DQZHAN訊：5G+電網(wǎng)：拓寬想象的邊界
我們先想象這樣一個場景：在前不久閉幕的上海第三屆進博會中，上海青浦供電公司員工佩戴融合了5G+AR技術(shù)的智能眼鏡。戴上它，變電站設(shè)備的電流、電壓、溫度等運行情況都能實時展現(xiàn)在眼前?？苹秒娪爸袛?shù)據(jù)“隨眼而動”的場景成為現(xiàn)實。在本次進博會保電工作中，5G、AR、人工智能、北斗、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)已經(jīng)體現(xiàn)在供電員工的工作中。
今年，國家電網(wǎng)發(fā)布了“數(shù)字新基建”10大重點建設(shè)任務(wù)，5G建設(shè)位列其中。未來，國家電網(wǎng)準備在加強5G關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用、研制行業(yè)定制化產(chǎn)品和制定電力5G標準體系上持續(xù)發(fā)力，爭取年內(nèi)打造一批“5G+能源互聯(lián)網(wǎng)”典型應(yīng)用。
當5G新技術(shù)遇上老牌的工業(yè)化產(chǎn)物——電網(wǎng)，會產(chǎn)生什么樣的化學反應(yīng)?電網(wǎng)企業(yè)為什么要入局5G?
這要先從5G技術(shù)的底色說起。
從技術(shù)類別上來看，由4G到5G，屬于基礎(chǔ)設(shè)施升級。簡單來說，5G帶來*顯著的變化就是網(wǎng)速快了，它的速度大約比現(xiàn)在的4G快1000倍。但僅從帶寬速度飛升來理解5G過于片面，5G為移動技術(shù)帶來的變化可能是**性的。
讓我們回顧過去每一次移動技術(shù)的升級換代吧。從2G時代的文字、3G時代的圖片到4G時代的視頻，移動技術(shù)的升級為現(xiàn)實生活帶來了顯著的影響，但它更多被應(yīng)用仍停留在計算機與手機上。5G的信息處理速度是指數(shù)級提升的，這就意味著它將以更高的性能、效率和更低的成本連接更多的產(chǎn)業(yè)。可以預(yù)見的是，5G的覆蓋范圍將擴展至更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)。萬物皆可鏈接，5G將在我們尚不曾注意的事物中產(chǎn)生一場應(yīng)用上的大爆炸。
一邊是5G的蓄勢待發(fā)，一邊是國家電網(wǎng)公司于今年提出建設(shè)“具有中國特色國際優(yōu)越的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)”的戰(zhàn)略目標。5G與電網(wǎng)結(jié)合，目前主要應(yīng)用在配電自動化、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析等方面。在應(yīng)用實例上，數(shù)據(jù)中臺、車聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)平臺、多站融合建設(shè)都與5G息息相關(guān)。由此可見，5G的高速運算能幫助國家電網(wǎng)更好地實現(xiàn)這一戰(zhàn)略目標。
今天，現(xiàn)實的物理世界中超過99%的東西仍沒有和互聯(lián)網(wǎng)連接。但是，5G的高速帶寬將創(chuàng)造一個新的萬物互聯(lián)的世界，電力作為重要能源，也將成為萬物互聯(lián)的重要一環(huán)。每一個機器和設(shè)備都將變得可感應(yīng)、可度量?；ヂ?lián)互通、更加智能，這是5G即將構(gòu)造的世界。5G與電網(wǎng)的碰撞，是能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。
2020年，新冠肺炎疫情讓社會經(jīng)濟發(fā)展遭遇困難。困境之下，移動通信技術(shù)在應(yīng)對疫情方面發(fā)揮的重要作用讓人們再次意識到其發(fā)展的必然性。國家電網(wǎng)在5G領(lǐng)域已經(jīng)開始試水。5G在電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、變、配、用及應(yīng)急通信各個環(huán)節(jié)均有不同程度的應(yīng)用。5G與智能電網(wǎng)結(jié)合后，其所能帶來的效率和收益提高，在未來可能遠超期望。
5G+智能電網(wǎng)真的有這么神奇嗎?落在實際應(yīng)用中，5G能夠為電網(wǎng)帶來什么?
