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智能电表市场情况与技术进展研究

供稿人:肖巧琳  供稿时间:2019-4-30   关键字:智能电表  市场情况  技术进展  

智能电表最新市场情况

 

2009年智能电表在美国市场兴起后,世界各国陆续开始智能电表替换工作。智能电表是智能电网的重要组成部分,通过在电力用户侧安装智能电表以及用电信息采集系统,实现电能消耗的计量、用电信息的传输、电力数据的分析并衍生电能管理。目前,全球正在使用的电表约有17 亿台,若全面更换为智能电表,市场规模将相当可观。据统计,2015 年全球智能电表出货量达到1.63 亿台,销售金额达到40 亿美元,到2020 年全球智能电表渗透率将高达59%,市场规模有望超过55 亿美元。目前,全球智能电网市场主要集中在发达国家,占比达到83%

 

Ø  美国计划到2019年在家庭和企业内完成5300万只电力和天然气智能仪表的安装工作,到2020年每个家庭都安装上智能电表。美国政府为智能电网项目拨款提供刺激基金,GE能源集团帮助美国政府实施“能源需求研究计划”。

Ø  欧洲,英国计划在2020年之前,投资113亿英镑完成5300万只智能电表的安装。欧盟计划在2020 年之前实现80%传统电表到智能电表的替换工作,到2022年以前将所有电表更新为智能电表的能源发展目标。法国计划到2020年智能电表安装数量达到3500万只,家庭智能电表普及率达到80%。西班牙在2018年接近完成全部智能电表的安装。根据市场咨询机构Berg Insight 发布的研究报告《Smart metering in Europe》,欧洲智能电表市场到2018 年年需求量达到2760 万台,每年出货量峰值保持在2500 -3000 万台,并持续到2020 年。

Ø  新兴市场,根据美国智能电网领域咨询公司Northeastern Group 发布的《新兴市场智能电网报告》预测,随着新兴市场智能电网建设的逐步推进, 2026年,全球50个新兴市场(金砖国家、中欧、东欧、东南亚等地区)的智能电表覆盖率将达到61%

 

据统计,中国智能电表已出口到全球132个国家和地区,且逐年持续增长。我国智能电表的主要输出国是欧洲、非洲、南亚市场,这些市场具有很高的成长性。同时,我国智能电表市场成长空间巨大,我国智能电表的需求主要来自三大块:由电网存量传统电表替代、已安装智能电表更新置换、以及新增住房电表安装构成。据预测,2016-2020年国家电网智能电表采购投资规模将达到340亿元,平均每年投入约68亿元。根据测算,2011-2016年新增商品房与非住宅商品房合计创造7121万块电表的需求。截至2016年底,电表市场总容量在5亿台左右。农配网投资也将加大,智能电表的覆盖率从60%提升至90%。南网2016年第一次招标首次启动智能电表,共上报智能电表需求457.8万台。

 

智能电表技术进展

 

智能电表的核心技术在于通讯技术的改造升级,各国对智能电表的通讯技术要求不同。无线通讯包括GPRSWiFiZigbee,有线通讯如PLC等。欧洲和日本等国家的智能电表厂商主要使用G3-PLCPRIME技术,中国智能电表主流技术是基于FSK/BPSK 调制解调方式。目前,基于LoRa无线通信技术的智能电表产品在发达国家已经进入实质应用阶段,解决了智能电表架构中“最后一公里”数据传输难题,与现有的无线数据通讯方案相比,LoRa通讯技术通信距离远,传输速率可调节,耗电量低等优点,更适合应用于智能电表。如,中兴通讯将多种通讯技术(包括LoRa 无线通讯,宽带PLC 通讯,PLC+RF双通道通讯以及采集器直接组网等)引入智能电表领域,并已发布三款支持LoRa 的成熟智能电表西雷产品,分别是ZX E210单相智能电表,ZX E211单相智能预付费电表,ZX E220三相智能电表,并且能够满足居民用智能电表大部分需求。

 

2017年底,由浙江大学和中控研究院等单位共同承担的863计划先进制造技术领域“基于CMC的智能电表的研制和应用”课题通过了技术验收。基于CMC的智能电表采集器、终端、集中器等设备已经成功的应用到民用电表及工业现场电表等智能电表抄表系统中,并实现了规模化,完全可以满足客户对抄表准确的和稳定性的需求。该系统采用微功率无线进行通信,具有线路改造小、成本低、使用方便、免维护等优点,避免了新的通信网络的建设和投资,提高了抄表系统的稳定性和可靠性。CMC自主核心软硬件的智能电表终端及抄表系统的研发,突破了我国智能电表关键核心芯片严重依赖进口的现状,实现了电表行业核心控制器技术的国产化,加快了电力行业智能化的进程,对我国智能电网建设具有重要意义。

 

智能电表市场竞争格局

 

国内智能电表市场集中度低,市场竞争激烈,国网智能电表集采中标企业超过100 家,厂商多而分散,如,国网单相和三相智能电表前十大中标厂商的市场份额分别为39.4%61.8%,未产生明显的寡头企业。

Ø  智能电表中的电力计量芯片国外主要厂商有ADI公司、SAMES公司、飞利浦,其中ADI公司市场占有率居首;国内主要厂商有锐能微、钜泉、上海贝岭等,2014年三家企业总出货量占国家电网和南方电网招标量的90%以上,其中锐能微占39%,钜泉占36%,上海贝岭占15.6%2017 年,上海贝岭收购锐能微,提升在智能计量芯片领域的龙头地位。

Ø  载波芯片是智能电表中的重要部分,负责着采样数据的处理、对外数据流的交换等重要功能,直接影响智能电表的性能。国内载波通信芯片主要供货商有青岛东软、意法半导体、华为海思和鼎信通信等。

 

国家电网提出2020 年之前要实现用电信息系统“全覆盖、全采集、全费控”,智能电表作为用电终端系统中不可或缺的计量仪表设备,从技术上目前已经可以实现基础的远程采集和费控功能。智能电能表作为智能电网的终端设备,代表着未来节能型智能终端的发展方向,是实现分布式电源计量、双向互动服务、智能家居、智能小区的技术基础。

 

参考资料

[1] 北极星智能电网在线,http://www.chinasmartgrid.com.cn/

[2] 中国电能表网,http://dnb.cnelc.com/

 


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