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21世纪是属于智能电网的世纪,在刚刚于拉斯维加斯结束的美国国际消费电子展(CES)上,美国一家公司展示了一个样板工程,通过智能电网的技术,无论是多么“古老”的家用电器,比如旧式的冰箱、洗衣机等,都能够实现移动互联网(W-Lan)的功能。而通过这个功能,用户可以在任何能上网的地方轻而易举地控制家里的电器。有什么好处呢?最直接的,就是能给你省电了。在哥本哈根会议之后,以及“2012”还没来临之前,节能将成为我们未来走向的关键词之一。
节能便捷的皮瓦
说得这么神秘,其实能实现上面种种功能的仪器,看起来只是一个不起眼的匣子,它黑黑的,有点呆板,就像上世纪90年代常用的手机变压器。不过,这个或将影响21世纪能源前途的小玩意,可是囊括了多个功能。它不仅是一个电器插头,有W-Lan的功能,同时还可充当电器开关,用途多样。
这款产品的名字叫皮瓦(Picowatt),意思就是“百亿分之一瓦”,也就是代表了用电量很少。据生产商腾雷特公司(Tenrehte)介绍,皮瓦使用起来非常方便,只要把它安装在插座和电器之间就可以。像我们平常使用的空调、热水器等等都可利用皮瓦来连接无线网络。而用户只要下载一个监控软件,或者直接利用像“脸谱(Facebook)”这样的网站,就能控制电器何时开启及关闭。
同时,很多科幻小说里面提到的“未来生活”也能够通过皮瓦来实现。例如,将程序设定为早晨7点钟热水器自动烧水,7点30分煮蛋器煮蛋,7点50分电水壶煮水,等主人8点钟起床后,便能享受方便的早餐。而到了下午,正在公司上班的主人突然觉得天气变冷,想在回家前就打开电热装置,于是通过远程网络轻松开启了电热装置,省去了回家还要等待1小时的房间变热时间。如此便捷的生活已不再是梦想,此款产品将于今年4月22日的“世界地球日”正式开始销售。
智能播座更具优势
除了方便生活,皮瓦的另一大亮点就是在节能方面的设计。目前,这一类小工具正在多个国家进行研发,有些公司称它们为“智能插头”,如加拿大正在研发的“零足迹(Zerofootprint)”就提供了类似的节能方案。而在英国的艾塞克斯大学(University of Essex)的研究方案中,不必给每一个电器都配备智能插头,用户只要把电器通过智能插座来连接,就能最大限度节能,此方案更加环保、便捷。
不过,人们真的会受到这些新发明的鼓舞,从而在自家展开一次小规模的“能源革命”吗?皮瓦上市后的销售情况也许能说明一切。据生产商介绍,皮瓦每个售价80美元,如果有人特别在意节能,肯定要购买多个回家安装,但很可能需要等很长时间之后,节省的电费才能抵销购买皮瓦的成本。而生产商也没有公布,制造一个皮瓦,需要消耗多少能量,而这些能量能够通过节电省回来吗?
所以,相比较智能插头,智能插座的前途更令人期待。智能插座直接就能实现家庭用电量的下降。德国立法规定,到2016年,所有的电表都要换成智能型电表,用以鼓励波谷用电(即在夜晚等用电低谷期,利用电费打折等方式鼓励用电)并监测用电情况。而皮瓦的出现,也正好能够满足这一过渡期的节能需要。
智能电网潜力无穷
长期看来,智能插座和家庭整体智能电网管理系统具有更大的价值。和德国一样,世界很多其它国家也将整体实施波峰波谷电价差异化的政策,通过这种方式来激励居民和企业节能。例如,用户可以设定程序,在夜间的波谷用电电费打折期启动烘干机烘干衣服,以此节省更多费用。而智能插座通过更高一级的智能电网的监测,能够清晰地分辨出哪个电器耗电量大,哪个电器可在夜间运行,主人的生活喜好是怎样,从而给出一个更加省钱的用电方案。
关键词:电力工程技术;智能电网;电网建设
由于全球气候变化明显人口不断增多,致使全球在爆发经济危机的问题以后能源大量缩减,能源供给问题成为严重的安全隐患,电力作为世界各国主要发展的经济项目之一,在经济危机爆发后,各国纷纷将建立智能电网作为自己国家的重要发展产业,而中国作为全球人口最多的国家,国土总面积占九百六十万平方公里,其中陆地面积占九百三十二万六千四百一十万平方公里,海水总面积占二十七万零五百五十平方公里,为了应对我国地区发展不平衡以及能源分布不平衡等问题,在进行智能电网的建设时,我们要以基本国情的需求为基础来进行相关的建设工作。
1智能电网的简述
1.1智能电网的电力工程项目体系。在2006年美国IBM公司提出建设智能电网的电力工程项目,在电力体系中,智能电网是由配电和输电体系构成的,相较电力市场中其他的电力体系,智能电网可以更好地为电力工程节省资源,在电力的运送上相较其他电网也更为平衡,在此基础之上,智能电网仅有的问题是对于电网的养护,以及外部条件变化的应对办法,智能的结构构成了电网的核心,智能电网可以在提升高品质服务的同时更快的进行信息传输,目前智能电网处于一个长期发展的趋势,智能电网是所有电网当中投资最少的一种建设方式,美国曾经在经济危机爆发后,大批量进行智能电网的建造,而建造智能电网的目的是为了缓解由于经济危机所带来的经济艰难等方面的局面,在智能电网的建设过程中,美国经济上的困难问题开始逐渐改变,经济的复苏都要归功于美国在爆发经济危机后大批量对于智能电网的建设,结合我国的基本国情,在进行智能电网建设工作的同时,更要清楚建设智能电网的目的以及重点,目前,我国建设智能电网的口号是坚强智能电网,融合建设出一个新的信息自主化社会。
1.2智能电网的特征。在考虑到我国现状的情况下,智能电网对资源的二次利用符合了我国对于生态经济环境的环保这一特点,智能电网的环保技术弥补了在我国工业生产下所遗留的生态破坏问题,减少了工业生产为生态造成的负面影响,中国是自然灾害的频发国家,在建设智能电网时要注意在保障架构牢固的基础上进行电网建造,使我们建设的智能电网在一般情况的灾害下不会产生类似电能不正常运送的现象出现,也不会因为季节环境的改变而影响电网运作,进行建设电网的过程中我们为了提升智能电网在运行上的效率要对所使用的资源进行相对应的优化处理,在进行电网建设的过程当中,需要使用到多种资源,由于在国内在建设电网过程中对资源的运用率低下也造成了电网在收益上的欠妥,因此在建设电网的过程中我们要对资源进行优化之后再使用,争取最大化的提升电网在运行时的效率,为了在保障收益的情况下确定智能电网电能的品质,在建造电网的进程中我们要尽量减少制造电网的成本,在能源供给过程中根据客户需求优化在服务上的品质构建出一个和谐的市场体制,对电网故障进行诊断并修复,在节约时间的同时降低维修的成本。
2电力工程技术在智能电网发展中的整体运用
2.1在电源部分中的运用。智能电力网络由两种电能组成,一种是智能电能,智能电能可进行变频交流能都运用直流电源进行通电,另一种是交流电能,交流电能使用恒频交流在进行变电的操作时运用交流电源进行通电,并将高频开关电源运送到所有工作红的电脑当中。
2.2在供电过程中的运用。由于智能电网对电网工作状态与电能的品质有很高要求,所以在电网发展过程中,应高度关注电能品质与电网运行的平稳性,因此,就要求有机融合电力工程技术中的谐波管控技术与无功补偿技术。其中有两种是具有代表性的设置:一种是薄型交流变换器,另一种是超导无功补偿设施。
2.3在智能发电过程中的运用。近年来,通过电力、电子器件将电能的转化功能以及管控功能运用到智能电网体系已经是一件稀松平常的事,在进行智能电网发电过程的解析之后,我们得知在智能电网运行当中可以使用相关的电力工程技术进行电量的降低,这样做的好处是可以解决电量的无端浪费,在解决电量问题的同时降低电网设施中机电的使用情况,可以提升电网在工作上的效率。
3电力工程技术在智能电网建设中的具体运用
3.1质量优化与能源转换技术。在构建网络的进程成只能电网的网络可以分成多个级别进行对机制的完备评定,在智能电网的发展进程中要不断改进工程技术上的制度,确保智能电网在发展上能够带来足够的经济效益,着重剖析智能电网在经济上的发展方向,构建出一个和谐的用户品质评定机制,在低碳能源的能源发展的基础上,降低智能电网在能源上的消耗,从而减少周围环境的污染情况出现,低碳能源是一种在能量转换方式上领先其他能源的技术,充分利用低碳能源可以利用太阳能和风能对电网进行通电。
3.2柔流输电技术。这个技术使用了微电子技术、电子技术、电力技术等等,展现了控制技术和通信技术,此种技术可以便捷地控制交流供电的过程,在国内智能电力网络发展过程中,电力工程技术大部分是运用在高压电输变电的过程中,需要把众多的对环境危害很小的能源运用到电力体系中,而且实现对能源的分隔等过程,因此,将电力工程技术与控制技术相融合可以控制与调整智能电力网络中的不同参数,提升智能电力网络的平稳性,另外,供电的过程会在较大程度上减少电损,进而提升运送电能的水平。
