▌電力投資重點向運維轉(zhuǎn)變，智能巡檢機器人市場空間廣闊

  2018-2020年國網(wǎng)系統(tǒng)電力巡檢機器人市場空間合計477億元

  我們測算2018-2020年變電站/配電站巡檢機器人市場空間分別為72/405億元。億嘉和招股說明書數(shù)據(jù)顯示，國家電網(wǎng)自2013年開始集采變電站巡檢機器人，截至2017年保有量約1,000臺，2020年國內(nèi)110KV及以上的變電站數(shù)量將超過3萬個，需求缺口大;2015-2017年億嘉和的配電站巡檢機器人銷量分別為50/270/448臺，呈高速增長態(tài)勢。

  如果智能電網(wǎng)無人巡檢推進順利，我們測算2018-2020年國網(wǎng)系統(tǒng)巡檢機器人市場總需求約為477億，年均市場需求約159億;其中，變電站巡檢機器人合計9,000臺，市場空間72億元;配電站巡檢機器人合計8.1萬臺，市場空間405億元。

  預計2016-2020年智能電網(wǎng)總投資保持高位。2010年3月的《國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報告(修訂稿)》顯示，2016-2020年智能電網(wǎng)建設(shè)進入第三階段，投資額為1,750億元，占電網(wǎng)投資比例由11.67%升至12.5%。

  2010年9月的《國家電網(wǎng)公司“十二五”電網(wǎng)智能化規(guī)劃》將第二階段投資總額調(diào)整為2,861億元，占比升至19.07%。2016-2017年國網(wǎng)電網(wǎng)投資為4,964/4,854億元，2018年計劃投資4,989億元，按《規(guī)劃總報告》中12.5%的比例計算，2016-2018年智能電網(wǎng)投資分別為621/607/624億元。

  假設(shè)2019-2020年電網(wǎng)總投資規(guī)模維持在4,900億元左右，我們預計2016-2020年智能電網(wǎng)合計投資將達到3,076億元。我們認為，智能電網(wǎng)投資總額有望保持高位。

  智能運維將成為投資重點。國網(wǎng)“十二五”對電力系統(tǒng)固定資產(chǎn)投資建設(shè)高峰結(jié)束，投資重點將從“基礎(chǔ)建設(shè)”向“運維”轉(zhuǎn)變，基數(shù)龐大的電力設(shè)備的監(jiān)控、維護、保養(yǎng)等需求都將充分釋放。

  美國電力研究院(EPRI)和施工規(guī)范協(xié)會(CSI)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在電網(wǎng)系統(tǒng)實施狀態(tài)檢修可以提高設(shè)備利用率2%~10%，節(jié)約檢修費用25%~30%，延長設(shè)備使用壽命10%~15%。

  現(xiàn)階段國家電網(wǎng)的運營管理能力已經(jīng)跟不上電網(wǎng)發(fā)展的節(jié)奏，國家電網(wǎng)也必將在投資規(guī)劃方面更多地向電力系統(tǒng)運維和管理方向傾斜。

  電網(wǎng)信息化、自動化、智能化升級必將帶來更多高技術(shù)含量的電力二次設(shè)備的投資，我們預計“十三五”期間，電力系統(tǒng)智能巡檢產(chǎn)品及服務(wù)市場將成為電力系統(tǒng)投資的重要“風口”。

  國網(wǎng)規(guī)劃于2018-2020年全面推廣機器人運維應(yīng)用。

  國網(wǎng)“十二五”智能化規(guī)劃已改進變電站運行管理方式，從傳統(tǒng)有人值班逐步向集中監(jiān)控、無人值班方式轉(zhuǎn)變。

  2015年，中國電力科學研究院(國網(wǎng)直屬科研單位)建立智能機器人入網(wǎng)檢測試驗室，并制定出階段性發(fā)展目標:2018年，開展小型化、工具化機器人應(yīng)用試點，建成變電站智能機器人巡檢信息管理平臺;2020年，全面推廣小型化、工具化機器人，在公司系統(tǒng)變電運維班組內(nèi)進行全面配置。

