電力信息化行業(yè)研究:新能源發(fā)展勢(shì)在必行電力信息化大有可觀_第1頁
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文檔簡介

電力信息化行業(yè)研究:新能源發(fā)展勢(shì)在必行,電力信息化大有可觀1.電網(wǎng)改革:新能源革命1.1.為什么要進(jìn)行電網(wǎng)改革電網(wǎng)改革的目標(biāo)是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。踐行碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略,能源是主戰(zhàn)場,電力是主力軍。2020年電力行業(yè)占能源行業(yè)二氧化碳排放總量達(dá)42.5%,是我國碳排放占比最大的單一行業(yè),減排效果對(duì)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)至關(guān)重要?!笆奈濉笔翘歼_(dá)峰的關(guān)鍵期、窗口期,要深化電力體制改革,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)保障能源供應(yīng)安全、帶動(dòng)新能源技術(shù)和全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。近年來,我國能源對(duì)外依存度呈上升趨勢(shì),2020年石油對(duì)外依存度達(dá)到73.6%,2021年略降至72%。2020年天然氣對(duì)外依存度達(dá)到43%,2021年增長至46%。國家能源安全形勢(shì)日趨嚴(yán)峻。發(fā)展風(fēng)、光等新能源對(duì)保障能源安全具有積極意義。此外,近年來我國陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模均位列世界第一,海上風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模2021年從世界第二躍居至第一,形成了完整的具有領(lǐng)先技術(shù)水平和全球競爭力的新能源產(chǎn)業(yè)鏈與供應(yīng)鏈,然而,新能源裝機(jī)僅僅是一個(gè)開端,圍繞新能源,發(fā)電、輸電、配電、售電等環(huán)節(jié)都需要做出調(diào)整。新能源將成為新增電源的主體,并在電源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位。隨著能源革命進(jìn)程加快推進(jìn),新能源將迎來快速增長。根據(jù)國家發(fā)改委等制定的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》,“十四五”期間,可再生能源發(fā)電量增量在全社會(huì)用電量增量中的占比要超過50%,風(fēng)電和太陽能發(fā)電量實(shí)現(xiàn)翻倍。預(yù)計(jì)到2030年,我國新能源發(fā)電量占比將超過25%。我國可再生能源將進(jìn)入高質(zhì)量躍升發(fā)展新階段。1.2.電網(wǎng)改革的關(guān)鍵:提升新能源消納能力構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),核心在于統(tǒng)籌新能源與電力保障、電網(wǎng)安全的關(guān)系,以及統(tǒng)籌新能源與供電成本的關(guān)系。新能源電力具有波動(dòng)性和不穩(wěn)定性,而電力系統(tǒng)需要發(fā)電出力和用電負(fù)荷的實(shí)時(shí)平衡。新能源發(fā)電量的大小與風(fēng)力的大小、太陽光照的強(qiáng)弱有著很大的關(guān)系,而自然現(xiàn)象很難人為控制,不確定性較大,因此導(dǎo)致了風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的波動(dòng)性和間歇性特征。電力系統(tǒng)需要保持發(fā)電出力(功率)和用電負(fù)荷(功率)的實(shí)時(shí)平衡。由于電能不易存儲(chǔ),且電能的傳輸速度與光速相同,因此在電力系統(tǒng)中“發(fā)電—輸電—用電”是在一瞬間完成的,電能的這一特點(diǎn)對(duì)電力系統(tǒng)提出了很高的要求,發(fā)電出力(功率)與用電負(fù)荷(功率)要基本實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)平衡(偏差不能超出一定范圍)。解決新能源消納的問題,主要方法包括:

1)就地消納,推動(dòng)綠色電力在交易組織、電網(wǎng)調(diào)度、價(jià)格形成機(jī)制等方面體現(xiàn)優(yōu)先地位,為市場主體提供功能健全、友好易用的綠色電力交易服務(wù)。同時(shí),在具備條件的工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū),加快發(fā)展分布式光伏、分散式風(fēng)電等新能源項(xiàng)目,提高終端用能的新能源電力比重。2)加快外送通道建設(shè)。在新能源就地消納能力有限的情況下,通過外送通道將新能源電力輸送至用電負(fù)荷較高的發(fā)達(dá)地區(qū)。從長遠(yuǎn)看,提高新能源消納水平,需要加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng),突破省際壁壘,從電網(wǎng)技術(shù)、交易機(jī)制、基礎(chǔ)設(shè)施等多方面發(fā)力,實(shí)現(xiàn)新能源電力在全國范圍內(nèi)的合理配置。3)探索多渠道儲(chǔ)能路徑。近年來,不少新能源富集地區(qū)實(shí)施了抽水蓄能、綠電制氫等儲(chǔ)能項(xiàng)目,一定程度上提高了新能源的利用水平。通過將暫時(shí)富余的風(fēng)電、光電轉(zhuǎn)化成其他形式的能源,在用電高峰時(shí)再次轉(zhuǎn)化成電能輸出,可以有效實(shí)現(xiàn)新能源電力的“錯(cuò)峰上市”。2.電力信息化:電網(wǎng)改革的基礎(chǔ)解決新能源消納問題,首先必須實(shí)現(xiàn)電力信息化。