3.3电力工程技术中的高压直流输电技术。在运用高压直流电流运行电力的基础上,智能电网的直流运送电体系中很多环节要通过交流电进行电流运送,在保证供电运行过程中运送电流是直流电流的基础上,充分使用控制换流器进行电流逆变以及电流环流的相关作业,而对于电力的短距离直流运送,根据换流器具有管段作用的原件,利用电力运送的平稳性以及经济型进行分量相对不重的直流电流运送,另外,此项技术不但能够运用到长距离的直流运送中,还可以运用到短距离的直流运送中,达成高效地为海岛等边远地区运送电能,在国内远距离运电技术中,积极的运用了高压直流运电技术,而且伴随技术的进步,此项技术还会被运用到更长距离、更大容量的运电项目中。
4结论
根据以上内容我们了解到新能源在只能电力网络发展进程中的重要作用,以及未来智能电网的发展趋势和方向,我们了解到智能电网的发展进程中电力工程技术起着绝对关键的作用,对于电力工程技术的高效应用可以更好地促进智能电网的发展,对智能电网发展过程中的能源加以优化,从而促成智能电网在未来达成能源、经济的长期、健康发展。
参考文献
[1]李小伟.电力工程技术在智能电网建设中的应用分析[J].工程技术:全文版,2016(11).
[2]秦理.探讨智能电网建设中电力工程技术应用[J].大科技,2016(36).
关键词:电力系统;配电网工程;自动化建议策略;电力需求;供电效率;电力质量 文献标识码:A
中图分类号:TM76 文章编号:1009-2374(2016)14-0135-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.14.068
配电网实施自动化应用对于科学分配电力、合理应用科技成果促进电网发展有着重要意义。通过自动化工程,不仅可以有力提高电网的供电效率、电力质量,还可以合理缓解电网压力,释放电网潜能,减少故障频率,并提高电网的服务能力。自动化工程可以帮助电网自我检查,缩短故障检修、处理时间,进一步提高电网安全性与稳定性。这对于极度依赖电力的现代化社会来说,是具有重大意义的一项改造工程。
1 研究背景
配电网自动化工程的定义一般可以理解为,利用先进的通信技术与网络技术,依托各类自动化设备,通过计算机系统,保护电网,控制发电,检测问题,计量电力使用状况,并据此为供电事业单位提供各类信息,简化管理难度,提高供电效率与电力质量。通过自动化的配电,有助于了解用户的各类需求,并调整电网的供电量与价格,达到经济性、科学性、安全性并重的发展目标。当然这是一个系统的综合性工程,对于电力企业的管理模式、设备改造都是一个巨大的调整,最终形成一个统一的服务型电网。这一工程的基本原理是,通过分段开关将本来是统一运行的线路改造为不同的几个供电区域。这样一来,即使某一供电部位出现问题,也可以迅速锁定区域关掉开关,将故障区域隔离出正常供电的电网中,使得正常运行的其他区域可以恢复供电,从而避免了因为某一个小的故障而使得一条线上的电路全部断掉,造成更大的影响范围与损失,极大地减少了影响区域,并使得供电的可靠性增强。
2 基本要求
2.1 线路的形式
应该采用环网型,而且为了保证供电稳定性,可以使用双电源甚至多电源供电系统。
2.2 干线的模式
多使用分段式。分段式的好处是一旦某段线路出现故障,可以通过切断这段故障电路而保证其他线路仍然正常供电。一般对于分段式干线供电的建设原则是:合理利用投资,在充分考虑收益的情况下,实事求是地采用均等原则,或线长相等,或负荷相等,或用户量相等,以三千米干线为例,一般分为三段。
2.3 抛弃传统断路器
自动化工程多采用负荷开关,既可以节约成本,减少投资规模,又可以在故障发生时,有效隔离故障区域,使之不影响非故障区域。
3 设计要点
3.1 软件要具备可维护性
在配电网满足了硬件条件,比如可靠的电源,有完善的监测、控制设备,有齐备的线路设施后,自动化工程的一大重要内容就是是否配套了专业化的软件设备。只有软件硬件配套,才能保障配网自动、安全、稳定地运行。通常提到软件系统,多考虑其可维护性。一款合适的软件必须是可以被不断完善、更新的。基于我国社会经济的发展性,对于电力的需求也在波动变化中,所以配电网的负荷也在变化中,如果配电网的自动化软件不能有效维护波动变化的电网,所谓的自动化就变得不切实际了,所以软件的可维护性成为了配电网自动化工程的最基本前提。其技术软件只有可以维护,才能有效保障电力系统的稳定性及正常运行,延长自动化工程的整体使用寿命。只有保证了电网的稳定性,才能使得供电企业在竞争愈发激烈的供电市场站稳脚跟,并满足社会发展需求。
3.2 提高配网自动化系统的可靠性
配电网的自动化改造,有一个重要诉求就是增强电网的稳定性,提高电网的容错率。所以,建设自动化的电网工程,一个重要的衡量因素就是当系统运行发生故障或者不可控意外时,系统是否能自我处理,保障整个系统的供电能力与供电质量。所以说,对于建设自动化配电网工程,是需要想办法提高其系统稳定性以及运行的可靠性。
3.3 进一步提高系统的运行效率和可移植性
提高电网自动化效率,一般是指是否可以充分利用计算机资源。可移植性,顾名思义是指将此系统整体移植到另一个软硬件环境时,系统可以稳定、高效地运行。可移植性对于电力企业来说是十分重要的,它使得电力企业可以在固定成本投入下,满足不同供电环境的使用需求,并与其他相关单位有效兼容。
4 技术实现时的注意事项
4.1 加强配网的建设和改造
对于供电企业来说,电力系统的平稳运行是首要任务,即使是改造电网为自动化工作,也是为了这一目标。所以说,实现自动化作业,必须要完善配电网络结构,并积极应用先进的前沿科技,还要改造老旧设备,提高智能化。在对配电网建设中,要强调计量装置的重要性,合理安置,全面整顿。
4.2 进一步完善相应的硬件支持系统
现阶段电力企业对配网自动化工程的建设中,一般会在以下两方面开始:第一是市场预测。主要是利用科学的数据处理分析系统,对于供电网络在不同地区、不同时段的不同电力使用量进行记录、分析、比较、预测。通过对接下来的电力使用情况进行预测,为企业发展规划提供可信的数据;第二是修复系统建设。当常态化的供电情况发生异常现象时,自动化系统必须要有及时自检的能力以及在确定故障后的警报能力,更进一步有初步的解决措施。一系列的修复系统可以最大化地降低事故发生率以及事故危害程度,保障系统的安全稳定运行。
4.3 提高配电网的自我诊断能力
系统还需要强化自我诊断能力,并加强实时监测的功能、完善监督体系,可以帮助工作人员在日常管理中对系统的运行现状进行记录与了解,并且能够有效地处理问题,保障企业的高效运作。同时,企业保持活力的一大要诀是坚持创新,与时俱进,及时引进新技术、新设备,满足系统的自我检查、自我检测、自我管理的功能性需求,从而保障系统的稳定性运行。
5 电力系统配网自动化实用化模式
5.1 集中智能模式
集中智能模式是电力系统配网自动化的第一大模式,主要指整个系统的智能是依靠主站的。线路上的实时情况是通过线路上的分段开关上传的,通过主站的智能诊断对线路的故障进行定位,进而通过对每一段的电网结构隔断故障,寻求出合适的解决方案。这种模式的好处是适用性强,并且对于一些多故障情况进行处理比较容易,是一种比较高级的智能模式。
5.2 分布智能模式
分布智能模式是指线路上的开关有自己的智能判断能力,在不需要上传实时状态,请求主站反馈的情况下,自我检测故障并判定哪一部分需要被隔离修复,主要是分段开关发挥作用。具体又分为电流计数型与电压时间型。这种智能模式的好处是在通信条件不完善的地区,网架结构简单的系统,可用性较强。
6 未来技术发展
电力系统配电网自动化是现阶段电力企业发展的必然趋势之一,而未来的发展趋势也在研究者的展望中浮出水面。发展趋势如下:其一是电能质量在大功率设备的应用下有效提高;其二是配电网系统保护能力更强,综合运用GIS平台管理电网自动化成为可行方案;其三是分布式小电流接地保护方案的可行性。这是基于其高灵敏度与大承载力而言的。
7 结语
通过以上分析,我们可以发现电网系统的自动化是一个明显的趋势,而对于这一技术的应用,可以切实促进供电的稳定性,并且创造更大的社会效益。在我国电力企业谋求发展与创新的情形下,对于此类工程的探索是一个重要的方向,有助于解决电网中的运行故障,提高配电的科学性。因此,对于电力技术的研究以及自动化工程的应用,具有十分重要的意义。
参考文献
[1] 裴文.浅探电力系统中配电自动化及管理[J].黑龙江科技信息,2011,(21).
