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1、人口老齡化及勞動(dòng)力成本上升,智能機(jī)器人前景廣闊人口老齡化和勞動(dòng)力成本上升加速人工替代我國(guó)人口老齡化趨勢(shì)加速,2030 年或步入重度老齡化社會(huì)。中國(guó)自 2000年開(kāi)始進(jìn)入老齡化社會(huì),據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2019 年我國(guó) 60 周歲及以上人口數(shù)量為 2.54 億人,占總?cè)丝诒壤_(dá) 18.1%,65 周歲及以上人口數(shù)量為 1.76 億人,占總?cè)丝诘谋壤_(dá) 12.6%,以上數(shù)據(jù)反映出,我國(guó)人口老齡化程度有所提升。根據(jù)國(guó)務(wù)院印發(fā)的國(guó)家人口發(fā)展規(guī)劃(20162030 年),2021-2030 年我國(guó)人口發(fā)展進(jìn)入關(guān)鍵轉(zhuǎn)折期,人口總量在 2030 年前后達(dá)到峰值,勞動(dòng)年齡人口波動(dòng)下降,老齡化程度不斷加深,到 2
2、030 年 65 歲及以上人口占總?cè)丝诘谋戎貙⑦_(dá)到 25%。屆時(shí),我國(guó)將進(jìn)入到重度老齡化社會(huì)。勞動(dòng)人口占比有下降趨勢(shì)。隨著國(guó)內(nèi)就業(yè)人口數(shù)量增長(zhǎng)放緩、老齡人口占比上升,中國(guó)人口結(jié)構(gòu)老齡化或?qū)⒊蔀橐粋€(gè)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。根據(jù)世界銀行預(yù)測(cè),中國(guó)勞動(dòng)人口占總?cè)丝诒壤龑⒂?2019 年的 70.6%,在 2020/2030/2040/2050 年分別降至 70%/68%/62%/60%。隨著人口老齡化的加劇,勞動(dòng)力供給的緊張局面可能將會(huì)持續(xù)存在。圖表 1:我國(guó) 65 歲及以上人口數(shù)量及占比(%)圖表 2:2000-2019 年我國(guó)人口結(jié)構(gòu)(萬(wàn)人)來(lái)源:國(guó)家統(tǒng)計(jì)局,來(lái)源:國(guó)家統(tǒng)計(jì)局,勞動(dòng)用工成本上升,企業(yè)生產(chǎn)
3、經(jīng)營(yíng)面臨挑戰(zhàn)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員平均工資從2011 年的41799 元增長(zhǎng)至2019 年的90501元,這意味著企業(yè)薪資成本顯著增長(zhǎng)。同時(shí),CEES 數(shù)據(jù)顯示, “勞動(dòng)力成本”在企業(yè)管理者認(rèn)為妨礙企業(yè)發(fā)展的主要因素中處于第一位,中國(guó)大量企業(yè)面臨著勞動(dòng)力成本快速上升帶來(lái)的挑戰(zhàn)。 圖表 3:2000-2020 年我國(guó)城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員平均工資(元)來(lái)源:國(guó)家統(tǒng)計(jì)局, 圖表 4:企業(yè)管理者認(rèn)為妨礙企業(yè)發(fā)展的主要因素來(lái)源:CEES, 注:CEES 由武漢大學(xué)質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略研究院、斯坦福大學(xué)、香港科技大學(xué)和中國(guó)社會(huì)科學(xué)院共同發(fā)起了中國(guó)企業(yè)勞動(dòng)力匹配調(diào)查。人口結(jié)構(gòu)變化和勞動(dòng)力成本上升,驅(qū)動(dòng)企
4、業(yè)不斷加大在自動(dòng)化、智能化等人工替代領(lǐng)域的投入,加速人工替代的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2013 年起制造業(yè)、電力、煤氣及水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)以及交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè)就業(yè)人數(shù)逐步下降,而科學(xué)研究、技術(shù)服務(wù)和地質(zhì)勘查業(yè)、文化、體育和娛樂(lè)業(yè)以及信息傳輸、計(jì)算機(jī)服務(wù)和軟件業(yè)就業(yè)人數(shù)增長(zhǎng)顯著,這體現(xiàn)出科研、文體娛樂(lè)以及信息服務(wù)業(yè)等技術(shù)、文化密集型行業(yè)就業(yè)人口涌入,而傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型行業(yè)就業(yè)人口數(shù)量在逐漸減少。人口結(jié)構(gòu)變化、勞動(dòng)力成本上升與就業(yè)結(jié)構(gòu)改變,迫使企業(yè)不斷加大在人工替代領(lǐng)域的投入。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,機(jī)器人與智能制造行業(yè)企業(yè)數(shù)量由 2018 年的 802 家增至 2021 年 4 月的 1
5、732 家,其中工業(yè)機(jī)器人、特殊制造機(jī)器人以及服務(wù)消費(fèi)機(jī)器人制造企業(yè)單位數(shù)均有增長(zhǎng),間接反映出人工替代的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用有加速趨勢(shì)。 圖表 5:2010-2019 年部分行業(yè)就業(yè)人員數(shù)(萬(wàn)人)來(lái)源:國(guó)家統(tǒng)計(jì)局, 圖表 6:18-21 年 4 月機(jī)器人與智能制造企業(yè)數(shù)量 圖表 7:2018-2021 年 4 月不同類(lèi)型機(jī)器人企業(yè)數(shù)量2000160012008004000機(jī)器人與智能制造行業(yè)2018201920202021/046005004003002001000工業(yè)機(jī)器人制造特殊作業(yè)機(jī)器人制造服務(wù)消費(fèi)機(jī)器人制造48538329218613 2119 3858692436201820192020202
6、1/04來(lái)源:國(guó)家統(tǒng)計(jì)局,來(lái)源:國(guó)家統(tǒng)計(jì)局,政策支持以及企業(yè)轉(zhuǎn)型推進(jìn),智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)有望快速發(fā)展中國(guó)機(jī)器人密度快速提升。根據(jù) IFR 數(shù)據(jù),2010 年中國(guó)的機(jī)器人密度僅為 15 臺(tái)/萬(wàn)人,到 2019 年增至 187 臺(tái)/萬(wàn)人,而中國(guó)機(jī)器人密度快速增長(zhǎng)的原因主要在于中國(guó)產(chǎn)業(yè)政策推進(jìn)以及企業(yè)內(nèi)生需求增加。盡管近幾年來(lái)我國(guó)機(jī)器人密度有顯著提升,但仍遠(yuǎn)低于其他發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)器人密度水平。IFR 數(shù)據(jù)顯示,2019 年,新加坡、日本、德國(guó)、美國(guó)的機(jī)器人密度分別為 855、364、346、228 臺(tái)/萬(wàn)人,均遠(yuǎn)高于中國(guó)大陸,中國(guó)機(jī)器人密度仍有較大的提升空間。 圖表 8:2019 年各國(guó)機(jī)器人密度(臺(tái)/萬(wàn)
7、人)來(lái)源:IFR, 注:機(jī)器人密度即每萬(wàn)名員工使用機(jī)器人數(shù)量。支持政策陸續(xù)出臺(tái),驅(qū)動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。自 2016 年起,中央發(fā)布多項(xiàng)政策,支持機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推動(dòng)“中國(guó)智造”。中國(guó)制造 2025明確將機(jī)器人作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域,工信部也陸續(xù)出臺(tái)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020 年)等政策,著力推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展,積極打造面向全球的機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。“十四五”規(guī)劃將全面提升中國(guó)制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量和水平作為重大戰(zhàn)略部署,構(gòu)建“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+智能制造”產(chǎn)業(yè)生態(tài)。智能生產(chǎn)是智能制造的基礎(chǔ),智能工廠則是智能生產(chǎn)的主要載體。機(jī)器人作為智能工廠的重要組成部分,將為企業(yè)顯著降低成本,提高生產(chǎn)效率
8、。此外,疫情爆發(fā)推動(dòng)企業(yè)加快推進(jìn)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型,企業(yè)布局智能機(jī)器人的需求進(jìn)一步增長(zhǎng)。機(jī)器換人大勢(shì)所趨,產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展前景向好。機(jī)器人在中國(guó):現(xiàn)狀、未來(lái)與影響通過(guò)對(duì) 2017 年 CEES 數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),機(jī)器人對(duì)我國(guó)勞動(dòng)力市場(chǎng)的整體替代效應(yīng)為 0.3%,其中對(duì)勞動(dòng)密集型行業(yè)替代率為 0.4%,文章根據(jù) 2017 年機(jī)器人投資增速計(jì)算我國(guó)機(jī)器人對(duì)勞動(dòng)力市場(chǎng)的整體替代效應(yīng)將在 2025 年前后攀升至 4.7%。Markets and Markets報(bào)告預(yù)測(cè),全球智能機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將從 2020 年的 61 億美元增長(zhǎng)到 2025 年的 230 億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 30.5。整體而言,在
