評論員文章

近日，南方電網旗下上市公司——南方電網電力科技股份有限公司發布2022年度業績報告。2022年度公司實現營業收入 178,968.36 萬元，較上年同期增長 29.20%；歸屬于上市公司股東 的凈利潤為 20,571.82 萬元，較上年同期增長 43.82%；歸屬于上市公司股東的扣除非經常性損 益的凈利潤為 19,347.24 萬元，較上年同期增長 44.91%。

(資料圖片)

公司在報告中對智能配用電設備的發展階段與基本特點、主要技術門檻以及智能設備的新技術、新產業、新業態、新模式的發展情況和未來發展趨勢做了詳細分析闡述。

北極星輸配電網對該部分內容進行了整理，僅供參考。

①智能配用電設備的發展階段與基本特點

A.智能配電設備

2022年3月，國家發展改革委、國家能源局印發《“十四五”現代能源體系規劃》，規劃提出在加快推動能源綠色低碳轉型方面，推動構建新型電力系統，創新電網結構形態和運行模式，通過加快配電網改造升級，推動智能配電網、主動配電網建設，提高配電網接納新能源和多元化負荷的承載力和靈活性，促進新能源優先就地就近開發利用。積極發展以消納新能源為主的智能微電網，實現與大電網兼容互補。

2022年10月，國家發展改革委辦公廳、國家能源局綜合司發布《關于實施農村電網鞏固提升工程的指導意見（征求意見稿）》，指導意見提出農村電網建設的主要目標，即到2025年，農村電網網架結構更加堅強，裝備水平不斷提升，數字化、智能化發展初見成效，農村電力保障水平得到全面鞏固提升，全國農村供電可靠率達到99.87%，綜合電壓合格率不低于99%。隨著“十三五”新一輪農村電網改造升級工程順利完成，為打贏脫貧攻堅戰提供了堅強電力保障。

為深入貫徹落實能源安全新戰略和鄉村振興戰略，“十四五”期間國家將持續組織實施農村電網鞏固提升工程。根據國家電網公司、南方電網公司的發展規劃，“十四五”期間，國家電網公司在配電網領域預計投入超12,000億元，占電網建設總投資60%以上；南方電網公司在配電網領域計劃投入3,200億元，占電網建設總投資的48%左右。在“雙碳”目標和新型電力系統建設背景下，布局智能電網、推動配電環節智能化成為搶占未來低碳經濟制高點的重要戰略，配電網作為連接用戶的最后環節，對供電質量有著決定性影響。隨著國家電網公司、南方電網公司開展新型電力系統建設，進一步推動智能配電設備的功能和特性向具備自愈能力、具有更高的安全性、提供更高的電能質量、支持分布式電源的靈活接入、提高配電資產利用率、支撐“源網荷儲”智慧聯動、提升配電網柔性化的方向發展。

B．智能用電設備

新型電力系統下，電源結構和負荷形態發生重大變化，“源荷”雙側隨機性、波動性顯著提高。在“十四五”乃至更長時期，伴隨電氣化水平穩步提升和用電負荷持續增長，在新能源小發、極端天氣突發等狀況下，我國電力供應保障困難突出，單純依靠電源的建設已不能滿足當前要求，必須從用電側入手，深入挖掘用電側潛力，打造“源-網-荷-儲”互動的新型電力系統。在電網發展方式上，由以大電網為主，向大電網、微電網、局部直流電網融合發展轉變，推進電網數字化、透明化，滿足新能源優先就地消納和全國優化配置需要；在營銷服務模式上，由為客戶提供單向供電服務，向發供一體、多元用能、多態服務轉變，打造“供電+增值服務”模式，創新構建“互聯網+”現代客戶服務模式。同時隨著物聯網、人工智能等新技術的發展，在智慧城市、智慧社區、智能家居、分布式能源等領域誕生了大量的應用需求，對用電設備提出了“應用升級靈活便捷”的發展需求，國際法制計量組織（OMIL）也提出“計量模塊獨立可溯源”的要求。“十四五”是新型電力系統建設的關鍵時期，而滿足新型電力系統和“雙碳”目標的新一代智能用電設備研發需求愈發迫切。未來支撐綜合能源服務，支撐低壓配網可視化管理,支撐電力市場化交易,支撐用戶側增值業務拓展等新業務，這些都將稱為推動公司實現“三商”轉型的重要舉措內容。