  南網(wǎng)自2016年開始全面推行“機巡+人巡”運維模式。南網(wǎng)公司在2013年底首個變電站智能巡檢機器人投入使用后，推廣應(yīng)用工作開始逐步展開;2016年，南網(wǎng)“十三五”部署全面推行“機巡+人巡”運維模式，指出要推廣智能作業(yè)、無人機、機器人等先進技術(shù)，加快推進設(shè)備在線監(jiān)測、帶電檢測，開展機器代替人、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)的研究應(yīng)用。

  2018年5月，南方電網(wǎng)正式提出《智能技術(shù)在生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用路線方案》，機器人技術(shù)有望全面應(yīng)用于南網(wǎng)系統(tǒng)現(xiàn)場作業(yè)。

  電力系統(tǒng)對智能化巡檢機器人具備較高接受度

  智能化巡檢機器人無論在技術(shù)應(yīng)用和功能實現(xiàn)方面，還是成本控制方面都對電網(wǎng)巡檢運維的安全性、可靠性、穩(wěn)定性產(chǎn)生積極作用，電力系統(tǒng)對智能化巡檢機器人具備較高接受度。

  1) 電力系統(tǒng)安全的必然要求。

  電力系統(tǒng)是一個由眾多發(fā)電、輸電、變電、配電、用電設(shè)備連接而成的大系統(tǒng)，隨著大容量、超高壓、交直流混合、長距離輸電工程的投入運行，系統(tǒng)復雜性顯著提升。

  輸電、變電、配電設(shè)備是電網(wǎng)穩(wěn)定可靠運行的關(guān)鍵，努力提高電網(wǎng)安全運行能力、維護電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定成為國家能源安全的必然要求。而電力系統(tǒng)智能巡

  檢是保證電力設(shè)備健康運行的必要手段，國內(nèi)龐大的電網(wǎng)規(guī)模和輸變電設(shè)備存量，以及智能電網(wǎng)建設(shè)對自動化、智能化設(shè)備的投資，客觀上為電力設(shè)備智能巡檢業(yè)務(wù)提供廣闊空間。

  2) 在線巡檢對傳統(tǒng)巡檢模式必然轉(zhuǎn)變。

  輸電設(shè)備巡檢模式大致可分為故障巡檢(B+M)、周期性巡檢(TBM)和狀態(tài)巡檢(CBM)三種。由于狀態(tài)巡檢可以克服定期檢修方式下的局限性，能夠及時發(fā)現(xiàn)潛伏性故障，降低事故率，并通過提高檢修的針對性，提高設(shè)備使用率，減少停機時間和開停機次數(shù)，延長設(shè)備使用壽命，因此隨著電網(wǎng)規(guī)模擴大與智能化水平提高，這種預防性巡檢必然替代以往傳統(tǒng)的巡檢模式。

  3) 人工替代下電力系統(tǒng)自動化巡檢的必然選擇。

  傳統(tǒng)的變電站、配電站房巡檢主要是通過人工方式，結(jié)合檢測儀器對變電設(shè)備進行簡單定性的檢查，該方式存在勞動強度大、檢測質(zhì)量差、主觀因素多等缺陷。

  近年來，隨著信息技術(shù)發(fā)展和危機監(jiān)控技術(shù)在變電站、配電站房的推廣使用，智能巡檢機器人系統(tǒng)因其靈活的控制/運行方式、不受天氣因素影響等優(yōu)點，逐漸在無人值班或少人值守的變電站和配電站房執(zhí)行巡檢任務(wù)，為及時發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備缺陷，預防事故發(fā)生，確保設(shè)備安全運行發(fā)揮了一定的作用。

  4) 從節(jié)約成本的角度，每臺巡檢機器人相當于6個巡檢人員。

  根據(jù)我們的調(diào)研數(shù)據(jù)，每個變電站平均巡檢人員數(shù)量4人，配置巡檢機器人后每個變電站只需保留一人，每個巡檢機器人服務(wù)兩個變電站計算，則每臺巡檢機器人可節(jié)約巡檢人員6人。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2017年電力、煤氣及水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)就業(yè)人員平均工資約為9萬元/年。