9、中國(guó)勞動(dòng)力成本上升和人口老齡化程度提升的背景下,機(jī)器換人為未來(lái)發(fā)展大勢(shì),智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景向好,產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望顯著擴(kuò)張。圖表 9:智能機(jī)器人相關(guān)政策梳理發(fā)布時(shí)間政策主要內(nèi)容2016.3機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020 年)自主品牌工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量達(dá) 10 萬(wàn)臺(tái),服務(wù)機(jī)器人年銷(xiāo)售收入超過(guò)300 億元。品化,特種機(jī)器人實(shí)現(xiàn)批量化應(yīng)用。2016.9智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020 年)促進(jìn)服務(wù)機(jī)器人等研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。2016.12“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃推動(dòng)專(zhuān)業(yè)服務(wù)機(jī)器人和家用服務(wù)機(jī)器人試點(diǎn)示范2016.12關(guān)于促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知開(kāi)拓工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng);推進(jìn)服務(wù)
10、機(jī)器人試點(diǎn)示范。2016.7十三五國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃下一代機(jī)器人技術(shù)研究,工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,服務(wù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)產(chǎn)2017.8“智能機(jī)器人”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng) 2017 年度項(xiàng)目專(zhuān)項(xiàng)申報(bào)指南圍繞智能機(jī)器人基礎(chǔ)前沿基礎(chǔ)、新一代機(jī)器人、關(guān)鍵共性技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人 6 個(gè)方向,啟動(dòng) 42 個(gè)項(xiàng)目,經(jīng)費(fèi)約6 億元。到 2020 年,智能服務(wù)機(jī)器人環(huán)境感知、自然交互、自主學(xué)習(xí)、人機(jī)協(xié)2017.12促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2018-2020 年)2018.11新一代人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)任務(wù)揭榜工作方案2019.3關(guān)于促進(jìn)人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的指導(dǎo)意見(jiàn)2020.3“智能機(jī)器人”
11、重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng) 2020 年度定向項(xiàng)目申報(bào)指南2021.3“十四五”規(guī)劃綱要來(lái)源:公開(kāi)資料整理,作等關(guān)鍵技術(shù)取得突破,智能家庭服務(wù)機(jī)器人、智能公共服務(wù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)及應(yīng)用,醫(yī)療康復(fù)、助老助殘、消防救災(zāi)等機(jī)器人實(shí)現(xiàn)樣機(jī)生產(chǎn),完成技術(shù)與功能驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn) 20 家以上應(yīng)用示范。到 2020 年,新一代工業(yè)機(jī)器人具備人機(jī)協(xié)調(diào)、自然交互、自主學(xué)習(xí)功能并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)及應(yīng)用;智能傳感與控制裝備在機(jī)床、機(jī)器人、石油化工、軌道交通等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)集成應(yīng)用;智能檢測(cè)與裝配裝備的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)視覺(jué)識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到 90%,測(cè)量精度及速度滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。探索人工智能創(chuàng)新成果應(yīng)用轉(zhuǎn)化路徑和方法,構(gòu)建智能經(jīng)濟(jì)。按照“圍繞產(chǎn)業(yè)鏈,部署創(chuàng)新
12、鏈”的要求,從機(jī)器人基礎(chǔ)前沿理論、共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)與裝備、應(yīng)用示范四個(gè)層次,圍繞智能機(jī)器人基礎(chǔ)前沿技術(shù)、新一代機(jī)器人、關(guān)鍵共性 技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人六個(gè)方向部署實(shí)施。深入實(shí)施智能制造,推動(dòng)機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展;培育壯大人工智能、大數(shù)據(jù)等新興數(shù)字產(chǎn)業(yè),在智能交通、智慧物流、智慧能源等重點(diǎn)領(lǐng)域開(kāi)展試點(diǎn)示范。電網(wǎng)智能化不斷推進(jìn),電力運(yùn)檢市場(chǎng)空間廣闊智能電網(wǎng)投資進(jìn)一步增長(zhǎng),推動(dòng)智能電力運(yùn)檢需求釋放我國(guó)電網(wǎng)基本建設(shè)投資保持穩(wěn)定,電網(wǎng)改造升級(jí)仍有提升空間。根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù),2011-2020 年期間,我國(guó)電網(wǎng)基本建設(shè)投資完成額年復(fù)合增長(zhǎng)率為 3.14%,隨著智能電網(wǎng)建設(shè)、配電網(wǎng)改造
13、升級(jí)和電力市場(chǎng)改革相關(guān)政策持續(xù)推進(jìn),電網(wǎng)投資規(guī)模在經(jīng)歷大幅增長(zhǎng)后逐步趨于穩(wěn)定。國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,國(guó)家電網(wǎng)投資由 2011 年的 3687 億元增至 2016年的高點(diǎn) 5432 億元,增幅達(dá) 47.33%,期間年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 8.06%。2017年以來(lái),國(guó)家電網(wǎng)投資有所下滑,主要系特高壓建設(shè)進(jìn)度放緩所致,但整體投資規(guī)模仍維持在 4500 億以上高位水平。中電聯(lián)發(fā)布的中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告 2021顯示,2020 年全國(guó)主要電力企業(yè)合計(jì)完成投資 10189 億元,同比增長(zhǎng) 22.8%;全國(guó)電網(wǎng)工程建設(shè)完成投資 4896億元,同比下降 2.3%,下降主要原因在于電網(wǎng)企業(yè)提前一年完成國(guó)家新一輪農(nóng)網(wǎng)
14、改造升級(jí)任務(wù),占電網(wǎng)投資比重達(dá) 44.3%的 35 千伏及以下電網(wǎng)投資同比下降 20.2%。展望未來(lái),配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)計(jì)劃和新一輪農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)仍有提升空間,電網(wǎng)投資或進(jìn)一步增長(zhǎng)。 圖表 10:2008-2021 年 5 月電網(wǎng)基本建設(shè)投資完成額及同比增速來(lái)源:國(guó)家能源局,終端需求和政策支持雙驅(qū)動(dòng),智能電網(wǎng)投資進(jìn)一步增長(zhǎng)。隨著新能源、智能電網(wǎng)、智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、分布式能源、電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能裝置系統(tǒng)等行業(yè)快速發(fā)展,終端用電負(fù)荷呈現(xiàn)增長(zhǎng)快、變化大、多樣化的新趨勢(shì),加快配電網(wǎng)改造升級(jí)的需求釋放。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報(bào)告(修訂稿),國(guó)家電網(wǎng)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的三個(gè)建設(shè)階段中,智能電網(wǎng)第一階段(20
15、09-2010 年)的總投資為 341.00 億元,第二階段(2011-2015年)、第三階段(2016-2020 年)的總投資為 1750.00 億元,占電網(wǎng)總投資的比例分別為 6.19%、11.67%、12.50%,智能電網(wǎng)投資額占電網(wǎng)總投資額的比例呈上升趨勢(shì),智能電網(wǎng)建設(shè)加速。圖表 11:近年來(lái)國(guó)家支持配電網(wǎng)發(fā)展的政策時(shí)間政策文件部門(mén)主要內(nèi)容2015 年2015 年2015 年關(guān)于加快配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)改委改造的指導(dǎo)意見(jiàn)配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)能源局計(jì)劃(20152020 年)關(guān)于促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)發(fā)改委展的指導(dǎo)意見(jiàn)關(guān)于“十三五”期間實(shí)以智能化為方向,按照“成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能環(huán)保”的原則,全面提升
