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1、数字化水电站兴起
未来水电站的发展将逐渐实现数字化、智能化。数字化水电系统可以实现水电与其他可再生能源协作,提供更具灵活性的电能来提升系统的辅助服务能力。不仅可以解决水电站在运作、维养、监管、分析等多流程中存在的隐性问题,并通过优化发电与调度安排,提升发电产能,实现经济效益增长。
2、未来水电站的发展将逐渐实现数字化、智能化。数字化水电系统可以实现水电与其他可再生能源协作,提供更具灵活性的电能来提升系统的辅助服务能力。不仅可以解决水电站在运作、维养、监管、分析等多流程中存在的隐性问题,并通过优化发电与调度安排,提升发电产能,实现经济效益增长。
3、将可视化与 GIS、粒子仿真、虚拟现实、边缘计算等技术相结合,数字孪生闽江流域水利工程,实现坝、堤、溢洪道、水闸、渠道、渡漕、筏道、鱼道、水电站、水质、环境、水位、降雨等的实时监测,实现对水力资源的可持续利用。
4、通过 Hightopo将水电站厂房、生态鱼道、泄洪闸门等进行数字孪生,在云上打通虚拟和现实。集成业务系统中传感器采集的不同方面数据(例如生物信息、气象信息、水位水头信息、闸门启闭耗时、泄洪闸门开度等),然后通过接口的形式实现数据对接。虚拟模型可用于运行模拟和研究性能,可以将研究结果用于水电站运行效率的提升。
5、水电项目会影响上游和下游的水生生态系统,应当建造人工繁殖放流(如增殖站)、过鱼设施(工程补偿措施,如鱼道等)、自然保护区或其它补救措施维护生态平衡。通过 Hightopo构建的可视化鱼道模块,清晰地展示出鱼道外观、结构、过鱼种类、洄游路线,让人了解鱼道的构造和运行原理。
6、水电项目会影响上游和下游的水生生态系统,应当建造人工繁殖放流(如增殖站)、过鱼设施(工程补偿措施,如鱼道等)、自然保护区或其它补救措施维护生态平衡。通过 Hightopo构建的可视化鱼道模块,清晰地展示出鱼道外观、结构、过鱼种类、洄游路线,让人了解鱼道的构造和运行原理。
7、水电站水库能发挥滞洪和蓄洪作用。在水库溢洪道设置闸门,通过改变闸门开启度来调节下泄流量的大小。由于有闸门控制,防洪限制水位可以高出溢洪道堰顶,并在泄洪过程中随时调节闸门开启度来控制下泄流量,达到滞洪目的。蓄在水库的一部分洪水可在枯水期有计划地用于兴利需要。
8、通过智慧水利水电工程案例可直观地查看大坝主体数个泄洪闸门实时的启闭状态,辅以气象信息、水位信息数据显示,帮助集控中心的人员在汛期及时作出决策。
9、大型水电站都具有装机容量大的特点,影响着区域供电。一旦站内的水库、大坝(含副坝)、发电厂房、引水渠等发生故障,将造成大面积停电,严重影响社会的和谐稳定。水电站的智慧安防系统关联站内监控信号源,显示现场监控画面,对区域闯入、烟火、故障等进行监测,保障站内设施设备的良好运行。3D场景内图标可点击查看相应监控画面、人员名称、报警时间、报警详情。
10、将 GIS创新融入中,为可视化赋予更强大的地理智慧。支持接入多源异构数据,标注各个水电站位置信息,即时还原高精度真实现场。采集江河流域范围内的 DOM(数字正射影像)和 DEM(数字高程模型)数据,以真实的城市河道现状信息和周边景物信息为依据,对河道、河底的三维空间数据进行三维几何建模;然后叠加精细建模的水电站模型,并进行渲染优化;最后采用显示列表、纹理优先级、细节层级模型(LOD)等Hightopo渲染技术,实现三维河流实时逼真的虚拟场景显示,并提供丰富的人机交互手段。