2021年11月，南方電網公司印發《南方電網“十四五”電網發展規劃》提出，“十四五”期間，加快數字電網建設和現代化電網進程，南方電網建設將規劃投資約6,700億元。國家電網2022年發展總投入目標為5795億元，其中計劃電網投資5012億元。距離用戶更近的配用電側、相關信息化設備及面向下游的相關應用的研發將成為電網投資的重點。

2022年5月，國家發展改革委辦公廳等發布了《關于推進新型電力負荷管理系統建設的通知》（發改辦運行〔2022〕471號），要求建設新型負荷管理系統，在實現電力安全保供的前提下的負荷精準控制和用戶常態化、精細化用能管理。自國家發改委發布《關于開展重點用能單位“百千萬”行動有關事項的通知》以來，國家、省、地市分別對“百家”“千家”“萬家”重點用能單位進行目標責任評價考核，國內多地政府也發布了能效監測管理的要求，大用戶為滿足能效管理和提質增效，升級量測系統也成為必然趨勢。

2022年8月，南網電網公司在正式發布《關于印發南方電網公司新一代智能量測體系建設指導意見的通知》（南方電網市場〔2022〕12號）》，明確了新一代智能量測體系建設工作思路、工作目標、建設原則和實施策略等要求，并將智能量測體系示范區建設作為2023年南方電網公司市場營銷重點工作，國家電網公司近年來也在新一代物聯網電表、能源控制器、用電采集系統等領域加大投資，整體行業呈現明顯上升趨勢。

分布于電網末梢的海量智能電表、智能終端、智能開關等智能用電設備成為支撐電網最后一公里數字化變革的關鍵設備，電力系統傳統的“重發輕供不管用”現象成為歷史，智能用電設備的功能及定位不斷向智能化、模塊化發展，助力電網自動化和智能化程度進一步提高，有效提升節能減排的效率，在未來幾年里，這種趨勢將更加明顯。

②智能監測設備的發展階段與基本特點

構建新型電力系統，是國家加強生態文明建設、保障國家能源安全、實現可持續發展作出的一項重大決策部署。電網是構建新型電力系統的關鍵環節，無論是國家電網還是南方電網，都在積極探索和實踐推進新型電力系統建設。構建新型電力系統的核心是加強電網數字化智能化建設，智能監測設備的廣泛應用是實現電網設備智能化、生產運維智慧化、生產管理集約化的關鍵前提。

2022年3月，國家發展改革委、國家能源局印發《“十四五”現代能源體系規劃》，規劃提出加快電力系統數字化升級和新型電力系統建設迭代發展。國家電網和南方電網作為新型電力系統建設的主要參與方，在電網智能化方面投資比例逐年提高，其中輸電、變電和配電環節的智能化為建設重點。作為電力系統數字化智能化基礎的智能監測設備將助力改變電網傳統運營與管理模式，使電網企業得以應對大規模分布式能源接入、“源網荷儲”聯動復雜程度提高等挑戰。

在上述背景下，國家電網公司發布《新型電力系統數字技術支撐體系白皮書》，明確新型電力系統數字技術支撐體系具有精準反映、狀態及時、全域計算、協同聯動的基本特征，核心是基于物聯感知和分析計算，全面提升新型電力系統各環節狀態及時感知能力。南方電網公司發布《南方電網公司建設新型電力系統行動方案白皮書（2021-2030年）》，在提升數字技術平臺支撐能力的重點舉措中提出持續完善全域物聯網平臺采集終端建設，提升新型電力系統邊緣感知能力。2022年9月，南方電網公司發布《南方電網公司數字生產“十四五”行動計劃》，計劃的首項重大行動即為開展設備智能化及數字裝備研究應用，提升設備狀態感知能力和提高裝備智能運維能力。

