智能配电设备行业技术特点及发展态势
思瀚产业研究院    2024-07-26

1、智能配电设备行业技术水平及特点

智能配电设备行业属于技术密集型行业，具有较强的专业性，涉及的技术涵盖电气技术、金属材料和绝缘材料技术、加工和制造技术、现代电子技术、信息和通信技术、网络技术和自动控制技术等多领域专业知识，属于多学科交叉融合的专业领域。

我国传统的配电设备制造企业一般集中于一次设备或二次设备的研发和生产，对于一次设备，技术主要体现在产品材料、结构设计和产品可靠性等方面，技术相对成熟，其创新突破主要依赖于新材料的应用和新产品的推出，如环保气体绝缘材料、固体绝缘材料等；对于二次设备，技术主要体现在产品自动化、数字化和网络化等方面，其创新突破主要依赖于通信网络技术、物联网技术和人工智能等新技术的应用。

长期以来，我国一次设备和二次设备分别设计和加工制造，存在接口不匹配、兼容性、可拓展性和互换性差的问题，不仅导致设备安装之后需要大量的接口匹配和接线工作，而且很多功能可能因为未进行一体化设计而难以实现，甚至出现信号串扰的现象，对配电网运行的可靠性和安全性产生不利影响。随着我国智能电网和新型电力系统构建的不断深入，配电设备智能化越来越受到重视并成为重要发展趋势。

对于智能配电设备，其技术兼具一次设备和二次设备的特点，技术要求更高，技术主要体现在产品智能化、一体化、模块化、小型化、环保化和免维护等方面，具有较高的技术要求，在报告期内未发生重大变化，但随着相关产品的技术参数和性能要求逐步提高，以及新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术的出现和不断发展，未来智能配电设备相关技术也将不断转型升级和创新发展。

2、智能配电设备行业发展态势

电力产业是我国经济和社会发展的重要基础，近年来，我国经济总体保持稳定发展，社会用电需求以及电力产业的持续增长带动了智能配电设备行业的持续发展，也奠定了行业未来发展空间。随着生产生活方式逐步转向低碳化、智能化，能源体系和发展模式正在进入非化石能源主导的崭新阶段，电力电网、能源产业智能化升级，为智能配电设备行业带来广阔的市场空间。

（1）国家和行业政策充分支持

智能配电设备是智能电网和新型电力系统建设的重要组成部分，直接关系到我国电力系统的运行安全和效率，因此，国家发布了一系列有利于智能配电设备行业健康发展的政策。在智能配电设备行业方面，根据《关于加快配电网建设改造的指导意见》，在提高配电网装备水平方面，以智能化为方向，按照“成熟可靠、技术先进、节能环保”的原则，全面提升配电网装备水平。

采用先进物联网、现代传感和信息通信等技术，实现设备、通道运行状态及外部环境的在线监测，提高预警能力和信息化水平。提升设备本体智能化水平，推行功能一体化、设备模块化、接口标准化。

推广应用固体绝缘环网柜、选用节能型变压器、配电自动化以及智能配电台区等新设备新技术。积极开展基于新材料、新原理、新工艺的变压器、断路器和二次设备的研制。根据《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》，适度超前规划建设配电网，加快配电网建设改造和智慧升级，提高装备智能化水平，积极推广高可靠、一体化、低能耗、环保型、一二次融合设备，进一步拓展网络通信、大数据、自动控制等技术的应用范围，持续提升配电自动化有效覆盖率，逐步提升负荷控制能力。

此外，《产业结构调整指导目录（2024 年本）》《战略性新兴产业分类（2018）》和《绿色低碳转型产业指导目录（2024 年版）》等国家和行业政策文件，均明确支持和鼓励智能配电设备行业的发展。

在下游行业方面，近几年来，国家相关政府部门发布了众多支持电网、配电网、智能电网的投资建设和改造升级的政策文件，为下游行业发展指明了明确的政策方向。例如 2023 年 8 月，工业和信息化部发布了《电力装备行业稳增长工作方案（2023-2024 年）》，明确提出推动电力装备智能化升级；2022 年 12 月，中共中央、国务院发布了《扩大内需战略规划纲要（2022—2035 年）》，要求提升电网安全和智能化水平，积极推进配电网改造和农村电网建设，提升向边远地区输配电能力。

