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《太阳能》《太阳能学报》

  创刊于1980年,

  中国科协主管

  中国可再生能源学会主办

《太阳能》杂志社有限公司出版

《太阳能》杂志:

  Solar Energy

  CN11-1660/TK  ISSN 1003-0417

  国内发行2-165  国外发行Q286

《太阳能学报》:

  Acta Energiae Solaris Sinica

  CN11-2082/TK  ISSN 0254-0096

  国内发行2-165  国外发行Q286

详细内容

5G+电网:拓宽想象的边界

        来源:电网头条客户端  作者:金雨双

        

        我们先想象这样一个场景:在前不久闭幕的上海第三届进博会中,上海青浦供电公司员工佩戴融合了5G+AR技术的智能眼镜。戴上它,变电站设备的电流、电压、温度等运行情况都能实时展现在眼前。科幻电影中数据“随眼而动”的场景成为现实。在本次进博会保电工作中,5G、AR、人工智能、北斗、物联网等新技术已经体现在供电员工的工作中。

        

        今年,国家电网发布了“数字新基建”10大重点建设任务,5G建设位列其中。未来,国家电网准备在加强5G关键技术应用、研制行业定制化产品和制定电力5G标准体系上持续发力,争取年内打造一批“5G+能源互联网”典型应用。

        

        当5G新技术遇上老牌的工业化产物——电网,会产生什么样的化学反应?电网企业为什么要入局5G?

        

        这要先从5G技术的底色说起。

        

        从技术类别上来看,由4G到5G,属于基础设施升级。简单来说,5G带来最显著的变化就是网速快了,它的速度大约比现在的4G快1000倍。但仅从带宽速度飞升来理解5G过于片面,5G为移动技术带来的变化可能是革命性的。

        

        让我们回顾过去每一次移动技术的升级换代吧。从2G时代的文字、3G时代的图片到4G时代的视频,移动技术的升级为现实生活带来了显著的影响,但它更多被应用仍停留在计算机与手机上。5G的信息处理速度是指数级提升的,这就意味着它将以更高的性能、效率和更低的成本连接更多的产业。可以预见的是,5G的覆盖范围将扩展至更广泛的物联网。万物皆可链接,5G将在我们尚不曾注意的事物中产生一场应用上的大爆炸。

        

        一边是5G的蓄势待发,一边是国家电网公司于今年提出建设“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”的战略目标。5G与电网结合,目前主要应用在配电自动化、数据采集、数据分析等方面。在应用实例上,数据中台、车联网和物联网平台、多站融合建设都与5G息息相关。由此可见,5G的高速运算能帮助国家电网更好地实现这一战略目标。

        

        今天,现实的物理世界中超过99%的东西仍没有和互联网连接。但是,5G的高速带宽将创造一个新的万物互联的世界,电力作为重要能源,也将成为万物互联的重要一环。每一个机器和设备都将变得可感应、可度量。互联互通、更加智能,这是5G即将构造的世界。5G与电网的碰撞,是能源互联网建设的重要环节。

        

        2020年,新冠肺炎疫情让社会经济发展遭遇困难。困境之下,移动通信技术在应对疫情方面发挥的重要作用让人们再次意识到其发展的必然性。国家电网在5G领域已经开始试水。5G在电力系统的发、输、变、配、用及应急通信各个环节均有不同程度的应用。5G与智能电网结合后,其所能带来的效率和收益提高,在未来可能远超期望。

        

        5G+智能电网真的有这么神奇吗?落在实际应用中,5G能够为电网带来什么?

        

        今年9月22日,搭载了北斗地基增强站的合肥供电公司始信路“多站融合”数据中心站正式落成。这是安徽电网今年首座“多站融合”项目,它集光伏电站、储能站、5G基站、电动汽车充电站、数据中心、换电站功能为一体,一跃成为国内电网首屈一指的“七站合一”项目。

        

        “多站融合”模式,可以说是5G与电网搭配的优秀案例。对于供电公司而言,“多站融合”深入挖掘了变电站资源价值,能够充分利用变电站的土地、电源、通信网络等各项资源,为变电站业务持续创新发展打开新路。另一方面,5G基站直接建在变电站内,既能解决5G基站的选址和供电难题,也能为智能变电站中的数据中心提供更强的算力。

        

        5G与电网在“多站融合”项目中的结合是“强强搭配,干活不累”。集合多种功能的新型智能变电站,对内面向电网,可以处理更海量、更复杂的电力信息数据,从而实现能源供需智能化调节。对外面向社会,5G基站能够直接提供移动通信服务,与电力数据配合,“多站融合”还能为政府与企业提供能耗数据与咨询服务。

        

        5G+电网的案例不仅局限于此,二者还在智能电网建设的许多环节有很高的匹配度:

        

        在电力系统控制方面,许多操作都要求极高的时间精度。配电自动化、分布式电源接入控制等应用的时延要在10毫秒到50毫秒之间。如何将操作时长压缩到一次眨眼的时间?5G大幅降低网络延迟的优势就能发挥出来。

        

        在电力系统管理方面,无人机、机器人、AR/VR辅助设备早已不是新鲜事物。但是,这类应用通常需要高清视频监控或生产大量图片,就像玩网络游戏时玩家会通过提升硬件设备减少网络延时。在电力领域的智能设备操控中,5G的超高带宽将有助于视频或媒体流的回传,带来实时高清的画面。

        

        在电力信息采集方面,5G可以处理海量设备数据和用户数据。在能耗管理、智能抄表等环节,有了5G的帮助,电网企业能够更好地利用大数据提升用能效率。

        

        从上述的三类典型应用场景可以看出,5G的技术特点与智能电网建设需求十分匹配。目前,国家电网已拥有多个5G应用实例。7月11日,由山东青岛供电公司、中国电信青岛分公司和华为公司联合开发的青岛5G智能电网项目一期工程正式交付投产,这标志着目前国内规模最大的5G智能电网正式建成。

        

        5G发展已成大势。

        

        人们对它的关注已由5G能不能实现,转向5G应该如何更经济地实现。对于普通用户,5G资费是他们关注的问题。对于运营商,5G的高能耗问题不可忽视。5G基站的能耗相比4G确实大幅提升了,那么5G能耗会对电网负荷造成沉重压力吗?

        

        答案是不会。以目前5G基站的建设规模看,它的耗电量对于电网负荷仅是“九牛一毛”。当然,伴随5G的普及,基站的耗电量也不可小觑。面对5G能耗问题,分布式电源与基站选址结合、合理规划清洁能源供电、运营商共享基站都是降低用电成本的办法。

        

        国家电网在5G领域的探索已经开始。未来,我们也期待5G+电网的应用能够拓宽我们想象的边界,为智能电网建设注入强心剂。

        

        

        

        原标题:5G+电网:拓宽想象的边界

        


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