电网和非电网领域...PLC通信技术“两开花”
- 2022/9/20 8:39:53 14449
- 来源：环球表计
【仪表网 仪表科普】相比其他通信技术，电力载波通信技术拥有稳定的传输媒介，只要电线一日存在，PLC技术的在这方面优越性便无可取代。但此前PLC技术因电网环境复杂、噪声干扰严重、时变性大等因素一直饱受争议，一直在电网外领域鲜有应用。而目前，PLC技术正在拓展全新的应用领域，赋能更多行业实现智能应用，并已经呈现多赛道增长趋势。
稳定增长的电网招标市场
作为PLC的主要市场，电网公司对PLC的需求稳定增长，主要体现在以下三个方面：
PLC的通信技术升级
自2018年开始，国家电网开始大规模建设基于高速载波HPLC的居民用电信息采集通信网络。目前国网PLC向HPLC的升级进程已经过半，HPLC模块覆盖率仍在逐步提升中，今日新闻消息，截至8月28日，国网新疆电力有限公司在全疆范围内安装电能表HPLC模块1111万块，实现了供区内低压客户全覆盖。
而同时，双模升级也正在起步阶段。随着双碳政策和采集2.0系统的推进、双限实施以及电价市场化，高速电力载波双模通信将有望成为未来电网采购中高速增长的需求。2021年，随着业务需求的提升及技术进步，国家电网已开始规划下一代高速双模技术并制定相关标准规范。2022年，单模高速载波迎来重大的技术迭代，国网已然进入了双模建设阶段。今年上半年国网公司已在浙江、山东、湖南、 江苏等省网开展双模试点工作，
智能电表的需求量的增长
随着新一代智能电表继续推广，叠加旧表更新及新型电力系统建设背景下新表替换，未来国网智能电表采购量有望保持稳健增长势头，随着智能电表需求的增长，也将带动 HPLC及双模模块需求稳健增长。参考国网招标数据，2021年国网HPLC模块采购量达到1.23亿片，同比增长32.6%，预计 2022、2023 年将分别达到1.3 亿片、1.4 亿片；国网对单相电表 HPLC 通信模块限制单价为 50 元，对三相电表 HPLC 模式限制单价为 90 元，基于此预计 2022、2023年国网 HPLC 通信模块市场规模将分别达到 85 亿元、92 亿元。
配网升级带来的增量需求
2021年8月，国家电网发布《构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案(2021-2030年)》，提出“十四五”配电网建设投资将超过1.2万亿元，占电网建设总投资的 60%以上。2021年11月，南方电网印发“十四五”电网发展规划， 提出在电网建设方面将规划投资约6700亿元，以加快数字电网建设和现代化电网进程，其中配电网建设规划投资达到 3200 亿元，占比48%。
配电网改造升级提速有望为电力载波通信带来更大的增量需求。智能配电网时代，所有工作在配电网的设备都需要进行数据采集并汇报给智能终端，由终端进行综合处理之后汇报到云端进行处理。这意味着配网侧所有设备都需要具备通信能力，除已联网的智能电能表之外，还包括各级开关、智能物联锁具、随器计量、分布式电源、有序充电桩、水气热表等台区及客户侧设备，保守预计新增联网节点数量可能达到 30 亿个，较 6 亿左右的智能电表有了大幅提升，将显著拓宽电力载波通信的应用场景，成为载波通信未来几年一个强有力的增长点。
新能源带来的新需求
光伏领域
在“双碳”目标背景下，构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统成为重大方向，PLC联接技术，以“网随电通”的优势，成为光伏能源等新型电力系统的首选技术。而随着光伏发电朝着接入灵活多样、局域源荷互动、管理精细高效发展，光伏发电厂对光伏板发电情况的监测与管理需求非常迫切，更加关注光伏发电的效率、 运维、管理，光伏能源系统全面数字化，目前PLC主要应用于光伏组件串联组网通信，500节点场景，监测光伏组件电压、电流、温度，某子节点故障，可实现1s快速全部关机，实现光伏逆变器监测与控制。