由于新能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性以及間歇性等特點(diǎn),與傳統(tǒng)能源的電力特性具有較大差異,《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》明確提出要推動(dòng)電力系統(tǒng)向適應(yīng)大規(guī)模高比例新能源方向演進(jìn),統(tǒng)籌高比例新能源發(fā)展和電力安全穩(wěn)定運(yùn)行,加快電力系統(tǒng)數(shù)字化升級(jí)和新型電力系統(tǒng)建設(shè)迭代發(fā)展。新能源消納對(duì)發(fā)電、輸變配電、售用電側(cè)的信息采集、感知、處理、應(yīng)用等環(huán)節(jié)建設(shè)都提出了更高要求,因此首先必須實(shí)現(xiàn)電力信息化,從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)、設(shè)備、客戶狀態(tài)的動(dòng)態(tài)采集、實(shí)時(shí)感知和在線監(jiān)測(cè),推動(dòng)電網(wǎng)主動(dòng)適應(yīng)集中式和分布式能源發(fā)展。電網(wǎng)改革的思路:管住中間,放開兩頭。由于輸配電環(huán)節(jié)具有自然壟斷特性,主要通過強(qiáng)化政府監(jiān)管來厘清成本、制定價(jià)格,因此電力體制改革的基本思路是“管住中間,放開兩頭”,也是改革要確立的新的電力體制架構(gòu)。“管住中間,放開兩頭”針對(duì)的主要是電力系統(tǒng)的物理環(huán)節(jié),而不僅僅是電力交易。發(fā)電、輸電、配電是電力系統(tǒng)的三個(gè)子系統(tǒng),輸電網(wǎng)居中,發(fā)電廠和配電網(wǎng)處于兩側(cè)。因此,電網(wǎng)改革的主要思路是,管住輸電網(wǎng),放開發(fā)電、以及配售電環(huán)節(jié)。過去,電網(wǎng)重輸、次配、輕用。隨著分布式資源大量出現(xiàn),用電負(fù)荷的峰谷波動(dòng)性增加,導(dǎo)致配網(wǎng)資源不足,因此國網(wǎng)和南網(wǎng)的十四五配網(wǎng)投資占比基本都超過50%。因此,我們認(rèn)為,輸電側(cè)主要看電網(wǎng)的投資進(jìn)展,而放開的發(fā)電、配電、售電環(huán)節(jié)是最有可能發(fā)生格局變化的環(huán)節(jié),需要關(guān)注市場化的推進(jìn)情況。我們從電源、電網(wǎng)、輔助服務(wù)、電力交易幾個(gè)方面來看電力信息化的變化。2.1.電源:強(qiáng)制配備功率預(yù)測(cè)和并網(wǎng)控制發(fā)電側(cè)信息化主要包括:1)功率預(yù)測(cè),2)并網(wǎng)控制,3)電站綜合管理。功率預(yù)測(cè)、并網(wǎng)控制為電站必備功能。由于風(fēng)能和太陽能的間歇性和波動(dòng)性特征,新能源發(fā)電的穩(wěn)定性較差,發(fā)電電量較難預(yù)測(cè),新能源電力的大規(guī)模集中并網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生較大的沖擊。而電力系統(tǒng)要求實(shí)時(shí)平衡,因此電網(wǎng)需要根據(jù)下游的用電需求(一般下游用電需求相對(duì)穩(wěn)定且可預(yù)測(cè))提前作出發(fā)電規(guī)劃(根據(jù)用電需求,按時(shí)間段安排火電、水電、新能源電力等多種電源的發(fā)電出力),并根據(jù)實(shí)時(shí)的電力平衡情況做出實(shí)時(shí)的電力調(diào)節(jié)和控制,由此產(chǎn)生了對(duì)新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)、并網(wǎng)控制的需求。考核要求逐漸加強(qiáng),范圍逐漸擴(kuò)大。2018年2月,國家發(fā)改委和國家能源局發(fā)布了《關(guān)于提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導(dǎo)意見》,意見提出“實(shí)施風(fēng)光功率預(yù)測(cè)考核,將風(fēng)電、光伏等發(fā)電機(jī)組納入電力輔助服務(wù)管理,承擔(dān)相應(yīng)輔助服務(wù)費(fèi)用”。在這一背景下,自2018年起,各地區(qū)能源局紛紛更新了本區(qū)域的《發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》和

《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》(“雙細(xì)則”),加強(qiáng)了考核,要求新建電站必須具備功率預(yù)測(cè)、并網(wǎng)控制功能,且未達(dá)標(biāo)會(huì)對(duì)電站進(jìn)行罰款。2021年12月,國家能源局發(fā)布新版“雙細(xì)則”,明確新型儲(chǔ)能和抽水蓄能等可調(diào)節(jié)負(fù)荷作為新增獨(dú)立主體參與新版“兩個(gè)細(xì)則”考核和輔助服務(wù),分?jǐn)倷C(jī)制由并網(wǎng)電廠內(nèi)分?jǐn)傋優(yōu)榘l(fā)電企業(yè)與電力用戶共同分?jǐn)?,考核范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。2024年功率預(yù)測(cè)市場規(guī)模13.4億元。根據(jù)沙利文報(bào)告,2019年我國發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場的市場規(guī)模約為6.34億元,2019年至2024年我國新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場年均復(fù)合增長率將達(dá)到16.2%,到2024年市場規(guī)模將增長至約13.41億元,其中光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場規(guī)模預(yù)計(jì)為6.51億元,風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場規(guī)模預(yù)計(jì)為6.90億元。由于功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐孛埠蜌庀髼l件不斷調(diào)優(yōu),客戶如果替換其他廠商系統(tǒng)還需要經(jīng)歷較長的調(diào)試過程,因此客戶黏性較高。并網(wǎng)控制系統(tǒng):為了保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,提高發(fā)電消納能力,電站并網(wǎng)運(yùn)行后需要根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行要求進(jìn)行功率控制。根據(jù)控制方式的不同,分為自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)

