一、行业概况
1.1 电网及智能电网行业
电力行业是把各种类型的一次能源通过对应的各种发电设备转换成电能，并且把电能输送到最终用户处，向最终用户提供不同电压等级和不同可靠性要求的电能以及其他电力辅助服务的一个基础性行业。从产业链角度看，电力行业又可划分电力生产、电力供应两大系统和发电、输电、变电、配电、用电、调度等六个基本环节。
随着电力市场化改革的推进、气候变化的加剧、，电力网络跟电力市场、用户之间的协调和交换越来越紧密，电能质量水平要求逐步提高，可再生能源等分布式发电资源数量不断增加，传统电力网络已经难以支撑如此多的发展要求。为此人们提出了发展智能电网的设想，以实现在传统电网基础上的升级换代。
智能电网指的是传统电网与现代传感测量技术、通信技术、计算机技术、控制技术、新材料技术高度融合而形成的新一代电力系统，它能够实现对电力系统的全方位监控和信息、电能的智能化统一管理，它是现代电网朝着更清洁、更安全方向的全面升级，是一种能够接纳更多可再生能源和分布式能源，能提高能源使用效率，并且保证安全稳定运行，以及满足用户侧未来更多高级应用的理想电力网络。
智能电网是一个完整的信息架构和基础设施体系，可以对电力系统的生产、输送、运营、市场和消费等环节进行持续监测，并对有关信息进行统计分析和优化，进而提高电网的安全水平、提升电网企业的管理水平和服务水平。智能电网产业链依次分为发电、输电、变电、配电、用电、调度等六个环节，智能电网相对于传统电网的区别在于在各个环节上都有着不同的变化和技术创新。具体可以分为新能源并网、特高压输电、柔性交流输电、数字化变电站、配网自动化及配电管理、用户用电信息采集、智能调度和智能电网的分布式储能等子产业。
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图1 智能电网结构图
1.2 智能电表
智能电表是智能电网（特别是智能配电网）数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础。在智能电表基础上构建的自动抄表系统（AMR）、高级量测体系（AMI）能为用户提供更加详细的用电信息，使用户可以更好地管理他们的用电量，以达到节省电费和减少温室气体排放的目标；电力零售商可以根据用户的需求灵活地制定分时电价，推动电力市场价格体系的改革；配电公司能够更加迅速地检测故障，并及时响应强化电力网络控制和管理。
电能表的发展历史可以追溯到19世纪70年代末期德国人利用点解化学原理制作出世界上最早的电能表；十九世纪末随着人们的逐步改进，感应式电能表制造基本成熟。感应式电能表制作工艺简单、可靠性好、价格便宜，至今仍被广泛使用。随着电子技术发展，传统式机械感应技术已经难以满足电能管理需求，人们又逐步的研制出了新型的脉冲式电能表和电子式电能表。电子式电能表具有长寿命、高可靠性、宽负荷和高精度的特点，随着制作工艺的不断成熟，有取代传统感应系电能表的趋势。
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图2 电表发展历程
我国电工仪表整体起步于20世纪40年代末期，电能表的生产和发展也基本与此同步。1952年上海华通开关厂成立电表车间，3月份试制出了全国第一台单相电能表，揭开了我国电能表发展的序幕。60年代初由于中苏关系恶化，我国开始自行发展自己的仪器仪表行业，电能表的生产也过渡到以自行设计为主。进入到20世纪90年代后，随着微电子技术和数字技术的快速发展，90年代初，国产电子式电能表研制成功，整个电能表行业进入了快速发展的时期。
智能电表是以微处理器应用和网络通信技术为核心的智能化仪表，具有自动计量/测量、数据处理、双向通信和功能扩展等能力，能够实现双向计量、远程/本地通信、实时数据交互、多种电价计费、远程断供电、电能质量监测、水气热表抄读、与用户互动等功能。以智能电表为基础构建的智能计量系统，能够支持智能电网对负荷管理、分布式电源接入、能源效率、电网调度、电力市场交易和减少排放等方面的要求。
