2023中国电力行业自主可控发展研究报告

电力行业自主可控发展背景及现状 1.1电力行业自主可控政策端驱动因素1.2电力行业自主可控需求侧驱动因素1.3电力行业自主可控技术端驱动因素1.4电力行业自主可控发展历程1.5电力行业自主可控市场规模1.6电力行业自主可控产业链1.7电力行业自主可控现状总结 电力行业自主可控各环节重点场景分析 2.1电力行业自主可控各环节重点场景2.2发电环节：DCS控制系统2.3输/变/配电环节：智能运维2.4用电环节：智能电表 2.5调度环节：电力调度系统2.6服务商典型案例 电力行业自主可控发展趋势 3.1电力行业自主可控需求侧发展趋势3.2电力行业自主可控服务商发展趋势 1.1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 u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，要求到2027年央企国企100%完成信创替代，替换范围涵盖基础软件、操作系统、中间件等领域，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。 u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。 亿欧智库：中国电力行业企业性质构成 亿欧智库：电力系统数字化升级体系建设四大方向 亿欧智库：电力信创部分相关政策 1.2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 u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。 u“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。 亿欧智库：2017年-2022年国家电网投资额及增速 亿欧智库：2017年-2022年南方电网投资额及增速 亿欧智库：国家电网网历年智能化投资额及增速 （2009-2010）（2011-2015）（2016-2020）（2021-2025） 1.3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 u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。 国产CPU技术高速发展 操作系统在技术兼容性和生态发展取得较大进步 国产操作系统采用的是开源linux的技术路径，加上注重研发投入，目前性能基本达到好用阶段。 基于x86架构的兆芯、海光：性能起点较高，生态迁移难度小，适配性强。 统信软件生态适配突破300万，其中适配硬件超过40万，适配的软件超过265万，创下国产操作系统生态新记录，在世界范围内也已形成具有竞争力的规模；麒麟软件适配的软件超过了163万个，适配的硬件超过了63万种。 基于ARM架构的飞腾、鲲鹏：架构迭代空间广阔，性能提升较快，生态适配较好。 n兼容性加强 n系统鲁棒性加强 n数据连续一致性加强n数据安全能力加强 基于自研指令集架构的龙芯、申威：全栈自研，自主可控程度极高，在未来有望加速迭代迎来重大发展机遇。 随着国产服务器芯片的快速研发与创新迭代，目前国产服务器芯片已取得一定的显著成果，在服务器市场上市场占有率逐步上升 数据库产品的稳定性、安全性、实时性进一步提升 数据库产品的稳定性、安全性、实时性，尤为重要，国内分布式数据库已经接近国外同类产品，从可用逐步迈入好用阶段，达梦、神通、优炫等企业先后通过数据库安全分级评估EAL4+认证，目前国产数据库普遍实现了Oracle数据库到国产数据库的快速迁移 存储器差距逐渐缩小 n可在外部供应受限时提供替代技术方案，且保持较好性能 中国的NOR Flash芯片技术已相对成熟，但在 DRAM和NAND Flash领域仍存在与国际水平一代以上的技术差距。尤其在NAND Flash方面，目前的制程已经接近极限，但正朝着3D技术转变，这使得国内技术逐渐迎头赶上国际大厂，缩小差距 应用软件中的ERP、CRM、OA、办公软件、MES等行业解决方案也在为国产化替代蓄力，已经具备替代国外软件产品的能力，部分信息化平台已经达到基本能够替代国外产品的水平 在云计算基础产品方面 中国已经突破EB级存储系统软、硬件技术和支持亿级任务并发处理的服务器系统技术。云操作系统正在加强生态构建能力 1.4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 u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。 