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国家电网玩转万物互联 西力科技智能电表何以连

2020-07-12 21:19

  的交互之桥。但是由于传统电表无法接入无线网络,也没有通信功能,因此只能负责电力计量,电力信息传递主要依靠抄表工,效率低下且难免出错。

  这一难题正在被智能电表解决,智能电表问世后,远程抄表技术花样百出,逐渐取代了人力抄表的低效模式。例如最大量采用的电力载波表通过电线连到采集器,居民用户可以通过“掌上电力APP”查看用电量;当前青年公寓、白领公寓则较多采用wifi电表,直接关联wifi网络上的远程抄报服务器。

  西力科技作为智能电表行业领先制造企业,每年为社会提供近300万台智能电表,2019年其智能电表业务营收高达3.1亿元,这已经是西力科技作为国家电网智能电表供应商的第十年。

  十年里,国家电网共实施35批次公开招投标,2019年共采购智能电表、用电信息采集终端7,721万只,金额高达160亿元,智能电表需求为何如此巨量?西力科技每次都在中标企业名单之中,其产品有何竞争力?

  智能电表需求爆发与“泛在电力物联网”建设密切相关,所谓“泛在电力物联网”即将物联网技术应用于电力系统,使其成为“广泛存在”的网络,电力客户、电力公司、家庭电器、智能电表、移动手机等都将被纳入这一网络。

  “泛在”网络的用电场景中,用户端不仅能准确掌握每天、每月的用电量,还能借助智能电表对电压的实时分析,知道每台电器耗电情况,甚至可以利用智能家电APP等远程监测家庭用电实况,出门忘关灯等烦恼将不复存在。

  而在电力公司端,不仅免去了抄表人力成本,还能在电网负荷过大时,与用户沟通停掉空调、热水器等设备,待电网供给紧张改善时自动恢复设备运行,再也不会出现整个小区都断电的窘境。当用户家中发生电力事故时,还可以第一时间获取信息,提供主动抢修服务,电力火灾事故发生率将大大降低。

  这些还只是“泛在电力物联网”广阔场景的冰山一角,其最终极的价值在于:释放电力数据红利。

  鉴于电能在当前所有能源利用方式中,能源利用效率高、相对清洁环保且成本较低。我国电能占终端能源消费比重呈现出逐年上涨趋势,预计到2050年,这一比重会超过50%,电力数据也因此被看做是经济社会发展“晴雨表”。

  根据国家电网对“泛在电力物联网”的部署,该网络将在2024年全面建成,而智能电表作为电网核心用电侧感知元件,扮演着“数据源”的重要角色。2019年初,国网感知终端数量约为5.4亿台套。随着泛在电力物联网推进,预计2030年将达到20亿台套,智能电表将是重点投入对象。

  事实上,智能电表应用并非新鲜事,早在2009年国家电网就开始了首批智能电表招标。因为电表计量电量准确度与居民、企业用电利益密切相关,国家规定电表属于强制检定设备,替换周期约为8年。从2017年智能电表开始逐步进入轮换期,预测到2020年替换需求将达到1.9亿台,替换空间高达437亿元。

  西力科技深耕电表业务多年,经历了从传统感应式电表到智能电表的升级换代,共取得专利78项,其中发明专利18项,软件著作权111项,还参与了15项国家标准和1项行业标准的制定。

  其智能电表产品的关键技术指标全部满足国际、国内双重标准,尤其是针对电流变化引起的误差变化控制力极强,在竞争激烈的电表生产企业中脱颖而出。

  作为业内极少数35次投标屡发屡中的企业,西力科技2017-2019年中标数量和中标金额逐年增长,在2019年国家电网第二批招标中,中标金额高居第16位。还在国家电网开展的2020年第一次营销类物资供应商绩效评价中,被评为最高等级的A类。

  西力科技过往辉煌的成绩表明,其智能电表技术可靠、质量过硬,不过“泛在电力物联网”对智能电表提出了很多新考验,西力科技能否应对?