11、力场粒子效果仿真模拟出江流流动,结合不同流速区间对应的不同粒子颜色,对流场进行渲染,实时展示流速数据。
12、仿真分析技术的应用范围涵盖社会的诸多方面,结合 Web可视化引擎为工程仿真、气象预报、生命科学、科研教育、电力系统、交通运输、工业制造等不同领域的发展起到了推动作用,为不同的行业发展注入了新的动力。
13、水力发电与航运、养殖、灌溉、防洪和旅游组成水资源综合利用体系,让水力资源得到最大利用。未来,水电站的自动化、远动化等也将进一步完善推广;发展远距离、超高压、超导材料等输电技术,将有利于加速中国西部丰富的水力资源开发。
1、水利作为国民经济体系的组成部分,在我国具有特殊而重要的地位,发挥着防洪保安全、支撑经济社会发展、维护自然生态健康的基础性作用。
2、河湖环境的优美宜居建设任重道远,河湖是水资源的主要载体,具有自净化、引导水流、保护环境、滋润土地、弥补地下水一系列功能,在大自然生态系统中具有独特的作用,是自然界和人类社会维持运转的最主要的要素之一。近年来,河湖在提供基本水源基础上,其环境功能越来越受到人们的重视,河湖环境独有的自然生态、蜿蜒曲折、滋养森林、调节气候等方面特点,都使得河湖周边土地环境更适宜人类生存和发展。绿水青山就是金山银山,河湖环境扮演着“绿水”的重要角色,是提升人们高质量生活水平不可或缺的自然环境资源,河湖环境的改善和保持将是我国在新的历史发展阶段及以后长期发展的重要需求。
3、河湖环境的改善包括河内水量的充足、与历史水量相比的保持量、水质的安全、岸线的亲水程度、植被以及主要动植物的完整性、流域内水环境的改善等等,特别是针对我国地形复杂,地貌多样等特性,优美宜居的理想河湖环境建设任重而道远。
4、当前水利工程企业化管理将成为水利工程运行管理的主流,随着水利工程数量的不断增多,逐步建立了相应的工程管理技术规范,建立高效、低成本和安全的模式将是今后需要面对的重点问题。可视化技术与 GIS、粒子仿真、虚拟现实、边缘计算等技术相结合,数字孪生闽江流域水利工程,实现坝、堤、溢洪道、水闸、渠道、渡漕、筏道、鱼道、水电站、水质、环境、水位、降雨等的实时监测,实现对水力资源的可持续利用。
5、利用三维组态还原电力生产过程,监控机组运行状态,提高发电效率。支持集成各类视频资源形成统一的视频流,Hightopo自研数字孪生技术关联坝顶、发电机层、配电室摄像头的视频信号源。通过场景交互来调取相应监控视频,满足运维人员的实时态势感知、历史数据回溯比对等需求。
6、进入主厂房后,支持以第一人称视角自由漫游(W A S D方向键结合鼠标操作),可查看发电机详细运行参数、摄像头监控画面等信息。支持绘制并保存常用巡检路线,每次进入后按照固定路线自动漫游,满足个性化的巡检需求。通过巡检模拟人或者巡检车巡检的过程,经过设备时可以停留查看设备信息。
7、大型水电站都具有装机容量大的特点,影响着区域供电。一旦站内的水库、大坝(含副坝)、发电厂房、引水渠等发生故障,将造成大面积停电,严重影响社会的和谐稳定。水电站的智慧安防系统关联站内监控信号源,显示现场监控画面,对区域闯入、烟火、故障等进行监测,保障站内设施设备的良好运行。3D场景内图标可点击查看相应监控画面、人员名称、报警时间、报警详情。
8、2D界面标注了摄像头分布情况、视频统计、行为分析报警、站内人员分布、人员报警等信息。通过可视化系统,可将视频监控系统、出入口管理系统、智能一卡通系统、入侵报警系统、作业过程管理系统、周界水域侦测系统、应急指挥系统等进行融合管理。
