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抓住机遇东方电子:电力自动化全链覆盖新能源消纳构筑新空间

来源自:新闻动态    点击数:1   发布时间:2024-03-09 03:53:02

  布局智能电网全产业链,电力信息化和能源管理的领先者。东方电子成立于1994年,前身是无线电六厂兼并无线电三厂组建成立的计算机公司,现业务领域涵盖电力系统自动化、信息化和能源管理系统解决方案。

  1)转型电力信息化领域(1983-2017):开发生产计算机电力远动调度系统,电力负荷综合控制管理系统等电力调度自动化设备。2013年,取得南网集采的首次突破。2017年承担“国家重大计划专项”,实现了园区主站、企业子站、冷热电监控终端的三层互动。

  2)电力业务拓展(2018-至今):收购威思顿为全资子公司,从而扩展能源计量与管理和环保节能、智能电源业务。截至目前,公司业务覆盖变电站智能辅助监控系统、配电自动化、虚拟电厂、智能巡检系统、电能表及计量系统等产品或全面解决方案。

  发输变配用全环节覆盖,丰富产品线支撑成熟解决方案。公司上世纪八十年代进入电力自动化领域,发展至今已经覆盖相关领域几乎全环节:

  1)发电端:公司业务覆盖自动化控制、自动电压/功率控制管理系统、功率预测系统等多个方向,可以为新能源电厂提供综合管控平台等多种解决方案;

  2)电网侧:公司业务领域输变配均有涉及,覆盖巡检机器人、变电自动化系统、配电自动化主站等多个电网“十四五”期间的建设主要方向;

  3)荷储侧:公司业务涉及智能电表、电动车充电、微电网以及电池BMS、储能PCS、储能EMS等储能核心设备和业务系统。

  电力体系自动化及信息化的下游需求主要来自于两大电网及发电集团,下游企业的国企性质及高集中度决定了上游企业想要加快速度进行发展必须把握住以两网为主的核心企业的战略规划。

  通过复盘“十一五”至今的两网战略规划,我们得知公司一直紧追电网的建设节奏布局自己的业务与技术方向,时至今日公司已成为全面覆盖发输变配用多环节的电力自动化领头企业。具体到十四五期间,电网及能源局提出发展建设智慧能源系统等具体方向,公司也基于自己的产品积累优势提出推动电网智能化、数字化转型的发展战略。

  “十四五”期间,能源局和国家电网在十四五规划中明白准确地提出构建新型电力系统及数字化建设等目标。从我国国家战略出发,公司将从三方面促进能源清洁低碳的转型:

  1)为清洁能源大规模开发利用提供配置平台:一方面通过大范围联网扩大新能源消纳范围;另一方面推进抽水蓄能与储能建设提高系统灵活调节能力;同时,搭建新能源云平台线上办理并网业务,为新能源开发利用提供有力支撑。

  2)为各种新型能源设施提供便捷服务:以智能化技术建设源-网-荷-储联动的能源互联网架构,支撑能源设施灵活便捷接入以及各类可调节负荷资源参与电力系统协调调节。

  3)为提高全社会能效提供解决方案:挖掘利用数据资源,提高电网资产运行效率,促进电网节能减排;引导用户高效科学用能。

  国资控股,股权结构稳定。截至2021年,烟台市人民政府国有资产监督管理委员会为公司的第一大股东及实际控制人,其控股的东方电子集团有限公司持有公司27.58%的股权,国资背景也是企业能紧追电力行业政策的重要原因之一。

  公司控股子公司众多,具体来看:海颐软件:涉足电力市场、电子政务市场、供水和交通、信息安全、企业ERP等五大领域。2021年实现营业收入6亿元,同比增长32%;净利润0.86亿元,同比增长72%;威思顿:电能智能计量、监测产品。2021年营业收入14亿元,同比增长13%,净利润2.1亿元,同比增长19%。

  持续加大研发投入,构筑公司核心竞争力。2019年至2021年,公司的研发费用投入从2.7亿提升至3.8亿元,研发费用率持续提升至8.5%。根本原因系:

  1)增强公司在新型电力系统领域的核心竞争力,打造储能PCS,配电物联网系列装置与产品;