(AGC系統(tǒng))、自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)(AVC系統(tǒng))和快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)。AGC系統(tǒng)主要控制并網(wǎng)有功功率,AVC系統(tǒng)主要控制無功功率,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)主要調(diào)控電力系統(tǒng)頻率。并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)2024年市場規(guī)模約4.66億元,下游較為分散。根據(jù)沙利文的研究,截至2019年,我國新能源并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)的市場規(guī)模約為2.61億元,預(yù)計(jì)2019年至2024年我國新能源并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)市場的年均復(fù)合增長率為12.30%,到2024年市場規(guī)模將增長至約4.66億元。目前國電南瑞、國能日新、金風(fēng)科技等電力行業(yè)主要設(shè)備以及控制廠商均有參與,技術(shù)門檻相對(duì)不高,且不存在強(qiáng)者愈強(qiáng)的邏輯,市場較為分散。電站綜合管理系統(tǒng):系統(tǒng)具備智能監(jiān)測(cè)、告警管理、運(yùn)維管理、統(tǒng)計(jì)分析、日常辦公等多個(gè)模塊,可實(shí)現(xiàn)電站遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、智能運(yùn)維、運(yùn)營指標(biāo)分析等功能,可減少電站的人員配置,提高電站的運(yùn)營效率和管理效率。電站綜合管理系統(tǒng)一般主要由金風(fēng)科技等大型發(fā)電集團(tuán),或者國能日新等第三方軟硬件服務(wù)提供商開發(fā),競爭格局較為分散。2.2.電網(wǎng):核心調(diào)度首看國家隊(duì),智能運(yùn)維藍(lán)海市場開啟2.2.1.調(diào)度系統(tǒng):國家隊(duì)優(yōu)勢(shì)顯著電力調(diào)度系統(tǒng)是指直接為電網(wǎng)運(yùn)行服務(wù)的應(yīng)用軟件,為各級(jí)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)生產(chǎn)運(yùn)行人員提供電力系統(tǒng)運(yùn)行信息、分析決策工具和控制手段工具。系統(tǒng)調(diào)度的主要工作有以下幾方面:1)預(yù)測(cè)用電負(fù)荷:對(duì)未來24小時(shí)或48小時(shí)進(jìn)行全系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè),編制預(yù)計(jì)負(fù)荷曲線,配備好相適應(yīng)的發(fā)電容量(包括儲(chǔ)備容量)。2)制訂發(fā)電任務(wù)、運(yùn)行方式和運(yùn)行計(jì)劃:根據(jù)預(yù)測(cè)的負(fù)荷曲線,按經(jīng)濟(jì)調(diào)度原則,對(duì)水能和燃料進(jìn)行合理規(guī)劃和安排,分配各發(fā)電廠發(fā)電任務(wù)(包括水電站、火電廠的負(fù)荷分配),提出各發(fā)電廠的日發(fā)電計(jì)劃;指定調(diào)頻電廠和調(diào)頻容量,安排發(fā)電機(jī)組的起停和備用,批準(zhǔn)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)、輸、變電設(shè)備的檢修計(jì)劃;對(duì)系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置進(jìn)行統(tǒng)一整定和考核,進(jìn)行系統(tǒng)潮流和穩(wěn)定計(jì)算等工作,合理安排運(yùn)行方式。3)進(jìn)行安全監(jiān)控和安全分析:收集全系統(tǒng)主要運(yùn)行信息,監(jiān)視運(yùn)行情況,保證正常的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通過安全分析(采用狀態(tài)估計(jì)和實(shí)時(shí)潮流計(jì)算等應(yīng)用技術(shù))進(jìn)行事故預(yù)想和提出反事故措施,防范于未然。4)指揮操作和處理事故:對(duì)所轄廠、站和網(wǎng)絡(luò)的重要運(yùn)行操作進(jìn)行指揮和監(jiān)督。在發(fā)生系統(tǒng)性事故時(shí),采取有力措施及時(shí)處理,迅速恢復(fù)系統(tǒng)至正常運(yùn)行狀態(tài)。新一代調(diào)度系統(tǒng)開始迭代,市場空間200億左右,分5-10年確認(rèn)。電力調(diào)度系統(tǒng)更新周期為5-10年,上一代調(diào)度系統(tǒng)D5000于2010年開始試點(diǎn),隨著新型電網(wǎng)建設(shè),更為復(fù)雜的應(yīng)用場景對(duì)調(diào)度系統(tǒng)計(jì)算能力等提出了更高需求。2020年新一代調(diào)度系統(tǒng)開始試點(diǎn),目前新一代調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)在華東網(wǎng)調(diào),江蘇、浙江、河北、青海等地實(shí)施試點(diǎn)應(yīng)用??傮w市場空間在200億元左右。國電南瑞市占率領(lǐng)先。國網(wǎng)采用和南瑞聯(lián)合研發(fā)的模式,南瑞在中調(diào)中基本保持壟斷地位,地調(diào)、縣調(diào)南瑞市占率也維持較高水平,其余東方電子、積成電子等能拿到少量訂單。