16、配電網(wǎng)裝備水平。采用先進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)代傳感和信息通信等技術(shù),實(shí)現(xiàn)設(shè)備、通道運(yùn)行狀態(tài)及外部環(huán)境的在線監(jiān)測(cè),提高預(yù)警能力和信息化水平。加強(qiáng)配電自動(dòng)化建設(shè),持續(xù)提升配電自動(dòng)化覆蓋率,提高配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)、控制能力,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)可觀可控,變“被動(dòng)報(bào)修”為“主動(dòng)監(jiān)控”,縮短故障恢復(fù)時(shí)間,提升服務(wù)水平。建成安全可靠、開(kāi)放兼容、雙向互動(dòng)、高效經(jīng)濟(jì)、清潔環(huán)保的智能電網(wǎng)體系,滿足電源開(kāi)發(fā)和用戶需求,構(gòu)建安全高效的遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)和可靠靈活的主動(dòng)配電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等各種清潔能源的充分利用。 加快新型小城鎮(zhèn)、中心村電網(wǎng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)供電設(shè)施改造升級(jí),穩(wěn)步推進(jìn)農(nóng)2016 年2018 年施新一輪農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)工程意見(jiàn)關(guān)
17、于提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導(dǎo)意見(jiàn)發(fā)改委發(fā)改委、能源局村電網(wǎng)投資多元化,建成結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、智能高效的現(xiàn)代農(nóng)村電網(wǎng)。加快推進(jìn)電源側(cè)調(diào)節(jié)能力提升,實(shí)施火電靈活性提升工程,推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命,構(gòu)建高效智能的電力系統(tǒng),提高電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力及運(yùn)行效率。2019 年關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)增量配電業(yè)務(wù)改革的通知關(guān)于做好 2020 年能發(fā)改委、能源局發(fā)改委、明確配電業(yè)務(wù)增量和存量范圍,規(guī)范增量配電網(wǎng)的投資建設(shè)與運(yùn)營(yíng),支持增量配電網(wǎng)項(xiàng)目業(yè)主加快開(kāi)展增量配電業(yè)務(wù)。統(tǒng)籌推進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)。實(shí)施配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)計(jì)劃,推進(jìn)粵港澳大灣區(qū)、2020 年2021 年源安全保障工作的指導(dǎo)意見(jiàn)關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和
18、多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)能源局發(fā)改委、能源局長(zhǎng)三角一體化等區(qū)域智能電網(wǎng)高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。繼續(xù)支持農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)建設(shè),2020 年完成“三區(qū)三州”農(nóng)網(wǎng)改造升級(jí)攻堅(jiān)任務(wù)。在工業(yè)負(fù)荷大、新能源條件好的地區(qū),支持分布式電源開(kāi)發(fā)建設(shè)和就近接入消納,結(jié)合增量配電網(wǎng)等工作,開(kāi)展源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化綠色供電園區(qū)建設(shè)。在符合電力項(xiàng)目相關(guān)投資政策和管理辦法基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)社會(huì)資本等各類(lèi)投資主體投資各類(lèi)電源、儲(chǔ)能及增量配電網(wǎng)項(xiàng)目,或通過(guò)資本合作等方式建立聯(lián)合體參與項(xiàng)目投資開(kāi)發(fā)建設(shè)。來(lái)源:公開(kāi)資料整理,圖表 12:2009-2020 年智能電網(wǎng)投資情況類(lèi)型第一階段(2009-2010)第二階段(2011-2015)第三階段(2016-2
19、020)合計(jì)電網(wǎng)總投資(億元)5510150001400034510年均電網(wǎng)投資(億元)2755300028002876智能電網(wǎng)投資(億元)341175017503841年均智能電網(wǎng)投資(億元)171350350320智能電網(wǎng)投資占電網(wǎng)總投資比例(%)6.211.712.511.1來(lái)源:國(guó)家電網(wǎng),智能電網(wǎng)建設(shè)推動(dòng)電力運(yùn)檢需求釋放。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化特征為目標(biāo),通過(guò)先進(jìn)的傳感、測(cè)量技術(shù)、硬件設(shè)備、控制方法及決策支持系統(tǒng)技術(shù)等,對(duì)電網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)收集、整合數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析和判斷,實(shí)現(xiàn) “電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”高度一體化融合。隨著我國(guó)電網(wǎng)由跨區(qū)
20、域互聯(lián)階段跨越到智能電網(wǎng)階段,電力設(shè)備檢修模式的升級(jí)以及改造配電網(wǎng)以提升供電可靠性成為現(xiàn)階段的重要任務(wù),輸變電監(jiān)測(cè)設(shè)備、配電及自動(dòng)化控制設(shè)備的市場(chǎng)需求處于穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),積極利用機(jī)器人、智能電力監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備等現(xiàn)代技術(shù)手段發(fā)展智能作業(yè)、提升電力行業(yè)的作業(yè)效率、提升供電可靠性、降低成本,成為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分。電力物聯(lián)網(wǎng)成為電力運(yùn)檢行業(yè)進(jìn)一步推動(dòng)力。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)白皮書(shū) 2019提出,以分布式光伏服務(wù)、綜合能效服務(wù)、電動(dòng)汽車(chē)服務(wù)、能源電商服務(wù)、數(shù)據(jù)商業(yè)化服務(wù)、線上產(chǎn)業(yè)鏈金融、電工裝備服務(wù)等七個(gè)方面建設(shè)為重點(diǎn),將泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)分為兩個(gè)階段,第一個(gè)階段到 2021 年初步建成泛在電力物聯(lián)
21、網(wǎng),第二個(gè)階段到 2024 年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)互利共贏能源生態(tài)中,電工裝備及信通設(shè)備供應(yīng)商為生態(tài)鏈重要一環(huán),在服務(wù)于電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的同時(shí)持續(xù)受益于其發(fā)展。隨著堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)逐步完善,電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)將接過(guò)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)成為未來(lái)發(fā)展主線,成為電力運(yùn)檢行業(yè)進(jìn)一步推動(dòng)力。圖表 13:泛在電力物聯(lián)網(wǎng)互利共贏能源生態(tài)來(lái)源:國(guó)家電網(wǎng),電力運(yùn)檢在輸電、變電和配電領(lǐng)域需求較旺盛。電力運(yùn)維檢測(cè)是對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)或檢測(cè),獲取設(shè)備狀態(tài)信息,及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種劣化過(guò)程的發(fā)展?fàn)顩r,并在可能出現(xiàn)故障或性能下降到影響正常工作前,及時(shí)進(jìn)行維修、更換,從而保障電力設(shè)備安全,實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。根
22、據(jù)中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告 2021,2020 年電網(wǎng)領(lǐng)域主要發(fā)展方向包括電網(wǎng)安全高效運(yùn)行、互聯(lián)網(wǎng)與電網(wǎng)應(yīng)用融合、新能源與儲(chǔ)能并網(wǎng)控制、電工新材料與器件、高端電工裝備等,電網(wǎng)安全高效運(yùn)行在主要發(fā)展方向中居于首位,反映出其成為市場(chǎng)、社會(huì)對(duì)電網(wǎng)的核心關(guān)注所在。此外,國(guó)家電網(wǎng)在智能電網(wǎng)輸變配電環(huán)節(jié)投資占總投資比重較高,有力支持電力運(yùn)檢行業(yè)發(fā)展。因而,加大電力設(shè)備檢測(cè)與監(jiān)測(cè)投入,維護(hù)電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行,提升電力輸配效率,具有較好的發(fā)展前景。 圖表 14:2009-2020 年智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)投資情況(億元)第一階段(2009-2010)第二階段(2011-2015)第三階段(2016-2020)700
