5G+電網：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技術的智能眼鏡。戴上它，變電站設備的電流、電壓、溫度等運行情況都能實時展現在眼前。科幻電影中數據“隨眼而動”的場景成為現實。在本次進博會保電工作中，5G、AR、人工智能、北斗、物聯網等新技術已經體現在供電員工的工作中。

今年，國家電網發布了“數字新基建”10大重點建設任務，5G建設位列其中。未來，國家電網準備在加強5G關鍵技術應用、研制行業定制化產品和制定電力5G標準體系上持續發力，爭取年內打造一批“5G+能源互聯網”典型應用。

當5G新技術遇上老牌的工業化產物――電網，會產生什么樣的化學反應?電網企業為什么要入局5G?

這要先從5G技術的底色說起。

從技術類別上來看，由4G到5G，屬于基礎設施升級。簡單來說，5G帶來最顯著的變化就是網速快了，它的速度大約比現在的4G快1000倍。但僅從帶寬速度飛升來理解5G過于片面，5G為移動技術帶來的變化可能是革命性的。

讓我們回顧過去每一次移動技術的升級換代吧。從2G時代的文字、3G時代的圖片到4G時代的視頻，移動技術的升級為現實生活帶來了顯著的影響，但它更多被應用仍停留在計算機與手機上。5G的信息處理速度是指數級提升的，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業。可以預見的是，5G的覆蓋范圍將擴展至更廣泛的物聯網。萬物皆可鏈接，5G將在我們尚不曾注意的事物中產生一場應用上的大爆炸。

一邊是5G的蓄勢待發，一邊是國家電網公司于今年提出建設“具有中國特色國際領先的能源互聯網企業”的戰略目標。5G與電網結合，目前主要應用在配電自動化、數據采集、數據分析等方面。在應用實例上，數據中臺、車聯網和物聯網平臺、多站融合建設都與5G息息相關。由此可見，5G的高速運算能幫助國家電網更好地實現這一戰略目標。

今天，現實的物理世界中超過99%的東西仍沒有和互聯網連接。但是，5G的高速帶寬將創造一個新的萬物互聯的世界，電力作為重要能源，也將成為萬物互聯的重要一環。每一個機器和設備都將變得可感應、可度量。互聯互通、更加智能，這是5G即將構造的世界。5G與電網的碰撞，是能源互聯網建設的重要環節。

2020年，新冠肺炎疫情讓社會經濟發展遭遇困難。困境之下，移動通信技術在應對疫情方面發揮的重要作用讓人們再次意識到其發展的必然性。國家電網在5G領域已經開始試水。5G在電力系統的發、輸、變、配、用及應急通信各個環節均有不同程度的應用。5G與智能電網結合后，其所能帶來的效率和收益提高，在未來可能遠超期望。

5G+智能電網真的有這么神奇嗎?落在實際應用中，5G能夠為電網帶來什么?

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”數據中心站正式落成。這是安徽電網今年首座“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、數據中心、換電站功能為一體，一躍成為國內電網首屈一指的“七站合一”項目。

“多站融合”模式，可以說是5G與電網搭配的優秀案例。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、通信網絡等各項資源，為變電站業務持續創新發展打開新路。另一方面，5G基站直接建在變電站內，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據中心提供更強的算力。

5G與電網在“多站融合”項目中的結合是“強強搭配，干活不累”。集合多種功能的新型智能變電站，對內面向電網，可以處理更海量、更復雜的電力信息數據，從而實現能源供需智能化調節。對外面向社會，5G基站能夠直接提供移動通信服務，與電力數據配合，“多站融合”還能為政府與企業提供能耗數據與咨詢服務。

5G+電網的案例不僅局限于此，二者還在智能電網建設的許多環節有很高的匹配度：

在電力系統控制方面，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大幅降低網絡延遲的優勢就能發揮出來。

在電力系統管理方面，無人機、機器人、AR/VR輔助設備早已不是新鮮事物。但是，這類應用通常需要高清視頻監控或生產大量圖片，就像玩網絡游戲時玩家會通過提升硬件設備減少網絡延時。在電力領域的智能設備操控中，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可以處理海量設備數據和用戶數據。在能耗管理、智能抄表等環節，有了5G的幫助，電網企業能夠更好地利用大數據提升用能效率。

從上述的三類典型應用場景可以看出，5G的技術特點與智能電網建設需求十分匹配。目前，國家電網已擁有多個5G應用實例。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合開發的青島5G智能電網項目一期工程正式交付投產，這標志著目前國內規模最大的5G智能電網正式建成。

5G發展已成大勢。

人們對它的關注已由5G能不能實現，轉向5G應該如何更經濟地實現。對于普通用戶，5G資費是他們關注的問題。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能耗會對電網負荷造成沉重壓力嗎?

答案是不會。以目前5G基站的建設規模看，它的耗電量對于電網負荷僅是“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合、合理規劃清潔能源供電、運營商共享基站都是降低用電成本的辦法。

國家電網在5G領域的探索已經開始。未來，我們也期待5G+電網的應用能夠拓寬我們想象的邊界，為智能電網建設注入強心劑。