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编者按：根据定性访谈估算，电力IT基础设施替换率约60%左右，硬件替换率高于软件，业务涉及的工业软件可替，但性能有差距，核心主线是达到自主可控与应用能力的统一。预计到2027年，电力行业PC市场规模约为90亿，服务器市场规模约为340亿；电 CPU、操作系统、数据库、办公软件、ERP几个细分领域的信创目标市场到2027年有望达到133亿。关注“信创纵横”公众号（ID：xinchuangzh)，后台回复“电力信创”下载亿欧智库《2023中国电力行业自主可控发展研究报告》PDF版。
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一、电力行业自主可控发展背景及现状
1、政策驱动：信创政策与电力系统数字化升级驱动下，电力行业自主可控势在必行
信创政策驱动：2022年9月底，国家下发79号文，全面指导国资信创产业发展和进度，这一文件将信创的边界从党政小信创拓展到了“2+8+N”大信创。中央国有企业和地方国有企业在电力行业中占比加起来超过八成，按照国家信创战略政策，电力行业信创替代势在必行。
电力系统数字化升级和新型电力系统建设要求驱动电力信创近一步发展：“双碳”背景下国家对电力系统提出全新要求，《“十四五”现代电力体系规划》明确提出要加快电力系统数字化升级和新型电力系统建设迭代发展。电力系统的数字化升级和新型电力建设对发电、输变配电、售用电侧各环节的智能化、信息化建设提出更高要求，驱动电力信创近一步发展。中央及各方政府在十四五相关规划中提出相应发展措施和未来规划推进电力数字化转型，加强信息化基础建设。2023年国家电力局发布相关政策也提出推进电力行业网络与信息安全工作，保障电力系统信息安全。
2、需求驱动：两网智能化方向投入大、购买确定性强，为电力自主可控应用提供广阔市场空间
根据国家电网网发布的《国家电网智能化规划总报告》，可以发现，2009 年到 2020 年国网的智能化投资占比不断提升，由“十一五”期间的6%增长至“十三五”期间的 13%，预计“十四五”期间国家电网智能化投入占比有望达14%，智能化方向投资额预计达到3200亿元。
“十四五”以来国家不断重视电网智能化与数字化建设，2022年国网年度电网投资计划突破5000亿元，南网投资计划约1200亿，均为历史最高。“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；南网规划投资约6700亿元，以加快数字电网建设和现代化电网进程。两网投资额度及增速在“十四五”电网智能化与数字化建设催动下明显提升。两网智能化与数字化建设投入大，购买力及确定性强，也是进行电力自主可控试点推广及应用的先头部队，将为电力信创应用提供广阔市场空间。
3、技术驱动：国产IT基础设施从“可用”向“好用”升级，生态建设步入快车道，为电力行业自主可控提供底层支撑
国产IT基础设施产品从性能上已经较好的实现了追赶，基本达到了好用阶段，在适配兼容性、产品性能、交付能力、数据安全能力上都有较大进步，与国际产品差距逐渐缩小，且在不断的行业应用中进行技术创新迭代，解决方案积累，生态建设步入快车道，为电力行业资质可控提供底层支撑。
4、发展过程：逐渐由依赖引进到自主研发，自主可控全面铺开，替换进程进一步加快
电力行业作为关系国家民生的重点行业，内部较早就开始推进各环节的的技术创新与基础设施的自主可控，同时，电力行业以大型国企/央企资源控制型企业为主体，技术资源较为集中、研发能力强，可全方位布局，且具备试点、推广应用的优势条件，2020年后，电力行业国产化推广速度大幅加快，部分核心系统已完成试点运行，并进入推广阶段。随着国内信息技术的进步，信息基础设施的替换进程会进一步加快。
目前从两网自主可控相关布局来看，在信息技术领域，从芯片、通信设备、 终端设备等基础硬件，数据库、操作系统等基础软件，到企业ERP、身份认证系统、办公软件等应用软件，再到核心调度/电力营销/数据采集等核心系统，两网均已开展国产化适配及试点工作。
5、市场规模：2027年电力行业自主可控核心环节空间预计超百亿，国产化程度稳步提升。