23、6005004003002001000發(fā)電環(huán)節(jié)變電環(huán)節(jié)用電環(huán)節(jié)通信信息平臺(tái)來(lái)源:國(guó)家電網(wǎng),圖表 15:輸電、變電和配電環(huán)節(jié)的智能電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)來(lái)源:智洋創(chuàng)新招股書(shū),機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、在線監(jiān)測(cè)三重推進(jìn),智能電力運(yùn)檢優(yōu)勢(shì)凸顯智能電力運(yùn)檢包括通道可視化及本體狀態(tài)監(jiān)測(cè)、無(wú)人機(jī)巡檢及機(jī)器人巡檢等方式。以輸電線路為例,通道可視化及本體狀態(tài)監(jiān)測(cè)是全天候全時(shí)段在線自動(dòng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)的方式,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸電線路通道的安全隱患及對(duì)本體整體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估;無(wú)人機(jī)巡檢作為線路特巡的一種手段,對(duì)線路進(jìn)行巡視,用于發(fā)現(xiàn)線路較為細(xì)節(jié)的缺陷,需要專(zhuān)業(yè)人員在現(xiàn)場(chǎng)操控才能完成對(duì)線路的巡視;機(jī)器人巡檢主要用于電纜隧道場(chǎng)景應(yīng)用,按照設(shè)定的線
24、路或鋪設(shè)的導(dǎo)軌對(duì)重點(diǎn)點(diǎn)位進(jìn)行巡視。三種輸電線路智能運(yùn)維管理方式應(yīng)用于不同的具體場(chǎng)景,相互補(bǔ)充,共同參與完成整個(gè)輸電線路的智能運(yùn)檢。圖表 16:不同運(yùn)維方式產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景圖來(lái)源:智洋創(chuàng)新招股書(shū),圖表 17:輸電線路不同運(yùn)維方式具體情況項(xiàng)目簡(jiǎn)介運(yùn)用場(chǎng)景解決的問(wèn)題優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)通道可視化及本體狀態(tài)監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)巡檢運(yùn)用輸電線路可視化裝置對(duì)線路通道進(jìn)行監(jiān)拍,結(jié)合傳感器技術(shù)監(jiān)測(cè)桿塔本體傾斜角度、晃動(dòng)、覆冰、周邊環(huán)境等情況,結(jié)合人工智能算法分析線路通道及本體隱患運(yùn)用無(wú)人機(jī)對(duì)線路本體進(jìn)行特殊巡視,以便發(fā)現(xiàn)線路本體缺陷細(xì)節(jié)輸電線路輸電線路(1)可視化裝置解決輸電線路日常巡視問(wèn)題,作為常規(guī)監(jiān)測(cè)方式及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路通道中的安全隱
25、患,避免由于外破等因素導(dǎo)致的線路跳閘事故;(2)監(jiān)測(cè)桿塔本體受地質(zhì)、自然氣象環(huán)境等因素影響對(duì)線路本體運(yùn)行造成的安全隱患發(fā)現(xiàn)輸電線路桿塔及導(dǎo)線運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的銷(xiāo)釘缺失,導(dǎo)線斷股等潛在缺陷(1)替代大部分的人工定期線路巡視工作,減輕巡檢人員工作量,提升巡檢效率和準(zhǔn)確率;(2)能夠?qū)崿F(xiàn)全天候全時(shí)段通道監(jiān)拍和本體監(jiān)測(cè),適應(yīng)各種天氣和地形環(huán)境,應(yīng)用范圍廣;(3)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患和缺陷,線路巡檢人員能夠更為及時(shí)精準(zhǔn)的掌握線路隱患點(diǎn)并采取防范措施;(4)能夠?qū)D像和傳感器等數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集并進(jìn)行智能分析和預(yù)警,購(gòu)置和使用成本低,使用簡(jiǎn)單(1)降低線路巡檢人員爬塔巡視的頻率,對(duì)有問(wèn)題線路點(diǎn)位進(jìn)行人工修復(fù)即可,減輕
26、電力巡檢人員工作量,提升巡檢效率和準(zhǔn)確率;(2)可查看線(1)無(wú)法發(fā)現(xiàn)輸電線路本體的細(xì)節(jié)缺陷;(2)安裝位置固定后,不能覆蓋所有觀測(cè)角度(1)巡檢距離受電池續(xù)航、天氣、地形、航空管制等限制;(2)需要專(zhuān)業(yè)路本體的細(xì)節(jié)部分人員操控;(3)不能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)機(jī)器人巡檢利用機(jī)器人搭載攝像機(jī)、各類(lèi)傳感器技術(shù)主要對(duì)電纜隧道進(jìn)行巡檢電纜隧道主要解決電纜隧道人員巡視周期長(zhǎng),設(shè)備缺陷不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題(1)巡視人員可以遠(yuǎn)程查看電纜隧道的設(shè)備運(yùn)行情況,可以針對(duì)遠(yuǎn)程發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題制定合理的運(yùn)維計(jì)劃;(2)減輕電力巡檢人員工作量,提升巡檢效率和準(zhǔn)確率,能對(duì)圖像和傳感器等數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集并進(jìn)行智能分析和預(yù)警應(yīng)用場(chǎng)景受限購(gòu)買(mǎi)成本
27、高,施工難度大來(lái)源:智洋創(chuàng)新招股書(shū),電力巡檢機(jī)器人“三化”推進(jìn),市場(chǎng)進(jìn)入高增長(zhǎng)階段電力巡檢急需人工替代,需求疊加政策推動(dòng)智能機(jī)器人巡檢行業(yè)發(fā)展。傳統(tǒng)變電站巡檢主要依賴人工,存在諸多難點(diǎn)和痛點(diǎn),主要體現(xiàn)在受限制條件多、巡檢質(zhì)量分散、手段單一、效率有限等。同時(shí),人員薪資也不斷增長(zhǎng)。隨著電網(wǎng)智能化發(fā)展,人工巡檢無(wú)法滿足電網(wǎng)建設(shè)需求,電力巡檢急需人工替代。智能巡檢機(jī)器人能有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度和變電站運(yùn)維成本,提高巡檢數(shù)據(jù)質(zhì)量,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新提高變電站巡檢智能化水平。智能巡檢機(jī)器人優(yōu)勢(shì)明顯。相較于傳統(tǒng)巡檢方式,智能巡檢機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)在于:1)巡檢更及時(shí)、高效。可及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的異物懸掛等設(shè)備異常現(xiàn)象,規(guī)避設(shè)備
28、運(yùn)行隱患,提高工作效率和巡視質(zhì)量。2)自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集。根據(jù)申昊科技招股說(shuō)明書(shū),智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集,巡檢覆蓋率、識(shí)別精度均達(dá)到 95%以上。后臺(tái)能根據(jù)采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)生成報(bào)表,對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。3)推進(jìn)無(wú)人值守。代替人工完成變電站檢測(cè)中遇到的急、難、險(xiǎn)、重和重復(fù)性工作,減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān),提高安全性。4)大幅降低人力成本。機(jī)器人巡檢只需 1-2 人進(jìn)行配合,減少人員薪資福利方面的開(kāi)銷(xiāo)。圖表 18:人工巡檢與機(jī)器人巡檢對(duì)比人工巡檢機(jī)器人巡檢對(duì)比巡檢方式準(zhǔn)確性對(duì)比客觀性對(duì)比工作量對(duì)比便利性對(duì)比缺陷跟運(yùn)維人員到現(xiàn)場(chǎng),通過(guò)手持式紅外熱像儀測(cè)溫、 人工表計(jì)抄錄,完成后手動(dòng)導(dǎo)出設(shè)
29、備照片,并將紙質(zhì)記錄數(shù)據(jù)再次錄入做電子存檔紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)較機(jī)器人相同,表計(jì)抄錄因距離、表計(jì)位置、抄錄角度、讀表誤差等準(zhǔn)確性受到影響。在個(gè)別因角度、 位置機(jī)器人難以識(shí)別的識(shí)別讀取上人工有優(yōu)勢(shì)人工巡檢因檢測(cè)人員、檢測(cè)角度、檢測(cè)時(shí)間等存在不固定性,數(shù)據(jù)客觀性存在差異視變電站設(shè)備數(shù)及規(guī)模,每次人工全面巡檢需要至少 1 人/天無(wú)人值守站需要運(yùn)維人員到站進(jìn)行檢測(cè)。 雷雨大風(fēng)等惡劣天氣時(shí),人員無(wú)法到設(shè)備區(qū)進(jìn)行檢測(cè)機(jī)器人按照預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)間全自動(dòng)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備測(cè)溫、表計(jì)抄錄。數(shù)據(jù)、報(bào)表、圖片自動(dòng)存庫(kù)并可自由導(dǎo)出機(jī)器人依靠高清相機(jī)以及模式識(shí)別技術(shù),可以較為準(zhǔn)確識(shí)別表計(jì)。對(duì)于距離較遠(yuǎn)的表計(jì)依然可以清晰拍照識(shí)別。個(gè)別設(shè)備
