文將匯編敘述當(dāng)前電表行業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)問題:“今后兩年,國網(wǎng)智能電表需求總量或?qū)⒋蠓陆?,電表企業(yè)如何應(yīng)對? ”的討論概要。
1、2017-2018年,智能電表需求總量為何進(jìn)入低谷?
“十二五”期間,在智能電表與用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)推動下,國網(wǎng)智能電表年平均需求量6000萬只(年投資約126億元)。其中,2014/2015年智能電表實(shí)際招標(biāo)量達(dá)到高峰9000萬只(估計(jì)年投資189億元)。由此,電表企業(yè)不斷擴(kuò)大產(chǎn)能,提升了對國網(wǎng)智能電表年集中招標(biāo)量的期望值。
1)2016年,智能電表需求走向低谷的前奏
· 2016年,國網(wǎng)計(jì)劃智
能電表安裝應(yīng)用6058萬只(年投資約127億元),實(shí)現(xiàn)用電信息采集基本全覆蓋。據(jù)測算,國網(wǎng)采集用戶將達(dá)到37758萬戶,總采集覆蓋率95.5%,系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)入收尾階段。
· 國網(wǎng),2016年智能電表第一,二,三批集中招標(biāo)量為6573萬只(約投資138億元),占全年計(jì)劃指標(biāo)的108.5%,但比2014/2015年智能電表實(shí)際招標(biāo)總量下降30%。其中,2016年第一批招標(biāo)量3794.3萬只,第二批825.5萬只,第三批1954萬只。
· 由上可以看出:
今年智能電表第二批招標(biāo)量大幅下降,只有第一批招標(biāo)量的21.7%。
2016年第三批招標(biāo)量(1954萬只)或?qū)⑥D(zhuǎn)入2017年安裝應(yīng)用。
2)2017年,國網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)全部建成,智能電表市場需求要素將有較大的改變
· 用電信息采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全覆蓋,需用智能電表1800萬只。
· 新用戶智能電表,國網(wǎng)年新增用戶按總用戶數(shù)的4%計(jì)算,需用智能電表1580萬只。
· 智能電表繼續(xù)推廣。躉售,代管縣上劃國網(wǎng)管理用表,上劃縣按年平均20個縣計(jì)算,需用智能電表500萬只。
· 地方政府保障房建設(shè),需用智能電表500萬只。
· 計(jì)量故障處理,按國網(wǎng)總用戶數(shù)的1%計(jì)算,需用智能電表400萬只。
· 其它不可預(yù)見因數(shù)用表200萬只。
· 2016年國網(wǎng)智能電表第三批招標(biāo)量(1954萬只)轉(zhuǎn)入2017年應(yīng)用,與2017年最后一批招標(biāo)量轉(zhuǎn)入2018年庫存,按兩者相消來估計(jì)。
· 以上合計(jì),2017年智能電表需求量為4980萬只(估計(jì)年投資105億元),比2014/2015年智能電表實(shí)際招標(biāo)總量下降44.6%。2017年國網(wǎng)計(jì)劃智能電表需求量,按傳統(tǒng)情況,將在當(dāng)年1月的國網(wǎng)年度工作會議上發(fā)布。
3)2018年,國網(wǎng)新一代智能電表進(jìn)入后期開發(fā)及掛網(wǎng)試用階段,智能電表出現(xiàn)市場新因素
· 常規(guī)市場要素還是:新用戶用智能電表,躉售,代管縣上劃國網(wǎng)管理用表,地方政府保障房建設(shè),計(jì)量故障處理,其它不可預(yù)見因數(shù)用表五項(xiàng),需用智能電表3100萬只。
· 智能電表輪換。從2010年早期智能電表上網(wǎng)運(yùn)行算起,到運(yùn)行周期8年的表計(jì),或?qū)⒎制诜峙M(jìn)行更新。2018年新一代國網(wǎng)表啟用,要慎重一點(diǎn),新型表應(yīng)用按國網(wǎng)總用戶的3%計(jì)算,年需用新型表1200萬只。
· 以上合計(jì),2018年智能電表需求量為4300萬只(年投資約90億元),比2014/2015年智能電表實(shí)際招標(biāo)總量下降52%,或?qū)⒊蔀橹悄茈姳砟晷枨罅康淖畹忘c(diǎn)。但是,國網(wǎng)如加大對新一代智能電表試用的資金投入,當(dāng)年智能電表需求量“最低點(diǎn)”的情況,也可能不會出現(xiàn)。2018年國網(wǎng)計(jì)劃智能電表需求量,按傳統(tǒng)情況,將在當(dāng)年1月的國網(wǎng)年度工作會議上發(fā)布。
4)2018年后,國網(wǎng)新一代智能電表進(jìn)入批量應(yīng)用階段,智能電表市場需求回升
