5G赋能明白电建的多少个规模,那个事情

电工电气网】讯

原标题:5G与电力的“那些事儿”

随着5G时代的到来,各个行业的从业者都在积极探索5G、物联网、云计算等前沿技术在本行业的应用新可能。作为富有发展前景和极大发展空间的5G落地领域之一,电力行业也开启了智慧化、现代化升级的新征程。

在第六届世界互联网大会·乌镇峰会期间,一款无人驾驶的5G电动微公交车亮相乌镇。这是全球第一款可以在开放道路混杂交通下自动驾驶的5G电动微公交车。跟随5G无人驾驶电动微公交一起亮相的还有5G电动公交车专用充电桩。

行业应用是5G商业应用的重要场景

自5G概念提出以来,因其与电力的紧密联系而被业内人士关注。而国家电网公司今年明确提出建设“三型两网”,5G技术在电力行业各领域的应用逐步显现,其技术特性、电能需求、应用领域等正在改变和影响着电力生产运营模式。

2019上半年,广州、上海、杭州、雄安等各地政府与运营商携手,共同推进一波又一波的5G浪潮,5G移动通信、5G网络直播、5G在线教育等俨然已经成为了社会各界探讨的热点话题。针对5G在传输速度、传输时延等方面的提升,图表数据、文字信息等在网络空间内的传播变得高效和及时,科技时代人们传统的认知和思维模式也受到了一定程度的冲击。

关键技术

前段时间,工信部向中国电信等4家企业发放了5G商用牌照,标志着我国正式进入5G商用元年。除了通信业外,普通民众也期待看到5G在精准农业、广播电视行业、AR电竞游戏行业等的的深度应用。万物互联时代,人与物之间所具有的联系正变得日益紧密,而5G、云计算等技术无疑为此提供着有力的技术支撑和保障。

作为5G前沿技术的一大重要分支,5G切片技术在电力行业存在十分丰富的应用场景,具体包括智能分布式FA、低压用电信息采集、毫秒级精准负荷控制以及能源互联网的分布式电源。这些应用场景都是电力行业的刚需,而5G网络的超低时延、超低能耗、超低成本、高移动性、高带宽等网络能力均能够满足电力业务的实际需要。

相比于专业知识精深、分析视角全面的业内研究人员,普通人对于5G的关注主要集中于学习教育、影视娱乐等与自身关系相对紧密的领域。在电力领域,5G为智慧电力体系建设注入了一股新能量。除了能进一步确保民众的基本电力需求外,5G对于不同地域之间的电力管理部门进行电力数据的统一化管理和整合而言也十分重要。

随着5G技术的成熟应用和物联网的快速发展,能源行业将能够构建起数百亿电力设备和终端互联互通、数据毫秒级实时传输的能源物联网,对分布式电网发展将起到极大推动。凭借传感器、云计算、大数据分析以及低成本的电池系统,若干分布式电网 (微电网)可以自动运行,传统的电力消费者将成为电力生产者,实现电能的自给自足。多个微电网之间可以通过集中式电网有机连接、集中调配控制,实现微网内及整个电网的平衡和最优化配置,也可以通过物联网技术互相连接,整合多分散式的能源、分散式的储能以及分散式的用能,互相调剂余缺,提高能源供应可靠性和利用效率。当分布式电网普及后,集中式电网将受到较大冲击,从电能的主要提供者转变为供电可靠性的保障者,通过发展自动化的本地即时控制技术,确保故障情况下的本地重新配置和电力供应稳定。

5G赋能智慧电力建设的多个层面

5G基站电力消耗

在人们的传统观念中,5G似乎有点“高冷”。浏览各大媒体的报道,往往可以看到5G在交通、工业制造等领域的应用。实际上,5G也有“亲民”的一面,其在水力、电力等领域的应用,正加紧在国内进行试点,并争取加快在各大城市实现规模化普及。那么,5G技术到底能用在电力行业的哪些细分场景呢?其哪些技术优势与电力行业的实际需求较为吻合呢?

5G设施对能源的要求较高。此外,5G要保证其高速率,就必须通过更高的频段来承载,而高频信号的波长更短,穿透力更弱,这使得5G单基站覆盖面积相比4G要小。也就是说,5G基站的建设密度要比4G基站大。

加拿大28在线精准计划,有分析人士认为,作为5G前沿技术的一大重要分支,5G切片技术在电力行业存在十分丰富的应用场景,具体包括智能分布式FA、低压用电信息采集、毫秒级精准负荷控制以及能源互联网的分布式电源。这些应用场景都是电力行业的刚需,而5G网络的超低时延、超低能耗、超低成本、高移动性、高带宽等网络能力均能够满足电力业务的实际需要。

根据中国铁塔的报告,5G基站单系统的典型功耗分别为:华为3500W,中兴3255W,大唐4940W,而一般4G的单系统功耗仅为1300W,5G是4G的4倍。且5G基站的覆盖面积远小于4G基站,如果要实现相同面积的覆盖,5G基站的数量至少是4G的3倍,如此一叠加,5G耗电量将是4G的12倍。