智能电表作为一种数字式电表，它是由普通电子式电度表、电容器、液晶显示屏、计量元件、通信端口等多个部分组成的。与传统的感应式电表相比，智能电表无论是在操作功能上，还是在应用性能上都具有非常大的优势，具体表现在以下几个方面。
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表1 智能电表功能
目前，智能电表在智能电网中有如下作用：
（1）结算与账务
利用智能电表可准确和实时进行结算信息的处理，在一定程度上简化了以往账务处理较为复杂的流程。在当前这种电力市场环境下，能够及时地调度人员和转换能源的销售商。同时用户也能获得较为准确、及时的账务信息以及能耗信息。
（2）确保电能的质量以及供电的可靠性
通过智能电表能够实时监测电能质量以及供电的实际情况，提前采取相应的措施预防电能质量问题的出现。同时智能电表所采集到的水、热能耗、气等相关数据还可用于负荷的分析和预测，通过这些信息来估算与预测电网的总能耗以及其峰值需求，从而达到合理用电、优化电网规划以及节能降耗等目的。
（3）用户能量的管理
在智能电表所提供的相关信息基础上进行用户能量管理系统的构建，以此为不同的用户提供相应的能量管理服务，为用户提供相应的实时能耗数据，促使用户对其用电习惯进行调整，及时发现因设备故障等造成能源消耗异常等情况。此外，还可以进行负荷远程控制以及非法用电的检测，尤其在一些窃电高发地区，通过对其总表数据与总表下所有的表计数据进行比较，及时发现一些潜在的窃电行为。
当前智能电表的智能主要体现在抄表和付费便捷化，离真正意义的智能电表还有很长的路要走。用行内有些人士的话来说，目前国内的智能电表只称得上是电子电表，还算不上智能电表。将来智能电表将向如下方向发展：
（1）对新能源用电秩序的优化
通过对智能电表的利用，帮助人们优先使用太阳能与风能等各种新能源，利用智能表来采集和量测数据，从而预测更准确的负荷，便于对新能源优化调度的指导。其中美国夏威夷大学所开发的一种配电管理系统平台，其智能电表综合了住宅电能自动化、管理最优化以及需求反应等功能，可协调控制配电系统和主电网中的新能源系统。
（2）分布式能源配置的优化
在配电网并网和分布式能源的运行过程中，还存在着很多的问题。因此，供电企业在未来发展中，可以通过对分布式能源配置的优化，利用智能电表实时监控、调节和控制配电系统，了解并掌握关于分布式电源的特性以及分布式电源和电网运行之间的相互影响，以此把电能以一种最安全和最经济的输配电方式输送到终端用户，提高能源的利用率以及电网运营的安全性、可靠性。
（3）增强负荷预测准确度
随着社会经济的快速发展，信息技术的不断进步，智能电表的应用也越来越广泛。供电企业可把用户计划用电容量和时间以及各用户计划用电顺序来作为准确预测负荷的依据，通过智能电表来自动地干预负荷预测系统，从而增强负荷预测准确度，降低电网备用的容量，提高电网的经济效益。
二、中外智能电网发展对比
电网所在地区的电力环境特点决定了各环节发展的紧迫程度不尽相同，能源与用电负荷的分布以及电力市场的竞争模式，决定了我国和欧美国家的智能电网将具有不同的发展侧重及发展时点。对于已经顺利大规模部署智能电网的美国和欧洲来说，智能电网的优势集中体现在降低能源需求量、节省抄表成本和提高电网可靠性等方面，因此发达国家智能电网的发展特点是在现有网架的基础上，在配网、用电等特定环节上进行重点投入。
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2.1 美国发展侧重次序：用电、配电至输变电
在美国“Grid2030”智能电网规划中，智能电网建设注重于提升其电网的可靠性及安全性，同时提高用电侧的用电效率并降低用电成本。电网发展优先考虑用户侧智能与配电，输电网的建设放在最后，这符合美国的电力产业环境的特点——分布式发电比重快速上升与完全竞争性电力市场。
美国分布式发电比重上升要求用户侧支持双向馈电。2000年美国分布式发电装机量占总发电装机量的6%，2020年该比例将达15%。分布式发电要求用户侧实现双向馈电与差额计费，它的快速发展要求用户侧智能先行。
