更绿色、精密、智慧的电网呼唤5G

【智眼看5G】

◎实习记者 孙明源

由国家发展改革委、科学技术部、工业和信息化部与黑龙江省人民政府共同主办的2022世界5G大会将于8月10日—12日在黑龙江省哈尔滨市召开。

“我们做电网的就盼着5G呐！”

在国家电网全球能源互联网研究院原院长邱宇峰看来，5G对于未来的电网来说将是重要的技术支撑。邱宇峰长期关心“双高”电网的建设，“双高”即高比例清洁能源、高比例电力电子装置。邱宇峰指出，5G通信技术能够适应清洁能源和分布式配电网的特性，也是实现“双高”的技术前提之一。

5G将在电网各个环节发挥作用

未来的电网将是什么样的？邱宇峰给出了几个关键词：灵活、可控、柔性。这些关键词背后的重要因素就是清洁能源的大规模应用。

邱宇峰表示，随着化石能源危机和“双碳”目标的推进，清洁能源在电网动力来源当中将占到越来越高的比例。到2030年，清洁能源发电装机占比或许会达到60%。

风能、太阳能、潮汐能等清洁能源的共同特点就是间歇性、不稳定性、分散性。邱宇峰说，要想利用好清洁能源，就需要两个重要技术的支撑，一个是柔性交直流输电技术，另一个是储能技术，而5G对于这两项技术来说都是重要的基础设施支撑。

邱宇峰解释说，电网要接入各种分布式的能源，就得具备更好的潮流调节控制和变换能力，实现即插即用、灵活供电。这些功能的实现需要柔性交直流输电技术，该技术的最大特点就是具备灵活迅速的调节能力。

“要想实现灵活迅速的调节，系统就必须实时传输、处理大量信号。这件事只能依靠大带宽、低延时的通信技术才能实现，这种技术就是5G。”

邱宇峰把电网比作人体的血管，其中大规模、长距离的输电网就像是动脉，主要依靠高压输电和光纤通信。地区性、分布广的配电网就像是毛细血管，需要5G通信来实现灵活调控。“也就是说，5G技术的主战场是配电网，它对接各级用户，处理的是无数用户实时发出的信号。”邱宇峰说。

在储能技术当中，5G也会发挥重要作用。邱宇峰解释说，分布式新能源需要分布式储存与之配合，并依据需求调度储量。这种调度同样涉及对大量信号的实时传输、处理，因此也需要5G技术的支撑。

“应用分布式清洁能源的每个环节都需要5G。也正是在清洁能源广泛应用这一大背景下，5G技术成了必不可少的支撑技术。”邱宇峰总结说。

电网5G基础设施正在建设中

在精密如毛细血管的配电网当中，5G技术的主要功能是传输信号。而这些信号的来源，就是各类传感器。邱宇峰表示，大量传感器正在改造、部署当中。5G就像是一条宽阔的高速公路，而传感器提供的是在公路上奔驰的车辆。

邱宇峰提醒，电网是一个复杂系统，涉及多种基础设施、大量技术，5G只是其中之一。目前柔性交直流输电技术、储能技术普及都受制于器件发展，未来的趋势是电网将采用更多电力电子设备，实现半导体化，电网形态变成柔性电网。这一系列变化及其背后的基础设施建设都是5G技术“施展拳脚”的前提条件。目前，5G技术需要的基础设施建设还在路上。

邱宇峰补充说，5G技术还可以在电力设施的维护修理当中发挥重要作用。许多电力设施地理位置偏远，遇到紧急技术故障很难找到可以迅速介入的专家。凭借5G通信技术，电力设施未来可以在维护专家和当地电力设施之间即时传输大量数据、画面，实现“远程问诊”“远程手术”。

“未来的电力设施是可以远程测试、操控、维修的。原先大范围、长距离信息传输都得依靠大光纤，有了5G之后，这些地区性的精密操作都有了实现的可能。这也是5G同电网基础设施建设关联紧密的一个方面。”邱宇峰说。

5G助力打造“绿色龙江”

2022世界5G大会的举办地黑龙江省是电力大省、能源大省。依据国家统计局数据，2022年1—4月黑龙江省发电量累计值为396.2亿千瓦时。从发电结构来看，火力发电量为312.9亿千瓦时，占比为78.98%，其余发电量主要由风力、太阳能、水力提供。

火力发电比重较高仍是黑龙江省能源领域的现阶段特征。邱宇峰指出，5G技术将为清洁能源利用提供必不可少的技术支撑，以清洁能源为基础的电网有助于黑龙江省“双碳”目标的实现，也会带来电力装备的大规模更新。环境和产业升级将会带动经济社会各个方面，对黑龙江省的整体发展起到推动作用。

“5G技术对于智慧城市来说也必不可少。5G生态形成之后，我们将见证更高水平的‘绿色龙江’‘智慧龙江’。”邱宇峰充满期许。

邱宇峰表示，在8月份哈尔滨市召开的世界5G大会上，他将作为分论坛主席与能源领域的与会者交流，共同探讨5G技术在能源及相关产业的广阔应用前景。他注重5G的全球视野和基础能力这两个方面，他认为世界5G大会在探讨这两个方面时都具备优势，他期盼大会取得丰硕交流成果。