隨著新型電力系統建設的發展，電網生產和運行模式已發生了重大改變，“源網荷儲”各環節的廣泛參與使參與主體和并網設備數量大規模增加。在此基礎上，數字技術將促進傳統能源設備智能融合，各種電氣量、環境變量的自動監測、傳輸、接收將成為新型電力系統建設的技術基礎，5G、邊緣計算與云邊融合、人工智能等信息基礎設施也與能源基礎設施深度融合，支撐傳統能源轉型升級，推進能源生產和消費方式更加智能化。

③機器人及無人機的發展階段與基本特點

機器人被譽為“制造業皇冠頂端的明珠”，其研發、制造、應用是衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標準。2021年12月，國家工信部發布《“十四五”機器人產業發展規劃》，提出“十四五”期間，將推動一批機器人核心技術和高端產品取得突破，整機綜合指標達到國際先進水平，關鍵零部件性能和可靠性達到國際同類產品水平；機器人產業營業收入年均增速超過20%；形成一批具有國際競爭力的領軍企業及一大批創新能力強、成長性好的專精特新“小巨人”企業，建成3到5個有國際影響力的產業集群。

2022年，工業和信息化部等十七部門印發《“機器人+”應用行動實施方案》，要求遴選有一定基礎、應用覆蓋面廣、輻射帶動作用強的重點領域，開展從機器人產品研制、技術創新、場景應用到模式推廣的系統推進工作。在能源領域，明確提出要研制能源基礎設施建設、巡檢、操作、維護、應急處置等機器人產品；推動企業突破高空、狹窄空間、強電磁場等復雜環境下的運動、感知、作業關鍵技術；推廣機器人在風電場、光伏電站、水電站、核電站、油氣管網、樞紐變電站、重要換流站、主干電網、重要輸電通道等能源基礎設施場景應用。

2022年4月，國家發改委發布《電力可靠性管理辦法（暫行）》，要求電力企業加強無人機巡檢等先進技術應用，優化輸變電設備運維檢修模式。2022年9月，南方電網公司發布《數字生產“十四五”行動計劃》，明確提出十四五末，全網巡視、操作業務替代率不低于60%，強化設備智能化覆蓋將是電網企業提升數字化能力的必由之路。

電力特種機器人及無人機是電網智能巡視和智能作業的重要手段。電力巡檢機器人、巡檢無人機已逐步在輸電、變電、配電巡檢領域大規模應用，處于快速的應用推廣階段；作業機器人發展方興未艾，涌現出了一系列高度場景化特種作業產品，正逐步從科研應用到產業化應用過渡階段。隨著電力能源企業對本質安全、提質增效要求的不斷提升，“機器代人”已經成為設備運維領域發展的必然趨勢，成為構建現代能源體系的重要組成部分。

智能設備行業的主要技術門檻

①智能配用電設備的主要技術門檻

A.智能配電設備

公司所研發生產的智能配電設備以“配電終端+”為核心，通過拓展至多種終端形態并與一次設備深度融合，形成完整的智能配電解決方案，相關設備的研發生產不僅需要掌握中低壓電力設備的制造及運行技術，而且需要經過多年的行業實踐，建立技術研發的持續創新機制，才能夠在行業中立足并建立競爭優勢。主要技術門檻涉及微電子技術、測控技術、信息處理技術、故障診斷技術等多個細分技術領域，需要多學科技術儲備及對應的多專業人才作為支撐；為研發出滿足用戶需求的優質產品需要具備兼顧安全和便捷的高可靠性結構設計、多源多維度的數據融合算法，以及即插即用的新型物聯網規約設計等能力，對產品結構設計優化和軟硬件開發能力提出高要求；需要深入了解電網業務和現場情況，深挖一線人員運行運維工作難點和痛點，才能針對性的開展產品設計和功能迭代優化工作，研發出優質產品切實為基層人員工作減負。