  当前,智能电表普遍采用功能一体化设计,电表计量模块的性能很容易受到其他功能软件影响。并且一旦部分功能出现故障,只能整表更换,智能电表平均单价高达200元,这就显得十分不经济。

  针对此问题,电网下一代智能电表技术标准将参照国际IR46标准,该标准要求电能表的电能计量功能与非计量功能应该“独立”,意味着非计量功能软件的升级,不会影响到计量部分的准确性与稳定性。电表故障维修也将实现部分替换,大大降低维护成本。

  这一背景下,“双芯设计”应运而生,智能电表迈出了由“功能一体化设计”到“功能独立”的关键一步。

  “双芯”即计量芯和管理芯:计量芯负责计量,不允许软件升级;管理芯则负责计量以外的负荷控制、费控、通信、冻结、显示和事件记录等,允许软件升级。由此,电表电能计量与电能管理从硬件上分离,也为未来新需求下软件升级留下了空间。

  智能电表可以用这些留存空间实现更多“泛在业务”,已经被验证的功能设计包括:全域电气消防功能将承载电气消防(照明箱等)的数据及管控;新能源接入功能将实现双向计量,可接入分布式光伏电站等设备;水气数据采集功能可做到电、水、气、热多表数据集中采集、联合收费;搭载摄像头将用于居室防盗。

  在攻克双芯技术上,西力科技的“软件功能模块化设计技术”与其有着“异曲同工之妙”。

  西力科技现有智能电表软件设计都应用了“模块化”理念,例如将通讯、费用控制等功能设计成相应模组,再通过对应的物理接口接入电表,做到了软硬件在空间上并存,运行却各不干扰。

  截至2019年底,西力科技的“模块化”相关技术已经获得了1项发明专利和34项软件著作权,遥遥领先同行。唯一的缺憾就是,其智能电表还未设计出计量芯模组和管理芯模组两大关键模块,于是西力科技决定加速研发。

  例如西力科技持续研发的“基于R46标准的国网新一代多芯模组化智能电能表系列产品研发项目”,在2019年加快步伐,计划打造出集计量芯模组、管理芯模组、通讯模组、负荷辨识模组于一体的智能电表,具备各模组可插拔、管理芯功能支持在线升级等多项优势,未来有望成为西力科技征服“泛在”网络的有力武器。

  客观上市场未来需求广阔,主观上产品技术优势明显,西力科技无疑有着光明前途。但是,身处电网行业,其头顶始终悬着一把“达摩克里斯之剑”——市场需求波动风险。

  需求波动原因在于电网产品具有极强的专属用途,电网发展战略和下游客户偏好的细微变动,都可能带来市场空间“巨变”。以智能电表招标数量为例,2014年其招标数量达到顶峰,此后三年连续下降,整体需求下滑直接导致了西力科技在2017年进入业绩低谷,同比降幅接近46%。

  然而,同时期智能电表中标数量和金额最大的威胜控股,营收并没有出现如此“巨变”,不禁让人思索原因何在。

  原来,相比七成以上的营业收入都依靠智能电表单一产品拉动的西力科技,很早就将其智能计量业务拓展到了智能水表、智能燃气表、超声波热量表等领域。同行业的林洋能源,甚至在智能电表业务外,涉足了LED行业和光伏行业。

  根据西力科技招股书,其毛利率低于行业平均水平,很大程度上也是因为同行业上市公司产品品类较多,或者对业务进行了细分类。例如毛利率最高的炬华科技其实主要是依靠智能电力终端及系统业务拉动,而非电力计量业务。

  不得不说,产品结构单一的西力科技在盈利能力比拼上明显处于劣势,在抵御市场需求波动风险上也落后于同行。

  不过,西力科技正在改进,提出了“多产业、多产品、多市场”战略规划。在稳定智能电表业务的基础上,陆续开发了电能计量箱、能效采集和管理系统、智能水表、电能表用外置断路器等新产品。

  还将业务由计量产品拓展到配电领域,配电新业务利用已开发的智能计量网关、智慧插座产品,与通信运营公司合作,将助推西力科技从泛在电力物联网感知层过渡到网络层。

  泛在电力物联网建设一声令下,西力科技的智能电表在电网招标中脱颖而出,依靠现有模块化技术积累,持续发力“双芯设计”,三十五次夺标屡发屡中的战绩必将延续。通过“多产业、多产品、多市场”战胜行业需求波动,配电新业务将使西力科技在“泛在”网络中的角色更加重要。

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