除了在普通民用领域外,5G在特高压输电等项目中也大有用处。通常来讲,特高压输电具有输电容量大、距离远、损耗低、占地少等优势,而5G的应用,无疑为特高压输电效果的进一步提升创造了更为有利的条件。与此同时,5G输电基站的建设,也为区域间电力输送提供了必要的基础设施。近日,我国首例“特高压+5G”基站在安徽落成,标志着我国在5G特高压输电基站建设方面迈出了一大步。

光大证券发布的测算5G基站运行对于用电量影响的研报则认为:

电力行业在5G推动下加快升级

短期影响。预计2019年年内5G基站的陆续投运对全社会用电量的增量贡献不超过0.2%,而4G基站对2019年全社会用电量的增量贡献约1.1-1.6%。从短期来看,5G基站对用电量的贡献低于4G基站,5G基站建成投运对于全社会用电量的增长影响不明显。

总的来说,5G给电力行业发展所带来的影响是深入而持久的。5G电力输送基站的建设、5G切片技术的引入及应用、5G电力数据平台的打通等,无一不在丰富和改变着传统电力行业的发展面貌。

中长期影响。预计5G基站对2023年全社会用电量的增量贡献约1.2-3.7%。定性的说,5G基站大规模建成投运将有效拉动全社会用电量增长,其拉动效果将取决于5G基站建设进度及单站用电能耗等因素。

正视5G所带来的各种变化,积极探索推动5G在电力行业的多元化应用可能,将使传统电力行业转换过时的运作模式,转而形成一种全新的体系架构,并焕发出勃勃生机。在此过程中,电力企业同行之间乃至不同类型企业之间的跨界互动也会变得愈加频繁。例如,中国电信正积极探索多种潜在商业模式,其中就包括依托公网的5G切片服务和租赁模式,运营商统一建设端到端5G公网,电力企业可进行租用。

以上仅为根据5G基站数量以及基站能耗进行的静态敏感性测算。事实上,5G对电力需求的影响将广泛的体现在核心网和IDC的运行、各种新型应用场景、商业模式以及衍生出的海量数据的传输、处理上。

也许在经济全球化时代,每个国家在开展前沿技术研发、高科技人才培养等方面都具有属于自身的战略定位和目标规划,把哪一项技术列入国家培育重点内容也需按照各国国情进行具体分析。我国大力推进5G、云计算、大数据等技术的应用,不仅对于我国当下各行业实现智慧化转型升级具有重要意义,对于今后我国经济、科技等领域综合实力的提升也大有助益。

5G+电力事件时间轴

2017年9月15日

中国电信、国家电网与华为联合发力5G切片电力行业应用。三方在项目中将充分发挥各自的技术、产业、市场优势,面向配电自动化、用电信息采集等场景,开展联合技术研发和测试,推动相关技术、标准、产品的成熟,验证通信和电力跨产业合作的应用场景,推动合作共赢产业生态的构建。

2018年4月24日、25日

国家电网、南方电网分别与中国铁塔公司签署战略合作协议,开启“共享铁塔”的全新合作模式,这标志着电力、通信两大行业间资源共享取得突破性进展。

一是利用密布全国城乡和公路铁路沿线的电力杆塔用于通信建设,可以促进电信网络广覆盖、快覆盖,大大缩短施工周期,提高通信基站建设效率,降低通信基站建设成本,有力支撑4G网络深度覆盖和5G网络快速部署;

二是可以促进电网企业盘活资源和提高效益,有利于国有资产保值增值和放大功能;三是有效减少新增通信铁塔基站占用土地资源及其对环境的影响。

2018年6月27日

中国移动、南方电网、华为联合发布了《5G助力智能电网应用白皮书》。

白皮书指出,智能电网作为新一代电力系统,具有高度信息化、自动化、互动化等特征,其应用数字信息技术和自动控制技术,实现从发电到用电所有环节信息的双向交流,系统地优化电力的生产、输送和使用。未来的智能电网将是一个自愈、安全、经济、清洁,能够提供适应数字时代的优质电力网络。

白皮书重点介绍了智能分布式配电自动化、用电负荷需求侧响应、分布式能源调控、高级计量、智能电网大视频应用等五大类5G智能电网典型应用场景的现状及未来通信需求,结合5G网络切片关键技术研究与分析,提供了适合电力行业的基于端、管、云、安全4大领域的智能电网端到端网络切片解决方案。

2018年9月16日

国网河南省电力公司与中国铁塔股份有限公司河南省分公司近日签订战略合作框架协议,正式开启“通信塔”“电力塔”开放共享的全新合作模式。

借助合作,国网河南省电力公司可向河南铁塔开放符合条件的电力塔、电力杆等基础资源,并在新建站电力引入、转供电改直供电、电费削峰填谷等方面提供业务支持;同时,中国铁塔股份有限公司河南省分公司将利用其丰富的通信站址资源,在信息监控、电力无线专网建设等方面,为电力公司提供服务。