2.2.2.智能運(yùn)維:700億市場空間,競爭格局分散電力智能運(yùn)維:電力運(yùn)維指專業(yè)隊(duì)伍對(duì)電力線路,電力運(yùn)行,電力搶修的維護(hù)。電力智能運(yùn)維是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行智能化的運(yùn)作,在當(dāng)前的電力系統(tǒng)各業(yè)務(wù)處理中,逐漸投入計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)處理以及視頻傳送等先進(jìn)技術(shù)。它需要融合電力設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)技術(shù),整合變電站,輸電線路,電纜管廊,開閉所等各類在線檢測(cè)數(shù)據(jù),以大數(shù)據(jù)平臺(tái)為基礎(chǔ),以物聯(lián)網(wǎng)為紐帶,關(guān)聯(lián)其它異構(gòu)數(shù)據(jù),進(jìn)而形成電力設(shè)備狀態(tài)智能運(yùn)維系統(tǒng)。電力可視化運(yùn)維存量市場:根據(jù)立鼎產(chǎn)業(yè)研究院基于輸電線路長度、變電站及配電站的存量數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),全國電力可視化為運(yùn)維領(lǐng)域的靜態(tài)市場容量約為700億元,主要包括輸電、變電、配電三個(gè)環(huán)節(jié)。其中輸電環(huán)節(jié)運(yùn)維主要為線路智能巡視等,變電環(huán)節(jié)主要為變電所/站設(shè)備運(yùn)維、巡檢、用電和調(diào)度監(jiān)控等,配電環(huán)節(jié)主要為對(duì)配電房的電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、電能質(zhì)量、用電情況、環(huán)境、火災(zāi)、防盜等進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。存量輸電線路智能可視化運(yùn)維市場規(guī)模約為445億元。輸電線路的智能可視化運(yùn)維與輸電線路里程緊密相關(guān)。近年來我國輸電線路里程呈持續(xù)增長態(tài)勢(shì)。根據(jù)國家電網(wǎng)

《2020年度社會(huì)責(zé)任報(bào)告》顯示,全國110kv及以上輸電線路約為148.3萬千米(國網(wǎng)占比約為77%)。由于輸電線路維護(hù)難度較高,而線路安全關(guān)系國計(jì)民生,電網(wǎng)公司對(duì)輸電線路智能巡視需求日益增長。以110kV輸電線路為例,輸電線路桿塔間距約為250米,假定設(shè)備安裝間距為250-500米,全國輸電線路需安裝300-590萬個(gè)智能巡檢設(shè)備,對(duì)應(yīng)市場規(guī)??偭繛?00-590億元,取中值約445億元(假設(shè)單套設(shè)備售價(jià)約為1萬元)。變電領(lǐng)域智能可視化運(yùn)維的存量市場容量達(dá)75億元。據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè),國內(nèi)110kV及以上變電站數(shù)量至2020年超過3萬座。根據(jù)立鼎產(chǎn)業(yè)研究測(cè)算,變電站智能系統(tǒng)(含智能輔助系統(tǒng)、直流電源智能監(jiān)控管理系統(tǒng)、智慧消防系統(tǒng)等)均價(jià)約為25萬元,則變電領(lǐng)域智能可視化運(yùn)維的存量市場容量達(dá)75億元。配電可視化運(yùn)維領(lǐng)域市場規(guī)模約176億元。2014-2021年,電網(wǎng)在配電網(wǎng)投資已經(jīng)連續(xù)7年超過輸電網(wǎng),電網(wǎng)投資總體向配電網(wǎng)傾斜。在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)發(fā)展新格局下,組成配電網(wǎng)的元素日益多樣化,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日益龐雜,配電系統(tǒng)中的多元源-荷-儲(chǔ)呈現(xiàn)出非線性、隨機(jī)性等特征,我國配電網(wǎng)智能運(yùn)維潛在市場空間廣闊。當(dāng)前配電站廣泛分布在住宅小區(qū)、商業(yè)辦公樓宇中。根據(jù)立鼎產(chǎn)業(yè)研究測(cè)算,假設(shè)平均每個(gè)地級(jí)市2000座配電室,全國293個(gè)地級(jí)市則擁有約58.6萬個(gè)配電室,一套配電可視化運(yùn)維設(shè)備約3萬元,則我國配電智能可視化運(yùn)維市場規(guī)模約176億元。迭代增量市場:智能可視化運(yùn)維產(chǎn)品生命周期一般在5-8年,考慮每年都會(huì)有部分設(shè)備到達(dá)更換周期,未來動(dòng)態(tài)市場容量每年有望達(dá)到100億元。市場格局較為分散。輸電、變電、配電的智能可視化運(yùn)維管理是國家智能電網(wǎng)建設(shè)背景下快速發(fā)展起來的新興細(xì)分行業(yè),行業(yè)企業(yè)規(guī)模普遍偏小,且需要多個(gè)學(xué)科知識(shí),具有一定技術(shù)壁壘,因此市場參與者數(shù)量不多,按巡檢方式可分為通道可視化及本體狀態(tài)監(jiān)測(cè)、無人機(jī)巡檢及機(jī)器人巡檢等細(xì)分市場,不同巡檢方式之間相互補(bǔ)充,市場格局較為分散。2.3.輔助服務(wù):從儲(chǔ)能管理到虛擬電廠由于電力供給和需求側(cè)目前不可能做到完全隨發(fā)隨用,因此誕生了電力輔助服務(wù)。即為維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,保證電能質(zhì)量,促進(jìn)清潔能源消納,除正常電能生產(chǎn)、輸送、使用外,由發(fā)電側(cè)并網(wǎng)主體、新型儲(chǔ)能和能夠響應(yīng)電力調(diào)度指令的可調(diào)節(jié)負(fù)荷提供的調(diào)頻、調(diào)峰、調(diào)壓、備用、黑啟動(dòng)等服務(wù)。輔助服務(wù)分為基本輔助服務(wù)與有償輔助服務(wù)。2.3.1.