PC、服务器出货量：PC、服务器电力信创市场规模：预计2027年电力行业信创目标市场对应PC出货量约为150万台，服务器约为34万台。根据PC市场单价6000元，以及服务器市场单价10万元计算市场规模，2022年PC、服务器市场规模为64亿、220亿；2027年PC市场规模约为90亿，服务器市场规模约为340亿，持续增长。
电力行业 CPU、操作系统、数据库、办公软件、ERP几个细分领域的信创目标市场到 2027 年有望达到133亿。电力行业作为国产替代的重要领域，国产化程度有望稳步提升，释放更多增长空间。
6、电力行业自主可控产业图谱
7、电力行业自主可控现状总结：IT基础设施替换率60%左右，硬件替换率高于软件，业务涉及的工业软件可替，但性能有差距，核心主线是达到自主可控与应用能力的统一
电力行业总体信息化程度较高，替换需求大，根据定性访谈估算IT基础设施替换率约60%左右，总体来看硬件替换率高于软件。
终端设备如计量电表等采集设备，目前主要有国产厂商供给，替换率较高。
服务器和主机有固定使用年限，在政策推动下，使用年限到后，会优先选择采购国产基础服务器，较早时间前就开始替换。
受电网信息化智能化建设推动、安全性考量国产软件需求量上升，操作系统、中间件、数据库均开展替代研究，但受适配性、以及部分关键系统库缺失影响，替换率不及基础硬件，其中数据库替换高于中间件和操作系统。
目前软件国内开发，尤其涉及云边一致性或边缘计算等领域，常依赖开源或国外第三方库，为实现国产化替代，需要进行相应的软件开发工作。有些软件还可能需要与特定的计算芯片绑定，转换为国产产品时，可能导致算法预测精度损失，影响后续应用。
应用软件中办公软件较好替换，国家电网OA、门户、邮箱基本实现国产化。大型工业软件可替，但产品性能和效率仍有差距。
二、电力行业自主可控各环节重点场景分析
1、电力行业各环节自主可控重点场景
2、发电环节：分散控制系统DCS是发电厂机组控制的核心，自主化程度低，对外依赖大，存在安全隐患和“卡脖子”问题，实现DCS完全自主可控是保障能源安全的必由之路
发电领域的低碳转型是中国实现“双碳”目标的关键因素，分散控制系统（DCS）的智能化研发与应用是发电行业转型发展的重要抓手之一。分散控制系统（DCS）用于实现对生产过程的数据采集、控制和监视功能的工业自动化控制系统，拥有更强的数据传输和管理能力，广泛用于发电领域，是保障发电设备安全稳定运行的“控制核心”。
发电领域随着工业自动化技术和信息化技术的高速发展而全面融合，工业控制系统在生产中的关键作用和全局性逐渐增强，提高了生产效率，但也具有不可忽视的问题的网络安全风险。
以前国内 DCS 核心软硬件均采用进口产品，核心软硬件严重依赖欧美等国，存在安全隐患和“卡脖子”问题。开展基于国产软硬件的全国产 DCS开发与应用，实现DCS完全自主可控，对提升电力基础设施安全水平、保障能源安全有重要意义。
迁移逻辑：目前核心技术及元器件与国外对比成熟度较低，DCS自主可控并非简单的硬件替代与软件移植，还需解决好专用芯片替代、芯片功能缺陷、软硬件适配及综合算力等问题
自主可控DCS开发进展与应用情况：DCS厂商相继推出各具特点的自主可控产品，在多个示范项目已成功应用，推广态势向好
国产DCS虽已成功应用，推广态势向好，但也存在嵌入式低功耗处理器、国产元器件性能存在批次性差异、产业供应链较弱等问题，仍需要通过不断优化才能趋于成熟。
3、输/变/配电环节：智能电网和能源互联网发展下，输、变、配环节各设备规模快速增长，传统人工巡检存在诸多痛点，智能化运维是长期发展方向
电网运维根据检测对象可分为发电设备、配电设备和输电线路类别，其中输电、变电和配电场景是智能运维设备的重点关注领域。随着大容量、超高压、交直流混合、长距离输电工程的投入运行，输、变、配电环节各设备规模快速增长，系统复杂性显著提升，技术水平的提高、运行标准要求的日趋严格以及电网智能化发展的快速推进，传统的电力设备计划检修制度已不能适应电力网络和企业发展方式的需要。
根据《国家电网公司“十三五”运检管理规划》国家电网将“全面提升设备智能化水平提升重要输电通道环境监测预警智能化水平”、“推进电网智能化运维工作”、“积极推动检修工作智能化”等工作列为其运检专项“十三五”规划重点。现阶段，我国对电网的运维管理能力仍有待持续提升，在电网改造中运维巡检智能化、无人化已成为必然趋势，电网智能化、信息化投资和输变电设备存量将对智能运维检测迎来巨大需求。