完全竞争性电力市场要求用户侧支持双向通信。美国作为典型的零售竞争模式电力市场，其发电、输电、配售电分开，用户可以任意选择售电公司，供电公司和售电公司可以从事电力批发、零售业务，用户侧支持双向通信是全面交互、完全竞争的基础，这也要求用户侧智能先行。
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图3 美国电力市场模式-零售竞争模式
大量分布式发电和即插即用发电设备要求配网全面监控协调。用户侧智能发展支持分布式发电与即插即用发电设备，这类设备的大量使用使配网运行更加复杂，需要全面监控以协调配网的平衡运行。美国变电站自动化发展相对滞后，90%的停电及故障发生在配网，2010～2020年美国将全面发展配网智能化。
2.2 欧洲发展侧重次序：可再生能源、分布式电源的接入、碳的零排放
欧洲智能电网的发展目的主要是促进并满足风能、太阳能和生物质能等可再生能源快速发展的需要，把可再生能源、分布式发电的接入及碳的零排放等环保问题作为发展的重点。
欧洲智能电网技术平台2012年正式发布《至2035年的智能电网战略研究议程》此次发布的议程报告介绍了一直到2035年促进欧洲电网和智能电力系统发展的技术优先研发和示范方向，主要包括：小到中等规模的分布式储能系统、实时能源消费计量和系统状态监测系统、适应新的电网结构和电力消费模式的电网建模技术、通信技术、大规模可再生能源并网的保护系统，以及智能电网相关的经济和法律等非技术问题研究。另外，该报告还提出了并网、输电、配电、用电及社会经济层面等六个研究领域，并分别确定了具体研究任务和主题。
2.3 我国发展侧重：输变电、配电至用户侧
与欧美国家相比，中国的智能电网覆盖面更为全面，是调度、发电、输电、变电、配电、用电六大环节的整体升级。与美国相比，我国的电力环境有很大的不同，我国能源与用电负荷分布的情况以及网售合并的垄断性电力市场决定了我国应侧重长距离输变电的发展，即在时点和力度上都优先发展输电网络，用户侧智能化短期内只需采集用户用电信息。
能源分布集中使得我国分布式发电较少。我国的电力资源分布相对集中，从煤炭资源的分布区域看，华北地区最多，占全国保有储量的49.25%，其次为西北地区，占全国的30.39%；水电主要集中在南部，中、西南两地占有我国水电资源的近80%；我国可开发的风电资源主要集中在东北，西北两地；能源的集中使得我国必然进行集中式的大规模发电，全力发展大火电，大水电，大风电。
用电负荷相对集中于东南沿海地区。仅长三角、珠三角、环渤海三地区用电量占全国总用电量的43%。用电负荷与西北，西南清洁能源集中地区距离较长的特点使得我国应重点发展长距离、高容量、低损耗的输电骨干网络。
网售合并的垄断性电力市场降低了对用户侧智能的要求。我国的电力市场还未完全开放，发电企业的上网电价由发改委制定，国家电网与南方电网两公司垄断电力输配售3个环节，电力市场各环节均处于高度垄断。因此，短时间内无法实现电价自由定价，用户不必选择供电商。用户侧智能的要求低于欧美国家，短期内应以电网公司对用电信息的采集监控为主，用户则较少自主参与电力市场。
以欧美国家为参照，我国智能电网未来的发展方向，一是国内智能电表智能化的提升：目前国内智能电表属于AMR表计，仅能单向作业，满足远程自动抄表的需求，属于智能电表中智能化程度较低的产品。未来的智能电表要求不仅能够在控制结算中心对电表实施远程管理、控制收费，而且还能够显示电力信息、气象信息等多种信息，是一个双向多用的网络终端，以构成 AMI 系统。二是分布式能源的接入，随着国家对新能源领域的大力扶持，风力发电、光伏发电等新能源发电量出现爆发式增长。随着能源逐渐走向分布式发展，电网需要加强分布式能源的接入能力。
三、行业竞争格局及发展趋势
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3.1 行业竞争格局
