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天然气行业快速增长加速了燃气表的发展,中国燃气表行业发展概况及智能燃气表行业发展总结与展望[图]

2019年04月19日 13:18:17字号:T|T

    一、天然气行业增长空间大

    1、需求情况分析:天然气发展空间大

    政策推动天然气产业发展,行业发展潜力巨大。根据《能源发展“十三五”规划》、《天然气发展“十三五”规划》、规划到2020年我国天然气产量将达2070亿方,年均增速8.9%;气化人口4.7亿,年均增速10.3%;天然气占一次能源消费比例8.3%~10%;管道里程10.4万公里,年均增速10.2%。

“十三五”天然气相关指标

数据来源:公开资料整理

    相关报告:智研咨询发布的《2019-2025年中国天然气行业市场供需预测及发展前景预测报告

    在“煤改气”相关政策推动下我国天然气消费增长迅速。我国天然气消费量从2015年的2038亿立方米提升至2017年的2537亿立方米,同比增速从2015年的3%提升至2017年的15%。相关政策补贴有力,极大推动了过去几年的天然气需求增长。

天然气消费量增长迅速

数据来源:公开资料整理

    从能源消费结构上看,天然气消费占比提升速度在未来将有更大增长。在当前低碳经济时代里,在我国当前能源结构以煤炭为主的时期,大力发展天然气势在必行。从消费结构上来看目前我国煤炭消费占一次能源比重远超世界、美国水平,高达60.42%,天然气消费占一次能源比重仅6.6%左右,和世界占比23%、美国占比28%有巨大差距。按照2015年到2017年天然气占比提升0.4%,要达到“十三五”规划的到2020年天然气占比8.3%最低目标,预计未来天然气消费替代煤炭速度将加快。工业用天然气需求是拉动天然气占一次能源比重提升的主要力量。工业用天然气比重是民用的4倍,天然气消费量增速8%比民用高2%。

2017中国能源消费结构以煤炭为主

数据来源:公开资料整理

2017世界能源消费结构

数据来源:公开资料整理

    天然气需求存在季节性不平衡,在供暖期间需求更加旺盛。在西气东输沿线城市的TOP合同中,规定日负荷波动系数为0.9~1.2,其峰谷差为1.33,下图所示峰谷差大于该系数。季节性不平衡的矛盾已经成为天然气产销过程最为突出的矛盾。需求端季节性大幅的波动,导致供给季节性不足。

五城夏季与冬季用气量比较

城市
夏季用气量/冬季用气量
北京
1:10
吉林
1:4
济南
1:3
潍坊
1:2.5
南京
1:2

数据来源:公开资料整理

    2、)供给情况分析:供需剪刀差、对外高依存,油价带动气价上涨

    天然气的来源1)国产天然气:主西南部的鄂尔多斯、塔里木、四川、柴达木、松辽和珠江口盆地,占全国总量的88.2%。分地区看,陕西、四川和新疆是我国天然气,合计占全国总产量的73.1%。主要通过西气东输工程这些利用管道运输的方式进行的天然气输送。2)进口气:管道气主要来自土库曼斯坦,俄罗斯在建;LGN:一半来自澳大利亚,卡特尔占两成,其他少部分来自印度尼西亚、马来西亚和美国。

    我国天然气供给存在剪刀差,供给缺口扩大、进口依存度提高。2018年1-11月天然气产量1438亿立方米,同比增长6.6%,表观消费量2536亿立方米,同比增长18%。产量与需求之间存在巨大缺口,且产量增长明显弱于消费增长,导致缺口不断扩大。缺口的扩大,导致对外依存度不断提高。1-11月,我国进口天然气8119万吨,同比增长33.8%。我国天然气对外依存度已经从2008年的4%增长到2018年1-11月的44%。这种对进口高依存现状,是由于进口LGN定价机制决定的。

图15:天然气供给缺口在放大

数据来源:公开资料整理

国产供给不足、天然气对外依存度高

数据来源:公开资料整理

    进口天然气定价与国际油价挂钩。亚太地区LNG进口长协中,70%的价格与国际油价挂钩,天然气价格受到国际原油价格影响很大。过去几年国际油价处于低位,进口LGN到岸价格也处于低水平。2014年6月~2016年1月由于美国页岩油革命,油价大跌。布伦特油价从113美元/桶高位,最低降至31.55美元/桶,跌幅达到70%以上。低油价水平促使天然气进口价格较低,我国放缓了对天然气的勘探进度。受低油价影响,国内天然气勘探投资从2013年的786亿元降到2016年的528亿元,降幅达33%;开发投资从2013年的峰值2876亿元降到2016年的1333亿元,降幅达54%。2017年年末,由于国际形势动荡,国际油价稳步上升,气价开始回暖。全国油气资源勘查开采投资大幅增长。全国油气(包括石油、天然气、页岩气、煤层气和天然气水合物)勘查与开采投资分别为597.46亿元和1629.02亿元,同比增长13.3%和22.2%。

