江蘇智能電網世界級產業集群發展策略研究

張睿 許婧

DOI：10.20145/j.32.1894.20240206

基金項目：2023年度江蘇省社科應用研究精品工程立項項目（23SYB-019）。

作者簡介：張睿（1984— ），男，高級經濟師，博士研究生；研究方向：產業經濟。james_zr@163.com

摘要：智能電網是以新能源為主體的新型電力系統的核心內容，將現代先進的傳感測量技術、通信技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網高度集成，通過各電壓等級電網的協調發展，積極服務國家能源轉型目標的達成。當前，我國已成為全球智能電網產業領軍者，是全球最大的智能電網市場，進入集群化發展階段。江蘇省新型電力（智能電網）裝備集群是“十四五”期間重點打造的16個先進制造業集群之一。文章結合智能電網集群國內外發展情況，從集群規模、產業鏈優勢、技術創新、龍頭企業、區域布局、協同合作的不同維度深度分析江蘇省智能電網產業的現狀，梳理存在的問題，為江蘇省打造世界級智能電網產業集群提出發展政策建議。

關鍵詞：智能電網；世界級產業集群；發展策略

中圖分類號：? F426? 文獻標志碼：? A

0? 引言

中國正大力發展先進制造業集群，2022年，45個國家先進制造業集群產值超20萬億元，建設了18家國家級制造業創新中心。世界級產業集群是集群發展的制高點，也是世界制造強國的重要標志。

1? 世界級產業集群的特點

1890年，馬歇爾（Marshall）在《經濟學原理》中指出，廠商有動機擴大生產規模來追求利潤，產生了企業內部規模經濟。然而，企業外部經濟對工業集聚區的產生和發展也具有重要意義［1］。當產業集聚區形成后，勞動力市場將不斷優化，一些配套產業和專業化服務業將興起，公路、鐵路運輸等基礎設施將得到改善。波特（Porter）在《國家競爭優勢》中，基于10個主要發達國家的研究，提出了產業集群的概念，認為這種企業組成的新型產業組織可以影響區域的整體競爭力［2］。隨后，文獻［3-5］就產業集群進行了相關的理論和實證研究。

在創新驅動時代，產業集群依然作為國家競爭力的重要體現［6］。文獻［7］基于經濟學生態租金的概念，提出了集群競爭優勢的新解釋：產業集群從不同產業資源的占有和分配中得到李嘉圖租金；通過創造性毀滅獲取熊彼特租金；通過企業合作協同獲取關系租金；通過集群品牌的打造、影響力的提升獲取理查德租金。文獻［8］發現經濟集群化非常有助于強化企業業務關聯，做大范圍經濟。

世界級產業集群最早由歐盟委員會在2010年提出。作為產業集群的最高形式，它指能夠在全球范圍內提供產品和服務，推動企業創新、區域進步和提升國際競爭力的產業生態系統。中國最早于2014年在國家層面提出建設世界級產業集群。《國務院關于依托黃金水道推動長江經濟帶發展的指導意見》指出，要以沿江國家和省級開發區為主要載體，以大型企業為骨干，打造電子信息、高端裝備等領域的世界級制造業集群。黨的“十九大”報告強調，“促進我國產業邁向全球價值鏈中高端，培育若干世界級先進制造業集群”［9］。文獻［10-11］對世界級產業集群的培育模式和路徑進行了探索性研究。

世界級產業集群具有高度集中的產業鏈、高效的供應鏈、高度專業化的企業、高水平的人才集聚。這些集群一般擁有優越便捷的地理環境，緊鄰世界一流學府、專業機構以及先進的通信、能源、水利等設施保障。政府在打造世界級產業集群中扮演必不可少的角色，進行政策引導、資金支持、組織協調等活動。全球著名的世界級產業集群包括德國巴伐利亞的汽車集群、美國硅谷的電子信息集群等。

2? 智能電網集群國內外發展情況

智能電網的發展不僅融合了通信、計算機、傳感以及自動化等多種技術，同時也能夠實現全網數字化，從而為我國電力產業的進一步發展奠定良好的基礎［12］。從全球來看，近年來可再生能源比重大幅度增加，新能源革命對電網系統提出了更高的要求，投資大幅度增長。從國內來看，我國已成為全球智能電網產業領軍者，是全球最大的智能電網市場，進入集群化發展階段。

