更綠色、精密、智慧的電網呼喚5G

【智眼看5G】

◎實習記者 孫明源

由國家發展改革委、科學技術部、工業和信息化部與黑龍江省人民政府共同主辦的2022世界5G大會將於8月10日—12日在黑龍江省哈爾濱市召開。

“我們做電網的就盼着5G吶！”

在國家電網全球能源互聯網研究院原院長邱宇峯看來，5G對於未來的電網來説將是重要的技術支撐。邱宇峯長期關心“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。邱宇峯指出，5G通信技術能夠適應清潔能源和分佈式配電網的特性，也是實現“雙高”的技術前提之一。

5G將在電網各個環節發揮作用

未來的電網將是什麼樣的？邱宇峯給出了幾個關鍵詞：靈活、可控、柔性。這些關鍵詞背後的重要因素就是清潔能源的大規模應用。

邱宇峯表示，隨着化石能源危機和“雙碳”目標的推進，清潔能源在電網動力來源當中將佔到越來越高的比例。到2030年，清潔能源發電裝機佔比或許會達到60%。

風能、太陽能、潮汐能等清潔能源的共同特點就是間歇性、不穩定性、分散性。邱宇峯説，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對於這兩項技術來説都是重要的基礎設施支撐。

邱宇峯解釋説，電網要接入各種分佈式的能源，就得具備更好的潮流調節控制和變換能力，實現即插即用、靈活供電。這些功能的實現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能力。

“要想實現靈活迅速的調節，系統就必須即時傳輸、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，這種技術就是5G。”

邱宇峯把電網比作人體的血管，其中大規模、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。地區性、分佈廣的配電網就像是毛細血管，需要5G通信來實現靈活調控。“也就是説，5G技術的主戰場是配電網，它對接各級用户，處理的是無數用户即時發出的信號。”邱宇峯説。

在儲能技術當中，5G也會發揮重要作用。邱宇峯解釋説，分佈式新能源需要分佈式儲存與之配合，並依據需求調度儲量。這種調度同樣涉及對大量信號的即時傳輸、處理，因此也需要5G技術的支撐。

“應用分佈式清潔能源的每個環節都需要5G。也正是在清潔能源廣泛應用這一大背景下，5G技術成了必不可少的支撐技術。”邱宇峯總結説。

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。邱宇峯表示，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。

邱宇峯提醒，電網是一個複雜系統，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於器件發展，未來的趨勢是電網將採用更多電力電子設備，實現半導體化，電網形態變成柔性電網。這一系列變化及其背後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。

邱宇峯補充説，5G技術還可以在電力設施的維護修理當中發揮重要作用。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。憑藉5G通信技術，電力設施未來可以在維護專家和當地電力設施之間即時傳輸大量數據、畫面，實現“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。原先大範圍、長距離信息傳輸都得依靠大光纖，有了5G之後，這些地區性的精密操作都有了實現的可能。這也是5G同電網基礎設施建設關聯緊密的一個方面。”邱宇峯説。

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。依據國家統計局數據，2022年1—4月黑龍江省發電量累計值為396.2億千瓦時。從發電結構來看，火力發電量為312.9億千瓦時，佔比為78.98%，其餘發電量主要由風力、太陽能、水力提供。

火力發電比重較高仍是黑龍江省能源領域的現階段特徵。邱宇峯指出，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於黑龍江省“雙碳”目標的實現，也會帶來電力裝備的大規模更新。環境和產業升級將會帶動經濟社會各個方面，對黑龍江省的整體發展起到推動作用。

“5G技術對於智慧城市來説也必不可少。5G生態形成之後，我們將見證更高水平的‘綠色龍江’‘智慧龍江’。”邱宇峯充滿期許。

邱宇峯表示，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勢，他期盼大會取得豐碩交流成果。