[2] 苏俊斌.城市电网配电自动化系统技术分析[J].广东科技,2011,(18).
1超导电力技术
从理论上来讲,超导电力技术就是利用超导体的特殊物理性质与电力工程相结合而发展起来的一门新技术。超导体具有自身电阻突然消失的电阻特性,超导电力技术主要借助超导体的特性,将其应用到电力系统中。目前,超导电力技术的研究已成为我国重点研究项目之一。
2超导电力技术在未来智能电网中的应用
国际超导技术领域专家普遍认为,新一代的超导技术,如钇系高温超导带材,在未来将很快商品化并全面引入应用。美国的“电网2030计划”已经将超导技术放在了重要位置,将引发全世界范围内对超导技术的应用创新。继美国之后,欧洲、日本、韩国等也相继宣布了发展超导技术的相关计划,全世界正式进入了超导技术竞争态势。面对这一世界形势,我国应及时部署超导技术应用战略,充分发掘和利用国内各种资源优势,鼓励超导技术创新,加大超导技术科研投入力度,将其作为关系国计民生的重大战略来看待,以抢先占领世界超导技术高地。具体而言,将超导技术应用于未来电网,有以下好处。
2.1降低电力系统线损率
当前我国电网规模和容量正在快速增长,整个电力系统运行过程中的短路容量也在不断增加。大量的短路电流如果得不到限制,必将对电气设备产生破坏性影响,超导电力技术的引入为解决此类问题提供了方向,使电力系统的安全性得到提高,线损率得以降低。智能电网在供电过程中具有高效性、降低运营成本、减少线损等能力,这是提高电力系统运行水平的关键。尤其是应用超导电力技术后,智能电网的运行效率得到了提高,如使用高温超导线材后,电缆能够超导无阻,更有效地提高了电流能量的传输能力。在一些大城市以及一些特殊场合的供电中,电缆极易产生线损,线损量过大会对电力系统造成一定的影响。将超导电力技术有效地应用到这些大城市以及一些特殊场合供电中,能够大幅度降低电缆的损耗率,同时还能有效地提升电缆的传输功率。而且,相比于传统电缆,超导电缆受环境影响极小。从整体上看,超导电缆更适合大城市以及特殊场合的供电,不仅能够有效节约土地的占用率和建设资金的消耗量,更能节约安装空间,与传统的电缆线路相比安装也极为方便,有效地节省了人力、物力和财力。
2.2有效提升电网输送电能的质量
电能存取是电网输送过程中一个重要的环节,是确保电网平稳安全可靠运行的关键。目前采用的技术主要是抽水储能技术,这种技术可提供长时间的大功率,但反应速度过慢,难以应对瞬态电能质量与功率失衡造成的冲击,无法及时对失衡状态进行必要的补偿,这就使电网输送电能的质量大打折扣。超导技术的引入,可以较好地解决这个瓶颈问题。电网输送电质量是一直困扰电力企业的主要问题之一,电网系统在运行过程中,输送电质量可能会受到内部和外部因素的影响,致使电网输送电质量不高,尤其是一些大功率远距离输变电系统,输送电质量更是受到极大的影响。将超导电力技术应用于智能电网,能够有效改善这方面存在的缺陷,可以利用大型超导储能装置实现大功率远距离输变电系统的稳定运行,在此过程中超导储能装置能够瞬时吸收或释放能力,避免了传统电网输送电过程中出现的频率波动现象,而且超导储能装置还能沟通电压的无功支持,确保电压的稳定性,从而有效提高电网输送的电能的质量。
2.3提高可再生能源的利用性
随着社会经济的不断发展,能源的开发和利用率也在逐渐提升,而能源枯竭问题是世界各国所关注的焦点。电力企业的发展虽然能够进一步满足人们对电能的需求,但是也消耗了大量的能源。为了减缓化石能源消耗,可以采用可再生能源来进行发电,这是未来智能电网发展的必然趋势。新技术、新设备、新产品的不断应用,对提高电网的运行效率有极大的作用。但是,在可再生能源利用和开发过程中发现,由于可再生资源具有不稳定性、间歇性等特点,电力系统的工作状态不稳定,使得电力系统运行的安全性、高效性、可靠性、灵活性等受到了一定的限制。应用超导储能系统能有效地改善电网的储能备用,对提高可再生能源的接受和储存率有极大的作用,可充分提高可再生能源的利用率。而且在利用超导储存装置对配网进行供电的过程中,也会增加电网供电的稳定性,进而提高配网系统的运行效率,确保为客户提供稳定、可靠、安全的用电环境。
2.4提升电网对外部影响因素的抗性
现有的电力系统存在多电压等级现象和交直流电共存现象,加上采用传统的铝线铜线作为导材,设备易老化,易超载,受天气等外部因素影响大,对整个电网的运行安全造成了极大的影响。超导技术的引入可在一定程度上减小这种影响。智能电网在运行的过程中可能会受到外部因素的影响,自身线路会受到一定的损伤和破坏,例如,暴风雪、不可抗拒自然力的影响,人为的影响等都会对电网系统的安全运行造成一定的影响。要彻底解决这类问题,必须从电缆线路的防御能力入手。在输送电过程中,防御能力较好的电缆能够承受大量电力负荷,而且在较低的电压下超导电缆的传输效率比普通电缆要高很多。一般情况下,超导电缆线路主要应用在输电路径较长的路段,在电力系统输电走廊受到破坏的情况下,可以保证重要负荷的供电,进一步提高智能电网运行的可靠性和安全性。
3结语
再翻开安大略第一电力公司的历史长卷,这家公司的前身即为安大略省水电委员会,直到1974年水电委员会重组,安省第一电力公司成立。而在此前的70年间,这家国有电力公司投资多家核电、水电站,集输配电一体。这种沿袭下来的优势一直保留至今,在电力市场已经完成私有化的安大略省,它仍然占据该省输电系统97%的市场份额。虽然已经在输电侧占据绝对优势,安省第一电力公司希冀保持更全面领先,在用户端他们打出了智能牌。
从多伦多出发,沿着高速向西行驶一小时后,就到了安省第一电力公司在米西索加的办公地点。进入二楼,就是安省第一电力公司智能电表中心,这些不同以往的电表安装在了安大略省120万用户的家门口。
在加拿大,安省第一电力公司也在寻找合作伙伴,甚至将国际巨头拉入其中。“我们发展智能电网的好处在于能够快速的感应到电网事故,让用户实时监测用电情况,从而对用电成本进行管理。”安省第一电力公司资产管理部门副总裁瑞克·史蒂文斯如此介绍道。
仔细分析,不难发现,安省第一电力公司的目标和安大略省政府政策导向如出一辙——据智能电网论坛预测,安大略省未来5年每年将在智能电网领域投入3.9亿美金。
注重用户侧
参观车行驶在高速公路上,只偶尔几次有机会看到高压线路,稀疏的线路和这些已经服役几十年的高速路一样显得有些陈旧。在过去的几年间,政府投入大量资金进行电网升级。
和中国智能电网侧重点不同,地广人稀、新能源发电较为分散的安大略省将智能电网的重心放在了配电侧。“现在,我们的重心向一个现代的智能电网靠近,让用户更好使用能源,即使是不在家的时候出现事故,智能电网将会孤立终端或者自动修复。” 安大略省经济发展与创新厅厅长布莱特·杜格特强调说。
在记者一周的行程中,参观的几家企业全部都是智能电网配电侧的设备商,如感应系统、智能电表、监控系统等,介绍中各家公司都在说明安大略省巨大的市场潜力。
值得一提的是,分时计价已经在安省超过105万用户中应用。“很多用户因此而改变生活方式。”PowerStream公司执行副总裁马克·亨德森对在场的记者介绍道。