B.智能用電設備

新型電力系統下，智能用電設備的研發不僅需要掌握電網運行規律和核心需求，還需要擁有強大的嵌入式操作系統、云計算、應用平臺開發能力、還需要具備通信技術、微功率計量、信號處理技術、防護技術、傳感技術、邊緣計算等技術實力，屬于技術密集型行業。產品在可靠性、穩定性、安全性等方面要求很高，企業需要儲備相應的技術經驗，持續研發創新的機制，以及多年的行業應用經驗，才能夠在行業中立足并建立競爭優勢。

②智能監測設備的主要技術門檻

公司所研發生產的智能監測設備包括適用于電網設備安全實時監測場景的圖像視頻、故障定位、護層環流、塔基沉降等類別產品，以及適用于作業人員安全風險管控場景的現場可視、風險感知和后勤保障三個系列智慧安監終端產品，系列產品及配套應用形成“設備-環境-人員”相協同的立體監測方案，實現對發輸變配用全環節設備狀態、運行環境、作業人員的實時監測、安全監管和危機預警，相關設備的研發生產不僅需要掌握電網智能化監測設備的制造及運行技術，而且需要具備電力非結構化信息（多維電氣參量、電力圖像）采集與處理的核心技術開發能力，具有較高的技術壁壘。主要技術門檻如下：

A.涉及輸電、變電、配電多類業務場景，以及機器視覺、衛星定位、電氣參量傳感等多個細分技術領域，需要多學科技術儲備及對應的多專業人才作為支撐。

B.研發出滿足用戶需求的優質產品需要具備智能監測產品的一體化、低功耗和靈活便捷的高可靠性結構設計能力，以及基于人工智能的缺陷識別、故障定位和隱患辨識算法開發能力。

C.需精準掌握兼顧現場作業人員使用方便與安全監管人員督查需求，指導智能監測產品設計和精準定位迭代優化功能點。

③機器人及無人機的主要技術門檻

A．智能巡檢機器人

智能巡檢機器人技術門檻較高，其研發綜合了自動控制、智能檢測、抗電磁干擾、網絡通信、數據采集與處理、人工智能、圖像處理和模式識別等多領域，具體技術主要包括：3D激光導航、運動控制、巡檢檢測、后臺控制系統等，屬于多學科綜合的技術密集型行業。產品的研發需要依托對電力能源行業的技術開發與實踐以及相關應用數據，基于核心技術領先優勢，并持續資金投入，提升技術創新能力和產品迭代進化能力，對行業新進入者具有較高的技術門檻。公司在3D激光導航、運動控制、巡檢檢測、后臺控制系統等方面均具有核心技術優勢，具有豐富的行業專有知識和產品現場實踐經驗，具備面向智能巡檢機器人平臺化、功能復合化發展提供產品與服務的能力。

B.智能巡檢無人機

智能巡檢無人機屬于技術密集型行業，無人機系統包括平臺、掛載、航線系統、監控系統等部分，具體技術主要包括：面向行業應用的任務荷載技術、航線規劃技術、自動飛行控制技術等，技術門檻較高。公司無人機產品聚焦在行業特種多旋翼無人機，在定制化載荷、航線動態規劃及自動駕駛技術、多無人機群體智能及調度技術、設備缺陷診斷技術等方面對于電網客戶具有獨特優勢，具備面向多行業應用、多領域客戶提供低空網格化全自動巡檢產品與服務的能力。