历史油价低,我国放缓勘探采掘投资

数据来源:公开资料整理

由于油价上升,LNG天然气到岸价已翻倍

数据来源:公开资料整理

原油涨价是天然气增产的市场动力

数据来源:公开资料整理

油价回升,LGN到岸价与管道天然气售价倒挂

数据来源:公开资料整理

    3、天然气需求增长确定性高,储气调峰成保供良方

    我国天然气需求端在政策推动高速增长,需求具备季节性特点,在供暖月份需求明显上升;供给端由于历史原因依赖进口,在国际局势不稳定,油价上涨带动天然气上涨的背景下,保供面临巨大压力。考虑到能源安全,天然气供给紧张现状亟待解决。未来由于需求端存在季节性特点,储气调峰功能将成为天然气季节性紧张的解决良方;在我国东部海上进口LNG上涨背景下,西部气东输供给量可能有所增加。

    二、燃气表行业发展概况:天然气发展促成长,智能表加速渗透是趋势

    1、民用燃气表发展历程

    燃气表是燃气系统的重要组成部分,对燃气企业的安全运营、服务质量、经济效益等都有着较大的影响。随着经济社会的发展以及天然气阶梯气价政策的实施,新时期燃气企业所面临的入户抄表、安检、监管、调价、结算、事故等问题日益突显。燃气企业一方面要实现发展盈利的目标,另一方面还应及时、准确地将分散的用户数据采集回企业,为后续的经营做决策。燃气计量仪器作为用户用气数据采集的终端设备,是燃气企业实现智能化管理的前提,也是进一步实现大数据服务的关键。传统的燃气表显然已经达不到这样的要求,跨界合作应运而生,借助通讯技术、物联网技术,燃气仪表在智能化的道路上越走越远。

    一般理解在燃气基表上加入某些模块,实现数据采集、传输、控制等功能的燃气表可称为智能燃气表。国外的智能燃气表最早1983年在日本使用,我国的智能燃气仪表从1995年研制IC卡表开始起步。目前国内外在智能燃气仪表技术上差距不大,均在物联网智能燃气表阶段发力布局。从智能燃气仪表的发展来看,智能燃气仪表从最初的只能实现预收费和控制功能发展到目前集数据感知、空中储值、查询、远程监控、实时预警等功能为一体的过程一共经历了三个发展阶段。国内燃气表市场正由传统型转向智慧型,智能表结合远程监控抄表系统成为燃气市场的主流产品。在中国计量协会发表的《膜式燃气表产业现状与发展展望》中,预测了传统皮膜表及智能表市场规模的分析和展望。虽然两者的用量均有正面增长,但智能表的上升幅度已远超皮膜表。以每年20%的增长率,智能表的市场占有率将从2008年的25%升至2015年的35%。近年来,阶梯气价的推行对天然气计量方式无疑带来了新的要求,这直接催生了对于燃气表的需求,2017年我国燃气表产量达到4680万台。
供需平衡现状总结

2015-2017年我国燃气表产量分析

数据来源:公开资料整理

2015-2017年我国燃气表销量分析

数据来源:公开资料整理

    2、民用燃气表增长情况分析

    新增需求:气化人口增加带动燃气表需求增加。根据天然气“十三五”规划,气化人口从2015年的3.3亿人增长至2020年的4.7亿人,城镇人口天然气气化率在2020年将达57%。气化人口每年约增长10%,气化人口增长源自于天然气在城镇人口中渗透率的提升和城镇人口基数的提升。按照每年气化人口增加10%,国家统计局公布的平均每户家庭人口3人测算,2018/2019/2020年每年增加气化人口3600/4000/4350万人,对应燃气表新增需求1200/1333/1450万台。

城镇化和天然气普及应用是源动力

数据来源:公开资料整理

    存量更新:根据国家计量检定规程JJG577-2005《膜式燃气表》规定,以天然气为介质的燃气表使用期限一般不超过10年。西气东输等大型民生工程的天然气用户逐渐开始进入换表期。并随着整体存量用户的增长,到期更换表具的需求也会有一个较为稳定的增长。2008-2010年间,新增燃气表的数量显著高于2003-2007年,三年平均新增户数为852万户,相比2007年新增量增长26.6%。以十年为更新周期,假设50%更新比例,2008/2009/2010年新增天然气人口0.22/0.27/0.29亿人,每三人一户增加燃气表需求1台,2018/2019/2020年的燃气表更新需求大约为367/450/483万台。

新增用气人口(亿人)

数据来源:公开资料整理

    3、民用燃气表行业发展趋势分析

    物联网表是物联网应用场景之一。物联网是通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,根据需要实现物品互联互通的网络连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统;从结构上看,物联网包含感知层、网络层和应用层。

