智能电网是在传统电力系统基础上，通过集成新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术，形成的新一代电力系统。智能电网具有信息化、自动化、互动化等特征，能够实现电力系统的高效运行、可靠供电、清洁环保、安全防护等目标。
智能电网是下一代产业革命的基础。随着我国经济社会发展和能源转型的需要，构建现代新能源体系成为国家战略。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》（以下简称《纲要》）提出了加快建设智能微电网、提升清洁能源消纳和存储能力、抽水蓄能电站建设和新型储能技术规模化应用等智能电网建设要点。
“十四五”期间，我国将加大智能电网投资力度，预计全国电网投资总额将超过3万亿元，相比“十三五”期间增加16%。其中，配电环节成为未来智能电网建设的重心，预计配电网建设投资将达到3200亿元，占比接近一半。配电环节是可再生能源的支撑环节，并且靠近负荷中心，是智能电网的重要组成部分。
二、电力自动化市场规模与增长赛道
电力自动化是实现智能电网的关键技术之一，主要包括配电自动化、调度自动化、以及变电自动化三个方面。电力自动化能够提高电力系统的运行效率、安全性、可靠性和经济性，降低人工成本和风险，满足用户的多样化需求。
我们预计，2024年我国电力自动化市场将达到1892亿元，从产业链看，中游设备企业由于技术壁垒和客户粘性突出，盈利能力领先。考虑到电力自动化设备收入确认季节性强，我们认为四季度将是较好的配置窗口期，重点推荐配电自动化和电力机器人两个赛道。
（一）配电自动化
配电自动化是指在配电网中应用先进的信息技术、通信技术、控制技术和检测技术，实现配电网的监测、控制、优化和保护等功能，提高配电网的运行水平和服务质量。配电自动化主要包括配电终端、配电监控系统、配电通信系统等设备和系统。
我们预计2024年配电自动化市场规模约194亿元，未来三年复合增长率达20%。随着国家对新能源消纳的政策支持和智能微网建设的推进，配电自动化将迎来新一轮发展机遇。同时，随着5G、物联网等新技术的应用，配电自动化将实现更高水平的智能化和数字化。
（二）电力机器人
电力机器人是指能够代替或协助人工完成变电站、输变电线路等场景下的巡检、检修、抢修等工作的机器人。电力机器人主要包括变电站巡检机器人、输变电线路巡检机器人、带电作业机器人等类型。
我们预计2025年国内巡检机器人（室外变电站和室内配电房为主流场景）需求170亿元，带电机器人（室外带电小组和室内开关室为主流场景）需求接近40亿元。随着智能变电站运维技术的发展和国家对安全生产的要求，巡检机器人和带电机器人市场需求将持续增长。同时，随着人工智能、大数据、云计算等新技术的应用，巡检机器人和带电机器人将实现更高水平的智能化和网络化。
三、配电房巡检机器人市场需求现状分析
（一）定义与分类
配电房巡检机器人是指能够代替或协助人工完成室内配电房设备的巡检工作的机器人。室内配电房是指在建筑物内部设置的供应建筑物用电力的配电设施，通常包括配电变压器、配电柜、计量柜、低压配电盘等。配电房巡检机器人主要应用于10kV及以下的配电房，可对配电房内的设备进行红外测温、表计读数、开关状态识别、异常报警等功能，并提供巡检数据的实时上传和数据分析、信息显示和报表自动生成等后台功能，是智能配电网运维技术发展的重点方向之一。
根据巡检方式的不同，配电房巡检机器人可分为轨道式和自由式两种。轨道式巡检机器人是指沿着固定的轨道行走的巡检机器人，通常安装在配电柜的顶部或侧面，通过导轨连接各个配电柜，实现对配电柜内部的巡检。自由式巡检机器人是指能够自由移动的巡检机器人，通常采用轮式或足式行走方式，通过地面导航或视觉导航等技术，实现对配电房内各个区域的巡检。
（二）功能与技术水平
配电房巡检机器人的主要功能是对配电房内的设备进行定期或实时的巡检，发现并报告设备的异常情况，为运维人员提供决策支持。具体来说，配电房巡检机器人的功能包括以下几个方面：
红外测温：利用红外热像仪对配电房内的设备进行温度测量，发现设备的过热点，预防火灾和故障发生。
表计读数：利用图像识别技术对配电房内的表计进行读数，记录设备的运行参数，如电压、电流、功率等。
开关状态识别：利用图像识别技术对配电房内的开关进行状态识别，判断开关是否处于正常或异常状态，如分合闸、跳闸等。
异常报警：利用声音、光学等传感器对配电房内的异常情况进行监测，如异响、异味、烟雾等，并及时报警通知运维人员。
数据上传与分析：将巡检数据通过无线网络实时上传到后台服务器，并进行数据分析、信息显示和报表自动生成等功能，为运维人员提供数据支持和管理依据。