儲(chǔ)能管理:走向市場化儲(chǔ)能指的是將電能通過物理或者化學(xué)的手段轉(zhuǎn)化為其他形式的能量存儲(chǔ)起來,在需要的時(shí)候?qū)⒛芰哭D(zhuǎn)化為電能釋放出來,類似于一個(gè)大型“充電寶”。儲(chǔ)能最重要的用途是解決電力供需的時(shí)間錯(cuò)配問題,即調(diào)峰問題。當(dāng)前儲(chǔ)能方式主要分為兩類,一類是物理儲(chǔ)能,一類是化學(xué)儲(chǔ)能。物理儲(chǔ)能主要包括抽水蓄能,壓縮空氣儲(chǔ)能,蓄冷蓄熱和飛輪儲(chǔ)能等,化學(xué)儲(chǔ)能主要包括鋰電池、鉛酸電池、液流電池、鈉離子電池以及超級(jí)電容等。新型儲(chǔ)能項(xiàng)目是除抽水蓄能外的儲(chǔ)能項(xiàng)目。儲(chǔ)能利好政策密集出臺(tái),走向市場化。為鼓勵(lì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,利好政策密集出臺(tái)。此前,國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確,到2025年,實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉(zhuǎn)變。到2030年,實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場化。《指導(dǎo)意見》還從國家層面首次提出裝機(jī)規(guī)模目標(biāo):預(yù)計(jì)到2025年,新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)30GW以上,而2021年底僅為5.76GW。新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模CAGR近70%,將帶動(dòng)儲(chǔ)能信息化快速增長。根據(jù)《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2022》,理想場景下2026年我國儲(chǔ)能市場規(guī)模將達(dá)79.5GW,2022年2026年將保持近70%復(fù)合增長率持續(xù)高速增長,將帶動(dòng)儲(chǔ)能信息化快速增長,彭博預(yù)計(jì)2020-2025年,全球能量管理系統(tǒng)(EMS)的市場規(guī)模預(yù)計(jì)增長660%。完整的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、儲(chǔ)能變流器(PCS)以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。電池組是儲(chǔ)能系統(tǒng)最主要的構(gòu)成部分;電池管理系統(tǒng)(BMS)主要負(fù)責(zé)電池的監(jiān)測(cè)、評(píng)估、保護(hù)以及均衡等;能量管理系統(tǒng)(EMS)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度等;儲(chǔ)能變流器(PCS)可以控制儲(chǔ)能電池組的充電和放電過程,進(jìn)行交直流的變換。其中EMS是儲(chǔ)能系統(tǒng)的大腦,主要實(shí)現(xiàn)能量的安全優(yōu)化調(diào)度。EMS主要功能包括對(duì)BMS、PCS、電表、電芯等進(jìn)行采集管理和協(xié)調(diào)控制,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障告警等功能,并利用峰谷價(jià)差儲(chǔ)能系統(tǒng)低充高放的方式實(shí)現(xiàn)電能移峰填谷等。儲(chǔ)能系統(tǒng)通過EMS參與電網(wǎng)調(diào)度、虛擬電廠調(diào)度等,競爭格局較為分散。EMS產(chǎn)品與電網(wǎng)調(diào)度等密切配合,并在功能上具備一定相似性,需要公司了解電網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn),深耕電網(wǎng)側(cè)信息化的企業(yè)具備行業(yè)know-how積累,能夠形成能力復(fù)用,具備一定優(yōu)勢(shì)。目前競爭格局較為分散,儲(chǔ)能電池廠商、變流器(PCS)廠商、儲(chǔ)能集成商等均有參與。2.3.2.虛擬電廠:輔助服務(wù)集大成者虛擬電廠主要通過聚合分散的發(fā)電和用電側(cè)資源協(xié)助調(diào)峰調(diào)頻,降低成本。虛擬電廠是將不同空間的可調(diào)負(fù)荷、儲(chǔ)能、微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車、分布式電源等一種或多種可控資源聚和,實(shí)現(xiàn)自主協(xié)調(diào)優(yōu)化控制,參與電力系統(tǒng)運(yùn)行和電力市場交易的智慧能源系統(tǒng)。虛擬電廠主要聚合三類資源:電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能。電源資源主要包括分布式光伏、風(fēng)電等,負(fù)荷主要包括調(diào)節(jié)辦公樓用電等,儲(chǔ)能主要包括分布式儲(chǔ)能等。據(jù)國家電網(wǎng)測(cè)算,通過火電廠實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷,滿足5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億;而通過虛擬電廠,在建設(shè)、運(yùn)營、激勵(lì)等環(huán)節(jié)投資僅需500-600億元,有助于降低電力調(diào)峰成本。按照國家電網(wǎng)的投資額測(cè)算保守估計(jì),虛擬電廠市場規(guī)模有望達(dá)到500-600億元以上。虛擬電廠激勵(lì)政策頻出。自2018年中國專家團(tuán)隊(duì)向國際電工技術(shù)委員會(huì)(IEC)提交的虛擬電廠《用例》和《架構(gòu)與功能要求》提案正式立項(xiàng)以來,中國虛擬電廠建設(shè)邁入全新的階段?!丁笆奈濉爆F(xiàn)代能源體系規(guī)劃》明確提出,力爭到2025年,電力需求側(cè)響應(yīng)能力達(dá)到最大負(fù)荷的3%~5%,其中華東、華中、南方等地區(qū)達(dá)到最大負(fù)荷的5%左右,開展虛擬電廠示范。近期各地密集發(fā)布政策進(jìn)一步細(xì)化虛擬電廠的建設(shè)規(guī)劃。