2.1? 市場分析

2.1.1? 全球情況

全球智能電網投資大幅度增長。自2013年以來，全球智能電網投資額不斷增長，年均增長率達到8.4%。根據Markets and Markets數據顯示，

2018—2023年的復合年增長率達到20.9%。儲能市場成為各國競爭焦點。隨著新能源產業的快速發展和儲能技術的持續突破，新型儲能成為各國部署競爭的關鍵領域，全球儲能市場規模不斷擴大。中國儲能協會數據顯示，截至2021年，全球已投運儲能項目累計裝機規模達209.4 GW，同比增長9.6%。未來隨著“雙碳”目標深入推進，全球儲能市場規模有望在2030年達到3000億美元。

2.1.2? 國內情況

我國是全球智能電網市場領軍者。以清潔能源為主導的能源結構轉型促使我國能源不斷向清潔化、智能化、電氣化、集成化方向轉變。截至2020年年底，我國已基本完成國家智能電網的引領提升階段，初步形成了智能電網運行控制和互動服務體系［13］。2022年，我國發電設備產量為13564.5×104 kW，位居世界第一；電網投資規模達到6262億元，達到歷史新高，如圖1所示；智能電網產業規模已經超過1萬億元，我國已成為名副其實的全球最大的智能電網產業市場。從區域分布看，我國智能電網產業已經形成了環渤海、長三角、中西部和珠三角4大集聚區，各個區域均形成了獨特的技術和產業優勢，其中環渤海地區是中高端設備和先進技術的研發設計和制造基地；長三角地區是國內領先的特高壓設備制造基地；珠三角地區是低壓設備制造集中區域；中西部地區在高壓開關領域具備核心優勢。

2.2? 技術和熱點方向分析

2.2.1? 全球情況

由智能電網專家撰寫的專題研究報告顯示，從全球智能電網技術發展來看，研發主要圍繞幾個方面展開，包括提高電網成套裝備智能化水平、新型輸變電成套裝備研發及產業化、解決可再生能源并網難題、完善電力裝備特殊環境適應性及試驗檢測能力、謀求探索與“互聯網+”深層融合等，具體涉及的熱點技術領域如表1所示。

2.2.2? 國內情況

我國智能電網技術處于世界前列，具有自己的特色。當前，我國技術創新和產業化的主要方向是綠色化材料、智能化裝備、高壓大功率器件、電力設備芯片等。具體來看，光伏發電領域的技術熱點板塊包括變流器功率模塊、芯片、控制器、設計仿真軟件、組件回收設備、跟蹤支架。新型儲能領域的技術熱點板塊包括10 MWh級固態儲能鋰離子電池系統、GWh級鋰離子電池儲能系統、100 MWh級液流電池儲能系統、高容量、高比能和低成本優勢的室溫鈉硫電池、高壓大功率一體化PCS產品。

2.3? 企業分析

2.3.1? 全球情況

全球智能電網市場主要由實力雄厚的國際巨頭企業占據主導地位。主要集中在美國、德國、日本、瑞士、中國等地區，形成了瑞士ABB、德國西門子、美國通用電氣、法國施耐德電氣、日本日立等世界500強企業，這些巨頭企業發展起步早、產品綜合技術實力強，具備較強的品牌價值和溢價能力。

2.3.2? 國內情況

隨著電力體制改革的進行，我國智能電網企業逐步形成了市場化的競爭格局，培育了一批具有國際競爭優勢的龍頭企業。其中，低壓電器領域市場相對分散。除了少數頭部企業外，各企業市場占有率一般較小。2022年我國低壓電器行業市場占有率排名前三、前五、前十的公司市場占有率之和分別為37.2%、48.1%和59.3%，其中，施耐德公司市場份額占比最高，為15.4%，其次為正泰和德力西，市場占有率分別為14.8%和7%。特高壓設備技術含量相對較高，市場份額較為集中。擁有國電南瑞、許繼電氣、平高電氣、特變電工、中國西電、保變電氣、山東電力等龍頭企業。其中，國電南瑞占據直流特高壓設備換流閥市場份額的50%，平高電氣占據GIS（組合電器）設備市場份額的47%，特變電工占據換流變壓器市場份額的30%。自動化及保護設備領域，國內企業占據主導地位，保護設備、穩控裝置、安全自動裝置等產品市場集中度高。