9、采集江河流域范围内的 DOM(数字正射影像)和 DEM(数字高程模型)数据,以真实的城市河道现状信息和周边景物信息为依据,对河道、河底的三维空间数据进行三维几何建模;然后叠加精细建模的水电站模型,并进行渲染优化;最后采用显示列表、纹理优先级、细节层级模型(LOD)等渲染技术,实现三维河流实时逼真的虚拟场景显示,并提供丰富的人机交互手段。
10、能根据历史水位数据模拟出江流周边岸线变化情况,有助于判断水位临界值,提前调节水位,防止发生洪涝灾害或者提前通知周边居民转移。
11、基于已采集的江流、水库水质历史数据,使用HT云图渲染技术,取出某段立体水域,将水质数据的高低,用立体云图展示,并支持操作时间轴,反演全年的水质变化情况。根据推演数据判断水中化学残留物的含量、水中盐分、下游河水含盐量、水中血吸虫数量、微生物及细菌的数量、水生植物及藻类数量等。当出现严重水质问题时,及时采取补救措施。
12、目前,单一性质的水利工程项目越来越细化,造成众多单个项目规模很小,但项目立项的前期工作仍然复杂,因此如何合理设置项目规模以提升立项速度和管理效率,已经成为共识。此外,山水林田湖草是相互联系的整体,适合综合治理,也有很多项目本身就具有综合性特点,拥有多种用途,如水库大坝坝顶是交通要道,水库成为了湖泊,很多项目覆盖水资源的全产业链环节合并开展、统一经营等等。
当前的中国电线电缆市场已经成为了全球第一大市场,产能、产量与需求量都以处于全球领先位置,这也包括有中国上万家电线电缆企业满足了国内外的线缆产品需求。但是同时也带来了负面效应,大量的中小电缆企业在中低端产品中的激烈竞争,扩大规模、低价竞争等竞争策略逐渐形成电线电缆行业的恶性循环。
1、全球最大的市场领先的工业配套产值
近年来,随着中国电力、石油、化工、城市轨道交通、汽车以及造船等行业快速发展和规模的不断扩大,特别是电网改造加快、特高压工程相继投入建设,以及全球电线电缆产品向以中国为主的亚太地区转移,中国电线电缆行业市场规模迅速壮大,电线电缆制造业已经成为电工电器行业二十余个细分行业中规模最大的行业,占据四分之一的比重。
根据Wind数据显示,近年来我国电线电缆行业规模扩张有所放缓,2015-2020年我国电线电缆销售收入总体呈波动变化的趋势。由于近年来我国宏观经济疲软和制造业去产能的影响,电线电缆行业一度出现规模下滑,并在2018年达到低谷,达到0.99万亿元。随着我国对新能源等投资的加快,电线电缆行业开始缓慢复苏。2020年电线电缆销售收入达1.08万亿元,同比增长5.02%。
在电线电缆细分市场方面,电力电缆和电气装备电缆市场需求处于前列。2018年电力电缆市场规模占比为36%,电气装备电缆占比为20%,裸电线为和绕线组合计31%。由于我国2019年与2020年对于海上风电装机进行补贴,新能源汽车需求的崛起,轨道交通等基础建设的快速发展,电力电缆和电气装备电缆在需求端有了较大的增长。
前瞻初步预估,2020年电力电缆约占总电线电缆规模的39%,电气装备约占总规模的22%,裸电线和绕线组合计占总规模的28%,通信电缆较2018年下滑1个百分点,占比为8%。
2、市场空间广阔外资与国内企业同台竞争
从竞争格局上看,电线电缆行业可以分为三个阵营:第一阵营是以耐克森、比瑞利、古河、日本住友电工等为代表的国际知名企业,规模较大,技术先进,在高端市场上竞争优势明显;第二阵营是在国内电缆行业中处于领先地位的龙头公司、以及在某些产品领域内占有一定垄断优势的企业,如宝胜股份、亨通光电、中天科技、青岛汉缆、浙江万马等;第三阵营是为数众多的其他规模较小的区域性中小企业。总体来看,快速发展的中国市场、较低的制造成本吸引了中外线缆制造商,现已形成共同竞争的局面。