PowerStream是多伦多第二大国有配电公司,它为居住在多伦多市中心以及北部的33万客户服务。在PowerStream办公大楼前,两辆蓝白相间的尼桑电动汽车极为惹眼,静静地和伫立在一旁的两座充电桩相连。
在亨德森看来,这是未来家庭智能电网的一个缩影,用户可以选择电力低谷期对电动汽车进行插入式充电,这时电价计费也较为便宜。
当然,这一行为必须建立在用户对用电情况极为熟悉的前提下。安省第一电力公司也对插入式充电进行了一系列的科研活动,包括雪佛兰插入式电动车的应用、测量设备来收集电力质量反应、控制技术。
安省第一电力公司的研究成果已经应用在欧文桑德的智能家庭示范项目中。“目前,我们要提高的就是如何对研究成果商业化。未来几年,将有450万智能电表装入到千家万户,电力公司人员可以完成无线远程抄表。”布莱特·杜格特对《能源》杂志记者称。
在安大略省,配电侧市场的开放也从侧面促进电力市场的多元化。据介绍,目前为安大略省智能电网服务的通信网络共有5种。
创新孵化器
在金融中心多伦多,学院街是一片难得的静谧之处。和其他街道浓重的商业气息不同,学院街独立于闹市之中,不远处矗立着一座童话般的城堡,那是安大略省省政府驻地。
和省府一样,学院街101号也是一座特别的建筑,拥有上百年历史,泛黄的楼墙外竖立着一个醒目的牌子——MaRS,这是MaRS发现区(MaRS Discovery District)的一部分,未来这里将成为全球规模最大的技术革新中心之一。据了解,这个于2005年投入使用的中心,有科研机构、投资公司、专业服务公司以及社区机构等80多个机构进驻,MaRS Cleantech就是其中一家。
“安大略省每年在新技术研发上投入达10亿美金,是否可以从这些研发中捕捉商业化潜力?”在MaRS Cleantech的高级顾问汤姆·兰特看来,纯粹是为了回答这一问题,公司便由此创建。
这个机构更类似于科研的孵化器。从建立之初专注于科学技术扩展到先进材料、清洁技术、信息技术等各个领域。如同楼宇中悬挂的旗帜上口号,MaRS Cleantech奉行的是整合和创新。
为了吸引更多的创新者,安大略省政府给予了很大的财政补助。GE将在万锦市建设一个智能电网技术中心,致力于电网现代化技术的研发与制造。智能电网创新中心将建立一个全球测试与仿真实验室。此中心由GE与安大略省政府合作,耗资4000亿美元,安大略省政府为此项目提供790万美元资助。
“万锦创新中心将致力于变电站与配电自动化、系统保护与控制、微网控制与安全的相关技术研发,努力提升电网效率与可靠性,预计2012年7月建设完成。”GE数字能源部门总经理胡安·马西亚斯向记者介绍说。
安大略省东部的金斯顿小镇,因为一所大学而闻名,这就是成立已有171年历史的皇后大学。皇后大学能源与电力创新中心也是安大略省政府全力支持的另一个创新基地。2002年,加拿大创新基金会和安大略省创新信托资助310万美元,能源与电力创新中心成立。而后,其研发资金主要来自安大略省研究基金、电力协会等各个机构。
本文将继续上次的话题,为广大读者介绍家庭能源管理系统。目前各大公司推出的家庭能源管理系统可以分为两类,品种最多,也是最重要的,是类似平板电脑造型的直接操控式设备,它们代表了家庭能源管理系统的发展方向。当然,这些设备可以安放在客厅里,也可以装载在汽车上。另一类是子母机式,其中子机被安装在插头上,监测设备用电并负责设备的开关;母机负责收集和分析数据并发出指令,它既可以是专用设备,也可以是安装了相应软件的电脑。这类设备适合目前没有智能家电的家庭,通过将家电“升级”为智能型来实现智能化的能源管理。此外,只使用功能强大的智能能源管理软件,数据分析和指令工作直接交给智能手机来完成,通过智能手机直接向智能电表或智能家电发送指令的方式也已经出现。它的优点是设备成本低,便携性非常好,但需要智能家电和智能电网普及后才能真正推广。
目前已经有多种家庭能源管理系统在各类会展中频频露面,更多的产品正在开发中,家庭能源管理系统的庐山真面目已经出现,但家庭能源管理系统似乎并不仅仅包括我们看到的这些。
国产家庭能源管理系统印象
参观2010年上海世博会国家电网馆的观众在地下展区将会看到国网信通的家庭能源管理系统的演示,该系统与智能电表配合,用户可以清楚地分析每个时间段的用电量和每件电器的耗电量,这些数据都可以用直方图、扇面图等图形或曲线直观地表示出来。用户通过触摸屏的图形界面还能够方便地操控家用电器如洗衣机、空调等的运行。同时,这它们的耗电量和运行情况也可以实时显示在家庭能源管理中心的屏幕上。除了功能强大的用电管理之外,这款家庭能源管理终端还具有附加的社区服务、医疗服务、视频电话和订购消费功能。在国家电网馆中,家庭能源管理系统绝对是人气明星,很多参观者都兴致勃勃地亲自体验家庭能源管理系统的便利。从产品的外观和界面判断,这款家庭能源管理系统属于完全国产化的产品,但内部的硬件配置尚不得而知,有可能是基于Atom平台的产品。
在笔者对国网信通家庭能源管理系统的试用中感受最深的是该产品的中文图形界面上手非常容易,即使是老年人和小朋友也能轻松操作。同时在软件平台上也实现了自主化。不过,该产品也存在一些不成熟之处。首先它运行的是Windows XP操作系统,自身的节能性和系统坚固性方面都有不足。其次,尽管使用了触摸屏,但在操控的灵敏程度方面,与笔者平时使用的触摸产品尚有一定差距。在外观设计上也给人一种“山寨”的感觉。在笔者向解说人员询问最为关心的“家庭能源管理系统与家电之间采用了何种无线通讯方式”这一问题时,也没有得到满意的答案。在上期绿色科技栏目中,CHIP曾经分析了家庭能源管理系统的平台:家庭能源管理系统的门槛并不高,只要上游厂商能够提供参考设计,山寨手机和平板电脑的生产商完全可以以较低的价格提品。笔者也希望国内的厂商抓住机会,在家庭能源管理系统的市场上实现突破。
专用式家庭能源管理系统
在IDF上,不仅仅是英特尔最新的处理器受到欢迎和追捧,它最新推出的家庭能源管理系统也成为观众们关心的焦点。这款家庭能源管理系统基于英特尔自己的Atom平台,使用节能的Atom Z600处理器搭配平台控制中枢MP20芯片组,还支持最高达到2GB的DDR2内存,由于采用了最新的Atom平台,这款家庭能源管理系统的性能可以超过大多数平板电脑,不但拥有高性能,还有效地减少了系统本身的耗电。在无线技术方面,它支持Wi-Fi和Zigbee,后者可以用于与智能家电通讯。为了方便不同的下游厂商开发,英特尔的家庭能源管理系统还配备了软件堆栈,拥有面向客户和开发人员的开放式软件 API 的多种应用。同时的参考设计电路板更能方便厂商开发具有自己特色的产品。