· 早期智能電表加快輪換。按國網(wǎng)總用戶的8%計(jì)算,年平均需用智能電表3160萬只。
· 其它方面智能電表需求,包括新用戶,躉售,代管縣上劃國網(wǎng)管理,地方政府保障房建設(shè),計(jì)量故障處理,其它不可預(yù)見因數(shù)用表五項(xiàng),智能電表年平均需求量3100萬只。
· 以上合計(jì),2018年后,智能電表年需求量達(dá)到6260萬只(估計(jì)年投資131億元),將略超“十二五”由智能電表替換普通表的年平均需求量水平。
2、2018年后,推動智能電表市場需求回升的新動力
關(guān)注與開發(fā)基于ir46標(biāo)準(zhǔn)的下一代智能電表:
國網(wǎng),“雙芯”智能電表設(shè)計(jì)方案的制定,由2016年2月啟動,2016年9月完成初稿。ir46項(xiàng)目計(jì)劃,2017年12月報批檢定規(guī)程,2018年底建起溯源體系。
1)ir46標(biāo)準(zhǔn)概要
· 國際法制計(jì)量組織(oiml)的ir46是有功電能表標(biāo)準(zhǔn)
· ir46要求電能表軟件分離,就是法制計(jì)量相關(guān)與法制計(jì)量無關(guān)部分的軟件分離
· ir46對表計(jì)性能新的重點(diǎn)要求:
一是,有功電能表的準(zhǔn)確度等級,改用a,b,c,d來表征,相對的負(fù)荷電流(從轉(zhuǎn)折電流到最大電流)功率因數(shù)為1時,基本最大允許誤差(%)為+/-2.0,+/-1.0,+/-0.5,+/-0.2。
二是,增加從啟動電流到最小電流的準(zhǔn)確度要求及計(jì)算方法。
三是,脈沖電壓的試驗(yàn)值大幅提升。
四是,耐久性,在指定的(電壓,功率因數(shù),負(fù)荷電流點(diǎn))時,并持續(xù)保持1000h,溫度70度,濕度95%下,測試計(jì)量誤差
五是,射頻(rf)電磁場輻射80_6000mhz
六是,隨機(jī)振動
七是,防止太陽輻射,燈型/波長:uva340,測試時間66天
八是,表面30mm處場強(qiáng)200mt
· 九是,對整表提出考核:最大允許“組合誤差”的要求,并按附加誤差是否符合95%置信度高斯正態(tài)分布,提出兩個“組合誤差”計(jì)算公式。
2)國網(wǎng)“雙芯”智能電表設(shè)計(jì)框架
· “雙芯”電表設(shè)計(jì)原則,法制計(jì)量功能與非計(jì)量功能相互獨(dú)立。非計(jì)量部分軟件在線升級,不影響法制計(jì)量部分的準(zhǔn)確性,穩(wěn)定性
· 計(jì)量芯獨(dú)立運(yùn)行,法制認(rèn)證,不允許軟件升級
· 管理芯軟件允許升級
· “雙芯”直接通過spi接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。管理芯的故障不影響計(jì)量芯的運(yùn)行
3)新一代國網(wǎng)表需求
· 電池可更換,解決電池欠壓問題
· 管理芯在線升級,解決非計(jì)量功能需求不能變更問題
· 采用面向?qū)ο蟮膁l/t698.45協(xié)議
4)未來發(fā)展需求
· 多表集采:模組化設(shè)計(jì),上下行通信,m_bus接口,無縫連接ihd
· 采集2.0:模塊與管理芯通信接口速率達(dá)到9600_115200bps(待定)
· 柔性電價:法制計(jì)量部分保存有功1min,無功15min間隔凍結(jié)數(shù)據(jù)。保存1年數(shù)據(jù)。
5)外觀設(shè)計(jì)
· 保證已有流水線不作調(diào)整,外形尺寸,端鈕兼容當(dāng)前國網(wǎng)要求
· 采用模塊化設(shè)計(jì)
6)顯示方案:采用點(diǎn)陣式液晶
7)計(jì)量芯功能要求
· 計(jì)量芯作為法制計(jì)量部分,功能不能升級
· 計(jì)量芯設(shè)計(jì)的重點(diǎn)要求:獨(dú)立性,數(shù)據(jù)可追溯,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠,時鐘要安全。
8)管理芯功能要求
· 管理芯采用模組化設(shè)計(jì)方案(顯示/通信/負(fù)荷曲線/費(fèi)控/事件等模塊獨(dú)立設(shè)計(jì))
· 升級數(shù)據(jù)下載,采用數(shù)據(jù)加密+鏈路驗(yàn)證的方式
· 識別新程序與參數(shù)是否匹配
· 下載與更新,不影響計(jì)量芯正常工作
3、面對新情況,電表企業(yè)的應(yīng)對之策
自2010年以來,由于國網(wǎng)推行智能電表集中招標(biāo)機(jī)制,電表企業(yè)因電表市場穩(wěn)定,新產(chǎn)品需求不旺而受益,發(fā)展。面對2017_2018年新情況,電表企業(yè)要在繼續(xù)做好電表基本市場基礎(chǔ)上,加大開發(fā)人才與資金投入,協(xié)同高等院校,重點(diǎn)搞好企業(yè)升級,轉(zhuǎn)型產(chǎn)品與市場開發(fā)。
1)為何要繼續(xù)用心做好國網(wǎng)智能電表這個基本市場?