2019年1月30日

中国移动通信集团有限公司携手华为技术有限公司,联合国家电力投资集团有限公司在江西光伏电站完成全国首个基于5G网络的、多场景的智慧电厂端到端业务验证,打造无线、无人、互联、互动的智慧场站,这是5G技术在智慧能源行业应用的重要突破。

2019年2月18日

中国移动、南方电网和华为在深圳共同完成了全国首个基于5G网络的智能电网业务一阶段外场测试,验证了5G低时延及端到端切片的安全隔离能力。

2019年3月

中国移动江西公司联合国家电投江西公司等单位在江西光伏电站成功完成全国首个基于5G网络的、多场景的智慧电厂端到端业务验证,打造无线、无人、互联、互动的智慧场站。

2019年3月21日

广州虎门二桥项目实施全线调试亮灯。在大桥电力供应保障工作中,5G无人机智能巡检应用亮相,这在中国内地尚属首次。

2019年4月3日

河南省首个500千伏高压变电站5G测试站在郑州官渡变电站建成投入使用,并通过5G网络成功实现了变电站与国网河南省电力公司的远程高清视频交互。这是国内500千伏级以上高压/特高压变电站首次使用5G技术。

2019年4月

中国电信江苏公司、国网南京供电公司与华为在南京成功完成了业界首个基于真实电网环境的电力切片测试,这同时也是全球首个基于最新3GPP标准5G SA网络的电力切片测试。测试的成功标志着5G深入垂直行业应用进入到了一个新阶段。

2019年4月24日

国网上海市电力公司在沪发布泛在电力物联网5G创新应用阶段性成果,并与中国移动通信集团上海有限公司签署了5G创新应用合作战略协议,共同揭牌成立泛在电力物联网5G通信技术应用实验室。

2019年5月15日

以天津滨海海洋110kv变电站东江路沿线区域作为5G试点,5G无人机、5G无人车陆空一体化电力设施立体巡检试验成功,标志着在全国范围内首次实现5G无人智能设备输电线路巡检应用。

2019年5月28日

国家电网发布泛在电力物联网科研、创新等方面成果。国家电网计划在三年内基本建设完成泛在电力物联网。此外,国家电网还与三大运营商在5G领域开展合作,并透露与三大运营商在做5G网络应用方面的测试。其中,在5G方面备受关注的几个领域,包括广泛连接、切片技术和大宽带等方面均有合作。

2019年6月10日

中兴通讯股份有限公司与许继电气股份有限公司在河南许昌签署战略合作框架协议,双方计划联合就5G通信助力“泛在电力物联网”建设进行深入合作。双方将共同探索5G在配电网、综合能源、多站合一、智慧园区等泛在电力物联网业务领域的创新应用,联合开展基于5G的智能电力设备应用场景研究、方案及相关标准的建设,加快5G创新应用的研发和商业化进程,利用中兴通讯在5G技术、产品方面的优势以及许继电气在电力行业的市场开拓及产业化能力,在5G电力终端等重点产品研发方面进行联合创新。

2019年6月17日

中国移动通信集团湖南有限公司与国网湖南省电力有限公司达成协议,双方同意在全省范围内进行广泛战略合作,共同参与省内5G智慧电网转型升级联合拓展,打造全国示范5G智慧电网。

2019年6月22日

全国首例特高压变电站与5G通信技术结合的泛在电力物联网建设工程在古泉换流站通过验收。测试显示,以基站为中心的十几个典型位置无线传输通道下行速率峰值达到800Mb/s,平均超过570Mb/s,通道上行速率峰值达到160Mb/s,平均超过100Mb/s,均满足设计要求。这是安徽省内的第一座用于电力领域的5G基站,标志着5G通信技术正式运用到特高压电力领域。

2019年7月11日

福建莆田首次实现5G网联无人机赋能输电线路巡检演示。

2019年8月11日

陕西750千伏南山变首次实现5G覆盖,标志着陕西电力进入5G时代。

2019年8月15日

全国首例5G共享电力塔南京市三桥工业园试点站顺利完工。

2019年8月25日

乌鲁木齐市220千伏满宫牵二线003号电力杆塔上,新疆首个“共享杆塔”5G基站正式建成。这是5G技术在世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压工程中的首次全站应用。

2019年9月9日

国网威海供电公司在与中国联通威海分公司举行的5G业务合作协议签约仪式上透露,威海市已建成山东省首个5G技术电力综合应用示范区。

2019年9月20日

河南送变电建设有限公司在年度检修现场架设专用5G基站,采用最新信息通讯技术,实现了全国首次将5G技术应用到换流站年度检修的突破。

2019年10月

全国最大规模的国家级5G电力实验网,在青岛崂山金家岭、西海岸古镇口、青岛奥帆中心和青岛国网调度中心大楼建设落成。自此,5G与国家电网的创新应用迈上了新的一个台阶。

原标题:5G与电力的“那些事儿”

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