英特尔在IDF上展出的家庭能源管理系统的外观如同一款平板电脑,主色调采用了时尚神秘的黑色,采用手触控方式进行操作。从主面板上的快捷图标来看,这款家庭能源管理系统不但能够实现对电力、天然气/煤气和水的管理,还拥有不少附加功能,比如家庭安全、视频记忆等等,甚至能够监控儿童玩电子游戏机的时间。英特尔的家庭能源管理系统还能在所有家电中找到耗电量大的电器,提出切实可行的节电建议,使人们从被动用电方式转向主动、有计划的节约用电方式。家庭用户还能从电力公司或其他服务提供商获得能源消耗比较数据,并运行针对天气、交通状况和其他服务的插件。未来通过在线购买升级软件,还可以实现更多的功能。从尺寸和重量上看,它既适合放在桌面上,也可以挂在墙壁上使用。英特尔准备从2011年第一季度开始在市场上推广这款产品,初期准备通过与电力公司合作的方式扩大市场份额。目前它的售价和具体配置尚不得而知,从公开的参考电路板设计来看,英特尔的产品采用了成熟的技术,集成度较大,售价不会太昂贵,可能与一般平板电脑持平。根据Wipro公司的调查和预测,使用英特尔的家庭能源管理系统每年可为用户节约470美元的电费,这意味着用户一年左右就能够收回在家庭能源管理系统上的投资。调查还显示,在100万户家庭内采用此类设备,可使供电公司节省33%的峰值发电量,相当于6家250MW级燃气电厂节省10亿美元的成本。
家庭能源管理系统潜在的巨大市场也吸引了类似的IT公司。2010年6月,思科公司也宣布推出一款家庭能源管理系统――Home Energy Controller。它采用了英特尔的Atom Z500系列处理器,运行频率为1.1GHz。用户界面是7英寸、分辨率为800×480的电容式触摸屏。软件则采用Ubuntu Linux MID版,思科提供的一项有特色的服务是通过监测家电的用电情况向消费者提出使用建议,比如它检测到冰箱的用电异常后,会向用户建议检修或更换冰箱。同时,思科还为电力供应商提供了“软件即服务”的功能,电力运营商可根据需求自动管理用户的能源使用状况,或者获得公司内部网络的能源使用详情报告等。除了Home Energy Controller以外,思科还计划与相关企业合作,在Web网站、智能手机及电视等媒介上也通过特定的软件和模块实现与Home Energy Controller同样的功能。不过,思科这款家庭能源管理系统的预定售价为900美元,价格甚至高于一台笔记本电脑。
英特尔和思科的家庭能源管理系统的共同之处是提供简易直观的操作界面和丰富的选择功能。在硬件规格上,强大的处理能力使得它们对智能家庭目前的任何应用都能够胜任。实际上,它们已经超出了所谓“家庭能源管理系统”的定义范畴,只要增加几个相应的插件,它们就能够担当智能家庭中枢的任务,厂商显然也乐于提供这样的选项。未来,这样的产品将成为智能家庭中不可缺少的一部分。
基于现有家电的
家庭能源管理系统
上文中介绍的英特尔和思科推出的平板电脑级别的家庭能源管理系统功能强大,但成本过于高昂,还要和智能化的家电配合使用。对电力公司而言,为用户配备这样的智能仪表未免过于奢侈;而大多数用户也很难花一大笔钱直接升级为智能家庭。特别是中国这样的发展中国家,既有强烈的节能需求,用户又普遍缺乏购买力,使用功能比较单一(比如仅仅拥有用水/电/气统计和实时测量等常用功能)、价格在500元以下的家庭能源管理系统显得更加现实,也便于电力服务商统一换装。
简单版的家庭能源管理系统必须基于家庭中没有智能电器的前提。一些大厂商开发了低成本的能量传感器或智能化的插座,以方便地了解电器的用电量和对电器进行操控。比如英特尔就开发了一款低成本的能量传感器,只要把传感器插在插座上,它就能够测量每个家电的耗电情况,并通过无线技术把相应的数据传送到与之对应的电脑中,操作人员可以通过相关软件以直观的图形界面监测家电的耗能情况。传感器的技术原理是监测家庭的电压变化,锁定正在工作的家电,并进一步监控家电的运行。由于电视机、电冰箱和微波炉等家电工作时电压曲线有一定区别,借此就可以确定哪些家电正在工作。这一技术的可贵之处在于,即使不是智能电器,它也能够提供实时监测的功能(当然无法进行操控)。比如一个几十元钱的电吹风或者一台烤面包机,它们在使用过程中的功率可以达到1kW以上,但它们并不像电冰箱、电视机或者空调那样需要长时间工作,令这些小家电实现智能化的成本可能比家电本身还要高,因此这种低成本的能量传感器有很广阔的市场。在英特尔研究日的展示中,利用这种传感器监测电吹风、面包机或是微波炉的功率显得相当方便。不过略微显得美中不足的是演示过程使用了台式机平台,而在家中维持一台电脑长期开机显然不是一个节能的好主意。如果相应的软件可以在智能手机上运行的话,相信这款传感器将会受到广泛的欢迎。
除了英特尔的低成本能量传感器之外,很多厂商还开发出了手持式的家庭能源管理终端和智能插座技术。前者比平板电脑式的终端更简单,功能集中于能源管理。后者则可以把非智能的家电智能化,不但能够监控家用电器的用电情况,还能够直接操控家电。使用这些产品,用户可以方便地享受到智能电网的便利。
与其他终端配合的
家庭能源管理系统
上期绿色科技栏目介绍的GE公司“Nucleus”则可以看作是与智能家电配合的简单型家庭能源管理系统。它是一个可以插在插座上的简单装置,能够通过Zigbee和Wi-Fi等无线技术与智能家电连接,再通过无线网络把采集到的信息发送到电脑上,由相关软件进行数据的处理,用户通过电脑屏幕就可以了解电器的用电状况,并对智能家电进行操控。这种与电脑终端配合的家庭能源管理系统是比较常见的形式,除此之外,与电视、手机等配合的家庭能源管理系统也已经出现。
在CEATEC 2010上,松下演示了未来的互联网电视概念,以“娱乐”、“生活支援”、“家庭安全”和“节能环保”为4大主题。松下设想未来的电视可以直接与智能电表关联,用户通过遥控器就可以在电视上实时观看各个家电的能源消耗和操控各类家电,甚至还可以管理太阳能发电。不过,电视等平台不可能作为家庭能源管理软件的主要终端,但作为专用家庭能源管理系统的有益补充,则是一个不错的方案,比如用户正在观看一场精彩的球赛时想要启动楼下的洗衣机,只需按几下遥控器就可以了。根据2010年1月的一则新闻,松下和Control4这方面进行了一系列的合作,我们有理由相信松下的互联网电视中采用了类似的技术。
利用软件进行能源管理
在未来智能电网和智能家电普及之后,人们有望在任何平台,比如智能手机、平板电脑或笔记本电脑上实现能源管理功能而不需要借助专用的硬件。在上期绿色科技栏目中,CHIP为读者介绍了微软电表(作为小程序)和谷歌电表在电脑平台上的应用、WGN公司为iPhone开发的家庭控制软件以及诺基亚在家庭能源管理软件方面的努力。当智能手机平台能够直接和智能电表进行通讯时,将会在很大程度上削弱专用家庭能源管理系统的需求。不过,二者之间也能找到共存之道,那就是将专用的家庭能源管理系统看作是一台大的平板电脑,将它的操作系统和软件与PC等平台统一起来。目前,一些知名的家庭能源管理系统生产商都拥有自己的操作系统和软件,如果能将它们移植到其他平台上,将会显著提高自己产品的竞争力。
关键词:峰谷分时;电价策略;电网;应用
0、引言
电力行业重组引入竞争的最终目的是满足消费者的需求和节约用电量,提高经济效率。由于电力商品的特性,电能不可大规模进行经济储存,供需双方需要保证平衡的同时也需要保障人民的权益。合理的分时电价体系运用市场调节手段、有效的改变用户用电模式,促使用户主动而积极的进行削锋填谷,缓解了电网高峰期电力供应紧张的局限性。从而保障了电力系统的可靠、高校运行。
1、峰谷分时的划分