前面已經(jīng)敘述,2017_2018年國網(wǎng)智能電表需求總量或?qū)⑦M(jìn)入低谷,但是還有年需用智能電表4300萬只(估計(jì)投資90億元)以上的保底市場,可以支持企業(yè)生存,穩(wěn)定員工隊(duì)伍。應(yīng)該看到:對電力用戶按期遠(yuǎn)程抄表收費(fèi),是國網(wǎng)整體運(yùn)作的終端環(huán)節(jié),智能電表是電表企業(yè)收益有保障的永恒市場。在智能電網(wǎng)建設(shè)的電力設(shè)備需求中,作為單一電力產(chǎn)品,智能電表是電網(wǎng)招標(biāo)金額較大,中標(biāo)企業(yè)控制較嚴(yán)的,電表企業(yè)需要尊惜,維護(hù)這個基本市場。
因此,電表企業(yè)必須繼續(xù)用心做好國網(wǎng)智能電表集中招標(biāo)各環(huán)節(jié)的工作,保證在電表企業(yè)技術(shù)經(jīng)營情況考核,表計(jì)入圍計(jì)量測試,編制全套標(biāo)書,計(jì)量產(chǎn)品質(zhì)量檢查等方面,不出現(xiàn)一票否決的情況,爭取投標(biāo)入圍考核名次進(jìn)入前列。同時,要保障供應(yīng)新產(chǎn)品的質(zhì)量,做到售后優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
2)重視計(jì)量產(chǎn)品升級的開發(fā)工作
2016年,國網(wǎng)啟動三項(xiàng)重要計(jì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工程,即基于ir46理念的“雙芯”智能電表設(shè)計(jì)方案編制,2013年版智能電表系列企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂,早期智能電表輪換更新辦法及測試技術(shù)方面的規(guī)章制定。為此,電表企業(yè)要安排做好下列工作:
一是,跟蹤以上國網(wǎng)三項(xiàng)計(jì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂的全過程,適時參與各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)宣貫,組織力量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)消化與引用研究。
二是,組織新一代國網(wǎng)表樣機(jī)試制與送檢。
這次新一代國網(wǎng)表采用許多新選用/改進(jìn)技術(shù)需要專注研究,主要有:
· 計(jì)量芯,管理芯的基本功能與參數(shù)要求與測試
· spi接口與通信模塊接口定義
· 面向?qū)ο蟮膁l/t698.45協(xié)議
· esam模塊及加密技術(shù)新要求
· 多表集抄的模塊化設(shè)計(jì)
· 改用點(diǎn)陣液晶設(shè)計(jì)
· 具有溫度補(bǔ)償?shù)膬?nèi)置硬件時鐘電路
· 管理芯在線升級技術(shù)
· 法制計(jì)量部分的軟件認(rèn)證
· ir46提出的表計(jì)性能新要求:射頻電磁場輻射80_6000mhz,隨機(jī)振動,防止太陽輻射,表面30mm處場強(qiáng)200mt影響,脈沖電壓提升測試值,整機(jī)的組合誤差要求。
· 新一代國網(wǎng)表造型設(shè)計(jì)
三是,關(guān)注與研究早期智能電表輪換下來后的測試技術(shù)與試驗(yàn)裝置新需求。
3)強(qiáng)化企業(yè)轉(zhuǎn)型產(chǎn)品開發(fā)工作
近幾年,電表企業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型工作已經(jīng)起步,大都轉(zhuǎn)向配電設(shè)備,新能源產(chǎn)品市場。轉(zhuǎn)型新產(chǎn)品開發(fā)一般走捷徑:先是市場調(diào)研,貼牌仿制/兼并需求產(chǎn)品企業(yè),樣機(jī)取證送檢,投標(biāo)入圍后擠進(jìn)新市,見效快。但是,轉(zhuǎn)型產(chǎn)品還是跟著新的市場需求走,需要熟息新客戶,營銷十分困難。