30、機(jī)器人無(wú)法有效識(shí)別機(jī)器人按照預(yù)設(shè)任務(wù),檢測(cè)角度、檢測(cè)位置、檢測(cè)時(shí)間等均保持一致機(jī)器人自動(dòng)巡檢,并自動(dòng)生成數(shù)據(jù)報(bào)表,紅外圖片等均可選擇導(dǎo)出。運(yùn)維人員僅需 查看機(jī)器人報(bào)警項(xiàng)及缺陷設(shè)備即可已部署機(jī)器人的變電站,運(yùn)維人員到站后僅需查看 報(bào)警項(xiàng)即可。已部署集控系統(tǒng)或者遠(yuǎn)程客戶端的變電站,運(yùn)維人員僅需在運(yùn)維站即可實(shí)現(xiàn)對(duì)所轄站設(shè)備情況的監(jiān)測(cè)。機(jī)器人運(yùn)行不受天氣情況影響,惡劣天氣下仍能正常巡檢機(jī)器人可以按照預(yù)設(shè)巡檢任務(wù)及特定缺陷人工巡檢重復(fù)工作,數(shù)據(jù)存檔及應(yīng)用繁瑣除個(gè)別因角度、位置等因素?zé)o法識(shí)別的設(shè)備外,機(jī)器人巡檢數(shù)據(jù)識(shí)別較人工更有效機(jī)器人巡檢數(shù)據(jù)更具客觀性機(jī)器人巡檢可以有效減少人工工作量單站應(yīng)用及集控應(yīng)用方
31、式 均比人工巡檢便利機(jī)器人巡檢更適合缺蹤對(duì)比缺陷設(shè)備需人工定期定時(shí)檢測(cè)來(lái)源:公開(kāi)資料,申昊科技官網(wǎng),跟蹤任務(wù),實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷設(shè)備的全天候全時(shí)段跟蹤檢測(cè)。并結(jié)合數(shù)據(jù)曲線跟蹤發(fā)展趨勢(shì)陷跟蹤經(jīng)過(guò)數(shù)年的市場(chǎng)應(yīng)用和推廣,目前國(guó)內(nèi)電力巡檢機(jī)器人行業(yè)按應(yīng)用場(chǎng)景可分為室外巡檢機(jī)器人、室內(nèi)巡檢機(jī)器人、電纜隧道巡檢機(jī)器人等主要類(lèi)別。智能巡檢機(jī)器人利用智能語(yǔ)音識(shí)別、移動(dòng)終端和中控端控制巡檢機(jī)器人行走到指定位置,通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)準(zhǔn)確獲取外界環(huán)境信息,檢測(cè)對(duì)象相應(yīng)指標(biāo)數(shù)據(jù),并將相關(guān)數(shù)據(jù)采集收集傳輸?shù)娇蛻舳耍且环N適應(yīng)于多種環(huán)境下具備多種功能的移動(dòng)設(shè)備。智能巡檢機(jī)器人根據(jù)功能屬性,其作用主要表現(xiàn)為:1)日常巡檢,能夠定時(shí)、定點(diǎn)、
32、定軌跡進(jìn)行巡檢工作;2)視頻監(jiān)控采集數(shù)據(jù),通過(guò)自帶攝像頭智能識(shí)別檢查項(xiàng)目,采集巡檢對(duì)象相關(guān)信息,并傳送回相應(yīng)的數(shù)據(jù);3)采集數(shù)據(jù)分析,將采集回來(lái)的數(shù)據(jù)分析判斷篩選,結(jié)果輸送到用戶客戶端,提高工作效率;4)自主導(dǎo)航回充,當(dāng)巡檢任務(wù)結(jié)束后,能夠根據(jù)充電樁發(fā)出的信號(hào)回航充電。目前,智能巡檢機(jī)器人類(lèi)型多樣,從移動(dòng)方式來(lái)看大致包括三種:軌道懸掛式、地面移動(dòng)式以及管道滾動(dòng)式,三種機(jī)器人分別對(duì)應(yīng)完成不同領(lǐng)域或工作環(huán)境下的巡檢工作。圖表 19:各類(lèi)電力智能巡檢機(jī)器人功能定位及應(yīng)用分類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景功能介紹室外巡檢機(jī)器人室內(nèi)巡檢機(jī)器人隧道巡檢機(jī)器變電站、電廠升壓站、工廠總降等室外場(chǎng)景,以及室內(nèi)變電站、 GIS 室等大
33、面積室內(nèi)場(chǎng)景配電站房、開(kāi)關(guān)室等室內(nèi)場(chǎng)景的電力設(shè)備及其周邊環(huán)境以自主或遙控的方式對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行巡檢,可及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的熱缺陷、異物懸掛等設(shè)備異常現(xiàn)象。它可以根據(jù)操作人員在基站的任務(wù)操作或預(yù)先設(shè)定的任務(wù),自動(dòng)進(jìn)行全局路徑規(guī)劃,通過(guò)攜帶的各種傳感器,完成設(shè)備的圖像巡視、設(shè)備儀表的自動(dòng)識(shí)別、一次設(shè)備的紅外檢測(cè)等,并記錄設(shè)備信息,提供異常報(bào)警。操作人員只需通過(guò)后臺(tái)基站計(jì)算機(jī)收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、圖像等信息,即可完成設(shè)備巡視工作搭載可見(jiàn)光相機(jī)、紅外相機(jī)、局放傳感器、拾音器等設(shè)備,對(duì)室內(nèi)環(huán)境及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)、帶電檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)通訊,站所端、遠(yuǎn)控端、管理端的信息共享和全面聯(lián)動(dòng)
34、主要功能包含視頻圖像采集、氣體檢測(cè)、紅外成像測(cè)溫、噪音采集、溫濕度、氣體采集人地下電纜隧道閥廳和直流場(chǎng)及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng),使用視頻圖像采集、氣體傳感檢測(cè)、紅外測(cè)溫、溫濕度、拾音等手段,實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)設(shè)備裝置在線檢測(cè)以軌道機(jī)器人為核心,整合機(jī)器人技術(shù)、電力設(shè)備非接觸檢測(cè)技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)、智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)閥塔等閥廳設(shè)備模式識(shí)別技術(shù)及智能診斷技術(shù)等,主要針對(duì)閥塔等閥廳設(shè)備進(jìn)行全方位、全自主的檢測(cè)和智能診斷配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人絕緣子串檢測(cè)機(jī)器人城市配電網(wǎng)架空線路采用主從控制方式,攜帶專(zhuān)用工具,實(shí)現(xiàn)人員的非接觸操作,可完成帶電斷線接引線,修補(bǔ)導(dǎo)線,更換絕緣子跌落保險(xiǎn)等工作,保證了帶電作業(yè)人員安全,提高了作
35、業(yè)效率高壓架空輸電線路沿瓷或玻璃絕緣子串往復(fù)移動(dòng),具有可見(jiàn)光檢測(cè)、單片絕緣子電阻測(cè)量、分布電場(chǎng)測(cè)量等功能,徹底解決了高壓輸電線路帶電檢測(cè)的難題帶電作業(yè)水沖洗機(jī)器人架空輸電線路檢測(cè)(除冰)機(jī)器人變電站支柱絕緣子、懸垂絕緣子串、耐張絕緣子串、避雷針、帶電設(shè)備套管等高壓架空輸電線路針對(duì)變電站支柱絕緣子、懸垂絕緣子串、耐張絕緣子串、避雷針、帶電設(shè)備套管等進(jìn)行機(jī)器人帶電水沖洗作業(yè)。其系統(tǒng)由視覺(jué)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)和手持遙控終端等組成采用附著方式沿線路行走,并可跨越桿塔間障礙,能夠在惡劣天氣或其他特殊環(huán)境下,完成輸電線路的監(jiān)測(cè)、清障、除冰作業(yè)等人工難以實(shí)現(xiàn)的各項(xiàng)工作,提高了線路巡檢作業(yè)的質(zhì)量和
36、自動(dòng)化水平來(lái)源:電力智能巡檢機(jī)器人研究綜述,圖表 20:主要電力智能巡檢機(jī)器人及巡檢無(wú)人機(jī)在不同場(chǎng)景的應(yīng)用來(lái)源:各公司官網(wǎng),電力機(jī)器人在智能化、平臺(tái)化、差異化道路上不斷推進(jìn)。1)電力機(jī)器人的核心功能、識(shí)別精度、定位導(dǎo)航、 數(shù)據(jù)分析等受益于人工智能技術(shù)的大規(guī)模突破,向高度智能化不斷邁進(jìn)。2)機(jī)器人應(yīng)用逐漸成熟,平臺(tái)化趨勢(shì)明顯。在硬件平臺(tái)化方面,機(jī)器人本體通過(guò)搭載實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器在特定工作環(huán)境下自主運(yùn)行,機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)、傳感器、防護(hù)等級(jí)、設(shè)計(jì)規(guī)范等要求趨于統(tǒng)一;在軟件平臺(tái)化方面,電力機(jī)器人核心功能的量化目標(biāo)、接口規(guī)范、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不斷明確,軟件開(kāi)發(fā)逐漸趨于標(biāo)準(zhǔn)化,以更快實(shí)現(xiàn)核心功能。3)電力機(jī)器
37、人需要具備特殊功能以適應(yīng)不同的場(chǎng)景,機(jī)器人之間的差異化也將更加明顯,未來(lái)行業(yè)的經(jīng)營(yíng)模式將更趨向于提供基于電力機(jī)器人的解決方案以滿足差異化需求。電力機(jī)器人目前主要應(yīng)用于變電站、配電站、輸電架空線、地下電力隧道等場(chǎng)景。隨著技術(shù)應(yīng)用不斷成熟,電力機(jī)器人將在電力系統(tǒng)中承擔(dān)更加重要的角色,如核電站巡檢機(jī)器人、水電站管廊機(jī)器人、電力鐵塔攀爬機(jī)器人等。我國(guó)特種機(jī)器人市場(chǎng)進(jìn)入高增長(zhǎng)階段。中國(guó)電子學(xué)會(huì)報(bào)告顯示,2015年至今,全球特種機(jī)器人銷(xiāo)售額始終保持兩位數(shù)增長(zhǎng),2018 年實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售額 82.9 億美元。中國(guó)電子學(xué)會(huì)預(yù)測(cè),至 2021 年,全球特種機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到 131.4 億美元,增速為 19.62