分时电价实施的主要原因是用户用电负荷现象中出现了一些问题,采用峰谷时段划分法来进行对用电的电价来定价,这样可以使用户自觉的遵守用电规则,调整好自我用电量,而电网企业可以根据用户反馈的意见来进行调整用电方式,从而达到削峰填谷的最终目的。由于各个地区的生活水平不同,经济发展水平也不同,在由于北方和南方以及东北部的时差不一样,因此要按照各个地方不同情况的用电量来做具体问题具体分析,即便在同一区域,也会随着季节性变化,峰谷负荷曲线所造成的特点得出的结论也缺乏一定的科学依据,划分的地方相对来说具有不合理化。所以要根据不同地方来进行分析,才可找出其中最好最适用的一种[1]。峰谷分时时要进行时段的规划,分析主要的负荷,并按照不同的特点来归类,然后针对不同的负荷持续曲线来进行有效的分析。如耗电量高的企业、居民用电所产生的高峰时间是不同的所以可以进行不同时段的统计,这样就可确定高峰时段所处的位置。但是对于高峰时段所持续的时间把握我们还需要进一步的去了解和调差。从负荷曲线上来看,可以很清晰的辨别出峰时段和谷时段,这样就为确定峰谷时段提高了参考依据,
2、峰谷分时电价的原则 其原则主要分为三项原则
峰谷分时电价主要分别三种原则,其中是负荷曲线的最高峰点和最低谷点处在相反的阶段,一个是处在最高点的可能性为100%。另一个是与上这相反,低谷点的可能性为100%,最后一种是最低谷点和谷时段可能性为100%。最高峰点在谷时段的可能性就不可能出现了。而第三种原则可以采用半梯形隶属函数来确定。这种方法可以确定负荷曲线的最高峰和低谷时段。不过要注意的是与具体的数据是毫无关系的。因此为了便于计算,我们可以采用半梯形隶属函数来算出负荷曲线上的各点峰谷时段。这样的好处就是在划分上不会太分散,也更合理而科学性,从而使得负荷特性更具有使用价值。接下来是一天当中根据时段来划分的变化长度,结合实际,进行峰谷时段的m种划分方法,每种记为?i,就会促使峰谷时段划分集合为F=?1,?2,...?m, 即公司为:
[2]。
在每种峰谷时段划分方法?i下,需要按照不同时段来进行电价上的确定,从而将这些数据进行综合分析,并从中推理出最佳的电价标准和选择出最好的峰谷时段,最后择优选取削峰填谷的效果[3]。
3、智能电表执行阶梯电价的好处
在采用智能电表执行阶梯电价主要是将电能量集中起来了管理,方便了管理,通常可以进行远程下装电价,执行拉合阀门操作,而作用计量用的表计是作为主要电价的结算体,这样的情况下可以采用阶梯电价表、峰谷电价表进行结算。便于了年结算、周结算,而且智能电表可以自动累计并执行阶段进行跳转切换,这样就便于电价结算,也便于统一管理。便于制定阶梯电价管理,对于执行、报表的处理十分方便,还可将数据进行交换MIS营销计费系统上进行处理,便于采集智能电表上的数据,主战可以自动累计月用量的变化值,可以通过电力系统载波或者其他专用信道进行采集,还可便人工进行数据收集,反馈系统,主要有利于全面管理的功能。做好智能电度表上的时差。智能电表可以精确的分辨出家庭用电的时间区,在实现阶梯电价的今天,高峰时段用电和闲暇时间段用电的情况时不一样的,至少价格对比相差一倍多。智能电表可以很好的显示居民用电的具体情况,这样就可促使居民在进行峰谷时段划分上使用电量更加合理性,当处于用电高峰期的时候时就会自觉的减少用电量,由此可以拿我市居民用电作为例子,我市居民用电当处在高峰期时从早上8点到晚上的10点,这个时段的电价是六毛一度电,而在用电量低峰时期时只要三毛一,这样就可知道居民在下午煮汤时比晚上洗一大桶衣服要昂贵的多。在这样的情况下,与时间没有关系的用电就要等到深夜或者周末的时候,这样才更经济实惠。所以在这样的情形下就要做好智能电表用电的时差规划好,才可让智能电表执行阶梯电价的好处发挥到一定的阶段。
4、峰谷分时电价策略在电网的应用
不同企业对用电量的要求也会不一样,他们除了用电量的需求不同还有不同之处在于对用电量的时间段也会有很大的差别。像建筑行业用电量就很大,居民用电对峰谷时段的电价也会影响很大。小企业对峰谷电价影响也不是很大,电价和谷电价之间的距离在不断的拉开,很多行业对峰填谷的意愿认识在不断的提高,这样促进了移峰效果十分明显。
5、峰谷分时电价策略在电网策略存在的不足
峰谷分时对电价的控制具有一定的稳定性,这样可以避免高峰时期的用电量过大而导致断电,对我国现阶段用电的矛盾在逐渐的化解,有效而合理的解决了高峰用电时期的困扰,对提高系统的负荷率具有重大作用,最终以提高社会效益为主要目的。但是目前来说还是存在着一定的不足之处。但是峰谷分时电价效果也存在着明显的不足,因客户不满意用电量而反馈意见,导致电网企业的收益效率下降,导致了对峰谷分时电价分时还存在着一定的风险性,设置上和用户上的使用也会产生一定的矛盾,二者是相铺相成,互相制约,互相影响。当设置和拉开比之间决定了峰谷电价的起伏,因此可以有效的进行削峰填谷效果的主要因素之一[4]。当用电量处于低谷时期时,价格上就会相应的做出合理的调节,这样就会避免峰谷分时在调节中出现不必要的问题。当峰谷电价比价高时,就会造成用户反应过度。如果拉开设置不当,还会造成用户平均用电成本产生负担。峰谷分时电价购买时缺乏弹性,购电价是统一核算的,但是售电价是分时段的,这样就会造成电网企业正常运营收入不确定,电网企业也因此会遭受到巨大的损失。
6、峰谷分时电价策略在电网的应用策略
将动态的策划和分时进行合理的设计与有效的结合,对峰谷分手用电的用户做出合理的规划时段和电价控制,并以此作为参考数据,从而制定出有效而正确的拉开比,这样就可直接避免电网在盈利上的风险,对各企业和市区用电量和时间段进行分析和评估,这样的目的是为了稳定用电时间段和确定电价,根据用户的反馈意见,还可将电力返还给用户和用户商。分行业进行制定分时电价。弥补削峰填谷的不足。积极推广居民进行峰谷分时电价政策。对时段的划分进行合理的调整,可以有效的提高电量的利用率,同时促进第三产业也采用峰谷分时的方法使用电力资源。合理的峰谷分时电价策略可以有效的提高人们的利益和国家电网的收益,避免高峰时期用电量造成断电现象。完善的设备改造是最好的节能方式。
7、结束语
综上所述,采用峰谷分时电价政策对居民用电量具有合理的改善,有效的提高了电力资源的利用率,缓解了我国用电资源的矛盾,有效的提高了经济利益,但是要合理的进行规划,才可用之于民。
参考文献:
[1]邹云.实施峰谷电价的基本原则探析[J].电力需求侧管理.2003(06)
[2]郜,周国祥,石雷.峰谷分时电价决策的优化模型[J].统计与决策.2010(03)
由于《规划》明确指出,智能电网将主要围绕智能发电、智能输电、智能变电、智能配电、智能用电、智能调度以及通信信息平台等七大方面进行建设,全面覆盖传统电力系统的所有领域。由此可知,涉及到上述七大领域的上市公司必将充分受益。但我们也必须看到,经过上半年的大幅走强后,当前智能电网板块的平均动态估值已超过40倍,高估的风险已经逐渐显现。而且随着中报的即将披露,该行业部分上市公司的中期业绩仍有低于预期的风险,板块估值将接受中报业绩的考验,产生估值分化的可能性较大。正所谓大浪淘沙始见金,因此,我们将从涉及上述七大领域的上市公司中进行精挑细选,寻找出最具潜力、受益最广的智能电网概念股,供投资者参考。
重点个股点评:
许继电气(000400):直流输电业务优势突出
许继电气是电力设备行业上市公司中产业链最为完整的企业,其业务范围包括电网及发电系统、变压器、用电系统设备、配网产品,电气化铁道、直流输电系统等。