  2)公司加大研发投入,紧跟国网、南网的标准做研发投入技术升级,打造基于南网云边融合体系的边缘集群系统;

  重视研发技术,技术人员占比超60%。截至2021年,从员工构成来看,公司技术人员人数有3547人,占公司总员工数的61%;从员工学历来看,公司本科及本科以上学历的员工3880人,占员工总人数的67%。

  行业高景气兑现,营收实现近五年最高增速。营收方面,18年至21年,公司营业收入由30亿元增长至44亿元,业绩增速节节攀升,2022H1公司营收同比增长24%,实现近五年最高增速。根本原因系:

  2)公司信息管理系统业务在南网进展顺利,2022H1公司信息管理系统实现增速为51%。

  归母净利润方面,18年至21年,公司净利润由1.7亿元增长至3.5亿元,CAGR达20%。其中2018年公司实现利润增速169%,主要系2017年少数股东损益过高,利润基数较低所致。2022H1,公司毛利率及各项费用率稳定,实现归母净利润1.7亿元,同比增长24%。

  1)电网自动化系统营业收入由2018年的10.5亿元增至2021的17.9亿元,2022上半年实现盈利收入9.3亿元,占比由35%提升至42%。2018年以来,公司契合国家坚强电网及电力物联网建设的方向,慢慢地发展电网自动化系统业务。十四五期间,国家配网方面投资持续抬升,电网自动化系统的发展前途良好。

  2)智能用电及电能信息管理系统营业收入由18年的9.9亿元增长至2021年的13.8亿元,2022上半年为6.7亿元,占比约30%,公司子公司威思顿在国网统招连续五年保持三甲。

  3)信息管理系统营业收入从2018年的3.6亿元增长至2021年的7.9亿元,2022H1营收增速加速增长。信息管理系统增速提升显著,主要系海颐软件在电网领域业绩持续突破和近年来全面承接了南网移动营销的建设所致。

  2019-2022H1公司综合毛利率由的35%降低至32%,系主营业务成本中直接材料费用增加所致。信息管理系统毛利率总体上升,由2019年的39%增长至2021年的42%,系营业收入持续增加,经营成本降低,规模效应尽显所致,虽22年上半年略有下降,主要是加大对澳电CCS项目的投入所致,总体发展势头良好。

  公司费用总体控制良好,管理费用率由17年7.5%降至22年5.6%,系公司营收增加,逐渐形成规模效应的原因。销售费用率保持在11%左右,较为稳定。

  研发费用率保持增长,2017年至2022年上半年从6%增长至8 %,公司研发投入加大,研发人员逐年增加。财务费用,近年持续为负,主要系利息收入良好所致。

  “双碳”对电力系统提出全新要求,信息化助力全产业链革新。第75届联合国大会上,中国正式提出2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标。2021年10月,国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》,提出2025年我国非化石能源消费占比20%左右,2030年非化石能源消费占比25%左右等更为具体的目标。

  围绕“双碳”目标,国家对电力系统陆续提出了:构建源网荷储一体化的新型电力系统、推进价格改革,完善绿电价格政策等实施方向。具体来说,不论是源网荷储一体化的数据打通、大区域电能的检测调控、绿电的交易系统还是电网的信息安全等多个领域的革新与升级都需要信息化、智能化技术的助力。

  随着“双碳”战略的实施,我国新能源市场在经历了近几年的快速的提升之后,无论是装机规模还是新能源技术层面均有了较大提高。

  装机容量上,2016-2021年,风电装机量占比从9%增长至14%,光伏装机容量从0.76亿千瓦提升至3.10亿千瓦,五年增长308%,占比从5%提升至13%。

  发电量上,2016-2021年,风电发电占比从4%提升至7%,光伏发电从1%提升至2%。2021年,风电发电达5667亿千瓦,光伏发电达1837亿千瓦,5年内分别增长168%和366%。

  我们认为,目前新能源建设已经取得阶段性的成果,各环节的改造升级齐头并进是未来的主要方向。2022Q1电网对于新能源的消纳能力不足30%,其核心原因主要在于对于新能源并网带来的不稳定性不能及时被调控,因此电网自动化、数字化改造迫在眉睫。