C.帶電作業機器人

帶電作業機器人具有很高的技術壁壘，帶電作業機器人系統包括平臺、感知系統、控制系統、作業臂、特種作業工具等部分，具體技術主要包括：環境感知技術、智能規劃技術、運動控制技術、自主作業技術等。公司帶電作業特種機器人產品，攻克基于力-視-位多關節機械臂運動模型及柔順控制技術，突破了機器人剛柔耦合精確控制、復雜環境目標感知與定位等關鍵技術難題，實現了電力特種作業機器人關鍵部件的國產替代，具備面向電力能源等特殊行業提供帶電作業機器人產品開發迭代的能力。

智能設備的新技術、新產業、新業態、新模式的發展情況和未來發展趨勢

①智能配用電設備

A.智能配電設備

智能配電設備未來的發展方向將以支撐分布式新能源柔性接入、實現海量設備自主靈活運維為重點，圍繞新一代配網自動化終端，構建“終端+快速開關”的一二次融合成套設備技術體系，“終端+采集器+特種工具”的配電網單兵作業現場智能運維技術體系，以及適配新能源和分布式儲能接入的“臺區大腦+分支監測終端+可控智能開關”臺區智能化技術體系，實現多元化源荷的開放接入和雙向互動，促進分布式新能源高效就地消納。

配網一二次融合成套設備將環保氣體絕緣速斷開關柜為核心，集成一二次設備，滿足含新能源的配電網數據采集分析和預測、遠方操控、故障定位及隔離、并網點分析及保護等業務場景需求，全絕緣、長壽命、免維修、占用土地空間小、安全可靠、不受環境影響將成為配網自動化成套設備的核心技術需求。

配電網智能運維場景需要適用于配電網巡檢維護、故障排除、定檢試驗各類場景的設備本體運維工具和單兵作業運維裝備來支撐，以數字化手段提升設備運維效率，具備“穿透感知、精準檢修、智慧決策、協同控制、安全可信”特征的新一代配網運維工具，是實現從人工巡視定檢的傳統運維向智能遠程運維轉變的關鍵。

新型電力系統源網荷儲聯動場景依靠新能源并網成套設備提供實現分布式新能源接入可觀可測、可調可控、可聚合可協同的技術手段和支撐設備，應對新型配電網的雙向潮流變化，并滿足含新能源接入的臺區管理要求，將成為智能配電設備的另一個重要技術發展方向。

B.智能用電設備

2021年3月，國家《十四五規劃和2035年遠景目標綱要》提出“加快電網基礎設施智能化改造和智能微電網建設，提高電力系統互補互濟和智能調節能力”。2022年1月，國家發展改革委、國家能源局發布《關于完善能源綠色低碳轉型體制機制和政策措施的意見》中，提出進一步推動智能配電設備的功能和特性朝向具備自愈能力、具有更高的安全性、提供更高的電能質量、支持分布式電源的大量接入、支持與用戶互動、對配電網及其設備進行可視化管理、提高配電資產利用率、提升配電管理信息化水平的方向發展。2022年5月，國家發改委、國家能源局發布《關于推進新型電力負荷管理系統的通知》，要求深化開展電力負荷管理，促進新能源消納，保障民生和重點用電需求，保障電力供應安全。

“十四五”期間，電網智能化是新型電力系統建設的核心，國家電網計劃對電網及相關產業投資超過6萬億元；南方電網電網建設規劃投資約6700億元，配電網規劃投資達到3200億元。智能配用電設備發展前景十分廣闊。公司將積極把握機遇，發揮公司核心技術配用電終端操作系統“絲路InOS”價值，構建“絲路”應用生態，打造電力行業智能配用電設備研發應用創新引領者。具體包括：圍繞“絲路”操作系統生態，以電力物聯網核心模組、低壓配用電可視化及AI深化應用為重點科研方向，構建基于“絲路”的系列產品，包括：核心硬件模組、嵌入式APP應用、帶計量功能智能終端設備、臺區智能化運維解決方案、雙碳及能效監測解決方案，打破源網荷儲各端信息壁壘，實現多元信息協同融合和有效應用。

