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2016年中国智慧路灯市场现状分析及行业发展趋势

城市道路照明是城市公共设施的重要组成部分,而随着城镇化建设的推进,城市道路照明路灯的数量越来越多,能耗越来越高,供电趋于紧张。此外,城市照明的维护工作和高昂的维护成本(人工控制、路灯巡查等),给城市管理造成了巨大的困难。管理部门需要更有效率的管理和节能方案,从而推进城市照明的科学管理和绿色节能。根据道路照明专业委员会的统计,在全国811座城市中已有263座城市的道路灯管控采用了“无线三遥(遥控、摇信、遥测)智能化控制系统”。

道路照明控制系统情况

相关报告:智研咨询发布的《2016-2022年中国路灯市场运行态势及投资战略研究报告

一、路灯存量巨大且稳定增长

作为城市照明的主体,城市道路照明伴随着我国城市建设的高速发展,获得了快速的增长。国家统计局数据显示,从2004年至2014年,我国城市道路照明灯数量由1053.15万盏增加到3000万盏以上,年均复合增长率超过11%,城市道路照明行业保持持续快速发展的趋势。

2004-2014年中国城市道路照明灯(千盏)及增速

近几年,随着中国路灯LED改造工程的开展,中国LED路灯的渗透率在不断提升。2011年中国LED路灯市场的渗透率为4.21%,2012年达到8.02%,2013年为14.7%。截止到2014年,中国LED路灯市场渗透率超过20%。根据CSA Research测算,预计到2020 年,渗透率将提高到39%。未来随着智慧城市的进一步推进以及LED路灯渗透率的提高,智慧路灯未来发展空间巨大。

2011-2016年中国LED路灯渗透率

路灯市场有巨大的存量和增量:

1) 截至2014年,我国路灯存量超过3000万盏

2) 假设每年路灯的增长速度为10%

随着我国交通道路建设的不断成熟,预计到2020年我国路灯保有量将达到5000万盏。

二、我国城市道路建设推进路灯建设

城市道路照明工程属于城市基础设施建设,是国家投资的公共设施建设的一部分。国家对于城市道路建设的投入对城市照明行业的市场变化趋势有重要影响,而城市道路建设长度及面积将会直接决定城市道路照明路灯的数量。

近些年来,随着国家对道路建设的持续投入,我国城市年末道路长度和面积连续多年增加。国家统计局数据显示,从2004至2014年,我国城市实有道路长度从22.3万公里增加到33.6万公里,年均增长率4.25%。

2004-2014年末我国城市实有道路长度及面积

三、城镇化的持续推进,加快路灯的基础设施建设

作为城市公共市政建设的一部分,城镇化的建设将直接推动城市照明行业的发展。近年来,我国城镇化进程快速推进,城镇化率逐步提高,在2005-2015年,我国的城镇人口从5.62亿增长到7.71亿,城镇化率从42.99%增长到56.1%,年均增长2.45%。我国的城镇化还将不断推进,国家对城镇化建设的投入会继续加大。因此,国家对城市道路照明等基础设施建设将持续投入。

2004-2015年我国城镇化情况

四、照明能源消耗巨大,效率有待提高

2013年全社会用电量为5.32万亿千瓦时、同比增长7.5%。2013年道路照明用电量占全部照明用电量的29%,约占全社会用电量的9%,位居各领域照明用电量之首。

2013年中国各领域照明用电量分布

传统路灯一般以钠灯为主,能耗高且耗损大,而LED路灯可以降低耗电量,综合节能率可以达到50%以上,如果再经由智能改造,LED的综合节能率可以达到70%以上。

国家统计局数据显示,中国2015年发电量为5.618万亿千瓦时。假设道路照明用电量占9%,那么就是5056亿千瓦时。考虑到我国城市道路智慧照明工程的渗透率还很低,如果我国路灯全部经过智能改造,以20%平均节电率计算,则每年可节约电量超过1000亿度电。从节能的角度来看,我国政府有强烈的动力实施智能路灯改造。

五、智慧照明技术比较和效益分析

1、电力载波和ZIGBEE通讯
在城市智慧路灯控制领域,GPRS + ZigBee和GPRS + 电力线载波通信的方式是两种主流的技术。

路灯控制技术优缺点比较

技术结构图

其中,GPRS 技术适用于远距离的传输,ZIGBEE和电力线载波技术适用于短距离组网的应用,如果把这两种技术结合起来,可充分利用各自的优势。GPRS技术负责远距离(监控中心与现场)的数据传输,而ZIGBEE和电力线载波技术则负责子网(集中控制器至单灯控制器)内节点的数据采集。对于采集点分散、采集环境恶劣而对实时性和可靠性要求比较高的场合,这种组网方式很合适。

城市智慧照明系统中,由于传输的数据量不大,ZigBee、电力线载波技术等都被应用于路灯的控制和管理。 电力线载波技术通过电线传输数据,方便快捷,但传输距离短、信号损失大、脉冲干扰严重;而ZigBee技术具有低成本、低功耗、组网灵活等优点,但对动态环境的适应性、稳定性稍差。

电力线载波与ZigBee技术比较

目前在城市公共照明单灯智能化监控领域,电缆线载波通信是底层通信技术的主流方向,在实际应用中约占90%的比例,并且保持不断增长的趋势,ZigBee技术也有一定应用,约占近10%的市场份额,其它技术应用较少。

2、城市道路智慧照明建设效益明显

通过一组数据对比,可以清晰看到节能效果。以250w的高压钠灯为例,应用城市智能道路照明控制系统后,单盏灯每天亮12个小时,每天晚上6点至8点,10点至12点功率降至70%,凌晨12点至6点功率降至30%。按照1元/千瓦时,每年每盏灯可以节约费用约800元,每年每10万盏灯可节约费用近8000万元。

节能效益(单盏路灯)

城市道路智慧照明系统不仅提高运维效率,同时降低维护成本,减少费用支出。以某市为例,采用城市道路智慧照明系统后,运维成本一年减少了56%。

运维巡检方式对比

改造前后,运维成本对比

城市道路智慧照明建设内容主要包括:中心系统、中心设备、现场监控设备。经过综合测算,每个灯杆的平均成本约为1200元,整体市场规模超过上百亿,市场空间巨大。下面按照城市规模对投资规模进行估算。

成本估算

六、政策频出,大力推广智慧照明

随着物联网、下一代互联网、云计算等新一代信息技术的广泛应用,智慧城市已成为必然趋势。近年来,智慧城市新政频出,我国多个城市掀起了智慧城市建设高潮。政府出台了一系列政策措施推进智慧城市建设, 智慧路灯作为智慧城市建设中的重要组成部分,预计未来仍然会得到政策支持。

政策大力支持智慧照明