智能电表是智能电网和泛在电力物联网高级量测体系的重要基础设备,负责电能数据的采集、计量、传输和处理。它支持用电负荷管理、分布式能源计量、电网运行调度、电力市场交易和电能质量监测等多项需求。
智能电表具备综合的电能数据采集能力,包括电压、电流、有功电量、无功电量、功率等关键数据。它不仅支持预付费和远程管理,还支持远程负荷控制功能。同时,智能电表通过双向通信功能,为未来家庭自动化网络提供数据网关支持。
①全球智能电表行业发展概况
全球电网发展的一般规律是先发展长距离输电系统等基础设施,后加强电网智能化互联,而智能电表推广节点位于两者之间。智能电表的发展在很大程度上由电网建设水平决定,由于各国经济发展水平和基础设施建设水平的差异,智能电网在全球不同地区的发展水平差异较大。
拉美、非洲、东南亚、中东地区等发展中国家仍处在电网发展的第一阶段,建设基础发电设施、形成跨区跨国大电网、提升长距离输电能力是其当前主线;欧美、日韩澳等发达国家与中国等部分新兴国家,多数处于电网发展的第二/三阶段,主要任务为实现系统智能化互联、提升电能质量和自动化程度、推动多项新技术应用等方面,面临发展与转型结合的双重任务。
从需求端看,2023 年全球智能电表市场约为 126 亿美元,继续维持高景气度。当前,欧美等发达国家及中国等部分新兴国家进入电表替换周期,智能电表需求增长;与此同时,其他亚非拉等新兴市场,尽管电网基础设施较为落后,近年来配用电公司也持续加大对智能电表的投入以减少窃电与线损。
从供给端看,由于各地市场需求和行业标准多样,当前全球智能电表市场竞争仍处于较分散的状态,尚未出现具有明显优势的领导者。在发达国家市场,智能用电产品市场主要被 Itron、Landis+Gyr、Elster 等跨国企业占据;在发展中国家市场,除跨国企业之外,还有本土企业参与,例如南非的 Conlog、巴西的 Elo 等。
②中国智能电表行业发展概况
我国电能表配套标准历经迭代,逐步由传统电表向智能化拓展。2000 年及以前,我国居民端大部分采用机械式电表;2000 至 2009 年替换为电子式电能表;2009 年,国网推出第一代智能电能表,随之发布国网(2009 版)智能电表系列企业标准,推动电能表产业快速升级革新;
2013 年,国网第二代智能电能表推出,该版本对通信模块带载能力以及互换性的要求更高,并且赋予智能电表更多的针对异常事件监测的功能,智能电表系列企业标准随之更新为 2013 版;2020 年,智能电表再一次迭代,国网推出新一代智能电表和智能物联表,并在电能表标准上做出较大革新,由原有基于的国际 IEC 标准逐步向国际 IR46 标准靠拢。
随着三代电能表国家标准体系的迭代,我国电能表行业已逐渐从“跟跑者”成长为“领跑者”,先进的智能电表技术让我国生产的智能电表在海外拥有更强的竞争力,为智能电表走向全球市场提供了充足的动能。2009 年以来,伴随电表迭代,国内国网智能电表年度招标经历了智能电表放量、调整、电表更换叠加新一代智能电表加速替代三个阶段,具体情况如下:
A. 2010-2015 年:智能电表大规模铺设高速阶段。智能电网规划开始实施,国家电网智能电表招标金额逐年上涨,智能电表行业进入快速发展期。电表及用电采集设备平均招标数量 7,300 万只/年,平均招标金额 170 亿元/年,整体维持在较高水平。
B. 2016-2017 年:招标量调整阶段。2016 年国家电网累计实现用户采集 4.1 亿户,采集覆盖率达到 95%,智能电表招标量开始下滑;2017 年国家电网智能电表覆盖率达 99.03%,招标量调整至3,700 万只/年。
C. 2018 年至今:行业需求加速发展阶段。智能电表工作周期一般为 5-10 年,2018 年起,在2010 年开始大规模铺设的电表产品陆续进入集中更换期,国家电网智能电表招标量显著回暖;同时,随着 2020 年 8 月电表新标准落地,叠加新型电力系统建设,智能物联表的全面推行和替换已成为必然趋势,新一代智能电表招标有望迎来新一轮上行周期,2023 年电表和用电采集设备招标量已回升至 232.9 亿元。
③智能电表行业市场规模
智能电网是各国提高能源使用效率、推动绿色经济、应对环境气候变化的重要举措部署。智能电网的成功运行要求建立一套用电信息管理系统,完整且实时地采集各电力用户的用电信息并实现分析处理,因而部署处于供电和用电两端中间地位的 AMI 便成为推动智能电网顺利发展的首要任务,其前提便是智能电表的安装替换,因此整个电力行业最终将构建以智能电表为重要前端基础的一体化智能电网,这为智能电表行业在未来的市场扩容提供了可期的机遇。根据 Researchand Markets 和 Statista 数据,2023 年全球智能电表市场约为 126 亿美元,预计到 2027 年将达到 160亿美元。
A. 亚洲
东亚地区是亚洲最大最成熟的市场,主要驱动力为电表替换周期及市场需求上升。其中,韩国政府正在实施国家智能电网计划,当前新安装及更换的电表主要以智能电表为主,目标在 2030年左右建成全国范围的智能电网,带动 5 万人就业并培育 6,000 亿元相关行业内需;日本于 2014年全面导入了智能电表,根据《日本电力计量法》,家用低压电表的使用期限被规定在了 10 年,因此,预计在 2024 年将迎来第一批大规模更换潮。南亚地区新兴经济体基础设施较为薄弱,新装电表需求较高。
根据 Frost&Sullivan 统计,泰国、孟加拉、巴基斯坦、印度尼西亚、菲律宾、越南等国家智能电表渗透率不足 10%,马来西亚、印度等国家智能电表渗透率不足 50%,经济的发展推动当地电表需求快速提升。
B. 欧洲