如深圳市方案明確到2025年建成具備100萬千瓦級(jí)可調(diào)能力的虛擬電廠,上海市明確建立虛擬電廠聚合資源類型。虛擬電廠未來的商業(yè)機(jī)會(huì)主要圍繞虛擬電廠聚合商以及其參與電力調(diào)度和市場交易的過程展開。虛擬電廠運(yùn)營商聚合資源需要構(gòu)建聚合平臺(tái)、智能計(jì)量等軟硬件系統(tǒng),參與電力調(diào)度和市場交易則需要交易輔助系統(tǒng)、預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)等,而聚合商本身則可以通過響應(yīng)調(diào)度需求,參與電力交易獲取收益。多領(lǐng)域玩家布局,電網(wǎng)信息化企業(yè)為主流。虛擬電廠作為資本、資源和技術(shù)高度密集型行業(yè),具有一定進(jìn)入壁壘,但由于行業(yè)發(fā)展?jié)摿Υ?,吸引了眾多領(lǐng)域企業(yè)入局,企業(yè)類型多樣,但市場集中度不高,競爭較為激烈。一是國網(wǎng)和南網(wǎng)旗下信息化企業(yè),依托在電力、通信領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)技術(shù)和電網(wǎng)公司豐富的信息通信資源,具有開展虛擬電廠業(yè)務(wù)的先天優(yōu)勢(shì),成為當(dāng)前示范項(xiàng)目主力,如國網(wǎng)信通、國電南瑞、遠(yuǎn)光軟件等。二是智慧能源和IT領(lǐng)域方案提供商,主要依托能源領(lǐng)域系統(tǒng)開發(fā)、控制計(jì)量、數(shù)字化轉(zhuǎn)型等技術(shù)儲(chǔ)備實(shí)現(xiàn)虛擬電廠系統(tǒng)優(yōu)化,通過與能源領(lǐng)域企業(yè)合作實(shí)現(xiàn)資源整合與業(yè)務(wù)拓展,如

恒實(shí)科技、華為、金智科技等。三是新能源、新型儲(chǔ)能等領(lǐng)域企業(yè)也開展虛擬電廠技術(shù)研發(fā)和布局,如國能日新等。2.4.電力交易市場:2025年初步建成電力市場指的是整體電力在供應(yīng)、需求、售賣和購買的影響下,對(duì)電力價(jià)格產(chǎn)生改變的一個(gè)機(jī)制。廣義的電力市場是指電力生產(chǎn)、傳輸、使用和銷售關(guān)系的總和。電力市場按功能分,參與主體可以分為市場交易主體和市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)。前者包括發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、售電企業(yè)和電力用戶等,后者包括電力交易機(jī)構(gòu)(例如廣州電力交易中心)和電力調(diào)度機(jī)構(gòu)(例如國家電力調(diào)度控制中心)。引入“市場電”,激活電力資源充分參與。引入“市場電”的主要目的,一方面是用

“市場電”解決“市場煤”與“政府電”的矛盾。通過煤電機(jī)組的發(fā)電量進(jìn)入市場,并提高煤電機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)的浮動(dòng)比例,一定程度上才緩解由于煤炭價(jià)格波動(dòng)帶來的煤電機(jī)組成本壓力,改善電力供應(yīng)緊缺。另一方面,是充分調(diào)用社會(huì)電力資源,減少棄風(fēng)棄光現(xiàn)象,調(diào)動(dòng)零散的分布式光伏、儲(chǔ)能、充電樁、負(fù)荷等參與市場的積極性,降低調(diào)峰調(diào)頻的成本。政策目標(biāo)2025年初步建成全國統(tǒng)一電力市場。2021年6月,國家發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于2021年新能源上網(wǎng)電價(jià)政策有關(guān)事項(xiàng)的通知》。明確2021年起新能源新建項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)按當(dāng)?shù)厝济喊l(fā)電基準(zhǔn)價(jià)執(zhí)行,新建項(xiàng)目可自愿通過參與市場化交易形成上網(wǎng)電價(jià)。2022年1月,《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導(dǎo)意見》發(fā)布,目標(biāo)為到2025年初步建成全國統(tǒng)一電力市場體系,國家市場與省(區(qū)、市)/區(qū)域市場協(xié)同運(yùn)行,電力中長期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場一體化設(shè)計(jì)、聯(lián)合運(yùn)營,跨省跨區(qū)資源市場化配置和綠色電力交易規(guī)模顯著提高,有利于新能源、儲(chǔ)能等發(fā)展的市場交易和價(jià)格機(jī)制初步形成。隨著電力交易市場政策逐步完善,形成新的市場交易和價(jià)格機(jī)制,輔助交易軟件市場空間有望打開。電力交易中心進(jìn)一步完善。目前,我國已有北京、廣州兩大區(qū)域級(jí)電力交易中心和33個(gè)?。▍^(qū)、市)電力交易中心。其中,北京電力交易中心是國家電網(wǎng)的全資子公司,廣州電力交易中心由南方電網(wǎng)公司持有66.7%的股份。省級(jí)電力交易中心有27個(gè)隸屬于國家電網(wǎng),5個(gè)隸屬于南方電網(wǎng)。交易中心進(jìn)一步完善促進(jìn)了交易輔助決策系統(tǒng)興起,以國能日新為例,公司的電力交易輔助決策系統(tǒng)以出力分析、市場預(yù)測(cè)和報(bào)價(jià)、報(bào)量交易策略為核心,為新能源發(fā)電集團(tuán)、新能源場站提供從現(xiàn)貨到中長期交易的整體的報(bào)價(jià)建議和申報(bào)方案。目前國能日新電力交易輔助決策支持系統(tǒng)已經(jīng)在國家第一批現(xiàn)貨試點(diǎn)省份甘肅和山西實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新性應(yīng)用。3.重點(diǎn)企業(yè)分析3.1.國能日新:新能源發(fā)電預(yù)測(cè)龍頭新能源發(fā)電預(yù)測(cè)龍頭:公司主要面向新能源電站、發(fā)電集團(tuán)和電網(wǎng)公司等新能源電力市場主體提供產(chǎn)品及相關(guān)服務(wù),以新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)產(chǎn)品為核心,2020年?duì)I收占比約65%。