今年9月22日，搭載了北斗地基增強站的合肥供電公司始信路“多站融合”數(shù)據(jù)中心站正式落成。這是安徽電網(wǎng)今年首座“多站融合”項目，它集光伏電站、儲能站、5G基站、電動汽車充電站、數(shù)據(jù)中心、換電站功能為一體，一躍成為國內(nèi)電網(wǎng)****的“七站合一”項目。
“多站融合”模式，可以說是5G與電網(wǎng)搭配的優(yōu)良案例。對于供電公司而言，“多站融合”深入挖掘了變電站資源價值，能夠充分利用變電站的土地、電源、通信網(wǎng)絡(luò)等各項資源，為變電站業(yè)務(wù)持續(xù)**發(fā)展打開新路。另一方面，5G基站直接建在變電站內(nèi)，既能解決5G基站的選址和供電難題，也能為智能變電站中的數(shù)據(jù)中心提供更強的算力。
5G與電網(wǎng)在“多站融合”項目中的結(jié)合是“強強搭配，干活不累”。集合多種功能的新型智能變電站，對內(nèi)面向電網(wǎng)，可以處理更海量、更復雜的電力信息數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)能源供需智能化調(diào)節(jié)。對外面向社會，5G基站能夠直接提供移動通信服務(wù)，與電力數(shù)據(jù)配合，“多站融合”還能為政府與企業(yè)提供能耗數(shù)據(jù)與咨詢服務(wù)。
5G+電網(wǎng)的案例不僅局限于此，二者還在智能電網(wǎng)建設(shè)的許多環(huán)節(jié)有很高的匹配度：
在電力系統(tǒng)控制方面，許多操作都要求極高的時間精度。配電自動化、分布式電源接入控制等應(yīng)用的時延要在10毫秒到50毫秒之間。如何將操作時長壓縮到一次眨眼的時間?5G大幅降低網(wǎng)絡(luò)延遲的優(yōu)勢就能發(fā)揮出來。
在電力系統(tǒng)管理方面，無人機、機器人、AR/VR輔助設(shè)備早已不是新鮮事物。但是，這類應(yīng)用通常需要高清視頻監(jiān)控或生產(chǎn)大量圖片，就像玩網(wǎng)絡(luò)游戲時玩家會通過提升硬件設(shè)備減少網(wǎng)絡(luò)延時。在電力領(lǐng)域的智能設(shè)備操控中，5G的超高帶寬將有助于視頻或媒體流的回傳，帶來實時高清的畫面。
在電力信息采集方面，5G可以處理海量設(shè)備數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)。在能耗管理、智能抄表等環(huán)節(jié)，有了5G的幫助，電網(wǎng)企業(yè)能夠更好地利用大數(shù)據(jù)提升用能效率。
從上述的三類典型應(yīng)用場景可以看出，5G的技術(shù)特點與智能電網(wǎng)建設(shè)需求十分匹配。目前，國家電網(wǎng)已擁有多個5G應(yīng)用實例。7月11日，由山東青島供電公司、中國電信青島分公司和華為公司聯(lián)合開發(fā)的青島5G智能電網(wǎng)項目一期工程正式交付投產(chǎn)，這標志著目前國內(nèi)規(guī)模*大的5G智能電網(wǎng)正式建成。
5G發(fā)展已成大勢。
人們對它的關(guān)注已由5G能不能實現(xiàn)，轉(zhuǎn)向5G應(yīng)該如何更經(jīng)濟地實現(xiàn)。對于普通用戶，5G資費是他們關(guān)注的問題。對于運營商，5G的高能耗問題不可忽視。5G基站的能耗相比4G確實大幅提升了，那么5G能耗會對電網(wǎng)負荷造成沉重壓力嗎?
答案是不會。以目前5G基站的建設(shè)規(guī)?？?，它的耗電量對于電網(wǎng)負荷僅是“九牛一毛”。當然，伴隨5G的普及，基站的耗電量也不可小覷。面對5G能耗問題，分布式電源與基站選址結(jié)合、合理規(guī)劃清潔能源供電、運營商共享基站都是降低用電成本的辦法。
國家電網(wǎng)在5G領(lǐng)域的探索已經(jīng)開始。未來，我們也期待5G+電網(wǎng)的應(yīng)用能夠拓寬我們想象的邊界，為智能電網(wǎng)建設(shè)注入強心劑。