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2008年的34,379.69亿千瓦时增长至2015年的59,198.00亿千瓦时。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。2008-2016年全社会用电量的情况如下表所示：
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图4 2008-2016全社会用电量
国网“十二五”智能电网投资总额约2,860亿元，投资范围包括发电、输电、变电、配电、用电、调度和通信信息等7个环节，其中，用电环节投资比重占27.34%，仅次于通信信息环节的投资。具体的投资情况如下：
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表2 电网各环节投资额
我国配用电设备行业的市场需求主要来自电力系统用户，如国家电网、南方电网等。目前电力系统用户主要通过招投标方式选定供应商，供应商根据电力系统用户对产品功能、性能等方面的要求，进行投标，并在中标后组织生产。产品出厂后还需要进行安装、调试及一些售后服务，产品交付使用并经客户验收合格后由省级电力公司支付相应货款。除国家电网、南方电网集中招标外，也存在一些市、县级电力公司自行采购的情况。
企业智能电表市场的销售模式分别为国家电网、南方电网的统一招标还有地方和个人的业务。其中地方和个人业务数量较少，南方电网片区只有五个省份，居民大约6500万户，之前的南方电网招标主要以电子式电能表为主，2016年才开始智能电表改造工作，进行智能电表招标，2016年南方电网安排了两次招标，共招标智能电表13,144,927只，预计总金额为2,475,673,577元，相较于国家电网来说数量较少，所以国家电网业务占比最大。国家电网每年招标三到四次，2009年-2016年国家电网智能电表招标数量和智能电表招标金额如下图。由图表可以看出，国家电网智能电表招标数量和金额在2014年达到顶点，在随后两年逐年下降，尤其是2016年的招标数量和招标金额较2015年分别下降了27.76%和26.26%。就市场形势而言，国家电网本轮智能电表改造已经基本完成，预计2017年招标量最严重的情况下可能不会超过2000万只，虽然2017年第一批智能电表的替换需求已经出现，但智能电表替换数量无法预知；虽然南方电网未来三年将会加快改造力度，需求量将会保持高位水平，但远不足以弥补国家电网下降量，因此，智能电表产品在2017年将处于低位水平。
但随着智能电表的替换需求逐渐显现（电表的替换周期为8年），以及国家对IR64国标紧锣密鼓的推进，智能电表在2018年以后的需求量应该会上升，但具体需求量无法预知，主要取决于IR64国标的推进力度。
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图5 国家电网招标数量（单位：只）
3.2 未来发展趋势
随着国家电网片区智能电表改造基本完成，智能电表需求量大幅下降，电表行业企业整体将会处于饥渴状态，电表企业为了度过这段萧条期，都在积极采取对策，开拓新的业务，寻求新的利润增长点。
3.2.1 积极开拓海外市场
虽然中国、美国和欧盟智能电表市场接近饱和，但是在发展中国家，智能电表需求量仍然很大。在东南亚市场，预计从2011年至2020年智能电表出货量年复合增长率达到98.1%，拉美市场上，预计到2020年，南美将安装智能电表10,450万只，其中巴西未来十年投入152亿美元，完成6,350万只智能电表的安装。非洲地区预计智能电表2016年将超过1,000万台，2018年将超过2,100万台，2016-2018年3年复合增长率高达40%左右。中东市场上，伊朗已经计划在未来为全国的2,400万用户安装智能电表。
在发展中国家市场，跨国公司的市场份额较低，市场份额较低，市场格局较为分散，为中国企业开拓海外市场提供了发展机遇。