此外，近期发布的《能源碳达峰碳中和标准化提升行动计划》《“十四五”全国城市基础设施建设规划》《国务院办公厅转发国家发展改革委、国家能源局关于促进新时代新能源高质量发展实施方案的通知》和《“十四五”现代能源体系规划》等国家和行业政策文件，均明确支持和鼓励电网、配电网、智能电网和新型电力系统的投资建设和改造升级，国家和行业政策的支持保证了下游行业的持续发展。

（2）用电需求持续增长，带动电网投资发展

根据《中国电力行业年度发展报告 2023》，截至 2022 年底，我国发电装机容量达到 25.68 亿千瓦，同比增长 8.0%。2022 年度我国发电量达到 8.85 万亿千瓦时，同比增长 3.7%，全国全社会用电量达到 8.64 万亿千瓦时，同比增长 3.6%，全国电力供需形势总体偏紧。自 2013 年至 2022 年，全国全社会用电量复合增长率为 5.48%。

在较长时期内，我国电力需求还有较大增长空间。我国构建新发展格局，深化供给侧结构性改革，高技术及装备制造业快速成长、战略性新兴产业迅猛发展、传统服务业向现代服务业转型、新型城镇化建设将带动电力需求保持刚性、持续增长。

从国内形势看，随着经济加快复苏向好，能源电力需求将保持持续增长，预计“十四五”期间年均新增用电量达到 5000 亿千瓦时，到 2060 年，全社会用电量与当前水平相比实现翻番，对能源电力安全保障提出更高要求。为满足未来电力消费需求，各级电网建设改造仍是未来的投资重点。

（3）电网投资维持高位和稳步发展，拉动配电设备市场需求

根据《中国电力行业年度发展报告 2023》，2022 年度我国电网完成投资金额为 5,006 亿元，同比增长 1.8%，其中完成配电网投资 2,754 亿元，占比 55.01%。电网是我国重要的基础设施之一，总体投资规模维持在较高水平，虽然投资金额有所波动，但随着我国经济社会的发展和用电需求的增加，我国对电网的投资整体维持高位并稳步发展。

自 2013 年至 2022 年，我国电网完成投资金额复合增长率为 2.94%，配电网完成投资金额复合增长率为 5.32%，随着电网建设重心由主干网向配网侧转移，电网建设由高速增长阶段转向高质量发展阶段，配电网日益成为电网投资的重点。

根据国家电网发布的《构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案（2021-2030）》，2021 年-2030 年的重点任务之一是加大配电网建设投入，“十四五”配电网建设投资超过 1.2 万亿元，占电网建设总投资的 60%以上。

同时，南方电网也发布了《南方电网“十四五”电网发展规划》，将配电网建设列入工作重点，规划投资达到 3,200 亿元，占到总投资约 6,700 亿元的一半左右。因此，预计“十四五”期间我国配电网建设投资金额将超过 1.52 万亿元。2024 年 2 月，国家发展改革委和国家能源局发布《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》，明确提出有序扩大配电网投资，持续加大配电网投资力度。

（4）智能电网建设持续推进，推动智能配电设备发展

随着我国经济社会的不断发展，电力需求长期保持较快增长，传统电网已不能完全满足日益增长的电力需求，亟需一个能够在传统电网已有的发电、输电和配电设备设施的基础上，集合智能化、信息化和自动化等新技术，实现安全、可靠、经济、高效运行的智能电网。相对于欧美发达国家，我国的智能电网建设起步较晚，2009 年国家电网对外公布“坚强智能电网”计划，2010 年智能电网写入政府工作报告，2011 年智能电网正式纳入“十二五”规划纲要、能源发展“十二五”规划、“十二五”国家战略性新兴产业发展规划等国家战略规划，智能电网逐渐成为我国电网建设未来的发展方向。