38、%。據(jù)中國(guó)電子學(xué)會(huì)數(shù)據(jù), 2018 年,我國(guó)特種機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為 6.3 億美元,增速為 21.54%,到 2021 年,國(guó)內(nèi)特種機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望突破 11 億美元。電力機(jī)器人作為特種機(jī)器人的重要組成部分,市場(chǎng)規(guī)模亦有望快速增長(zhǎng)。 圖表 21:14-21 年全球特種機(jī)器人銷(xiāo)售額及增長(zhǎng)率 圖表 22:14-21 年我國(guó)特種機(jī)器人銷(xiāo)售額及增長(zhǎng)率來(lái)源:中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2019),來(lái)源:中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2019),國(guó)家政策鼓勵(lì)支持智能巡檢機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展,產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展可期。2020年,國(guó)網(wǎng)發(fā)布國(guó)網(wǎng)設(shè)備部關(guān)于印發(fā) 2020 年設(shè)備管理重點(diǎn)工作任務(wù)的通知,提出加快推進(jìn)特高壓變電站(換流站)
39、在線智能巡檢系統(tǒng)推廣應(yīng)用,提升巡視效率和監(jiān)控強(qiáng)度,并強(qiáng)調(diào)加大輸電線路巡視、變電站巡檢機(jī)器人及配網(wǎng)不停電作業(yè)機(jī)器人推廣應(yīng)用力度。智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用于變電站、配電站巡檢領(lǐng)域,迎合了電網(wǎng)改造的智能化、無(wú)人化要求,提高了電力運(yùn)維的安全性與可靠性。目前,人工主導(dǎo)的電力運(yùn)維模式已不能適應(yīng)智能電網(wǎng)快速發(fā)展的需求,在國(guó)家政策支持下,融合機(jī)器人技術(shù)與電力技術(shù)、以智能機(jī)器人為主體的無(wú)人化運(yùn)檢已是大勢(shì)所趨。圖表 23:近年來(lái)國(guó)家支持電力機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策政策文件部門(mén)主要內(nèi)容2012 年服務(wù)機(jī)器人科技發(fā)展科技部“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃圍繞國(guó)家公共安全領(lǐng)域的重大需求,專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)推進(jìn)以下相關(guān)機(jī)器人技術(shù)的研究開(kāi)發(fā):安全與救災(zāi)服務(wù)
40、機(jī)器人,能源維護(hù)服務(wù)機(jī)器人(如:核電站監(jiān)測(cè)、缺陷修復(fù)、拆裝、救援等遙控機(jī)器人、電力巡線檢測(cè)與檢修機(jī)器人、電站安全監(jiān)控機(jī)器人等),軍民兩用服務(wù)機(jī)器人等促進(jìn)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化、突破關(guān)鍵零部件和本體制造技術(shù)和系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)制造技術(shù)。明確未來(lái)十年機(jī)器人產(chǎn)業(yè)兩大方向:2015 年中國(guó)制造 2025國(guó)務(wù)院一是開(kāi)發(fā)工業(yè)機(jī)器人本體和關(guān)鍵零部件系列化產(chǎn)品,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用;二是突破智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)發(fā)一批智能機(jī)器人,應(yīng)對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命2016 年2017 年2018 年機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃 (2018-2020 年)“智能機(jī)器人”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)
41、2018 年度項(xiàng)目專(zhuān)項(xiàng)申報(bào)指南工信部、發(fā)改委、財(cái)政部工信部科技部爭(zhēng)取到 2020 年實(shí)現(xiàn):產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng),服務(wù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)年銷(xiāo)售收入超過(guò) 300 億元;技術(shù)水平顯著提升,新一代機(jī)器人技術(shù)取得突破,智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用推動(dòng)巡檢、導(dǎo)覽等公共服務(wù)機(jī)器人以及消防救援機(jī)器人等的創(chuàng)新應(yīng)用面向電力行業(yè)的檢測(cè)和作業(yè)需求,研制氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備(GIS)檢修機(jī)器人,實(shí)現(xiàn) GIS 腔體的檢測(cè)和維護(hù);研制電纜隧道檢測(cè)機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在電纜隧道內(nèi)的全自主巡檢以及對(duì)隧道環(huán)境與電纜設(shè)備狀態(tài)的綜合監(jiān)測(cè)與分析;研制配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別和鎖定,以及帶電拆接引、導(dǎo)線清障等典型作業(yè);研制 500kV 架空輸電
42、線路帶電作業(yè)機(jī)器人,突破上下線技術(shù),實(shí)現(xiàn)異物清除、斷股修補(bǔ)、防振錘復(fù)位等帶電作業(yè)功能2020 年關(guān)于全面提升“獲得電發(fā)改委、能源要加強(qiáng)設(shè)備巡視和運(yùn)行維護(hù)管理,開(kāi)展配電網(wǎng)運(yùn)行工況全過(guò)程力”服務(wù)水平持續(xù)優(yōu)化用電營(yíng)商環(huán)境的意見(jiàn)電力安全生產(chǎn)專(zhuān)項(xiàng)整治局監(jiān)測(cè)和故障智能研判,準(zhǔn)確定位故障點(diǎn),全面推行網(wǎng)格化搶修模式,提高電網(wǎng)故障搶修效率,減少故障停電時(shí)間和次數(shù)深入開(kāi)展涉網(wǎng)設(shè)備安全評(píng)估及隱患排查。依據(jù)電網(wǎng)對(duì)并網(wǎng)電廠2020 年三年行動(dòng)方案能源局涉網(wǎng)安全的要求,對(duì)影響電網(wǎng)和并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的危險(xiǎn)因素進(jìn)行辨識(shí)和分析強(qiáng)化并網(wǎng)電廠涉網(wǎng)安全監(jiān)管和電力重大設(shè)備安全監(jiān)管,開(kāi)展重2021 年2021 年電力安全監(jiān)管重點(diǎn)
43、任務(wù)來(lái)源:公開(kāi)資料整理,能源局要輸電通道風(fēng)險(xiǎn)隱患排查。加強(qiáng)電力可靠性管理。推進(jìn)輸變電及可靠性監(jiān)管信息系統(tǒng)建設(shè),探索開(kāi)展光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和增量配電網(wǎng)領(lǐng)域可靠性信息統(tǒng)計(jì)工作兩網(wǎng)大力推進(jìn)電力巡檢機(jī)器人應(yīng)用,電力巡檢機(jī)器人供應(yīng)企業(yè)顯著受益。 2015 年,國(guó)家電網(wǎng)公司在中國(guó)電力科學(xué)研究院建立智能機(jī)器人入網(wǎng)檢測(cè) 試驗(yàn)室,提出 2020 年全面推廣小型化、工具化機(jī)器人并在公司系統(tǒng)變 電運(yùn)維班組內(nèi)進(jìn)行全面配置的目標(biāo)。2013 年,南方電網(wǎng)公司首個(gè)變電站 智能巡檢機(jī)器人投入使用,2016 年南網(wǎng)全面推行“機(jī)巡+人巡”巡維模式,指出要推廣智能作業(yè)、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù),加快推進(jìn)設(shè)備在線 監(jiān)測(cè)、帶電檢測(cè),開(kāi)
44、展機(jī)器替人、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的研究應(yīng)用。據(jù)中國(guó)電 力網(wǎng)報(bào)道,2016 年以來(lái),截至 2021 年一季度,國(guó)網(wǎng)浙江共部署應(yīng)用變 電站智能巡檢機(jī)器人 1300 余臺(tái),其中 500 千伏及以上變電站智能巡檢 機(jī)器人 58 臺(tái),且出勤率均在 85%以上,最高可達(dá) 91.44%。隨著國(guó)網(wǎng)和 南網(wǎng)持續(xù)推進(jìn)電力巡檢機(jī)器人應(yīng)用,電力機(jī)器人巡檢供應(yīng)商有望持續(xù)受 益于智能巡檢機(jī)器人在電力系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。試點(diǎn)制逐步向全國(guó)范圍推廣,智能巡檢機(jī)器人整體市場(chǎng)規(guī)模有望顯著增長(zhǎng)。由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡,智能電網(wǎng)改造通常存在區(qū)域內(nèi)先行試點(diǎn)、逐步普及,再到不同區(qū)域推廣、全國(guó)推行的過(guò)程,智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用同樣采用試點(diǎn)先行、全國(guó)推廣的模
45、式。浙江省是國(guó)家電網(wǎng)體系內(nèi)最早試點(diǎn)變電站無(wú)人值守的區(qū)域之一,對(duì)智能巡檢機(jī)器人的推廣普及走在全國(guó)前列。根據(jù)申昊科技招股說(shuō)明書(shū),截至 2018 年,浙江省已配置變電站智能巡檢機(jī)器人 994 臺(tái)。其中,申昊科技提供 636 臺(tái),占比達(dá) 63.98%,浙江省內(nèi)市場(chǎng)占有率第一。根據(jù)2017 年電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)資料匯編數(shù)據(jù),以國(guó)網(wǎng)浙江 2020 年部署應(yīng)用變電站智能巡檢機(jī)器人 1300 臺(tái)測(cè)算(參考中國(guó)電力網(wǎng)報(bào)道),2020 年國(guó)網(wǎng)浙江變電站巡檢機(jī)器人實(shí)際使用滲透率僅為 31.73%,但較申昊科技招股說(shuō)明書(shū)測(cè)算的 2018 年滲透率 24.26%有所提升,省內(nèi)滲透率仍有較大增長(zhǎng)空間。按國(guó)網(wǎng)浙江變電站對(duì)智能巡檢