作为国内智能电表行业龙头的三星医疗聚焦国际化战略，推进海外制造、海外销售策略，积极布局海外并购，成功收购印尼三星公司，海外拓展能力进一步加强，海外产业规模不断增长，海外行业排名显著提升，出口排名第四，同比上升两名。2016年国外市场营收为439,750,104.73元，同比增长142.85%，
林洋能源开发了面向国际市场的IECDLMS智能电表及用电信息采集终端、用电监测仪、交互终端、智能营业厅系统解决方案、智能配电终端，智慧分布式能源、能效管理平台，以及基于云平台的综合能效服务、电力需求侧管理等。通过自主开拓、战略合作、收购兼并等方式开拓海外业务，其中2016年公司实现对立陶宛电表企业ELGAMA的控股并与世界第一电表品牌兰吉尔达成合作协议，共同开发国际市场。2016年国外营收为88,,525,390.30，同比增长87.14%。
威胜集团积极开拓非洲业务，保持了在坦桑尼亚、孟加拉、埃及等市场的领导地位，同时通过与西门子的合作，成功进入墨西哥、南非和巴西等新兴市场，并与奥地利签订电网建设合同。虽然2016年公司总营收同比下降12.18%，但非洲业务营收同比增长78.16%，达到347,096,000元。
但值得警惕的是，中国电表企业的国内业务毛利率均在30%左右，但是国外业务毛利率较低，林洋能源国外业务毛利率只有12.75%。随着中国电表企业纷纷走出国门进入发展中国家市场，难免产生竞争，因为发展中国家市场技术门槛不高，往往出现价格战，导致毛利率进一步降低。
3.2.2 加大研发力度，紧跟电网全新标准和技术热点
目前国家电网正在积极推进IR64国标，对于供应商的投标质量要求越来越高，限制越来越多，对供应商的研发能力和应变能力提出了更高的要求。
三星医疗以智能用电、智能配电为核心业务，依托固有优势，发挥人才及产业优势，持续加大在智能用电、智能配电等智能化领域的业务延伸和资源投入。司已掌握了计量、通信、节能方面多项核心技术，并不断持续创新，，突破了智能化多项技术。拥有行业最全、国际认可的CNAS认证实验室，并自建EMC实验室、通信实验室、可靠性实验室、失效分析室、室外模拟试验站。
林洋能源作为全国电工仪器仪表标准化技术委员会第一分委会TC104/SC1主任委员积极参与制定一下代电能表国家标准（结合IEC62052及IR46标准），作为中国智能量测产业技术创新战略联盟理事单位及专家委员会成员积极参与行业标准制定，积极参与国家电网公司面向对象的下一代用电信息采集系统技术标准的制定。在研发管理方面，南京林洋系统研发团队已获得软件能力成熟度模型CMM3级评定。
3.2.3 拓展能源领域内新业务
除了在智能电表行业开拓新的市场，寻找新的客户之外，各个电表公司还在能源领域内拓展新的业务，纷纷进入现在大火的新能源领域。
林洋能源的新能源板块的主要业务为各类适用于民用、工商业的分布式及集中式光伏电站的开发、投资、建设及运营，还有高效单晶光伏组件的研发、制造及销售。2016年全球光伏新增装机容量约为73GW，同比增长率为38%。2016年国内光伏新增装机容量达到34.54GW，连续4年位居全球第一。公司通过近几年的努力，已成功在中国东部、中部等区域开发、投资、建设各类分布式及集中式光伏电站近1GW，项目储备超1GW。2016年林洋能源光伏行业营收1,316,631,014.05元，占总营收比例为43%，同比增长63.64%
科陆电子（002121）围绕新能源领域，积极开发储能系统设备，整合了储能电池、PCS（双向变流器）、BMS（电池管理系统）、EMS（能量调度系统）等核心技术的产业链，使得产品在质量、成本、效率等方面具有综合优势和核心竞争力。新能源汽车运营方面，公司从核心功率模块、充电设备的自主研发生产以及动力电池与整车核心部件的产业链纵向整合，从充电场站运营延伸至新能源物流车运营、新能源大巴车运营和乘用车分时租赁横向布局，形成了车桩一体的新能源汽车运营的生态体系。2016年公司新能源业务营收为588,036,450.90元，同比增长26.31%，占总营收比为18.60%。
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