更綠色、精密、智慧的電網(wǎng)呼喚5G

  ICC訊 由國家發(fā)展改革委、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部與黑龍江省人民政府共同主辦的2022世界5G大會(huì )將于8月10日—12日在黑龍江省哈爾濱市召開(kāi)。

  “我們做電網(wǎng)的就盼著(zhù)5G吶！”

  在國家電網(wǎng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院原院長(cháng)邱宇峰看來(lái)，5G對于未來(lái)的電網(wǎng)來(lái)說(shuō)將是重要的技術(shù)支撐。邱宇峰長(cháng)期關(guān)心“雙高”電網(wǎng)的建設，“雙高”即高比例清潔能源、高比例電力電子裝置。邱宇峰指出，5G通信技術(shù)能夠適應清潔能源和分布式配電網(wǎng)的特性，也是實(shí)現“雙高”的技術(shù)前提之一。

  5G將在電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節發(fā)揮作用

  未來(lái)的電網(wǎng)將是什么樣的？邱宇峰給出了幾個(gè)關(guān)鍵詞：靈活、可控、柔性。這些關(guān)鍵詞背后的重要因素就是清潔能源的大規模應用。

  邱宇峰表示，隨著(zhù)化石能源危機和“雙碳”目標的推進(jìn)，清潔能源在電網(wǎng)動(dòng)力來(lái)源當中將占到越來(lái)越高的比例。到2030年，清潔能源發(fā)電裝機占比或許會(huì )達到60%。

  風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能等清潔能源的共同特點(diǎn)就是間歇性、不穩定性、分散性。邱宇峰說(shuō)，要想利用好清潔能源，就需要兩個(gè)重要技術(shù)的支撐，一個(gè)是柔性交直流輸電技術(shù)，另一個(gè)是儲能技術(shù)，而5G對于這兩項技術(shù)來(lái)說(shuō)都是重要的基礎設施支撐。

  邱宇峰解釋說(shuō)，電網(wǎng)要接入各種分布式的能源，就得具備更好的潮流調節控制和變換能力，實(shí)現即插即用、靈活供電。這些功能的實(shí)現需要柔性交直流輸電技術(shù)，該技術(shù)的最大特點(diǎn)就是具備靈活迅速的調節能力。

  “要想實(shí)現靈活迅速的調節，系統就必須實(shí)時(shí)傳輸、處理大量信號。這件事只能依靠大帶寬、低延時(shí)的通信技術(shù)才能實(shí)現，這種技術(shù)就是5G?！?

  邱宇峰把電網(wǎng)比作人體的血管，其中大規模、長(cháng)距離的輸電網(wǎng)就像是動(dòng)脈，主要依靠高壓輸電和光纖通信。地區性、分布廣的配電網(wǎng)就像是毛細血管，需要5G通信來(lái)實(shí)現靈活調控?！耙簿褪钦f(shuō)，5G技術(shù)的主戰場(chǎng)是配電網(wǎng)，它對接各級用戶(hù)，處理的是無(wú)數用戶(hù)實(shí)時(shí)發(fā)出的信號?！鼻裼罘逭f(shuō)。

  在儲能技術(shù)當中，5G也會(huì )發(fā)揮重要作用。邱宇峰解釋說(shuō)，分布式新能源需要分布式儲存與之配合，并依據需求調度儲量。這種調度同樣涉及對大量信號的實(shí)時(shí)傳輸、處理，因此也需要5G技術(shù)的支撐。

  “應用分布式清潔能源的每個(gè)環(huán)節都需要5G。也正是在清潔能源廣泛應用這一大背景下，5G技術(shù)成了必不可少的支撐技術(shù)?！鼻裼罘蹇偨Y說(shuō)。

  電網(wǎng)5G基礎設施正在建設中

  在精密如毛細血管的配電網(wǎng)當中，5G技術(shù)的主要功能是傳輸信號。而這些信號的來(lái)源，就是各類(lèi)傳感器。邱宇峰表示，大量傳感器正在改造、部署當中。5G就像是一條寬闊的高速公路，而傳感器提供的是在公路上奔馳的車(chē)輛。

  邱宇峰提醒，電網(wǎng)是一個(gè)復雜系統，涉及多種基礎設施、大量技術(shù)，5G只是其中之一。目前柔性交直流輸電技術(shù)、儲能技術(shù)普及都受制于器件發(fā)展，未來(lái)的趨勢是電網(wǎng)將采用更多電力電子設備，實(shí)現半導體化，電網(wǎng)形態(tài)變成柔性電網(wǎng)。這一系列變化及其背后的基礎設施建設都是5G技術(shù)“施展拳腳”的前提條件。目前，5G技術(shù)需要的基礎設施建設還在路上。

  邱宇峰補充說(shuō)，5G技術(shù)還可以在電力設施的維護修理當中發(fā)揮重要作用。許多電力設施地理位置偏遠，遇到緊急技術(shù)故障很難找到可以迅速介入的專(zhuān)家。憑借5G通信技術(shù)，電力設施未來(lái)可以在維護專(zhuān)家和當地電力設施之間即時(shí)傳輸大量數據、畫(huà)面，實(shí)現“遠程問(wèn)診”“遠程手術(shù)”。

  “未來(lái)的電力設施是可以遠程測試、操控、維修的。原先大范圍、長(cháng)距離信息傳輸都得依靠大光纖，有了5G之后，這些地區性的精密操作都有了實(shí)現的可能。這也是5G同電網(wǎng)基礎設施建設關(guān)聯(lián)緊密的一個(gè)方面?！鼻裼罘逭f(shuō)。

  5G助力打造“綠色龍江”

  2022世界5G大會(huì )的舉辦地黑龍江省是電力大省、能源大省。依據國家統計局數據，2022年1—4月黑龍江省發(fā)電量累計值為396.2億千瓦時(shí)。從發(fā)電結構來(lái)看，火力發(fā)電量為312.9億千瓦時(shí)，占比為78.98%，其余發(fā)電量主要由風(fēng)力、太陽(yáng)能、水力提供。

  火力發(fā)電比重較高仍是黑龍江省能源領(lǐng)域的現階段特征。邱宇峰指出，5G技術(shù)將為清潔能源利用提供必不可少的技術(shù)支撐，以清潔能源為基礎的電網(wǎng)有助于黑龍江省“雙碳”目標的實(shí)現，也會(huì )帶來(lái)電力裝備的大規模更新。環(huán)境和產(chǎn)業(yè)升級將會(huì )帶動(dòng)經(jīng)濟社會(huì )各個(gè)方面，對黑龍江省的整體發(fā)展起到推動(dòng)作用。

  “5G技術(shù)對于智慧城市來(lái)說(shuō)也必不可少。5G生態(tài)形成之后，我們將見(jiàn)證更高水平的‘綠色龍江’‘智慧龍江’?！鼻裼罘宄錆M(mǎn)期許。

  邱宇峰表示，在8月份哈爾濱市召開(kāi)的世界5G大會(huì )上，他將作為分論壇主席與能源領(lǐng)域的與會(huì )者交流，共同探討5G技術(shù)在能源及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的廣闊應用前景。他注重5G的全球視野和基礎能力這兩個(gè)方面，他認為世界5G大會(huì )在探討這兩個(gè)方面時(shí)都具備優(yōu)勢，他期盼大會(huì )取得豐碩交流成果。