大股东许继集团作为国内唯一能够同时提供直流输电控制保护和直流换流阀产品的公司,在过去的几年内直流换流阀累计中标金额约为24亿元,市场份额36%,直流控制保护系统累计中标金额9.3亿元,市场份额50%。日前大股东拟通过定向增发将包括直流换流阀在内的资产注入到上市公司,此举若成功,许继电气直流业务将得到大幅提升。根据国家电网的规划,2020年之前将建设24条特高压直流线路。平均每年均有2-3条,将给公司该部分业务带来广阔的发展空间。
拟注入上市公司的许继电源目前业务已经拓展到电动汽车充电站的建设,近期许继电源在世博园参与建设了世界规模最大的充电站,并拿到了50%的订单。在充电站的建设方面,许继集团凭借完整的产业链,能够提供从充电系统到配电系统的整套设备,能够同时兼顾电网侧与用户侧的需求,具备较强的优势。
在轨道交通的牵引变电站和开关两类产品中,公司在武广高铁上所提供的牵引变电站和开关产品占这两部分所有产品的50%以上。目前公司产品包括3KV以下的开关,集团资产注入后,福州天宇电气公司可以提供100KV以下的轨道交通用开关产品。国内轨道交通建设正处于高速发展时期,公司的轨道交通用牵引变电站和开关产品面临着巨大的发展空间。
电科院对许继集团的增资已经完成,持股比例60%,成为许继电气的实际控制人;近期将通过资产注入实现许继集团的整体上市,远期上市公司将成为国网公司输配电二次设备的整合平台,从而最大程度分享智能电网大建设带来的好处。
思源电气(002028):将迎来快速增长期
公司主营业务分为传统业务和新业务两大类,传统业务包括高压开关、消弧线圈、高压互感器和电力电容器等,新业务主要包括GIS、SVG、数字化变电站和色谱在线监测产品。传统业务是公司主营业务,由于国家电网投资额度大幅下降,公司传统业务增速将放缓,但仍有期待;新业务是公司未来发展重点,主要面向智能电网,在国家加快智能电网建设的背景下,公司新业务将迎来快速增长期。
2009年,公司培育中的GIS(封闭式组合电器)、电力电子和数字化变电站三块业务取得了阶段性的成果。GIS厂房于2009年4月基本竣工,2009年7月完成生产设备调试,进入批量生产:自从GIS产品推向市场以来,已获得了200多个间隔的订单,下属子公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司研发的应用于数字化变电站的一系列产品顺利通过了KEMA一致性测试认证和中国电力企业联合会组织的技术鉴定,并获得110kV数字化变电站订单,标志着公司在二次产品方面已经取得重大突破,下属子公司思源清能电力电子有限公司在2009年度实现了SVG(静止型无功发生器)产品的规模化投运,现场运行产品超过30套。GIS、电力电子和数字化变电站三块业务不仅将成为公司未来的利润增长点,而且为公司提升品牌影响力起到了重要的作用。
为迎接智能电网发展所带来的商机,公司董事会已经通过了建设数字化变电站及高压动态无功补偿系统装置产业化项目。通过该项目的建设,将形成SVG和数字化变电站系统装置大规模产业化的生产能力。该项目总投资2.28亿元,资金来源为公司自有资金。预计在2012年完全建成后,可形成年产1000套SVG高压动态无功补偿系统装置、800套SHR5000数字化电站系统装置的生产能力。
手握“重金”,伺机出击。公司目前拥有货币现金超过15亿元,并且公司仍然持有平高电气3,456万股权,按照近期平高电气10元的平均价计算,该股权账面价值接近5亿元,合计计算,相当于公司持有20亿元的现金。在目前智能电网加快建设的背景下,公司持有大笔现金无疑给公司带来极大地筹码,公司有可能会利用其现金筹码伺机出击,实现外延式发展。
科陆电子(002121):智能电表龙头
科陆电子为用电信息管理采集系统龙头公司,标准仪器仪表全国第一,体现出公司在高精度仪表研发方面的实力。2009年国家电网启动800亿元用电管理采集系统改造计划,南方电网也于2009年开始的投资计划中要实现与用户的产权明晰,智能电表和用电管理系统的需求会大幅度增加,两大电网合计的市场规模约每年160亿元以上。公司在国家电网公司前期的载波表试点中,市场份额居于前列,近期的招标中表现又很好。公司募集资金项目已完成,产能制约问题也已得到解决。
智能载波电子表逐步替代传统电表,在这个结构性转变中行业集中度明显提升。预计未来5年智能电表年均市场容量104亿元,科陆凭借其优质的产品和服务可以在未来高度竞争的电表行业保持载波电子表5%左右的市场份额和非载波电子表2%的市场份额,2010―2012年贡献收入3.2、4.6和5.7亿元,年增长率78%,42%、23%。
用电自动化业务增长平稳。用电自动化系统与智能电表共同完成多项用电管理功能,科陆凭借其强大的计算机及通信技术实力,目前市场份额位列国内用电自动化系统市场第二。随着国网用电采集系统建设提速,我们预计2010―2012年科陆用电自动化业务年均增速为15%。
智能电表的大规模应用将刺激电表检定装置市场。科陆是全国少
数生产电表检定装置的企业,其自动化检表线将在2010年成为新的利润增长点,预计2010年该类产品快速增长70%。另外,科陆已经掌握有源逆变、高压变频等电力电子技术,未来增长可期。
奥特迅(002227):抢占新能源汽车充电站制高点
奥特迅主要从事电力自动化电源设备及其智能单元的研发,制造、销售和服务,现拥有高频开关直流电源、电力专用u PS与逆变电源、交直流一体化不间断电源设备三大主营产品。受益于包括核电、新能源汽车充电站、城市轨道交通以及智能电网等新领域的投资需求,公司的主要产品有可能面临爆发性增长。
充电桩业务260%复合增长,成业绩主推动力。我们判断,2012年前全国范围内将有18个城市率先建设充电站。根据深圳市推广经验测算,2012年前全国充电桩规模将达到4.35万个,总市场容量将达到25亿元。奥特迅在大功率充电模块、蓄电池运行管理等技术方面全国领先,与南网、国网存在长期合作,是全国首批建设充电站的企业,我们认为公司在充电桩市场将占据25%以上的市场份额。以此测算,2010―2012年充电桩业务将为公司贡献净利润0.20、0.59和1.4l亿元,折合EPS为0.19、0.55和1.30元。
据新华网报道,国家电网今年的智能电网建设任务主要是75个电动汽车充电站、6200个充电桩和其他智能电网示范工程建设,下一步将逐步扩大投资。毫无疑问,奥特迅作为新能源汽车充电概念板块的龙头,将是这场“智网盛宴”的率先受益者。
特变电工(600089):受益于高压,特高压电网建设
公司是中国变压器行业首家上市公司,同时还是国内少有的具有自主知识产权的变压器制造企业,特别是超高压和直流变压器的核心技术已经达到了国际水平。
公司的变压器收入占主营业务收入的60%以上,变压器产品在市场的占有率不断提升。进入2010年,公司在变压器方面,毛利率有所提升,公司的营业收入增长20.78%,实现89.65亿元收人,难能可贵的是公司变压器业务的毛利率提升3.32个百分点至28.44%。公司变压器国内市场份额也大幅提升,从2009年国网变压器招标情况看,在总招标容量下降26.23%的背景下,公司中标容量接近翻倍,总体市场份额从2008年的13%上升到2009年的31%,在各个细分市场均以较大优势夺得第一。其中,220、330、500和750KV等级变压器占有率分别达到24%、57%、36%和38%,这为公司变压器业务增长提供了有力保障。
