更綠色、精密、智慧的電網呼喚5G

  ICC訊 由國家發(fā)展改革委、科學技術部、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大會將于8月10日—12日在黑龍江省哈爾濱市召開。

  “我們做電網的就盼著5G吶！”

  在國家電網全球能源互聯(lián)網研究院原院長邱宇峰看來，5G對于未來的電網來說將是重要的技術支撐。邱宇峰長期關心“雙高”電網的建設，“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通信技術能夠適應清潔能源和分布式配電網的特性，也是實現(xiàn)“雙高”的技術前提之一。

  5G將在電網各個環(huán)節(jié)發(fā)揮作用

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

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

  風能、太陽能、潮汐能等清潔能源的共同特點就是間歇性、不穩(wěn)定性、分散性。邱宇峰說，要想利用好清潔能源，就需要兩個重要技術的支撐，一個是柔性交直流輸電技術，另一個是儲能技術，而5G對于這兩項技術來說都是重要的基礎設施支撐。

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

  “要想實現(xiàn)靈活迅速的調節(jié)，系統(tǒng)就必須實時傳輸、處理大量信號。這件事只能依靠大帶寬、低延時的通信技術才能實現(xiàn)，這種技術就是5G?！?

  邱宇峰把電網比作人體的血管，其中大規(guī)模、長距離的輸電網就像是動脈，主要依靠高壓輸電和光纖通信。地區(qū)性、分布廣的配電網就像是毛細血管，需要5G通信來實現(xiàn)靈活調控?！耙簿褪钦f，5G技術的主戰(zhàn)場是配電網，它對接各級用戶，處理的是無數(shù)用戶實時發(fā)出的信號。”邱宇峰說。

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

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

  電網5G基礎設施正在建設中

  在精密如毛細血管的配電網當中，5G技術的主要功能是傳輸信號。而這些信號的來源，就是各類傳感器。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輛。

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

  邱宇峰補充說，5G技術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，遇到緊急技術故障很難找到可以迅速介入的專家。憑借5G通信技術，電力設施未來可以在維護專家和當?shù)仉娏υO施之間即時傳輸大量數(shù)據(jù)、畫面，實現(xiàn)“遠程問診”“遠程手術”。

  “未來的電力設施是可以遠程測試、操控、維修的。原先大范圍、長距離信息傳輸都得依靠大光纖，有了5G之后，這些地區(qū)性的精密操作都有了實現(xiàn)的可能。這也是5G同電網基礎設施建設關聯(lián)緊密的一個方面?！鼻裼罘逭f。

  5G助力打造“綠色龍江”

  2022世界5G大會的舉辦地黑龍江省是電力大省、能源大省。依據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2022年1—4月黑龍江省發(fā)電量累計值為396.2億千瓦時。從發(fā)電結構來看，火力發(fā)電量為312.9億千瓦時，占比為78.98%，其余發(fā)電量主要由風力、太陽能、水力提供。

  火力發(fā)電比重較高仍是黑龍江省能源領域的現(xiàn)階段特征。邱宇峰指出，5G技術將為清潔能源利用提供必不可少的技術支撐，以清潔能源為基礎的電網有助于黑龍江省“雙碳”目標的實現(xiàn)，也會帶來電力裝備的大規(guī)模更新。環(huán)境和產業(yè)升級將會帶動經濟社會各個方面，對黑龍江省的整體發(fā)展起到推動作用。

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

  邱宇峰表示，在8月份哈爾濱市召開的世界5G大會上，他將作為分論壇主席與能源領域的與會者交流，共同探討5G技術在能源及相關產業(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方面，他認為世界5G大會在探討這兩個方面時都具備優(yōu)勢，他期盼大會取得豐碩交流成果。