英国的四年监管框架要求智能电表供应商在 2025 年前为 80%的家庭和 73%的小企业安装智能电表。根据 DESNZ,截至 2023 年 3 月,英国已部署的 5,710 万只电表中,3,240 万为智能电表,普及率达 57%。
法国于 2015 年底开始推行 Linky 的智能电表部署项目,截至 2022 年年底,法国约3,640 万户家庭(占比约 94%)配备了 Linky 电表。瑞典、芬兰和挪威等国家智能电表化程度接近100%,目前工作重心放在管理已安装的智能电表并建立更高效的数据体系。中东欧地区智能电表推广进度普遍落后,多国已设立 2030 年前的增长目标。
德国政府 2023 年春季通过了一项法律草案,以重启能源转型的数字化,并加速智能电表产品推广,设立了到 2025年底 20%、到 2028 年底达到 50%,到 2030 年底达到 95%的明确推广目标。其他地区,如比利时、瑞士、爱尔兰、波兰等国整体渗透率不足 50%,有一定新增空间;捷克、立陶宛、希腊、土耳其等国整体渗透率不足 10%,仍有较大的增长空间。
C. 北美
北美地区智能电表起步早、渗透率较高。美国第一波智能电表建设周期自 2006 年开始,2019年开始早期用户即迎来电表替换周期,2027 年-2028 年主体替换周期开始。加拿大第一波智能电表建设周期自 2007 年开始,2023 年开启替换周期。除智能电表更换项目的增加,北美市场智能电表技术的发展在过去几年中也重点转向满足一些新兴需求,比如寻求利用其现有的网络覆盖范围来实现更广泛的智慧城市应用,整合快速增长的电车数量和分布式能源与电网基础设施等。
D. 拉美
根据 Berg Insight 数据,拉丁美洲拥有约 1.87 亿电力客户,但智能电表普及率明显较低,2022年仅为 6.2%,是一个潜力巨大的市场。拉美每年对于电表需求量约为 1,600-2,700 万台,其中巴西和墨西哥合计占比 70%以上。预计年安装量将从 2022 年的 1,170 万台增长至 2028 年的 3,840 万台,年安装量复合年增长率达 22%。根据巴西电力监管机构的数据,2021 年输配电网络的总体能源损失预计约为 17%,智能电表有利于在能源危机时控制和定量住宅部门的用电量,多个公用事业公司已经对智能电表进行试点并部署安装,预计未来智能电表投资将进一步增长。
E. 非洲
根据 IEA 数据,截至 2021 年非洲仍有 40%多的人口无法获取电力,主要集中在撒哈拉以南的非洲地区。非洲以持续提升电气化率为主要发展目标,根据世界能源理事会估计,非洲计划在2030 年实现农村电气化率 51%的目标,至少需要投入 3,500 亿美元。非洲的电气化建设通常侧重于增加发电量,但仍需大量建设输配电网及智能电表以保证有效的用电计量。目前,非洲大多数电力公司仍在采购和安装第一代智能电表,尤其是带预付费功能的电表。
④中国智能电表行业市场规模
根据国家能源局公布的数据,我国全社会用电量持续增长,由 2011 年的 46,928 亿千瓦时增长至 2023 年的 92,241 亿千瓦时,年均复合增长率为 5.79%。全社会用电量的增长对用电设备的投资有强烈的带动作用。
根据中国电力企业联合会发布的《电力工业“十二五”规划滚动研究综述报告》,我国社会用电量在未来十五年内将会稳步增长,预计 2030 年全社会用电量将达到 11.3-12.67 万亿千瓦时,最大负荷达到 18.54-20.82 亿千瓦。截至 2022 年底,国家电网系统接入的终端设备达到 6.5 亿只。根据国家电网的规划,到 2030 年,接入 SG-eIoT 系统的设备数量将达到 20 亿,整个泛在电力物联网将是接入设备最大的物联网生态圈。
电表属于强制检定设备,到期需要更换,更换周期一般为 5-10 年。我国智能电表于 2009 年开始启动建设,目前覆盖率达 99%。随着 DL/T698.45 以及 IR46 标准、四表集抄理念所拉动的新一轮智能电表技术革新,预计未来几年,基于泛在电力物联网技术的智能电表需求将逐年增长,智能电表作为其中一环势必也将受益迎来发展机会。
2023 年,我国智能电表市场需求空间突破 232 亿元,2024 年,国网招标新增一个批次,需求空间有望进一步增长。根据中金研究所等机构预测,2024-2028 年平均电表年招标量在 8,000-9,000万只左右,物联表年招标量预计将由 2023 年的 276 万只提升至 500-600 万只左右,电表类产品招标金额在 250-300 亿元区间。
根据国家电网规划,未来几年将继续建设运营好以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网,不断提升能源资源配置能力和智能化水平;同时,充分应用“大、云、物、移、智”等现代信息技术,打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网。
承载电力流的坚强智能电网与承载数据流的泛在电力物联网,相辅相成、融合发展,形成强大的价值创造平台,共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。
综上所述,虽然世界各国推动智能电表的力度与进展有所不同,但随着世界各国智能电网的加速建设,智能电表的市场需求将持续增加,整体市场还将保持持续增长的态势。大规模的全球性智能电网建设将带来智能电表行业更加广阔的市场需求,为智能电表整体解决方案提供商开拓全球市场提供了良好的机遇。
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