  信息化可以全面优化电力产业链所有的环节,一方面能够实现各环节之间的联通以及资源管控调度;另一方面能对所有的环节进行实时监测和响应。从具体环节信息化需求来看,

  2)输电侧:利用预警软件平台、变电自动化系统等保障更长距离、更稳定的运输;

  3)配电侧:使用配电控制管理系统、智能调度云平台等使电能更精细节约地配送至用户侧。

  4)售/用电侧:通过现货交易模拟仿真系统、智慧管理系统等帮助用户实现能源管理。

  我们认为,短期内电网的重点投资方向在主网侧,长久来看配用侧的信息化空间更大,将是电网未来的主要投资方向。根据测算,“十四五”规划期间,配售电侧信息化投资额占比约40%。

  一方面,十四五以来政策不断重视电网智能化与数字化建设,2021年3月,国家发改委发布的《第十四个五年规划和2035年远大目标纲要》中提到要加快电网基础设施智能化改造;2021年7月,国家电网发布《构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案》提出到2035年,基本建成新型电力系统,到2050年全面建成新型电力系统。

  另一方面,根据国网发布的《国家电网智能化规划总报告》,不难发现,2006年至2020年国网的智能化投资占比不断的提高,由“十一五”期间的6%增长至“十三五”期间的13%。“十四五”期间,国家电网计划投入2.23万亿推进电网转型升级。考虑到外部信息化政策与电网内部数字化需求的双重推动,智能化投资占比有望加速提升。

  我们推测,“十四五“期间国网信息化投入占比有望达14%,总投入达3200亿元。

  公司在源侧的产品有四个方向:综合能源、新能源发电、自动化控制和安全防护,共同构成综合能源服务整体解决方案。其可以为电网、商场、写字楼、工商业企业、校园、医院、园区等多场景、多领域用户更好的提供涵盖能源建设、能源管理、能源交易、智能运维四个领域在内的全链条综合能源服务。

  从具体产品来看,一方面公司已创新研发了新能源综合管理终端、故障解列装置、防孤岛装置等产品;另一方面积极布局新能源侧的功率预测系统、AGC等新产品需求。

  公司目前落地的项目包括集中式光伏二次总包、分布式光伏EPC、微电网、租赁运营等多形式新能源项目。

  具体来看:公司累计参与国家重点研发计划项目、南网灯塔项目、人机一体化智能系统2025示范项目、绿色制造体系示范项目等国家级省部级综合能源管控示范项目20余个,研发10余项软硬件产品,相关产值超10亿。

  配电主站:遵循国网最新的配电主站架构,新一代配电网调度系统核心供应商。公司在配电领域产品覆盖全环节,包括配电终端、故障指示器、自动化测试设备、智能传感终端、一次设备及一二次融合装置等具体产品。

  配电主站是公司基于自己产品的整体解决方案的呈现,其中包含实时信息管理系统、停电管理系统、能源管理系统等平台。

  平台具备集约化建设、高效协同管控、海量数据处理、故障定位准确性高、实现基于手机APP的故障分析等优势。目前,公司是国网七大配电主站供应商之一,热情参加了“国网泛在电力物联网”和“数字南网”建设。

  公司配电终端基本的产品包括终端自动化测试装置、站所终端、馈线终端、线损模块、故障系统等,适用于供电企业、油田、铁路、大型矿厂等多元化的应用场所和复杂地形。其可以从根本上解决主站系统接入信息量的动态递增、计算能力不够等问题。

  目前,公司已助力国家电网、南网电网实现一二次融合成套业务的推进,全方面提升“地县级”配网设备的现代化水平,配电终端在全国集招名列前茅。

  智能变电:技术行业领先,业务覆盖广泛。公司是最早从事变电站自动化产品研发的厂家,从1982年研制出国内第一台微机电力远动设备开始,公司就扎根该领域,精深技术,积累经验。

  从技术能力来看,公司长期处在国内领头羊,迄今为止已有数百套系统在全国各地110kv-500kv变电站稳定运行。变电信息综合处理系统已经为北京奥运、60周年国庆、APEC会议、一带一路峰会、70周年国庆等重要活动提供保电服务。