46、機(jī)器人的飽和需求量測(cè)算,變電站輪式巡檢機(jī)器人需求為 1933 臺(tái),按照申昊科技招股說(shuō)明書(shū)披露的每臺(tái) 5080 萬(wàn)的均價(jià)計(jì)算,市場(chǎng)容量約為 9.6715.46 億元;變電站掛軌巡檢機(jī)器人需求為 2164 臺(tái),按照招股說(shuō)明書(shū)透露的每臺(tái) 3060 萬(wàn)的均價(jià)計(jì)算,市場(chǎng)容量約為 6.4912.98 億元。從浙江省電力智能巡檢機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算可以看出,電力智能巡檢機(jī)器人當(dāng)前行業(yè)滲透率較低,未來(lái)提升空間較為廣闊,未來(lái)滲透率提升將顯著驅(qū)動(dòng)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張,電力智能巡檢機(jī)器人行業(yè)有望保持較高的景氣度。變電站類(lèi)型變電站數(shù)量(座)變電站輪式巡檢機(jī)器人變電站掛軌巡檢機(jī)器人總計(jì)圖表 24:浙江省內(nèi)各種類(lèi)型變電站數(shù)
47、量及智能巡檢機(jī)器人需求數(shù)量750,800,1000kV5(臺(tái)/站)23估量(臺(tái))12.5(臺(tái)/站)35估量(臺(tái))20330660kV42126323105220kV363136312545110kV14941149411494總計(jì)1904-1933-21644097用機(jī)器人數(shù)量2020 年國(guó)網(wǎng)浙江使用機(jī)器人數(shù)量(以 2018 年占6136871300比計(jì)算)2020 年實(shí)際使用滲透率31.73%2018 年國(guó)網(wǎng)浙江實(shí)際使469525994來(lái)源:2017 年電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)資料匯編,申昊科技招股說(shuō)明書(shū),按照電網(wǎng)公司關(guān)于未來(lái)我國(guó) 110kV 及以上的變電站將逐步實(shí)現(xiàn)智能化和無(wú)人值守的規(guī)劃,以 2020
48、 年底我國(guó)正在運(yùn)行的電壓等級(jí)在 110kV 及以上的變電站為基礎(chǔ),測(cè)算全國(guó)的智能巡檢機(jī)器人市場(chǎng)空間。根據(jù)2017年電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)資料匯編數(shù)據(jù),采用 2017 年底我國(guó) 110kV 及以上變電站數(shù)量 35900 座,保持各類(lèi)型比例不變,變電站輪式巡檢機(jī)器人需求為 36503 臺(tái), 按照每臺(tái) 5080 萬(wàn)的均價(jià)計(jì)算, 市場(chǎng)容量約為 182.52292.02 億元;變電站掛軌巡檢機(jī)器人需求為 40645 臺(tái),按照每臺(tái) 3060 萬(wàn)的均價(jià)計(jì)算,市場(chǎng)容量約為 121.94243.87 億元。隨著智能巡檢機(jī)器人在浙江省范圍內(nèi)規(guī)模化的成功示范應(yīng)用,其他省份的推廣也漸次展開(kāi)。根據(jù)電網(wǎng)公司發(fā)展規(guī)劃,未來(lái)我國(guó) 11
49、0kV 及以上的變電站將逐步實(shí)現(xiàn)智能化和無(wú)人值守,加之新建變電站以及其它應(yīng)用場(chǎng)景的需求,未來(lái)智能巡檢機(jī)器人的整體市場(chǎng)規(guī)模有望顯著增長(zhǎng)。圖表 25:全國(guó)各種類(lèi)型變電站數(shù)量及智能巡檢機(jī)器人需求數(shù)量變電站數(shù)量變電站輪式巡檢機(jī)器人變電站掛軌巡檢機(jī)器人變電站類(lèi)型(座)(臺(tái)/站)估量(臺(tái))(臺(tái)/站)估量(臺(tái))750,800,1000kV902322535360330660kV935121403232338220kV614416144129216110kV28731128731128731總計(jì)35900-36503-40645來(lái)源:2017 年電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)資料匯編,申昊科技招股說(shuō)明書(shū),電力智能巡檢應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)
50、張,行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步增長(zhǎng)。2019 年開(kāi)始,輪式智能巡檢機(jī)器人在浙江省內(nèi)也由變電站逐漸推廣至配電站,輪式智能巡檢機(jī)器人(配電站)雖發(fā)展較晚,但是推廣速度較快。根據(jù)申昊科技招股說(shuō)明書(shū),浙江省內(nèi)共有約 30000 座配電站,以平均 10 座配電站共用一個(gè)智能巡檢機(jī)器人、平均每臺(tái)配電站智能巡檢機(jī)器人價(jià)格為 2545 萬(wàn)元進(jìn)行測(cè)算,浙江省內(nèi)市場(chǎng)空間約為 7.5013.50 億元。根據(jù)電力智能巡檢機(jī)器人研究綜述統(tǒng)計(jì),一般一個(gè)地級(jí)市配電站數(shù)量從 5005000 座不等,直轄市、省會(huì)城市、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市數(shù)量較多。根據(jù)各地區(qū)用電量不同及電網(wǎng)建設(shè)情況不同,按平均每個(gè)地級(jí)市 1000 座配電站估計(jì),全國(guó) 29
51、7 個(gè)地級(jí)以上城市(含 4 個(gè)直轄市)大約擁有配電站 30 萬(wàn)座。另根據(jù)國(guó)家能源局公布的配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)計(jì)劃(2015-2020 年),我國(guó)將會(huì)加速發(fā)展智能電網(wǎng)的建設(shè),預(yù)計(jì)對(duì)于電力智能巡檢機(jī)器人的需求有望超過(guò) 5 萬(wàn)臺(tái),全國(guó)配電站領(lǐng)域電力智能巡檢機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 125-225 億元(市場(chǎng)規(guī)模=價(jià)格*需求數(shù)量,其中平均每臺(tái)配電站智能巡檢機(jī)器人價(jià)格為 2545 萬(wàn)元,需求數(shù)量為 5 萬(wàn)臺(tái))。整體而言,隨著未來(lái)電力智能巡檢機(jī)器人由變電領(lǐng)域擴(kuò)張至配電領(lǐng)域,行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)張,推動(dòng)行業(yè)景氣度提升。巡檢無(wú)人機(jī)發(fā)展需求迫切電力巡檢無(wú)人機(jī)屬工業(yè)無(wú)人機(jī)范疇。無(wú)人機(jī)是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備程序
52、控制裝置的不載人飛機(jī),可以在無(wú)人駕駛的條件下完成復(fù)雜空中任務(wù),因此常被稱(chēng)作“空中機(jī)器人”。無(wú)人機(jī)具有設(shè)計(jì)靈活、體積小、重量輕、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、空間利用率高、載荷能力強(qiáng)、安全系數(shù)高、自主控制能力強(qiáng)、無(wú)人員傷亡、可在高風(fēng)險(xiǎn)空域飛行等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)人機(jī)按照應(yīng)用領(lǐng)域可分為軍用無(wú)人機(jī)與民用無(wú)人機(jī),民用無(wú)人機(jī)可進(jìn)一步分為工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)以及消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī),其中工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)多用于農(nóng)林植保、電力巡檢、測(cè)繪、安防、物流等領(lǐng)域。為適應(yīng)現(xiàn)代化電網(wǎng)建設(shè)要求,發(fā)展無(wú)人機(jī)巡檢需求迫切。由于效率低下和危險(xiǎn)系數(shù)大,傳統(tǒng)的人工巡檢方式已不能滿足高壓架空輸電線路巡檢要求。2013 年 3 年,國(guó)家電網(wǎng)出臺(tái)國(guó)家電網(wǎng)公司輸電線路直升機(jī)、無(wú)人機(jī)和人工
53、協(xié)同巡檢模式試點(diǎn)工作方案,指出建立直升機(jī)、無(wú)人機(jī)和人工巡檢相互協(xié)同的新型巡檢模式是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展的迫切需要。 2015 年,國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)全面推廣直升機(jī)、無(wú)人機(jī)和人工巡檢相互協(xié)同的輸電線路新型巡檢模式。圖表 26:無(wú)人機(jī)巡檢優(yōu)勢(shì)人工巡檢問(wèn)題無(wú)人機(jī)巡檢優(yōu)勢(shì)巡線距離長(zhǎng)、工作量大、步行巡線效率低下提高電力維護(hù)檢測(cè)速度,在完全帶電環(huán)境下可迅速完成工作在冰雪水災(zāi)、地震滑坡等自然災(zāi)害和極端天氣下難以開(kāi)展工作不受極端天氣和自然災(zāi)害限制,降低勞動(dòng)強(qiáng)度山區(qū)巡線安全風(fēng)險(xiǎn)高無(wú)人機(jī)無(wú)人身傷害風(fēng)險(xiǎn),保障作業(yè)人員安全來(lái)源:億嘉和招股說(shuō)明書(shū),巡檢無(wú)人機(jī)通過(guò)搭載可見(jiàn)光攝像機(jī),對(duì)輸電線路設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。無(wú)人機(jī)可用于精