u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。 亿欧智库：电力行业自主可控发展历程 亿欧智库：两网自主可控相关布局 n随着中国信息技术的快速发展和电力行业自 1.6电力行业自主可控产业图谱 1.7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 电力行业自主可控发展背景及现状 1.1电力行业自主可控政策端驱动因素1.2电力行业自主可控需求侧驱动因素1.3电力行业自主可控技术端驱动因素1.4电力行业自主可控发展历程1.5电力行业自主可控市场规模1.6电力行业自主可控产业链1.7电力行业自主可控现状总结 电力行业自主可控各环节重点场景分析 2.1电力行业自主可控各环节重点场景2.2发电环节：DCS控制系统2.3输/变/配电环节：智能运维2.4用电环节：智能电表 2.5调度环节：电力调度系统2.6服务商典型案例 电力行业自主可控发展趋势 3.1电力行业自主可控需求侧发展趋势3.2电力行业自主可控服务商发展趋势 2.1电力行业各环节自主可控重点场景 2.2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 u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”。 u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。 u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。 n国家积极出台政策支持工业核心控制产品国产化突破 国外厂商：EMERSON公司、OVATION及WDPF系统、ABB公司SYMPHONY及AC800系统、西门子公司T2000及T3000系统、施耐德I/A'S系统和GE公司新华OptimumC系统等。 亿欧智库：工业控制软件国产化相关政策 进口品牌DCS在国内火电市场300、600、1000MW等级机组的占有率分别约45%~50%、80%、75% 加快完善信息化与工业化两化融合 《“十四五”智能制造发展规划》 加强关键核心技术攻关、加速系统集成技术开发 《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》 国产厂商：华能睿渥、华电睿蓝、国能智深、南京科远和浙江中控等 关键共性技术攻关和集成应用，加速工业技术软件化，攻克一批重大短板装备和重大技术装备 国产品牌DCS主要应用于300 MW及以下机组，占比约50%左右，600 MW及以上机组占比在20%~25%。 《关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见》 推动产业数字化发展，大力推动自主可控工业软件推广应用 智能制造与机器人技术中，重点研制分散式控制系统、编程逻辑控制器、数据采集和视频监控系统等工业控制装备。 《“十四五”发展规划》 n进口品牌DCS火电占有率远高于国产品牌DCS 2.2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 u国产品牌DCS早在1981年便开始在国内逐步推广使用，经过多年的发展，国产DCS取得了一定的进步，但尚未完全实现自主软硬件可控。不过，需要注意的是，国产工业级CPU等核心芯片、基础应用软件相对于科技发展来说仍然相对薄弱，技术成熟度低，国产化技术生态不够完善，因此，DCS的全国产化仍然面临严峻的技术挑战。 uDCS全国产化是指DCS的软硬件均采用国产自主可控系统和元器件，即操作系统（包括桌面和嵌入式）、元器件（包括芯片、分立元器件等）、数据库、应用软件等全部采用国产自主可控技术和产品。但由于核心技术和元器件与国外对比成熟度低、自主可控还需提升的问题，DCS的国产化不是简单的硬件替代和软件移植，而是还要解决专用芯片替代、芯片功能缺陷、软硬件适配及综合算力等问题。 üDCS自主可控并非简单硬件替代与软件移植，DCS的自主可控重在强调“能力”，重在外部供应受限时还能依靠国内的技术力量保障产业链和供应链的基本运行 nDCS涉及的核心基础设施均长期的受制于国外供应商 国产DCS上位机操作系统多采用非开源的window操作系统开发下位机控制器嵌入式操作系统多采用非开源的进口操作系统，使用和剪裁需获得国外供货商授权 CPU等核心芯片依旧需要进口，如Intel或AMD品牌而下位机控制器、I/O模件和通信设备（如交换机等）使用的CPU、千兆PHY芯 ADC/DAC、MCU、FPGA等核心芯片也均采用进口产品 ü实现DCS自主可控，必须解决好三方面问题： 1）缺少专用芯片的替代技术方案问题 n同时我国整机产品强、核心软件弱，应用软件强、基础软件