  电网调度大致上可以分为国调(国家电网调度)、网调(区域电网调度)、省调(省电力公司调度)、地调(地级市或县调度)、县调(县供电局调度)。

  公司面向国网、南网、各省级、地区级调度中心,按照每个客户需求灵活配置,提供全面系统解决方案,在两网的调度和配用电领域是电网的主流供应商之一。在地调领域,根据系统套数和台数评估,公司在南网市占率前列。

  产品主要是智能变电站信息管理系统搭载智能巡检机器人,对输电线路、变电站状态等环节进行全方位在线监测,采取“端-场-边-管-云”的协同架构。

  集数据监测、智能分析、主动报警等功能于一体,是实现高效与安全相结合的现代化智慧运营模式。

  电能量采集及管理一体化系统解决方案包括用电信息采集主站系统、各类计量终端及其它附属设备,本方案实现对配电变压器和终端用户的用电数据的采集和分析,及用电监控、阶梯定价、负荷管理、线损分析等功能,适用于综合电能量管理。

  为管理人员提供市场决策分析的需求侧分析手段,进而全面实现电力经营销售自动化和信息化。智能电表是公司在荷储侧布局的一个重要方向,其是我国实现泛在电力物联网的基础终端设施,我们将在第三节详细的介绍智能电表的用途、周期及公司实力。

  行业层面,我国充电桩数量跟随新能源汽车渗透率提升而迅速提升,根据中国充电联盟数据,2017年至今,我国公共充电桩数量由14.8万台增长至157.5万台,年均增速超过50%。

  公司层面,公司具备交直流充电桩、充电站、计费控制单元、线上平台等产品,具备模块化结构、充电效率高(最大充电效率大于96%)、负荷优化等产品的优点,目前落地港珠澳大桥人工岛充电站、珠海市公交充电项目、肇庆公共充电站等项目。

  公司的微网解决方案是以DF8003D电网能量管理与控制管理系统为平台,结合微电网保护与测控技术、微电网智能控制管理系统、微电网功率平衡技术、分布式发电应用技术、储能应用技术、微网负荷分析和控制技术等多个领域,提出的完整解决方案。

  目前公司已落地玉树曲麻莱微网项目,建设容量为7.2MW,包含了光伏发电、铅酸储能、铁锂储能等能源类型,实现了全数据采集和监控、发电功率预测、负荷自动投切、站内安全监测、定制监视界面等功能。

  智能电表拥有电量的计量、费率时段、事件记录、冻结、负荷记录、计时、红外通信等功能,由测量单元、数据处理单元、通信单元组成。

  与传统电表相比,智能电表具备精度高、智能付费、电量记忆、抄表时间冻结等优势功能;支持分布式能源用户接入,具备有功电能和无功电能双向计量;支持智能需求侧管理,如远程通断电、阶梯时段电价等;支持智能用电用能服务,可以实时监测电网运作时的状态;支持装置在线监测管理,监测诊断及智能化处理异常用电状况。

  电能表从上世纪七十年代起逐步迭代成智能化产品,第一代感应式电表能够计量有功电能,功能单一,准确度低,使用频率狭窄;第二代机电式电表采用电流通过线圈时产生磁场从而使表盘转动的方式计量,一体化程度高,常规使用的寿命提升;第三代电子式电表采用数字式计量,精度更高,但成本随之提升,同时抗干扰能力变弱;新一代智能电表(第四代)采用模组化芯片计量,功能强大,实现了全国电表统一规范,深度适配泛在电力物联网的建设需求。

  2019年国家电网全方面推进“三型两网”建设,首次提出泛在电力物联网,并提出到2021年初步建成泛在电力物联网,基本实现业务协同和数据贯通。

  到2024年建成泛在电力物联网,全面实现业务协同。泛在电力物联网建设内容有数据共享、基础支撑、技术攻关等多个角度,对未来电网的硬件和软件都提出了更新需求,智能电表也是其中重要的一环。

  泛在电力物联网的建设,叠加新一代智能电表的标准推出,预计将带动智能电表的更新换代。

  国内社会用电量需求逐年上升,2017年至2022年,我们国家社会总用电量由63077亿千瓦时增长到83128千瓦时,CAGR达7%,占全世界用电量排名第一。另一方面,我们国家新能源占比不断的提高,2015-2020年,风电占比从9%增长至13%,光伏装机容量五年增长500%,占比从3%增长至12%;风电发电占比从3%增长至6%,光伏发电占比从1%增长至3%。