54、細(xì)巡檢、定點(diǎn)巡檢、范圍巡檢、其他巡檢,主要巡檢對(duì) 象主要為導(dǎo)地線、線路金具、絕緣子及絕緣子串、附屬設(shè)施、通道及交 叉跨越、基礎(chǔ)地質(zhì)環(huán)境以及桿塔本體運(yùn)行狀況。通過(guò)搭載紅外熱像儀, 檢測(cè)導(dǎo)線、線夾、引流線、絕緣子、桿塔、耐張管等設(shè)備的發(fā)熱情況。 通過(guò)無(wú)人機(jī)采集運(yùn)行數(shù)據(jù)并形成大數(shù)據(jù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力線路、設(shè)備的狀 態(tài)評(píng)估、故障預(yù)警和安防聯(lián)動(dòng)等功能。電力巡檢無(wú)人機(jī)關(guān)鍵技術(shù)日漸成熟。無(wú)人機(jī)按技術(shù)特征可分為固定翼機(jī)、多旋翼機(jī)、無(wú)人直升機(jī)、無(wú)人飛艇、無(wú)人傘翼機(jī),當(dāng)前無(wú)人機(jī)市場(chǎng)以固定翼和多旋翼無(wú)人機(jī)為主。電力巡檢無(wú)人機(jī)三大核心技術(shù)包括飛控系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和巡檢系統(tǒng)。飛控系統(tǒng)對(duì)無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定性、傳輸數(shù)據(jù)的可靠性、精確度
55、、實(shí)時(shí)性等都有重要影響,是無(wú)人機(jī)的“大腦”;動(dòng)力系統(tǒng)直接影 響無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間;無(wú)人機(jī)巡航系統(tǒng)則指利用無(wú)人機(jī)搭載可見(jiàn)光、紅外等檢測(cè)設(shè)備,完成架空輸電線路巡檢任務(wù)的作業(yè)系統(tǒng)。隨著硬件產(chǎn)業(yè)鏈的成熟、下游領(lǐng)域的擴(kuò)展和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,無(wú)人機(jī)技術(shù)不斷成熟,未來(lái)成本有望進(jìn)一步下降。圖表 27:無(wú)人機(jī)主要技術(shù)類(lèi)型類(lèi)型特點(diǎn)固定翼無(wú)人機(jī)適用于大面積、大范圍巡檢、具有超長(zhǎng)航時(shí)、超遠(yuǎn)距離飛行,最大特點(diǎn)是飛行速度較快,缺點(diǎn)是起降要求高、不能懸停多旋翼無(wú)人機(jī)靈活性介于固定翼和直升機(jī)中間,操縱簡(jiǎn)單、成本較低來(lái)源:億嘉和招股說(shuō)明書(shū),圖表 28:無(wú)人機(jī)故障巡檢圖來(lái)源:大疆官網(wǎng),智能電網(wǎng)基礎(chǔ)保障,電力智能監(jiān)測(cè)迎來(lái)新一輪發(fā)展契機(jī)
56、電力設(shè)備監(jiān)測(cè)的手段主要包括帶電檢測(cè)、在線監(jiān)測(cè)和離線檢測(cè)等三種。帶電檢測(cè)是指對(duì)運(yùn)行狀態(tài)下的電力設(shè)備狀態(tài)量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),例如巡檢人員使用便攜式紅外測(cè)溫儀進(jìn)行溫度檢測(cè)、巡檢機(jī)器人對(duì)電力設(shè)備的紅外檢測(cè)等;在線監(jiān)測(cè)一般采用相關(guān)設(shè)備或儀器,安裝在被監(jiān)測(cè)的設(shè)備上,用來(lái)對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行不間斷實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),如對(duì)變壓器油中溶解氣體的監(jiān)測(cè);離線檢測(cè)一般通過(guò)定期對(duì)停止運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行規(guī)定項(xiàng)目的檢查,發(fā)現(xiàn)設(shè)備的問(wèn)題和隱患。帶電檢測(cè)、在線監(jiān)測(cè)一般與狀態(tài)檢修模式相匹配;離線監(jiān)測(cè)則與被動(dòng)檢修、定期檢修的模式相匹配。狀態(tài)檢修模式的發(fā)展為電力智能監(jiān)測(cè)帶來(lái)新一輪發(fā)展契機(jī)。隨著電力需求增加,電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,同時(shí)在各種工商業(yè)場(chǎng)合、
57、企事業(yè)單位和民居住宅中新型精密設(shè)備的使用越來(lái)越多,這使得全社會(huì)對(duì)電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高,也促使電網(wǎng)企業(yè)對(duì)電力監(jiān)測(cè)有更加嚴(yán)格的需求,傳統(tǒng)的電力設(shè)備計(jì)劃?rùn)z修制度已不能適應(yīng)電力網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)發(fā)展方式的需要。因而,狀態(tài)檢修模式在電網(wǎng)公司的全面推廣,從而輸變電監(jiān)測(cè)行業(yè)獲得新的發(fā)展基于。美國(guó)電力研究院(EPRI)和施工規(guī)范協(xié)會(huì)(CSI)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,在電力系統(tǒng)實(shí)施狀態(tài)檢修可以提高設(shè)備利用率 2%10%,節(jié)約檢修費(fèi)用 25%30%,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命 10%15%。我國(guó)從“十一五”時(shí)期開(kāi)始,逐步加大對(duì)電力設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)的研發(fā)和試點(diǎn)力度,為全面推廣實(shí)施狀態(tài)檢修提供了必要的條件,而智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷深入,作為智能化基
58、礎(chǔ)的輸變電監(jiān)測(cè)行業(yè)也將迎來(lái)新一輪發(fā)展契機(jī)。智能配電系統(tǒng)技術(shù)綜合性強(qiáng),不斷趨向小型化、智能化。智能配電系統(tǒng)以自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ),融合先進(jìn)的傳感器、計(jì)算機(jī)、通信等技術(shù),利用智能化配電設(shè)備實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、優(yōu)化、保護(hù)及自愈控制,為電力用戶提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)和清潔的電能,配電設(shè)備的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)及狀態(tài)檢修是配電系統(tǒng)智能化的重要工作內(nèi)容。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快,單位面積電網(wǎng)容量不斷增長(zhǎng),對(duì)占地空間、資源消耗、環(huán)境適應(yīng)性的要求不斷提升。小型化設(shè)備具有節(jié)約空間、節(jié)約能耗和材料、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),進(jìn)一步推動(dòng)電力監(jiān)測(cè)及控制設(shè)備的小型化、智能化趨勢(shì)。圖表 29:智能電力監(jiān)測(cè)及控制設(shè)備相關(guān)技術(shù)水平技術(shù)
59、類(lèi)別技術(shù)水平傳感器技術(shù)抗電磁干擾技術(shù)故障診斷技術(shù)在我國(guó)輸變電在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,部分傳感器已逐步擺脫依賴國(guó)外進(jìn)口的階段,比如電流電壓傳感器、光學(xué)傳感器等已經(jīng)能夠完全自主研制生產(chǎn)。但在某些高精度、高采樣頻率和高可靠性等要求很高的場(chǎng)合,仍需要引進(jìn)國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品。因此作為輸變電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要前端采集設(shè)備,國(guó)內(nèi)傳感器技術(shù)目前還處于起步階段,未來(lái)隨著輸變電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的逐步普及和應(yīng)用推廣,傳感器技術(shù)將迎來(lái)快速發(fā)展和提升階段。現(xiàn)階段通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間在電力行業(yè)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)積累,抗電磁干擾技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)成熟和穩(wěn)定,但特高壓領(lǐng)域還存在諸多難點(diǎn)問(wèn)題尚未克服,因此抗電磁干擾技術(shù)仍將作為一個(gè)重要課題,需進(jìn)一步提高以滿足現(xiàn)場(chǎng)
60、使用的需要。我國(guó)電力設(shè)備故障診斷技術(shù)研究起步較晚,但發(fā)展較快,從最初的技術(shù)理論逐步發(fā)展為以模式識(shí)別、智能專(zhuān)家系統(tǒng)為基礎(chǔ)的設(shè)備故障診斷系統(tǒng)。就當(dāng)前行業(yè)應(yīng)用狀況來(lái)看,以單一監(jiān)測(cè)設(shè)備為對(duì)象的診斷技術(shù)相對(duì)成熟,但基于多個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備的綜合診斷技術(shù)目前還處于起步階段。隨著產(chǎn)品的逐步推廣以及大數(shù)據(jù)分析等前沿技術(shù)在行業(yè)的不斷應(yīng)用,基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力設(shè)備綜合診斷技術(shù)將成為未來(lái)研究的發(fā)展方向,并在實(shí)踐中不斷提高和完善。來(lái)源:申昊科技可轉(zhuǎn)債發(fā)行募集說(shuō)明書(shū),配電網(wǎng)智能監(jiān)測(cè)發(fā)展?jié)摿^大。由于早期投資不足,智能配電網(wǎng)發(fā)展相對(duì)較慢。但隨著配電系統(tǒng)投資力度增大、智能配電網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用、智能化配電設(shè)備的生產(chǎn)以及智能化配電系統(tǒng)
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