智能运维自主可控情况：运维主机的基础软硬件自主可控为硬性要求，巡检终端机器人技术还需进一步突破
智能运维巡检系统自主可控两大关键为巡检主机基础架构以及巡检机器人的自主可控。
电力巡检主机基础架构是指用于电力巡检系统的核心服务器架构，负责数据存储、处理和分发，是整个巡检系统的中枢，巡视主机的自主可控主要落在架构涉及软硬件全部需要使用自主可控产品，包括服务器硬件、数据库管理系统、网络架构、应用程序以及涉及的监控和管理工具等。
电力运维巡检机器人是监测各类电力设备运行参数、健康状态的核心设备，有效克服了传统人工检测劳动强度大、巡视质量分散等缺点，对于输/变/配电环节实现智能运维有重大意义。早期研究主要集中在日本、美国等国家，我国机器人行业起步较晚，但发展速度快，未来主要聚焦于巡检机器人主要在于核心零部件的自主可控突破、智能识别算法精度与无人巡检机的技术突破方面。
4、用电环节：智能电表作为智能电网高级计量体系的核心基础设备，价值量显著提升且具备周期性换新要求，国产化需求稳步上行
智能电表是以MCU微处理器应用和网络通信技术为核心的智能化仪表，是智能电网数据采集的核心基础设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是电网智能计量体系的重要基础，实现信息集成、分析优化和信息展现等功能。且智能电表属于强制检定类计量器具，一般换表周期7-8年，具有周期性换新硬要求。随着电力市场化改革和国家能源政策的变化，电力网络、市场和用户之间的联系与交互加剧，传统电力网络正在迅速向智能电网发展，国产智能电表需求不断增加。
2021年受到多重因素影响，疫情影响部分芯片企业的正常开工，美国的制裁打乱了全球芯片生产企业的节奏， 同时经济复苏带来下游需求的增长，芯片供需不匹配导致智能电表缺芯影响了整体的交付节奏，智能电表的换新需求延后到 2023-2024 年。新周期下，智能电表国产化需求呈现逐步上行态势。
智能电表自主可控情况：智能电表的核心器件为计量芯片、MCU、载波通信芯片，目前基本由国内自主可控厂商作为供给主力，未来注重技术迭代升级。
智能电表核心器件包括电能计量芯片、 智能电表mcu芯片、 载波通信芯片。过去国内电表芯片市场被欧美日系厂商垄断，随着国内企业技术水平的不断进步，与国际厂商间的技术差距也在不断缩小，同时，由于国内企业对国内市场的了解更为深入，能对客户需求做出迅速回应，提供更好的技术支持和定制化开发服务，因此相较国际厂商具有明显的本土化优势，国内企业的市场份额在不断提高。
随着20多年的技术积累与探索，核心元器件电能计量芯片、智能电表 MCU 和载波通信芯片已经基本由国产厂商作为供给主力，从市场表现来看，国内智能电表芯片厂商目前占据大部分市场份额，在低功耗方面国产芯片性能优异，未来将继续加大研发投入，注重技术的迭代升级。
5、电力调度环节：调度系统作为电力网络的神经中枢，保证高可靠性、安全性是重中之重，国家电网与南方电网均已打造基于国产软硬件的自主可控调度系统
中国发电装机量逐年提高，中国电网已发展成全球规模最大、结构最复杂的电网。近年来国际电网重大安全运行事故频发，例如：2010年伊朗核电站受到震网病毒攻击造成伊朗核计划受阻、2015年乌克兰电网被BlackEnergy恶意代码攻击造成乌克兰大面积停电、2019年3月委内瑞拉遭受黑客网络攻击造成全国停电超过24小时等，电网遭受网络攻击事件根本原因是电力设备国产化程度低，网络防护能力弱。
作为电力网络中的神经中枢，电力调度系统属国家信息安全等级保护四级的系统，必须保证高自主、高可靠性，国内电网也经历了从早期引进探索到全面自主可控的过程，目前，国网D5000主调系统已实现自主可控，南网也打造了自主可控OS2调度系统，打破国外基础软硬件的垄断。
电力调度自主可控情况：国网自主可控电网调度系统与主流国产化环境充分适配替换程度高，国网省级调度已实现百分百自主可控。
三、电力行业自主可控发展趋势
1、电力行业自主可控发展趋势：安全化、绿色化两化融合推动数字技术与电力行业深度融合，一体化平台逐渐成为标配，电力大数据建设加快。
2、电力行业自主可控服务商发展趋势：服务能力、响应速度持续改进、自主创新能力进一步发展、实施保障能力进一步加强、平台化发展战略。
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