  总用电量叠加新能源占比提升催化电网智能化、自动化建设,我们上文提到过智能电表是泛在电力物联网的重要终端感知设备,因此其更换建设节奏有望加速。

  从全球市场来看,2021年,全球智能电表行业市场销售额达到72亿美元,其中前十企业占市场比接近五成,主要的智能电表品牌为:Landis+Gyr,Itron,General Electric等,中国出口10.9亿美元,占比约15%。

  从技术来看,国际上智能电表主要是无线物联网传输连接为主,且多应用太阳能能源。目前,国内以有线电表为主还不能够实现全面的无线传输智能化电表,但整体招标数额明显快过全球市场增速,我国市场有望成为电表未来的主要增量市场。

  智能电表周期开启:智能电表以电子元器件为主要结构,电子元器件的寿命一般为6-8年。从2010-2014年与2017-2021年的电表招标情况做对比可以发现:

  由此,依据2014及2015年的超9000万台的招标数量递推7年,2022年将是电表替代的需求高峰时期,需求量将超过8000万台。

  技术更新需求:2019年国网提出到2024年建成泛在电力物联网,2020-2021年建设进度在不同程度上受到疫情影响,目前虽疫情的恢复,招标及建设进度有望加速。

  电表种类适应全场景使用,提高电网设备运维端智能化计量水平。东方威思顿电气有限公司是公司经营电能计量业务的子公司,其智能电表产品覆盖单相电能表,三相电能表以及数字化电能表校验仪,共计十一大系列、超百种产品。同时公司热情参加制定了下一代多芯模组化国网电能表标准制定,电能表系列新产品已在国网范围内的各省(自治区、直辖市)完成全覆盖运行。从具体产品来看:

  单相电能表:可以计量有功电量,功能相对于三相电能表较单一,一般适用于居民用电、酒店公寓的分时计量使用。

  三相电能表:覆盖计量、显示、通讯、监测、费控等功能,支持分时计量三相正反向有功电能、四象限无功电能以及需量;精密实时测量三相电压、电流、有功功率、无功功率等;监测并记录失压、失流、断相等事件;可实现远程和本地抄表、编程等功能。大范围的应用于电网关口、电厂、供变电站、企业的电能计量和管理等场景。

  与两网合作多年,智能电表市占率稳居前三。公司电表业务自六年前开始涉入,2021年威思顿在国网招标总量中的市场占有率约3.94%,连续五年进入行业前三;同时部分先进的技术参与国网标准制定。

  从营收规模来看,2017年至2021年公司子公司东方威思顿营收由10亿元增长至14亿元,2022年上半年,根据“国家电网有限公司2022年第三十批采购推荐的中标候选人公示”,威思顿预计中标15个包,金额合计约为人民币6.43亿元。

  东方威思顿业务解决方案以计量、监测及信息化为主,方案落地与国网南网共同打造智能化电网。

  在输变电监测领域,变电站电能量采集及管理解决方案提供能量数据的自动采集、远传和存储、预处理、统计分析等功能,运用于南方电网总部电能量数据平台系统,以及北京、湖南、武汉等市的电力公司计量系统。

  在发电监测领域,电厂上网电能量采集及管理解决方案提供电能量统计、分析与管理等功能,运用于长江电力三峡电厂、葛洲坝电厂、山东青岛发电厂等知名电厂。

  在配电计量监测领域,智能配电电台区监控解决方案提供自动数据采集、变压器运行监测与保护、电量及线损统计分析、供电质量监测、台区经济分析等功能,运用于国网山东牟平供电公司、陕西地电眉县电力公司。

  新能源不稳定特性带来增量需求,储能与需求侧响应或是调节的关键。风光具有波动性和不稳定性,其发电量与风力、光照等存在较大关系。

  从光伏发电的发电量和用电量曲线不难发现,新能源发电量与用电量之间不匹配,为平滑电网负荷曲线需全力发展储能及相关的需求侧调控,因此打开了储能以及需求侧响应的千亿市场空间。