  考慮到電力巡檢人員屬于一線人員，我們假設(shè)其平均工資為6萬元/年，則每臺巡檢機器人每年節(jié)約人員工資36萬元，以每臺變電站巡檢機器人80~110萬元采購成本計算，3年左右即可收回成本。

  ▌AI技術(shù)進步加快電力智能巡檢機器人普及與更新?lián)Q代

  AI直接影響巡檢機器人的功能和應(yīng)用水平，技術(shù)進步將加快智能巡檢機器人普及率與更新?lián)Q代節(jié)奏。AI技術(shù)在電力智能巡檢機器人的應(yīng)用主要包括:自主移動、控制與驅(qū)動、定位導航以及傳感器數(shù)據(jù)采集、圖像處理、語音采集與處理、專家系統(tǒng)分析與決策、大數(shù)據(jù)分析等方面。

  換言之，AI在每一個領(lǐng)域的突破和發(fā)展，都會對電力智能巡檢機器人核心功能、平臺特性、數(shù)據(jù)運維管理、專家決策與預警等起到推動作用。具體來說:

  1) 環(huán)境智能監(jiān)控:環(huán)境健康是設(shè)備安全運行的基礎(chǔ)，在出現(xiàn)危機的條件下，傳感器控制用于調(diào)節(jié)環(huán)境的風機、滅火器、報警器、排水裝置等實現(xiàn)環(huán)境智能監(jiān)控。環(huán)境智能監(jiān)控需要AI在數(shù)據(jù)處理、模式識別、環(huán)境聯(lián)動控制等方面起到重要作用。

  2) 機器人即時定位與地圖構(gòu)建(SLAM):機器人即時定位與地圖構(gòu)建是機器人實現(xiàn)各類采集任務(wù)、運維操作的基礎(chǔ)，而定位的精度、防跌落功能、導航避障功能都有賴于AI算法的先進程度和可靠性。

  3) 機器人控制與決策:機器人在底層伺服驅(qū)動、路徑規(guī)劃、任務(wù)管理等方面均有前饋控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等AI算法的應(yīng)用，未來隨著電力巡檢機器人結(jié)構(gòu)更加多樣化、環(huán)境適應(yīng)性提升以及任務(wù)多樣化，對AI的依賴度將不斷提升。

  4)機器人數(shù)據(jù)采集與處理:AI在視頻、圖像、語音等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，推動了電力巡檢機器人在圖像處理、設(shè)備音頻采集與判斷、傳感器數(shù)據(jù)采集與處理等方面的能力逐步提升。各種深度學習算法的不斷應(yīng)用，將有效提升圖像識別的適應(yīng)性和準確性。

  5) 大數(shù)據(jù)平臺與專家系統(tǒng):數(shù)據(jù)進入平臺后，通過多維度的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，結(jié)合專家系統(tǒng)等管理工具，進行輔助決策與判斷，從而提升運維管理水平。

  ▌電力智能巡檢機器人行業(yè)市場高度集中

  下游客戶采購壟斷地位突出。國網(wǎng)系統(tǒng)(包括后續(xù)的南網(wǎng)系統(tǒng))在電力設(shè)備采購方面壟斷地位突出，采購數(shù)量和采購金額大，因此國網(wǎng)系統(tǒng)對行業(yè)的競爭格局有一定的影響力。具體表現(xiàn)為:(1)國網(wǎng)體系制定了一套復雜的招投標體系，并通過招投標體系制定市場參與規(guī)則;(2)對集中招標的設(shè)備提出產(chǎn)品的技術(shù)、功能認證證書，設(shè)立準入門檻。

  變電站巡檢機器人市場:格局集中

  變電站巡檢機器人行業(yè)市場格局較為集中。變電站巡檢機器人行業(yè)主要參與者有6家:山東魯能、深圳朗馳、億嘉和、浙江國自、浙江大立、杭州申昊。從2016年國網(wǎng)室外機器人集中招標中標數(shù)量/金額來看，山東魯能和深圳朗馳居第一梯隊，市場份額均在25%以上。

  報告來源：華泰證券（肖群稀，章誠，李倩倩）