而在光伏发电领域，中国是全球公认的世界光伏产业领导者,占据全球70%以上市场份额，预计到2025年全球光伏装机总量超过400GW。根据CPIA预测，“十四五”期间国内光伏新增装机量有望达70-90GW/年。每GW配套约200万片光伏板，每年的新增光伏板数量将达到为1.4亿到1.8亿个。
充电桩
在充电桩领域，要实现智能化充电管理，电动汽车与充电桩之间必须建立高速、可靠的通信连接，使电网和电动汽车之间具备交互的能力。作为电动汽车的基础配套设施的充电桩，其结构的特殊性决定了智能化通信系统有以下特点：一是需要检测的点多且分散；二是覆盖面广、通信距离短；三是网络拓扑须具有灵活性和扩展性。电力线载波通信 PLC 技术利用现有电力线路进行信息传输，具备无布线成本，也无需对现有充电设备进行改造，利用充电系统中的各种交直流线缆，即可进行数据交互，实现供电与信息通信的二合一。同时具备了工程量小、建设周期快、综合成本低等优势。
根据预测，随着新能源汽车的持续高速发展，2025 年我国充电桩总量有望达到 939.1 万个。工信部发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》显示，预计到 2030 年，我国新能源汽车保有量将达6420万辆。
智能家居
相比PLC在电网、光伏、充电桩等领域的应用，PLC在智能家居的应用开辟了作为消费类物联网的一个全新广阔赛道。智能家居发展迅速且规模巨大，据预测，2022年中国智能家居设备市场出货量将突破2.6亿台,同比增长17.1%，2025年中国智能家居市场规模有望突破 8,000 亿元。而随着智能家居行业发展，如何为海量设备匹配合适的通信协议，以保障设备的可靠连接，一直是业内关注的关键话题。而近两年，PLC技术在智能家居领域强力出道，力压WiFi、ZigBee、蓝牙等技术，赚足了存在感。
华为PLC-IoT
2020年12月21日，华为携PLC-IoT技术入局智能家居产业，正式发布基于PLC-IoT的全屋智能系统-ALL IN ONE，该系统传输速率明显提升，抗干扰能力强，可实现自动组网，体现了PLC技术在智能家居领域的优势，其他企业生态系统也在加速导入PLC，以 PLC 通信技术为家居全屋智能的主要连接技术态势正在形成。2022年3月16日，华为举行2022华为全屋智能及全场景新品春季发布会，发布全屋智能新品，“1+2+N”解决方案全面升级。而随着国家双碳需求背景下，空调产品也开始向智能化、 节能化发展，一些主流空调企业也开始导入公司PLC芯片，目前已进入正式立项开发阶段。
力合微
力合微电子作为专注于电力线通信技术(PLC)及芯片设计开发的企业针对广泛的物联网场景推出PLC开放协议PLBUS，不断提供自主可控的芯片和模块应用方案，保障智能家居设备间的连通及数据通信顺畅，为物联网及智能家居持续赋能。2022年，腾讯连连与力合微在“2022腾讯云照明及家居行业智能峰会”上联合发布了PLC全屋智能解决方案。凭借家用供电网络和PLC技术，该方案可实现电工、照明、安防和家电等智能设备的稳定可靠连接，通过PLC网关接入腾讯连连物联网平台和微信小程序，为用户提供便捷高效的智能家居设备控制和场景联动体验。
团体标准
2020年12月18日，上海浦东智能照明联合会发布团体标准《电力线载波通信(PLC)全屋互联规范》。2022年7月6日，团体标准《电力线载波通信(PLC)全屋互联规范》(修订稿)发布。
此外电力载波还广泛应用于各种照明系统，在轨道交通、消防安防、物流分拣和各种工业物联网场景，虽然目前电网市场仍是电力载波主要的市场，在非电网市场发展有各种通讯技术竞争替代，小编仍然看好在这个独特的通信技术非电网市场的应用潜力和价值。（部分素材来源于网络）
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