2.4? 政策分析

2.4.1? 全球情況

從全球智能電網區域發展看，發達國家智能電網的側重有所不同。美國實施全國統一智能電網計劃，主要側重于配電和用戶側研究，推廣可插電式混合動力汽車，發展用戶需求側響應，實現分布式電源和儲能的并網運行。先后頒布了《Grid2030——美國電力系統下一個百年的國家愿景（2003）》《國家電力傳輸技術路線圖（2004）》《電力輸送系統升級戰略規劃（2007）》《能源獨立與安全法案（2007）》《美國恢復和再投資法案》等具有延續性的智能電網戰略規劃。歐洲實施超級智能電網計劃，主要側重于研究和解決電網對風電尤其是大規模海上風電的消納、分布式能源并網、需求側管理等問題。先后制定了《戰略研究議程（SRA）》《歐洲未來電網發展策略》《能源技術發展戰略》等政策文件。日本主要側重于研究和解決太陽能發電的大規模并網以及電動汽車并網、電動汽車與智能住宅的聯合互動問題。

2.4.2? 國內情況

我國政府高度重視智能電網產業的發展，出臺了一系列政策措施，以促進智能電網產業的創新與發展，智能電網產業因此迎來了發展新機遇。制定了《國家發展改革委關于加快配電網建設改造的指導意見》《能源互聯網發展行動計劃（2016—2020年）》《國家能源發展戰略行動計劃（2014—2020年）》《“十四五”現代能源體系規劃》《關于推進能源生產和消費革命的指導意見》《國家電網公司關于推進智能電網發展的指導意見》等政策文件。

3? 江蘇省智能電網產業集群的現狀

“十三五”以來，江蘇省積極貫徹落實黨的“十九大”關于“培育若干世界級先進制造業集群”的戰略部署，圍繞智能電網產業重點領域、關鍵環節，形成了鏈條完備、配套齊全、創新協同、技術領先、區域協作、內外循環的全省智能電網產業集群發展格局，涌現一批肩負代表中國最高水平、參與國際產業競爭合作重任的龍頭企業和集群。

3.1? 集群規模全國領先

2021年，江蘇省電氣機械和器材制造業擁有規模以上企業超過5000家，實現營業收入17522億元，是制造業中僅次于計算機、通信和其他電子設備制造業的第二大門類。整個“十三五”期間，以智能電網、特高壓設備、晶硅光伏、風電裝備、氫能裝備為發展重點的新型電力（新能源）裝備集群營業收入年均增長11.2%，增速高于全省規模工業近5個百分點。單獨從智能電網集群來看，產業主營業務收入近年來年均增長20%左右，2020年超過3600億元，總量居全國各省第一。

3.2? 全產業鏈優勢突出

在發電環節，江蘇省具備燃氣輪發電機組、汽輪發電機組、新能源并網及控制設備（逆變器、并網控制器）的生產能力；輸變電環節，擁有智能變電站、氣體絕緣（GIS）變電站、高壓成套設備、變電站監控系統、變電站巡檢機器人、其他配套設備（互感器、斷路器、電抗器、開關柜等）等的生產能力；配電環節，擁有配電變壓器、低壓成套設備、高低壓配電箱、高低壓配電柜、配電自動化系統等的生產能力；用電環節，擁有智能電表設備、遠程抄表系統、用戶側分布式電源及儲能管理、用電監控系統、充電站/充電樁等設備的生產能力；調度環節，擁有大電網安全穩定控制系統、智能電網調控系統、新能源智慧管控系統、源網荷儲一體化協調協同控制系統等；通信環節，擁有電力光通信產品、輸變電物聯網無線傳輸、電力通信檢測等生產制造能力；綜合能源服務環節，擁有能效管理（節能服務、合同能源管理）、充電服務、電站運維等能源服務能力；電力網絡安全環節，擁有繼電保護裝置、電力專用網絡安全隔離裝置、電力系統網絡安全監測裝置、電力系統專用加密芯片（電力物聯網芯片）等生產制造能力。

3.3? 技術創新走在前列

江蘇省持續推進智能電網產業創新載體建設，增強產業創新能力，部分領域技術產品處于全球領先地位。根據江蘇省人民政府數據，截至2021年年底，全省已累計培育國家技術創新示范企業48家；截至2023年，全省國家企業技術中心總數達138家，覆蓋了全省16個先進制造業集群。中國智能電網產業技術創新戰略聯盟、國家級智能電網產品質檢中心等一批創新載體落戶南京市。在智能電網產業基礎、前沿高技術、應用開發及產業化方面建立了行業技術標準規范體系，參與起草了2000多項國際、國家和行業標準。國網電力科學研究院、南瑞集團研究院等企業入選全國電力系統管理及其信息交換標準化技術委員會，推動建立全國新型電力（智能電網）產業規范化發展和技術體系。