    物联网燃气表高度契合物联网的应用场景和数据的综合服务。物联网技术路径来看,全面感知、可靠传输和智能处理构成了物联网架构内部传导顺序和技术特征,也揭示了该技术的发展路径。第一步,是利用传感器、RFID等对外界环境(工业互联网指机器运行信息)进行感知,第二步,传感器所获取的信息经由网络层实时传输到数据云平台上,第三步,利用云计算、数据挖掘和数据处理技术对海量的数据进行处理、对机器运行的状态进行跟踪和反馈。

    物联网表满足天然气行业调峰需求。由于前文提到的天然气供需问题,2018年5月国家发展改革委出台《理顺居民用气门站价格方案》。《方案》实施后,天然气所有门站价格将实行根据基准价格上下浮动的管理模式。供需双方利用弹性价格机制,在全国特别是北方地区形成灵敏反映供求变化的季节性差价体系,消费旺季可在基准门站价格基础上适当上浮,消费淡季适当下浮,利用价格杠杆促进削峰填谷,鼓励引导供气企业增加储气和淡旺季调节能力。随着居民用气价格的频繁调整,燃气企业所面临的入户抄表、监管、调价、结算等问题将日益凸显。使用传统燃气表,燃气公司将无法在时间和计量上做到精准调价,居民用气价格调整政策的实施将会大大折扣,而物联网表能实现节约抄表成本、气价智能调整、防偷气等显著优点,完美契合天然气调峰需求,未来渗透速度必定将大大提升。

    物联网表大家族中NB-IoT表优点明显。物联网燃气表的数据传输采集的特点是:设备量大,设备静止不动,传输距离远、频次低、数据量小,与人的连接不同,物联网设备数据以上行为主,要求功耗低。根据燃气表数据传输特点,陆续诞生了三类物联网智能燃气表:2G类:GSM/GPRS/CDMA智能燃气表;LoRa扩频物联网智能燃气表;NB-IoT窄带物联网智能燃气表。NB-IoT表有其超长续航和安全性高的优势,优点凸出。

    NB-IoT表模组量产,获电信运营商补贴加强,成本降低。NB-IoT之前之所以推广不够迅速一个重要原因是成本高,约比2G表高出100元/台。在2017年底,英特尔、联发科、中星微电子这些主要芯片厂商已经实现了NB-IoT表的量产,随着产量的增加,规模效应对NB-IoT表价格较高的问题将有效改善。其次中国电信2017年第四季度对NB-IoT模块进行促销活动补贴由20元提升到30元,预计未来可能进一步降价。

    4、NB-IoT燃气表市场规模测算

    在工信部《工业互联网网络建设及推广指南》里,特别提到了支持企业、科研机构、高校,针对窄带物联网(NB-IoT)等,联合建设10个以上网络技术测试床。因此看好NB-IoT在燃气表中的应用。假设新增与更新燃气表都为智能燃气表,2018/2019/2020年NB表在智能表中占比为30%/50%/80%;NB表从目前350元/台左右,每年降价15%。

民用燃气表市场空间测算

数据来源:公开资料整理

金卡智能物联网表销量规模

数据来源:公开资料整理

    三、智能燃气表行业发展总结与展望

    尽管在技术上,智能燃气仪表已经实现了越来越多的功能,但目前我国燃气仪表的市场依然被大多数中低端的普通膜式表和IC卡表占据。虽然旧燃气表更换成智能表的需求潜力巨大,但对燃气公司而言,大范围更换燃气表需要大量资金投入,燃气表全面升级尚需时日。在现阶段,我国多种燃气表并存的现状依然要延续下去。

    随着电子信息技术及网络技术的发展,燃气表的智能化和远程管理及服务成为燃气表发展的主要方向,这离不开远程通信技术的支撑,远程通信技术的发展水平直接决定燃气表的智能化和远程管理及服务的实现效果。

    可以预见,未来智能燃气表将在数据高效、实时、准确传输,信息安全,能量供给,技术标准等方面持续发力。未来的智能燃气仪表将具有以下特征:(1)有更加成熟的数据安全和网络功能,可实现实时、双向传输,具有在线自校准的能力。(2)和国际接轨,不但有阶梯计价功能,还具有热值计量功能,为消费者和燃气公司提供一个公平的交易平台。(3)能与智能(电)网无缝连接,电池只是起到辅助、备用的作用。(4)在兼容性方面,加入相应的入网协议,使燃气企业用一套控制管理系统可灵活使用各供应商供应的燃气表,提高燃气表选择灵活性及入网运行可靠性。技术上的投入需要市场不断产出,为此,一方面,要紧紧抓住技术前沿,实现燃气仪表进一步智能化;另一方面,要不断的培育、开拓市场,争取从政策上、市场上推进智能燃气仪表的快速应用。 

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