与此同时,在国内本土企业竞争方面,近年来本土企业呈现“强者恒强,弱者更弱”的态势。一些重点企业,如亨通、宝胜、中天近年来一直保持非常强的增长势头,连续过年入选中国线缆行业最具竞争力企业20强,根据中国电器工业协会发布的《2020年中国线缆行业最具竞争力企业20强》名单显示,亨通集团、宝胜股份、中天科技分别位居榜单前三。
3、市场集中度低未来的激烈竞争仍将继续
发达国家的电线电缆行业经过多年发展,特别是面对原材料价格波动,小企业逐渐退出市场,产业集中度大幅提高,美国前10名线缆制造商(如通用、百通、康宁、南线等)占据了市场份额的70%左右;日本7大线缆企业(如古河、住友、滕仓、日立、昭和等)占市场份额的65%以上;法国五大线缆企业(耐克森、新特等)包揽了法国市场的营业额,占据了法国市场份额90%以上。而中国整个电线电缆行业集中度极低,CR10约为18%。
前瞻根据中国电线电缆行业销售规模,结合行业本土企业电线电缆产品销售收入进行分析,2020年,我国电线电缆行业CR5为12%,CR10约为18%,CR20仅为23%,行业的市场集中度较低。
4、线缆企业主营业务规模已形成不同梯队
通过分析电线电缆行业上市企业经营情况借以窥探整个行业的经营情况。目前,我国电线电缆行业上市公司有20余家,前瞻选取了12家电线电缆行业上市公司中2020年电线电缆收入占营业收入80%以上的代表性上市企业,并按照电线电缆收入规模的不同将上市公司分成4个梯队,每个梯队选取了3家代表性企业。
如下图所示,当前我国的电线电缆企业就营收规模而言已经开始分化,形成了不同的竞争梯队。这12家电线电缆行业上市企业基本情况如下:
5、线缆企业营收持续增长利润开始滑坡
从营业收入来看,2016-2020年,上述12家电线电缆行业代表性上市公司的营业收入总和持续上升,2020年上述12家上市公司营业收入总和为1232亿元,同比增长7.37%,增速较2019年有所上升。从利润总额来看,2016-2020年,上述12家电线电缆行业代表性上市公司的利润总额波动变化,总体利润总额于2018年后出现一定幅度的下滑,2020年上述12家上市公司利润总额总和为29.33亿元,同比下降28.06%。
总体看来,2020年受疫情影响,行业的营业收入保持了正向增长说明行业有一定程度的复苏,但利润总额出现了较大幅度的下降,主要由于远东股份因公司经营原因出现大额亏损脱离行业,综合来看,行业经营效益开始复苏,形势向好。
6、线缆企业毛利率相对稳定总体表现良好
从毛利率来看,2016-2020年,上述12家代表性上市公司中除宝胜股份和通达股份外,其他公司的毛利率基本在10%以上,整体上来看2017-2019年,这12家上市公司的平均毛利率呈现上升的趋势,2019年,平均毛利率达18.03%,表明行业的盈利能力良好。
整体看来,行业的毛利率水平不算太高,尤其是近年来,行业中参与者数量增加导致价格竞争加剧,行业的利润空间持续压低,加之原材料市场价格波动较大,毛利率也受到相应影响。2020年,受疫情影响,平均毛利率出现下降,为17.25%。总体看来,行业的盈利能力有待增强。
——更多数据请参考前瞻产业研究院《中国电线电缆行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》