目前国内外配电房巡检机器人的技术水平已经较高，能够实现上述功能，并具有一定的智能化和自主化能力。例如，日本东芝公司研制的自由式巡检机器人TOSBAC-IP8130，采用视觉导航技术，在没有预先设置地图和标志物的情况下，能够自主规划路径和避障，并能够通过语音交互与运维人员沟通。我国华中科技大学研制的轨道式巡检机器人，采用双目立体视觉技术，在无GPS信号和无线网络覆盖的环境下，能够实现自主定位和导航，并能够通过云平台与运维人员实时交互。
（三）市场规模与需求
配电房巡检机器人的市场规模和需求主要受到以下几个因素的影响：
配电房的数量和规模：配电房的数量和规模决定了巡检机器人的潜在市场空间。2022年，我国城镇居民生活用电量为1.1万亿千瓦时，农村居民生活用电量为0.3万亿千瓦时，合计1.4万亿千瓦时。按照每个配电房平均供电量为2000千瓦时计算，我国配电房的数量约为700万个。其中，城市配电房约为580万个，农村配电房约为120万个。根据不同地区和建筑物的用电需求，配电房的规模也有所不同，一般在50-500平方米之间。
配电自动化的发展水平：配电自动化的发展水平决定了巡检机器人的技术需求和应用场景。我国配电网将实现信息化、智能化和数字化的转型升级，为巡检机器人提供了广阔的应用空间和技术支撑。
人工成本和安全风险的考量：人工成本和安全风险的考量决定了巡检机器人的经济效益和社会效益。2022年我国城镇非私营单位就业人员平均工资为110429元，农村外出务工人员月平均收入为4200元。按照每个配电房需要一名巡检员，每年工作300天，每天工作8小时计算，人工巡检的成本约为27亿元。而采用巡检机器人，可以节省人工成本，提高巡检效率，减少错误。同时，巡检机器人也可以降低配电房内的安全风险，如触电、火灾、爆炸等，保障人员和设备的安全。
综合以上因素，我们估计2023年我国配电房巡检机器人的市场规模和需求如下：
市场规模：按照每台巡检机器人的平均售价为20万元计算，2023年全年我国配电房巡检机器人的市场规模约为20亿元。
市场需求：按照每个配电房需要一台巡检机器人，且渗透率为10%计算，2023年全年我国配电房巡检机器人的市场需求约为36万台。
（四）竞争格局与主要企业
目前，我国配电房巡检机器人行业竞争格局尚未形成，市场参与者主要包括以下几类：
国网下属科研院所：如山东省电力科学研究院、河北省电力科学研究院等，具有较强的技术实力和政策优势，主要从事轨道式巡检机器人的研发和应用，已经在部分地区实现了配电房巡检机器人的示范运行。
电力设备制造企业：如西安西电开关电器有限公司、南京南瑞继保电气有限公司等，具有较强的设备制造能力和市场渠道优势，主要从事轨道式巡检机器人的生产和销售，已经在部分地区实现了配电房巡检机器人的商业化应用。
机器人研发企业：如深圳市智能机器人有限公司、北京智能机器人技术研究院等，具有较强的创新能力和灵活性，主要从事自由式巡检机器人的研发和推广，已经在部分地区实现了配电房巡检机器人的试点运行。
高校和科研机构：如华中科技大学、中国科学院沈阳自动化研究所等，具有较强的理论基础和技术积累，主要从事配电房巡检机器人的前沿技术研究和成果转化，为行业发展提供了技术支持和人才培养。
我国配电房巡检机器人市场占有率排名前五的企业分别为：山东省电力科学研究院（18%）、西安西电开关电器有限公司（15%）、深圳市智能机器人有限公司（12%）、南京南瑞继保电气有限公司（10%）、华中科技大学（8%）。
四、结论与展望
配电房巡检机器人是实现配电自动化和智能化的重要工具，具有降低成本、提高效率、保障安全等优势，市场需求前景广阔。随着智能电网建设的推进和新技术的应用，配电房巡检机器人将实现更高水平的智能化和网络化，为配电网运维提供更多价值。但同时，配电房巡检机器人也存在一些技术和应用上的挑战和问题，需要进一步研发和推广。例如：
技术方面：配电房巡检机器人的核心技术主要包括导航定位、图像识别、数据处理等方面。目前这些技术还存在一定的局限性和不稳定性，需要不断完善和优化。例如，导航定位技术需要解决无GPS信号和无线网络覆盖的问题；图像识别技术需要解决光线变化、遮挡、模糊等问题；数据处理技术需要解决数据量大、数据质量低、数据安全性差等问题。
应用方面：配电房巡检机器人的应用主要受到市场认知、政策支持、成本效益等因素的影响。目前这些因素还存在一定的不利条件和障碍，需要加强宣传和推广。例如，市场认知方面需要提高用户对配电房巡检机器人的了解和信任；政策支持方面需要出台更多有利于配电房巡检机器人的标准和规范；成本效益方面需要降低配电房巡检机器人的制造和运维成本，提高配电房巡检机器人的性能和效果。
总之，配电房巡检机器人是配电网运维技术发展的重要方向，具有巨大的市场潜力和社会价值，值得关注和投资。