  储能系统:根据国网的规划,到2030年,我国电化学储能规模将由300万千瓦提升到1亿千瓦,对应EPC总包市场规模约3000亿元。

  虚拟电厂:目前的主要商业模式为需求侧响应,根据2021年我国电力尖峰负荷11.92亿千瓦的5%优化比例测算,我国对应需求侧响应市场规模约为48亿元市场规模;按照2021年全国8.3万亿千瓦时测算,我国对应电力交易套利的市场空间约1600亿元。

  4.1 储能系统:新型电力系统必选配套,布局三大核心技术打开充足成长空间

  新能源发展的必选配套,储能信息化空间巨大。新能源大规模并网将会极大的影响电力供给的稳定性,因此储能等电力调节设施的大规模建设成为必然。2017年至今我国新增装机规模逐步扩大,目前我国主要的储能形式为抽水蓄能,约占我国储能总规模的89.3%,电化学储能其次约占总体规模的9.2%。

  根据CNESA数据,我国电化学储能新增量不断加速,2020年新增2.3GWh,同比上升152%;同时根据国网的规划,到2030年,我国电化学储能规模将由300万千瓦提升到1亿千瓦,对应EPC市场规模约3000亿元,电化学储能讲成为中国储能的重要一环。

  从电化学储能结构来看,其包括电池、PCS、BMS、EMS四大组成部分,其中电池约占成本的67%是最主要的部分,PCS、BMS、EMS合计约占成本的21%,四大核心组成部分均有巨大的市场空间。

  公司积极投入电池BMS、储能PCS、储能EMS等储能核心设备和业务系统的研发,通过分布式储能系统协同聚合、虚拟电厂、需求侧响应等关键技术的研究,打造了新型储能系统全架构的布局,并以产品、资金、EPC总包等多种模式快速切入新型储能系统的应用市场。

  目前,公司在储能EMS已成熟应用于多个现场,并在一些业务领域进行批量供货;PCS核心技术方面已经通过了第三方测试,具备产品化能力;同时也正在进行储能BMS核心技术的研发。

  虚拟电厂是将不同空间的可调负荷、储能、微电网、充电桩、分布式电源等可控资源聚合起来,并以此作为一个特殊电厂实现对电力资源的自主协调及优化控制。

  虚拟电厂的核心是集控平台,集控平台一方面能够对收集的充电桩、居民用电等数据来进行分析,做到需求侧的精准响应及管理,当需求侧供电量不足时,可当作“正电厂”向电力系统供电,当发电侧电量过大,需求侧难以负荷时,又可当作“负电厂”加大负荷消纳电力系统电力,帮助电力市场削峰填谷,平滑新能源并网给电网带来的一系列影响;另一方面能与大电网与电力市场互通,不仅有助于优化整个电网系统,还能为内部聚合的企业、用户、充电桩、储能、分布式能源等市场主体提供参与电力市场化交易的途径,让他们都能成为微型发电机,参与电力市场交易,从而获取套利收益。

  1)园区级:包括中央空调,储能、充电桩、大型园区的具体场景聚合,公司已参与多个相关项目建设。

  3)城市级:多以虚拟电厂管理中心形态为主,例如8月26日深圳成立虚拟电厂管理中心由深圳市发展和改革委员会管理,主要负责虚拟电厂管理平台的建设和日常运行维护,建立虚拟电厂日常运行的管理制度,组织并且开展虚拟电厂用户注册、资源接入、调试管理、接收和执行调度指令、响应监测、效果评估等工作。

  我们认为,受益于电网升级需求,公司传统业务有望加速增长。同时,公司积极布局综合能源管理、储能、虚拟电厂等新业务,有望带来新的增量市场。

  1)“十四五”期间,国家电网及南方电网投资额每年保持稳步提升,其中信息化投资额占比也稳步提升;

  2)得益于全面的产品布局与技术能力,公司在电网自动化领域的市占率未来有望进一步提升;

  3)威思顿智能电表业务稳居业内前三,有望更快抢占增量市场,进而提升市占率;

  1)子公司海颐软件包含营销管理系统在内的信息管理系统项目数量每年保持稳定增长;

  1)受益于市场网安需求,子公司京海电子网络安全系统业务营收有望稳步提升;