根据《关于促进智能电网发展的指导意见》，智能电网是在传统电力系统基础上，通过集成新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术，形成的新一代电力系统，具有高度信息化、自动化、互动化等特征，可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效运行。发展智能电网是实现我国能源生产、消费、技术和体制革命的重要手段，是发展能源互联网的重要基础。智能化是改造传统电网、推动能源互联互通、提升供电服务品质的核心手段。

配电网的智能化，有利于解决我国电网存在的运行效率较低、线损高和供电可靠性较差等问题，通过对电网实现智能化管理，提高电网系统运行效率，迅速找出甚至预防线路故障，减少用户停电时间，提升供电可靠性及终端电能质量，同时也有利于实现分布式发电、储能与微网的并网和协调优化运行，实现高效互动的需求侧管理。

根据 MARKETSANDMARKETS 的数据，2021 年全球智能电网（smart grid）的市场规模为 431 亿美元，预计 2026 年将达到 1,034 亿美元，年均复合增长率为 19.1%，同时配电环节有望占据智能电网的最大份额。

随着我国电网建设的不断推进和电网的完善，电网总投资保持在高位，但金额和增速有所下降，智能化总投资金额总体较为稳定，但配电环节智能化投资仍旧保持增长的趋势，且占智能化总投资的比例也越来越高。根据国家电网发布的《国家电网智能化规划总报告》，2011 年-2015 年，国家电网智能化规划总投资金额为 1,750 亿元，其中配电环节智能化投资金额 380 亿元，占比 21.71%；2016年-2020 年，国家电网智能化规划总投资金额为 1,750 亿元，其中配电环节智能化投资金额 456 亿元，占比 26.06%，配电环节智能化投资金额同比增长 20.00%，且电网总投资和智能化总投资的比例均有所提高。

根据国家电网发布的《构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案（2021-2030）》，2021-2030 年，国家电网将提升配电网智慧化水平，加大中压配电网智能终端部署、配电通信网建设和配电自动化实用化，2025 年，基本建成安全可靠、绿色智能、灵活互动、经济高效的智慧配电网。随着智能电网建设的持续推进，一次和二次配电设备、设备与系统将更加融合，复合技术广泛应用，对配电设备的智能化要求也将提高，将推动智能配电设备的发展。

（5）新型电力系统构建引领智能配电设备进入新的发展阶段

2021 年 3 月，中央财经委员会第九次会议上对能源电力发展作出了系统阐述，首次提出构建新型电力系统，明确了“双碳”背景下我国能源电力转型发展的方向。2022 年 1 月发布的《“十四五”现代能源体系规划》将推动构建新型电力系统作为我国现代能源体系发展的重要目标。

新型电力系统是以确保能源电力安全为基本前提，以满足经济社会高质量发展的电力需求为首要目标，以高比例新能源供给消纳体系建设为主线任务，以源网荷储多向协同、灵活互动为坚强支撑，以坚强、智能、柔性电网为枢纽平台，以技术创新和体制机制创新为基础保障的新时代电力系统，是新型能源体系的重要组成和实现“双碳”目标的关键载体。新型电力系统具备安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合四大重要特征，其中安全高效是基本前提，清洁低碳是核心目标，柔性灵活是重要支撑，智慧融合是基础保障，共同构建了新型电力系统的“四位一体”框架体系。

新型电力系统的智慧融合方面要求新型电力系统以数据为核心驱动，呈现数字与物理系统深度融合特点，“云大物移智链边”等先进数字信息技术在电力系统各环节广泛应用，助力各环节实现高度数字化、智慧化、网络化的革新升级，推动传统电力配置方式由部分感知、单向控制、计划为主向高度感知、双向互动、智能高效转变，有效支撑源网荷储海量分散对象的协同运行和多种市场机制下系统复杂运行状态的精准决策，推动以电力为核心的能源体系实现多种能源的高效转化和利用。

根据《“十四五”可再生能源发展规划》，2025 年，我国可再生能源发电量将达到 3.3 万亿千瓦时左右，“十四五”期间，可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过 50%，风电和太阳能发电量实现翻倍。推动新型电力系统构建，需要推动电力系统向适应大规模高比例新能源方向演进，以电网为基础平台，增强电力系统资源优化配置能力，提升电网智能化水平，推动电网主动适应大规模集中式新能源和量大面广的分布式能源发展。