本文作者建議:有經(jīng)濟(jì)技術(shù)實(shí)力的電表企業(yè),走電網(wǎng)量測技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)的路徑,選擇有市場前景,開發(fā)有難度,不受電網(wǎng)集中招標(biāo)限制的電網(wǎng)量測創(chuàng)技術(shù)新產(chǎn)品開發(fā)。重點(diǎn)推薦產(chǎn)品:
一是,智能化終端產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化,包括:供水/供氣/供熱智能化終端。公變臺區(qū)/電力負(fù)荷控制/用戶專變智能化終端。
· 主要用途:“多表合一采集”工程,網(wǎng)格社區(qū)供水/供氣/供熱計(jì)量,公變臺區(qū),電力用戶等不同應(yīng)用場景下,現(xiàn)場緊急事件處理/多指標(biāo)場景綜合控制,補(bǔ)償。
· 關(guān)鍵技術(shù)
智能化終端的自主決策與響應(yīng),需要進(jìn)行建模,邏輯函數(shù)(單指標(biāo))/復(fù)合邏輯函數(shù)(多指標(biāo))及算法的研究。
現(xiàn)場應(yīng)急事件處理,需要事先制定出自主決策與響應(yīng)的高級邏輯程序。
為走向產(chǎn)業(yè)化,需進(jìn)行智能化控制芯片開發(fā)。
二是,基于用戶內(nèi)部統(tǒng)計(jì)電表的低壓電網(wǎng)最大負(fù)荷監(jiān)測與控制系統(tǒng)
· 主要用途:工商企業(yè),酒店,醫(yī)院,辦公樓,展會,劇場等的低壓電網(wǎng)最大負(fù)荷監(jiān)測與控制,保障用戶內(nèi)部重點(diǎn)場景供電。
· 關(guān)鍵技術(shù)
采用專門軟件算法,對非重要負(fù)荷選擇性的脫網(wǎng)與適時接入,保障重要負(fù)荷供應(yīng)。
采用專門邏輯算法,配合統(tǒng)計(jì)電表對用電能耗實(shí)時監(jiān)測,保證低壓電網(wǎng)正常運(yùn)行前提下,基于用戶對負(fù)荷優(yōu)先級排序,控制下游主,次支路分合。
三是,配電網(wǎng)名目繁多的在線監(jiān)測系統(tǒng)融合組網(wǎng)技術(shù)
· 主要用途:以縣級/地市域配電網(wǎng)為基礎(chǔ),探索配變,高壓開關(guān),電纜/架空線,無功補(bǔ)償設(shè)備,高壓開關(guān)柜/高壓計(jì)量柜,環(huán)網(wǎng)柜,故障定位/安全保障設(shè)備等在線監(jiān)測系統(tǒng)的融合組網(wǎng)技術(shù),提升配電網(wǎng)安全,經(jīng)濟(jì),電能質(zhì)量在線監(jiān)測整體水準(zhǔn)。
· 關(guān)鍵技術(shù)
新型傳感器引用研究
調(diào)研,疏理,提煉各類在線監(jiān)測系統(tǒng)底層模塊與系統(tǒng)架構(gòu)的類同,差異。
編制各類在線監(jiān)測系統(tǒng)模塊化與融合組網(wǎng)方案。
四是,具有諧波全功率(有功功率,無功功率,畸變功率,視在功率)計(jì)算功能的計(jì)量系列產(chǎn)品,包括三相多功能表,現(xiàn)場校驗(yàn)儀,電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置。
· 主要用途:
計(jì)量芯片基本功能與參數(shù)的選用
智能電表的實(shí)驗(yàn)室正弦波檢定,與現(xiàn)場非正弦波實(shí)負(fù)荷計(jì)量值差異的鑒別。
推進(jìn)“用戶功率因數(shù)電費(fèi)獎懲辦法”修訂,建議用戶功率因數(shù),改用畸變功率因數(shù)算法。
推動用戶諧波電能諧波能耗測評工作
推進(jìn)國家電價管理部門出臺“諧波源用戶電費(fèi)獎懲辦法”。
· 關(guān)鍵技術(shù)
ieee1459--2010標(biāo)準(zhǔn)引用研究
諧波/基波全功率的各項(xiàng)功率算法
諧波全功率的各項(xiàng)功率計(jì)量溯源。(張春暉)