3.4? 龍頭企業帶動明顯

江蘇省形成了若干世界級龍頭企業、行業領先企業和一批單項冠軍企業、專精特新企業。南京市智能電網產業相關企業近1 200家，集聚國電南自、國電南瑞、南瑞繼保等一批龍頭企業，已發展成為覆蓋“發、輸、變、配、用、調度、通信、綜合能源服務、電力網絡安全”9大關鍵產業鏈環節的產業集群。南瑞繼保在繼電保護、電網安全穩定控制、特高壓交直流輸電和柔性交直流輸電等領域取得了一批支撐和引領行業發展的研發成果，核心產品市場占有率高，繼電保護產品在220 kV及以上電壓等級的國內市場占有率超過40%。

3.5? 區域布局不斷優化

南京市的電力系統自動化監控、繼電保護、新能源發電裝備制造在世界上享有良好聲譽，建成國家新型工業化產業示范基地（裝備制造·智能電網裝備）、國家火炬計劃電力自動化產業基地、國家級智能電網特色產業基地、智能電網全國知名品牌示范區等8個基地。常州市是中國較大的超高壓、大容量變壓器生產基地之一，并已具備特高壓電力變壓器、直流換流變壓器生產能力，建成江蘇省高端裝備制造業特色產業基地（智能電網裝備）。揚州市在輸配電設備和線纜產品方面、南通市在復合絕緣材料和電能表計方面、鎮江市在成套開關設備和中壓配電自動化設備制造方面、無錫市和蘇州市在火電水電裝備、電力計量和通信設備制造方面均已形成相當規模。其他各地市也具備了一定的電力裝備生產能力和技術基礎。

3.6? 協同合作深入推進

江蘇省加快“引進來”步伐，積極吸引發達國家資本和企業，先后吸引了西門子、ABB、艾默生、維美德、曼奈柯斯、舍弗勒、菲尼克斯、貝爾、愛立信和愛普生等一批行業知名國際企業落戶江蘇，產業外資利用規模和強度不斷擴大。同時，江蘇企業充分發揮技術優勢、人才優勢和品牌優勢“走出去”，南瑞集團通過協同合作先后成立了上海南瑞配網控制系統有限公司、浙江電騰云光伏科技有限公司、安徽南瑞中天電力電子有限公司等數十家公司和基地。南高齒、大全等企業參加國際大電網會議暨展會（CIGRE大會）、德國漢諾威工業博覽會等國際展會，并在國外地區召開項目推介及招商活動，開拓國際市場。

4? 江蘇省智能電網產業存在一些問題亟待解決

江蘇省智能電網產業雖然取得了一定的發展成就，但是面對打造世界級智能電網產業集群的要求，在產業高質量發展方面還有以下問題亟待解決。

4.1? 產業鏈部分環節有待加強

新興領域優勢還未確立。江蘇省已實現了大型燃氣輪機轉子國產化，具備燃氣輪發電機組、汽輪發電機組、新能源并網及控制設備（逆變器、并網控制器）的生產能力，但半導功率器件及核心控制芯片、大型風電機組主軸軸承、高塔架技術、深遠海超大型風電機組等關鍵核心技術仍存在對外依存度高、“卡脖子”的風險，核心技術在國際市場競爭力不足。同質化低水平競爭仍然存在。江蘇二次控制設備高端產品供不應求、低端產品供應過剩的狀態還繼續存在。省內大量智能電網企業缺少重點技術創新能力，同質化競爭嚴重，存在劣幣驅逐良幣的問題。

4.2? 自主創新能力仍存在缺陷

關鍵核心技術自主可控仍有差距。江蘇省配電監測終端產業已處于國內領先水平，但成套二次設備中絕緣介質的設計制造及主控制器的生產等核心技術仍依賴進口，尚未實現國產替代，科技創新的投入和成效仍有待提高。優秀人才梯隊存在斷檔和枯竭的風險。智能電網領域人才復合度強、培養難度高，優秀人才面臨的選擇空間大。人才省內南北分布不均，綜合水平及核心競爭力需加強，優惠政策吸引力不足。優秀人才大量流入政府、高校、金融機構等，進入實體企業特別是廣大民營企業的不多。人才問題成為企業發展壯大研發板塊的主要瓶頸。