沙利文預(yù)計(jì)我國功率預(yù)測(cè)市場2019-2024年CAGR將達(dá)16.2%,2024年市場規(guī)模將增長至約13.41億元。公司在光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場和風(fēng)能發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場的市占率第一,2019年市占率分別為22.10%和18.80%。2018-2021年,公司營收CAGR達(dá)26%,歸母凈利潤C(jī)AGR超40%。核心技術(shù)領(lǐng)先,服務(wù)體系完善:算法模型的持續(xù)優(yōu)化和升級(jí)對(duì)于功率預(yù)測(cè)產(chǎn)品的預(yù)測(cè)精度至關(guān)重要。公司提供多尺度多緯度的高精準(zhǔn)氣象預(yù)測(cè)大規(guī)模并行計(jì)算優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)功率預(yù)測(cè)模型的持續(xù)優(yōu)化和預(yù)測(cè)精度的持續(xù)提高。2020年公司在預(yù)測(cè)精度考核體系中均處于前3位(前3名無排名差異),競爭優(yōu)勢(shì)顯著。公司建立了分布于全國的技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍和400客戶服務(wù)熱線,客戶包括“五大四小”

發(fā)電集團(tuán),大型新能源發(fā)電集團(tuán)、大型電力配套設(shè)備廠商和電站建設(shè)商及電網(wǎng)公司等,客戶資源優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定。前瞻布局,新業(yè)務(wù)占比持續(xù)提升,營收加速增長。公司持續(xù)拓展能源信息化新市場,在電力輔助交易、儲(chǔ)能管理、虛擬電廠、分布式電站等管理系統(tǒng)上持續(xù)發(fā)力,2018-2020年新業(yè)務(wù)(即其他產(chǎn)品與服務(wù))營收CAGR超60%,該部分業(yè)務(wù)占總營收比例從2018年的7%提升至2020年12%,我們預(yù)計(jì)未來隨著分布式光伏、電力輔助服務(wù)、電力交易等政策持續(xù)落地,公司新業(yè)務(wù)將維持高速增長。3.2.國網(wǎng)信通:國網(wǎng)系核心電力通信資產(chǎn),拓展電力新市場國網(wǎng)旗下核心電力通信資產(chǎn),國網(wǎng)持股公司約56%。公司2020年重新規(guī)劃業(yè)務(wù)板塊,聚焦云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、企業(yè)數(shù)字化服務(wù)和電力數(shù)字化服務(wù)三大業(yè)務(wù),在全面參與支撐電網(wǎng)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的基礎(chǔ)上,面向能源運(yùn)營服務(wù)拓展業(yè)務(wù)發(fā)展新路徑,更加聚焦能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的新興業(yè)務(wù)場景。國網(wǎng)系優(yōu)勢(shì)地位突出,全面受益于電網(wǎng)信息化投資新周期。2021年9月,國家電網(wǎng)董事長辛保安表示,未來五年國家電網(wǎng)計(jì)劃投入3500億美元,推進(jìn)電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級(jí);其中研發(fā)投入90億美元,用于突破構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵核心技術(shù)。國家電網(wǎng)表示,2022年電網(wǎng)投資5000億元以上,預(yù)計(jì)帶動(dòng)社會(huì)投資超過1萬億元。這是該公司年度電網(wǎng)投資計(jì)劃首次突破5000億元,達(dá)歷史最高水平,同比增長8.84%。國網(wǎng)信通和國電南瑞是國網(wǎng)系兩大寡頭,有望充分受益于電網(wǎng)信息化投資新周期。云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施積極拓展網(wǎng)外客戶。公司云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施以國網(wǎng)及直屬單位為主要客戶,“新能源云”已接入新能源場站309萬多座,未來仍有較大成長空間。公司同時(shí)逐步引入上海銀行、蘇星資產(chǎn)等網(wǎng)外客戶?!皷|數(shù)西算”帶有望帶來數(shù)據(jù)中心和運(yùn)營增量。穩(wěn)定。電力新市場:源網(wǎng)荷儲(chǔ)全覆蓋。公司儲(chǔ)能云網(wǎng)平臺(tái)已累計(jì)接入儲(chǔ)能電站5座,覆蓋安徽、江蘇、山東、湖北等區(qū)域,旗下中電啟明星參股公司自主運(yùn)營的充電服務(wù)場站突破1000個(gè)。虛擬電廠業(yè)務(wù)主要是面向電網(wǎng)企業(yè)提供虛擬電廠可控負(fù)荷平臺(tái)的建設(shè)運(yùn)營服務(wù),在用戶用能數(shù)據(jù)分析、電力資源協(xié)調(diào)分配等方面有相關(guān)算法技術(shù)。交易方面,公司在四川首創(chuàng)“基于證券交易模式的復(fù)式競價(jià)撮合電力交易”模式。企業(yè)通用數(shù)字化應(yīng)用:國網(wǎng)ERP建設(shè)主力軍。2020年中電普華在國家電網(wǎng)整體ERP中標(biāo)份額約為31%。預(yù)計(jì)未來國網(wǎng)ERP建設(shè)投入會(huì)相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)前該部分業(yè)務(wù)主要增長點(diǎn)在于企業(yè)運(yùn)營,公司發(fā)力AI+設(shè)備管理以及AI+電網(wǎng)安全兩大主線,并開展運(yùn)維業(yè)務(wù)服務(wù)。3.3.