公用事业行业周报:AI如何在电力行业落地?

类别:行业 机构:国海证券股份有限公司 研究员:杨阳 日期:2023-03-27

  投资要点:

      2023 年2 月,由南方电网举办的“第四届电力调度AI 应用大赛”落幕,赛时开发的AI 调度员和同期经验丰富的人工调度员相比,计算时间从分钟级提升到秒级,清洁能源消纳提高到99%。

      AI 技术有望对电力系统有序运转、新能源高效消纳等业务形成强有力的助力和支撑,我们对电力行业有哪些AI 具体应用场景和当前实际应用案例进行探讨。

      电力系统:优化调度。新型电力系统下,新能源大规模接入对电网稳定性和消纳能力提出更高要求,电网需要实时性更强的调度能力,可以采用人工智能技术进行功率预测、实时控制调度、调控终端有缘配电网、调节负荷,让各环节调度更精细化。例如,2021年8 月,南方电网推出调度云超算平台,每秒钟可进行825 万亿次浮点运算,节点性能较普通云服务器提升5 倍,提高电力决策效率。

      发电侧:新能源发电功率预测。新能源发电具备随机性、间歇性特点,发电企业需向调度机构报送短期功率预测、超短期功率预测两类数据文件接受考核。新能源发电功率预测主要基于算法模型和气象预测,可通过AI 技术基于天气预报、天气实况、场站出力等数据优化预测模型,提高新能源发电功率预测速度和准确度,保障电网安全运行和电力可靠供应。例如,在南网的调度云超算平台,“未来7 天台风9 公里预测业务”从8 小时缩短至1.7 小时,效率提升4 倍以上。

      电网侧:智能监测巡检。可通过机器人、视频监测装置、监测传感装置等采集数据,进一步通过输电通道、变电站运检图片识别模型、主变压器声纹识别模型等进行输配电智能监测和无人化智能巡检,以实现异常检测和故障定位。例如,2022 年江苏地区无人机累计巡检45.2 万余基,无人机规模化水平同比提升192%。中科南京人工智能创新研究院表示,基于前端AI 分析的无人机巡检效率是传统巡检效率的20 倍以上。

      用电侧:负荷预测与管理。AI 技术可以通过分析历史负荷数据和其他相关数据,预测未来负荷需求,为虚拟电厂调度提供决策,以避免负荷不足或超负荷情况的发生。例如,南方电网2020 年3 月推出“AI 负荷预测”系统,截至2022 年10 月,南方五省区96 点AI负荷预测年度平均准确率97.4%,较人工预测提升0.6%。

      行业评级及投资策略 行业方面,随着AI 在电力系统中应用场景更加明确,应用范围更加广泛深入,新型电力系统运行效率有望提升,新一代数字电网建设将更加完善。维持“推荐”评级。个股方面,推荐负荷聚合商朗新科技,建议关注全环节设备及软件标的国电南瑞,发电侧建议关注国能日新、恒华科技;电网侧建议关注智能巡检运维标的泽宇智能、智洋创新、云涌科技、煜邦电力、威胜信息等、智能巡检机器人亿嘉和、申昊科技等;用电侧建议关注虚拟电厂标的安科瑞、东方电子、恒实科技等。

      风险提示 政策变动风险;技术进步不及预期;应用场景拓展不及预期;下游需求不及预期;行业竞争加剧;重点公司业绩不及预期。