4.3? 企業梯隊有待進一步優化

頭部企業影響力仍有差距。同國際一線企業相比，江蘇省的智能電網龍頭企業差距依然較大。以南瑞繼保為例，雖然進入了全球五大電力系統保護設備的行列，但和其他四大企業相比（ABB、GE、SEL和Siemens），南瑞繼保在體量、影響力等方面仍具有不小差距。如ABB公司2022年營業收入為294.46億美元，南瑞繼保實現營業收入138.2億元。中小企業數量大占比高。大量中小企業核心競爭力不強，技術創新程度有限，在電網系統準入和市場開拓方面受限于標準門檻，導致企業發展速度慢，盈利空間小，缺乏新產品研發的動力，企業發展的后勁不足，影響智能電網產業的長遠發展。

4.4? 世界級集群影響力存在不足

國際化發展方面存在差距。和ABB、西門子、施耐德、GE等國際知名龍頭企業相比，江蘇企業在國際化發展方面仍存在一定短板，特別是在全球產業鏈服務的綜合配套能力上與國外知名企業存在一定差距。國際化市場開拓阻力越來越大。由于電力市場的壟斷屬性和政治因素，企業在開拓歐美市場方面存在制約，且面臨阻力和困難。

5? 江蘇省發展智能電網產業的政策建議

5.1? 完善組織領導，加強政策銜接，促進產業交流溝通

充分發揮省智能電網產業鏈工作專班作用，加強政府對智能電網產業的引領與組織，合理制定和執行產業規劃，協調產業發展各方的利益與訴求。充分發揮省智能電網產業咨詢委員會作用，優化智能電網政策執行，強化企業服務。追蹤國家層面智能電網產業政策的最新動態，積極與之對接融合。

5.2? 維護市場公平，建立認證體系，切實加強監管監督

實施科學規范的智能電網行業準入制度，以市場化手段引導企業進行結構調整和轉型升級。推進產業標準化體系建設，倡導鼓勵企業參與標準起草，促進建立并完善產業產品檢測認證環節。加強市場監管，嚴禁市場壟斷與惡性營銷，營造良好的競爭關系，提高產品質量和品質保障，完善產業保障體系。

5.3? 完善金融扶持，降低準入門檻，推動企業創新發展

加大對智能電網產業的金融支持力度。大力支持符合條件的企業投資融資，拓寬企業融資渠道，降低融資成本。不斷完善多層次創新資本的市場體系，推動各類型企業創新發展。探索能源領域的資產證券化方式，吸引更專業和低成本的資金，實現“互聯網+能源+金融”。

5.4? 健全人才培養，推動校企合作，加大引智引才力度

統籌人才發展規劃，完善人才培養體系，加強分類指導。支持學校人才引入企業，鼓勵人才在企業中發揮專業，培養產業需要的技術創新型人才、緊缺型人才與復合型人才。加強人才培養，均衡人才區域分配，完善不同領域人才建設，推行保護人才政策，精確預測人才需求量，增加人才吸引力度，完善產業人才服務平臺體系，健全人才服務機構性能，優化運行機制。

5.5? 鼓勵創業創新，完善企業服務，加強示范項目建設

落實和完善支持智能電網小微企業發展的支持及優惠政策，推動智能電網領域創業公司的發展。加強智能電網中小企業相關技術培訓，推進創業基地建設，支持鼓勵投資創新型企業。針對中小企業需求，優化資源共享、實驗設施共享、人才共享等“產學研一體化”措施。大力加強示范項目建設，引導更多企業參與合作，為智能電網產業提供更多應用場景。

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（編輯? 沈強）

Research on the development strategy of world-class smart grid

industrial cluster in Jiangsu province

Zhang? Rui，? Xu? Jing

（Jiangsu Institute of Economic and Information Technology， Nanjing 210003， China）

Abstract：? Smart grid is the core content of a new type of power system with new energy as the main body. It highly integrates modern advanced sensing and measuring technology， communication technology， information technology， computer technology and control technology with physical power grid， and actively serves the goal of national energy transformation through the coordinated development of power grids of various voltage levels. At present， China has become a global leader in smart grid industry and the largest smart grid market in the world， and has entered the stage of cluster development. Jiangsus new electric power （smart grid） equipment cluster is also one of the 16 advanced manufacturing clusters focused on during the 14th Five-Year Plan. Based on the development of smart grid cluster at home and abroad， this paper deeply analyzes the current situation of smart grid industry in Jiangsu from different dimensions of cluster size， industrial chain advantages， technological innovation， leading enterprises， regional layout and cooperation， sorts out the existing problems of smart grid industry in Jiangsu， and puts forward development policy suggestions for building a world-class smart grid industry cluster in Jiangsu.

Key words： smart grid; world-class industry cluster; development strategy