受益于原材料价格下降和公司管理优势。公司产品的主要原材料占生产成本比重较大,’公司通过发挥集团采购的方式降低了原材料采购成本。同时随着公司高端产品比重提升,毛利率较去年同期提升2.69个百分点,达到23.17%。同时,公司费用控制力强,期间费用率基本稳定在11%左右。
公司拟增发不超过3.5亿股,共募集资金近37亿元投入超高压项目完善及出口基地建设、直流换流变压器产业升级、特高压交直流变压器套管国产化、特高压变电实验室升级改造、超高压及特种电缆、国外工程承包等6个项目。上述前5个项目达产后预计年增收入60亿元,利润总额5.7亿元,最后一个项目预计投入9.17亿元,收益率约16%。此次增发将提升公司的竞争力,保障了公司未来的增长。
国电南瑞(600406):智能电网的领跑者
“坚强智能电网”建设的大幕即将拉开,今后十年将会有4万亿元左右的大蛋糕待人分享。国电南瑞是国内电网调度自动化和变电站自动化的龙头企业,其集团研究院中有部分专家参与了智能电网的多项标准建设规划的制定,是建设“坚强智能电网”的直接受益者。
国电南瑞主要业务为电网调度自动化、变电站保护及综合自动化、轨道交通保护及电气自动化、农/配电自动化及终端设备。在2009年签订订单总额达26.5亿元的前提下,预计2010年四大业务销售增长率约为25%、30%、50%、30%,延续强劲增长势头。
国电南瑞内涵式增长和外延式发展并重:内涵式增长指通过定向增发募投项目,大力投入智能电网相关技术及设备的研发,目前已经覆盖发、变、调、配、用五大环节;外延式发展指通过资产注入,实现集团的整体上市,把国电南瑞打造成为最具竞争力的二次设备整体解决方案供应商。
公司在电网调度自动化的高端领域占据了绝对优势。在网省调市场,国电南瑞的市场占有率达到了78%,在县调市场中国电南瑞的市场占有率大约为30%。由于公司在高端市场已具备较高技术优势和品牌优势,未来仍将会继续保持较高的市场占有率。预计公司今后三到五年网调业务的增长率在20―30%之间,毛利率维持在35―40%左右。
国内最早推出数字化变电站产品的公司。国电南瑞是国内变电站综合自动化系统领域的研究和实践方面最大的集成供货商,其高压及特高压变电站综合自动化产品在全国市场的占有率达40%以上,预计今后三年公司在变电站自动化(包括数字变电站)业务方面的增长率在25―30%左右,毛利率在25―30%。
随着智能电网建设的提速,公司在智能调度、电力二次设备、充电站等方面的发展将会全面得到受益,再加上大股东南瑞集团的资产注入预期,我们对公司未来的发展非常乐观。
天威保变(600550):新能源发电与变压器双重受益
公司为国内最大的电力设备变压器生产基地之一,也是国内太阳能发电龙头企业。公司在智能电网建设中具有发电及输变电双重受益的优势。
国内光伏装机量的迅速增长有助于提高电池和组件企业的盈利能力,这对天威英利、天威薄膜以及尚属集团资产的天威新能源都将产生正面影响。同时。下游需求的高速成长也有助于遏制多晶硅行业盈利能力的快速下滑。随着国内新能源振兴规划等政策陆续出台实施,公司投产项目的产能释放,未来新兴行业整体景气的回升将为天威保变带来更多的机会。
天威保变2009年年报显示,尽管2009年下半年欧洲光伏市场的逐渐复苏,订单量上升和主要终端市场需求增大扭转了光伏产品供大于求的局面,但金融危机给光伏产业造成的冲击在短期内不可能完全消失,市场竞争激烈,光伏组件售价下滑仍是公司将面对的最重要的风险因素。
公司董秘尹晓南表示,欧元贬值对光伏产业确实有一定影响,但影响力并不大。他预计,随着规模化效应和关键技术的突破,多晶硅的生产成本将会大大降低。虽然能源价格呈上涨趋势,但总体生产成本呈下降趋势。考虑到国内市场的刚性需求以及市场供应量的不足,近两年内多晶硅的市场价格有望逐
步上升。
风电是天威保变新能源帝国的又一支撑。天威风电研发实力雄厚。市场开拓是关键。天威风电的研发团队和技术是其最大的竞争优势,公司已掌握1.5MW风机的自主知识产权,正着手研发2MW和3MW的海上风机。风电业务短期难以贡献业绩,市场开拓将是未来发展的关键,我们看好天威集团与电力系统的长期合作关系在市场开拓中的积极作用。
输变电业务是现金牛,也是公司发展的基础,特高压电网建设势在必行,据测算,到2020年我国对特高压电网的投入至少为4060亿元,其中设备投资规模达2400亿元以上。公司作为输变电龙头,将充分受益特高压建设。
东软集团(600718):受益于智能电网对数据分析及管控的需求
由于智能电网对于数据分析以及管控的需求大为增加,业务涉及电网业务层面的IT行业方案解决商受到的推动将较为直接和明显。对我国来说,智能电网的建设将是一个长期规划,第一阶段主要满足输送的要求,保障安全以及下游供电,第二个阶段主要向高效化发展。目前,世界上已经有智能电网技术应用在用电和配电领域,我国已经在做有关智能电网的基础工作,主要是配电网的改造、开发自动抄表系统、发展分布式发电和实施用于负荷管理的需求侧管理技术等,这都需要IT技术的大力配合。
东软集团作为我国最大的一家软件上市公司,提供了最全的解决方案产品线,涉及的领域包括电信、电力、医疗等行业。公司2009年全年国内软件与系统集成业务营收有超过20%的增长幅度。
随着智能电网的不断推进,公司在电力行业的“数字圈地”终于进入收获期,经过几年的发展,东软目前是电力系统外最大的解决方案供应商,目前电力行业业务占公司国内解决方案业务的比重估计为8―10%。
公司董事长刘积仁表示:“智能电网会成未来拉动国家GDP增长的重要驱动力,有着数万亿元市场规模的智能电网将引爆IT产业的新一轮深度革命,东软已经为智能电网建设做好了充分的准备”。
中国西电(601179):唯一具有输配电一次设备成套生产制造能力的企业
中国西电是目前我国高压、超高压及特高压交直流成套输配电设备生产制造企业中产品电压等级最高:产品品种最多、工程成套能力最强的企业,也是国内唯一一家具有输配电一次设备成套生产制造能力的企业。2005年以来中国西电一直处于中国电气百强之首,名列电气工业竞争力十强第一位。
成套能力强。未来的成长性看特高压及海外市场。研发优势明显,受益于电阿建设结构调整的特高压投资。公司获准组建高压电气国家工程实验室,在特高压领域产品储备丰富。技术研发力量雄厚。从市场格局可以看出,中国西电基于其成套能力,在特高压领域优势最为明显,根据测算,按照2020年前的特高压网络建设规划,特高压直流及交流给中国西电带来的收入贡献将达到年均29亿元。
输配电一次设备成套能力强,海外工程优势明显。公司是国内惟一能够为交直流输配电工程提供成套输配电一次设备的集团企业,业务范畴涵盖了行业价值链的各主要环节。设备成套能力也有助于海外业务的扩张,公司规划将海外业务的比例由2008年的9%提升至2015年的15%。海外市场的拓展能够有效弥补国内业务的增长放缓,市场对于公司的成长性质疑也可以得以缓解。