東方電子:智能電網(wǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈布局智能電網(wǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈布局:自上個(gè)世紀(jì)八十年代初進(jìn)入電力自動(dòng)化領(lǐng)域以來,培育出了涵蓋調(diào)度自動(dòng)化、集控站、變電站保護(hù)及綜合自動(dòng)化、配電自動(dòng)化、智能巡檢系統(tǒng)、電能表及計(jì)量系統(tǒng)等系列產(chǎn)品和全面解決方案,在電力行業(yè)源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)等各個(gè)環(huán)節(jié)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈布局。調(diào)度、配電等核心產(chǎn)品市占率較高。公司控股股東東方電子集團(tuán)是煙臺(tái)國資委直屬企業(yè),持股東方電子27.58%,此外東方電子集團(tuán)也持有南網(wǎng)科技

3.84%的股份,因此東方電子在南方電網(wǎng)系統(tǒng)具有一定優(yōu)勢(shì),在調(diào)度、配電領(lǐng)域核心產(chǎn)品的市占率較高。多項(xiàng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)市場突破,營收持續(xù)增長。公司開拓了國網(wǎng)變電站輔控站端系統(tǒng)、遠(yuǎn)程智能巡視系統(tǒng)業(yè)務(wù),公司產(chǎn)品首次在1000kV特高壓變電站成功運(yùn)行;調(diào)度主站、集控系統(tǒng)在地方電力和石化行業(yè)多點(diǎn)開花。中標(biāo)南網(wǎng)總調(diào)模塊化自重構(gòu)應(yīng)急保底調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)總調(diào)自動(dòng)化處科技創(chuàng)新,為后續(xù)電網(wǎng)推廣提供了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);在廣東電網(wǎng)OS2主站軟件框架招標(biāo)中,中標(biāo)涵蓋了11個(gè)地市局主站系統(tǒng),排名第一,鞏固了公司在自動(dòng)化領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。在廣州配電終端框架招標(biāo)中,中標(biāo)金額排名第一。公司營收持續(xù)增長,2021年實(shí)現(xiàn)營收45億元,同比增長19%,歸母凈利潤3.48億元,同比增長23%。3.4.遠(yuǎn)光軟件:遠(yuǎn)景光明的電力信息化重塑與新增背靠國網(wǎng),能源行業(yè)優(yōu)勢(shì)顯著。國家電網(wǎng)在電價(jià)市場化改革的過程中仍發(fā)揮著主導(dǎo)作用,公司背靠國網(wǎng),深耕電力行業(yè)逾三十年。截至2022年6月,國網(wǎng)數(shù)科持股占總股本比例達(dá)13.25%,為公司第一大股東;董事長陳利浩直接持股9.96%;國電電力持股占比6.21%。國家電網(wǎng)為公司帶來股東背景優(yōu)勢(shì),更利于公司獲得電網(wǎng)系統(tǒng)下的資源加持。集團(tuán)管理業(yè)務(wù)為收入主力,能源互聯(lián)網(wǎng)開啟新成長曲線。集團(tuán)管理一直是公司傳統(tǒng)的核心業(yè)務(wù),2019-2021年?duì)I收占比均保持在60%以上。2021年遠(yuǎn)光軟件實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入19.2億元,同比增長13.23%,其中集團(tuán)管理業(yè)務(wù)收入12億元,同比增長8.2%;在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上,公司在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域積極布局“發(fā)電、供電、輸電、用電”的全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化產(chǎn)品和服務(wù),2021年智慧能源業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)收入2.46億元,近三年復(fù)合增速21%,是公司未來發(fā)展的主要看點(diǎn)。遠(yuǎn)光軟件電力ERP市占率超50%,行業(yè)規(guī)模穩(wěn)定增長。2016-2020年,國內(nèi)ERP市場保持穩(wěn)健增長,從209億增長至346億,復(fù)合增長率達(dá)13%,其中電力ERP系統(tǒng)占比4.8%,在整個(gè)ERP下游應(yīng)用市場規(guī)模中排第四。電網(wǎng)著力布局云化中臺(tái)信息平臺(tái),根據(jù)2021年《南方電網(wǎng)公司“十四五”數(shù)字化規(guī)劃》提到,到2025年南網(wǎng)將在中臺(tái)運(yùn)營能力實(shí)現(xiàn)全面領(lǐng)先。根據(jù)我們測(cè)算,遠(yuǎn)光軟件在電力ERP行業(yè)的市占率由44.6%(2018年)提升至67.3%(2020年),市場優(yōu)勢(shì)顯著,市占率持續(xù)提升。能源產(chǎn)品矩陣全面。智慧能源業(yè)務(wù)涉及電力系統(tǒng)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”全環(huán)節(jié)。其中電網(wǎng)側(cè)負(fù)責(zé)國家電網(wǎng)新能源云部分平臺(tái)搭建;用電側(cè)為用電企業(yè)提供集團(tuán)級(jí)的日常管理、實(shí)時(shí)成本測(cè)算、價(jià)格預(yù)測(cè)等功能,降低用電成本;虛擬電廠運(yùn)營管理平臺(tái)重點(diǎn)支持用戶聚合分散的負(fù)荷、電源和儲(chǔ)能資源參與電網(wǎng)的輔助服務(wù)交易;從碳減排管理、碳交易市場、碳金融到碳足跡監(jiān)測(cè)等方面提供信息化、數(shù)字化的技術(shù)支撐,助力低碳管理數(shù)智化升級(jí)。3.5.H

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