与常规电源相比，新能源发电单机容量小、数量多、布点分散，且具有显著的间歇性、波动性、随机性特点，可调度性较低，对接入电网后电网的适应性和安全稳定控制水平提出了更高的要求。同时，新能源单机发电容量较小、分散布置的特点导致其主要在中、低压配电网侧接入电网，配电网将从传统意义上的无源配电网向有源配电网发展，从而对配电网的结构、控制保护方式、运营管理模式等方面提出新的要求，将带动智能配电设备的技术发展和市场需求。我国分布式新能源发展较快，截至 2023 年底装机规模已超过 2.5 亿千瓦，部分地区承载力接近极限，存在配电网电压越限、电网调峰困难的情况。

为满足大规模分布式新能源接网需求，《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》提出有针对性加强配电网建设，评估配电网承载能力，引导分布式新能源科学布局、有序开发、就近接入、就地消纳。电动汽车的普及，带动充电需求快速增长，但部分商业区、居民区等配变容量不足，难以支撑大规模充电设施接入。为满足电动汽车等新型负荷用电需求，《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》提出科学衔接充电设施点位布局和配电网建设改造工程，并开展充电负荷密度分析，引导充电设施合理分层接入中低压配电网。

到 2025 年，配电网网架结构更加坚强清晰，供配电能力合理充裕；配电网承载力和灵活性显著提升，具备 5 亿千瓦左右分布式新能源、1200 万台左右充电桩接入能力；有源配电网与大电网兼容并蓄，配电网数字化转型全面推进，开放共享系统逐步形成，支撑多元创新发展；智慧调控运行体系加快升级，在具备条件地区推广车网协调互动和构网型新能源、构网型储能等新技术。

到 2030 年，基本完成配电网柔性化、智能化、数字化转型，实现主配微网多级协同、海量资源聚合互动、多元用户即插即用，有效促进分布式智能电网与大电网融合发展，较好满足分布式电源、新型储能及各类新业态发展需求，为建成覆盖广泛、规模适度、结构合理、功能完善的高质量充电基础设施体系提供有力支撑，以高水平电气化推动实现非化石能源消费目标。

（6）智能配电设备技术和市场发展

2015 年，国家发改委发布了《关于加快配电网建设改造的指导意见》，提出以智能化为方向，全面提升配电网装备水平。在政策支持下，国家电网于 2016年发布了《配电设备一二次融合技术方案》，提出通过提高配电一、二次设备的标准化、集成化水平，提升配电设备运行水平、运维质量和效率，服务配电网建设改造行动计划；同时为了稳妥推进一、二次融合技术，协调传统成熟技术的可靠性与新技术不确定性之间矛盾，国家电网提出分阶段推进一二次设备融合发展。

2024 年 2 月，国家发展改革委和国家能源局发布了《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》，提出提高装备智能化水平，积极推广高可靠、一体化、低能耗、环保型、一二次融合设备，进一步拓展网络通信、大数据、自动控制等技术的应用范围，标志着配电设备的智能化成为行业发展的主要方向之一。

在智能化方面，配电设备的智能化主要体现在配电设备具有监视、测量、控制和保护等方面的功能，随着自动控制、信息通信、智能传感等先进技术的不断发展，通过数字化技术赋能不断提升配电网感知能力、互动水平和效率效益已成为必然趋势，智能配电设备获得更多赋能，功能更全面，适用性更强、智能化程度更高。

近年来，随着行业技术的不断创新发展，以一二次融合为代表的配电设备智能化进程不断深入，能源领域数字化转型不断推进，相关企业不断研制和开发出满足下游产业发展的新产品和新技术，智能配电设备已成为跨领域、多学科交叉融合发展的专业设备，智能化水平的不断提升已成为配电设备行业的重要发展方向。在绿色低碳化方面，低碳环保和可持续发展是我国重要发展战略，也是实现碳达峰碳中和重大战略决策，推进能源生产清洁化、能源消费电气化的基本要求。