②智能監測設備

智能監測設備未來發展方向將以人工智能與電氣量監測傳感技術深度融合，及機器視覺的深化應用為重點，構建“設備－環境－人員”相協同的立體監測技術體系，實現對發輸變配用全環節設備狀態、運行環境、作業人員的實時監測、安全監管和危機預警，確保電力設備可靠運行、高效運維和電力人員安全作業。

面向電網設備安全實時監測場景，相關設備將進一步結合生產一線單位電網運行與維護需求，重點圍繞數字生產體系中電網設備智能化、生產運維智慧化開展產品研發，推進圖像視頻、故障定位、護層環流、塔基沉降等智能監測終端設備的深化應用，通過電網生產智能化產品支撐電網數字化轉型，推動電網可感可控、設備智能運維。

“十四五”中后期電力系統發展迅速，現場作業面和作業數量劇增，傳統“人盯人”模式愈加難以適應新形勢下安全監管要求。面向人員安全的智能監測場景，相關設備將以作業現場人身風險管控為核心，以杜絕人身事故事件為目標，以“智慧安監終端+”系統應用為核心技術載體，推動觸電風險辨識、高精度定位、電力圖像識別、工器具全生命周期管理與安全監管業務場景的深入融合。

③機器人及無人機

根據國家《“十四五”機器人產業發展規劃》，機器人作為新興技術的重要載體和現代產業的關鍵裝備，“十四五”期間，國家將推進機器人應用場景開發和產品示范推廣，加快醫療、養老、電力、礦山、建筑等領域機器人準入標準制訂、產品認證或注冊，鼓勵企業建立產品體驗中心。2023年1月，工業和信息化部等十七部門印發《“機器人+”應用行動實施方案》，推廣機器人在風電場、光伏電站、水電站、核電站、油氣管網、樞紐變電站、重要換流站、主干電網、重要輸電通道等能源基礎設施場景應用，推進機器人與能源領域深度融合，助力構建現代能源體系。機器人產業迎來升級換代、跨越發展的窗口期。

在電力能源領域，“十四五”期間是新型電力系統建設的關鍵時期，國家電網和南方電網均制定了以數字化為核心的電網建設規劃，加速電力企業轉型升級。機器人無人機是電網生產領域數字化轉型升級的重要工具，在變電設備巡視方面，要實現機器巡視為主、人工檢查性巡視為輔的巡視模式，巡視工作的重心由現場人工巡視轉變為遠程巡視和后臺數據分析，實現110kV及以上線路數字化通道建設100%覆蓋，多旋翼無人機自主巡檢100%覆蓋。根據國家電網和南方電網的規劃，電力巡檢機器人將逐步從戶外場站向室內巡視滲透，電力特種無人機尤其多旋翼無人機將逐步從220kV以上電壓等級，滲透到10kV配網等中低壓巡視領域，進一步擴大輸變配一體化巡檢應用，機器人和無人機的應用場景和應用規模都將得到大幅提升。

未來，電力能源領域巡檢類機器人呈現“一高六化”（高可靠、輕量化、模塊化、網格化、集群化、智能化、共融化）技術發展趨勢，作業類機器人呈現“一專三化”（專業性、工具化、易用化、智能化）技術發展趨勢。公司將充分利用好電網數字化轉型升級的發展機遇，發揮自身在電力巡檢機器人和電力特種無人機領域全技術鏈條的優勢，加大研發攻關，聚焦核心技術，重點完成室內輕量化智能巡檢機器人、模塊化機庫、配網帶電作業機器人等產品迭代開發，實現量產和規模化應用，持續加強“慧眼”無人巡檢系統生態建設，不斷提升電網智能運維水平；同時，公司也將發揮產品和技術優勢，持續打造海上風電、陸上風電、光伏場站等新能源場站智能運維產品和解決方案，擴大新能源智能運維市場。