为了加快推动工业绿色低碳发展和转型升级，我国大力支持相关企业加强技术创新和技术改造，实现高端化智能化绿色化发展。2022 年 8 月，工业和信息化部、商务部等部委发布了《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》，明确提出加快推进配电装备升级换代、提高用电设备能效匹配水平，推进配电装备绿色低碳发展，将促进智能配电设备行业不断朝向绿色低碳化方向发展。在市场发展方面，近几年来，随着智能电网和新型电力系统构建的不断推进，智能配电设备迎来良好发展。

根据工业和信息化部发布的《电力装备行业稳增长工作方案（2023-2024 年）》，发挥电力装备行业带动作用，同时考虑目标可实现性，通过实施一系列工作举措，稳定电力装备行业增长，力争 2023-2024 年电力装备行业主营业务收入年均增速达 9%以上，工业增加值年均增速 9%左右。

国家电网对相关产品的采购一般由各需求单位申报需求计划，经平衡利库后形成采购计划，经总部和各单位物资管理部门组织专业管理部门集中审查后实施采购，其中对于需求频度高、年度需求数量较大的物资，一般采用协议库存采购的方式确定协议供应商、采购数量和采购金额，根据实际需求，以供货单方式分批或分期要求协议供应商按照规定时间提供相应数量的产品，协议有效期一般为1 年左右。

因此，国家电网对相关产品的招标总量，受到外部宏观环境、产业政策、项目建设安排和实施进度、前期已招标数量和产品具体需求时点等因素的影响，导致各年度相关产品的招标总量存在一定波动。受国家电网配网物资协议库存采购安排的影响，2017 年至 2023 年，相关产品的招标总量存在一定的波动，但总体保持增长趋势。

其中，一二次融合成套环网箱的招标总量由 2017 年的 1,545 台/套增长至 2023 年的 26,161 台/套，年均复合增长率为 60.25%；一二次融合成套柱上断路器自 2018 年开始进行招标，招标总量由 2018 年的 63,770 台/套增长至 2023 年的 238,674 台/套，年均复合增长率为 30.21%；箱式变电站由 2017 年的 11,909 台/套变动至 2023 年的 12,586 台/套，较为稳定。

其中，2020 年，因外部宏观环境和项目实施进度等因素的影响，国家电网对相关产品的招标总量出现阶段性下降，例如 2020 年 1 月，国家电网安全监察部发布了《关于加强电网和城乡配网工程春节后复工安全管控的通知》，全部电网建设工程一律推迟复工，城乡配网工程能够推迟复工的，一律推迟复工，导致国家电网对相关产品的招标、开标工作延期或取消，部分采购需求延迟到 2021年释放，最终导致 2021 年国家电网对相关产品的招标总量增长较多。

2018 年度，箱式变电站国家电网配网物资协议库存采购招标总量达到 17,416台/套，数量较高，主要系国家发展改革委和国家能源局于 2017 年 11 月发布了《关于规范开展第二批增量配电业务改革试点的通知》和《关于加快推进增量配电业务改革试点的通知》等政策，同时国家电网在 2017 年部署了“建设智能现代城市配电网，提高建设标准、设备质量和自动化水平，在北京、上海、天津等大型城市试点建设世界一流城市配电网”等加快配电网建设改造重点任务，导致2018 年度国家电网对箱式变电站的采购量增长较多，随着相关项目建设投资的逐步完成，国家电网对箱式变电站的采购量有所回落。

2023 年度，智能柱上开关国家电网配网物资协议库存采购招标总量同比增长 66.67%，增幅较大，主要系 2022 年 12 月，中共中央、国务院发布了《扩大内需战略规划纲要（2022—2035 年）》，要求提升电网安全和智能化水平，积极推进配电网改造和农村电网建设，提升向边远地区输配电能力。

2023 年 7 月，国家发展改革委、国家能源局、国家乡村振兴局发布《关于实施农村电网巩固提升工程的指导意见》，明确要因地制宜完善农村电网网架结构；到 2025 年，农村电网网架结构更加坚强，装备水平不断提升，数字化、智能化发展初见成效。在国家政策支持下，国家电网加大对农网改造的投资力度，对智能柱上开关的采购需求增长较多。

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