「中国智能交通」5G与能源的深度融合,加快了“碳峰化、碳中和”的速度

股票资讯    来源:伊敬股票网  作者:佚名

随着5G的发展,通信能源将引领新的通信基础设施走向各种企业级应用场景,如港口、石化、矿山、电力、交通,甚至学院、医院、社区等。各种应用场景需要更加灵活多样的通信基础设施功能。它具有通信基础设施和能源基础设施的双重属性,或者将成为5G基础设施的必要框架,未来可以期待通信能源、数字能源和分布式能源。

通信能源的新篇章

5G已经悄然过了2019年商用第一年,2020年独立组网规模第一年。截至2021年2月,中国已建成71.8万多个5G基站,约占世界的70%;5G网络的独立组网模式已经覆盖全国所有城市,5G终端连接超过2亿。根据全球移动通信系统(GSMA)发布的《2021年中国移动经济发展报告》,

2020年,中国5G连接将超过2亿,占全球5G连接的87%,预计2025年中国5G连接将达到8.22亿。5G独立联网已经启航。截至2021年1月,全球57个国家已有144个5G商业网络,5G连接数量达到约2.35亿。

5G商业化加快了新基础设施的步伐,对能源供应模式的需求发生了显著变化。5G基站设备的功耗是4G设备的3~4倍。随着基站数量的增加,对供电、制冷等设施的需求会大大增加。目前各大运营商5G基站的主要设备空载功耗约为2.2 kW,满载功耗约为3.8 kW,约为4G单站的3倍,这使得基站的供电面临诸多痛点。基站无空间、配电难扩容、温控难扩容、更换复杂、新能源难以获取等诸多问题,使得推出更好的智能能源解决方案迫在眉睫。

5G会引领能源革命吗?经过两年的春秋,这种可能性逐渐浮出水面。随着5G的加速普及,“通信能源”和“分布式能源”成为业界的热门词汇。全球最大的通信塔基础设施服务提供商中国塔(China Tower)已经建成并运营了大量的通信塔,其中大部分都建在荒山野岭中,风光储相结合的供电是必不可少的。可以说,没有一个分布式能源项目比通信塔的能源系统更“分布式”。

此前,很少有外部投资者关注塔的分布式能源投资,因此中国塔成立了自己的能源投资公司,为塔的供电提供国内需求保证,同时也规划了通信能源业务的拓展。通信塔能源业务布局有几个重要的考虑因素。一是利用分布式光伏风电(并网或离网)给蓄电池充电,用于自用或剩余电量上网。其次,将储能系统中的铅酸电池换成动力电池级联利用,并网时离网供电或削峰填谷。第三,建立充电桩,通过将储存在城镇枢纽附近铁塔中的剩余电力转化为电能,为电动汽车充电。第四,通过自身5G网络优势,打造集监控、运维于一体的智能能源综合服务平台。随着5G通信技术的应用和普及,分布式能源的应用场景将发生显著变化。

相关研究表明,未来全球90%的站点将实现能源数字化,这对简化运维、降低站点运维成本非常重要。在数字传感、控制和处理技术的支持下,预计到2025年,全球90%的台站将实现数字能源,运营商有可能建成极简、绿色、自驾车的网络。

未来,连接将无处不在,越来越多的频谱投入使用,网站建设将继续加密。5G时代,从站点到承载网再到核心网,能源系统变得更大更复杂,更需要简化部署,控制TCO。未来将大规模应用一站一柜、一站一刀、网络自动驾驶运维等能源网络端到端、生命周期极简技术,极大提高站场建设和扩容效率,降低能源运维复杂度,形成极简能源网络。

不难预测,5G网络通信技术将从根本上颠覆电力设备制造、电厂运维、电网运营的传统生态系统,在大幅降低人工成本的同时提高管理效率。推而广之,所有的能源生产、传输和使用场景都将经历一场由5G技术推动的划时代革命。

加快“碳峰化和碳中和”

十四五计划伊始,中国经济将如何实现高质量发展?碳峰化和碳中和带来的发展模式创新将成为一种重要的动能。

2020年12月,中央经济工作会议将“做好碳调峰和碳中和工作”确定为2021年八大工作重点之一。此前,2020年9月,习近平总书记在第75届联合国大会一般性辩论中发表重要讲话,提出中国将采取更加有效的政策措施,力争到2060年实现碳中和。在今年的全国人大上,碳峰值和碳中性也首次被纳入政府工作报告,成为代表和委员们讨论的“热门词汇”。

从概念上看,碳峰化是指二氧化碳排放量达到峰值后不再增加而逐渐减少。碳中和是指企业、团体或个人计算一定时期内直接或间接产生的温室气体排放总量,然后通过植树造林、节能减排来抵消自身的二氧化碳排放量,从而实现二氧化碳的“零排放”。为了实现这一目标,能源工业的发展必须从追求大规模扩张转向清洁优质,从而不断优化能源结构,逐步提高能源效率,在节能降耗方面取得显著成效。其中,5G技术将发挥不可替代的作用。

近年来,能源行业积极实施“互联网”战略,全面提高行业信息化和智能化水平,充分利用现代信息通信技术和控制技术,实现智能设备状态监测和信息采集,引入新的运营模式和能源服务模式。随着各种能源业务的快速增长,电网设备、电力终端和电力客户迫切需要最新的通信技术和系统支持,以满足爆炸性增长的通信需求。5G技术将支持能源领域基础设施的智能化、双向能源分配和新的商业模式,从而提高有限能源的生产、交付、使用和协调效率。风电、光伏等清洁能源将成为5G在能源行业的关键应用场景。

以光伏发电为例,随着分布式光伏发电的快速发展,光伏电站的海量信息采集、现场设备监控、远程诊断和运维等服务对通信网络的传输容量提出了更高的要求。5G通信具有高速、高安全性、全覆盖、智能化等特点。,可以有效解决分布式光伏电站分散、多点、多量的问题。5G技术给光伏云网络带来的最大变化是数据传输速率和质量的大幅提升,可以有效解决光伏云网络面临的用户激增、海量分布式数据采集困难、广域覆盖难以保证等问题。

通过5G技术,可以为光伏云网络的数据采集、运行监控、电费结算等不同属性的服务提供隔离、专属的网络切片,保证不同服务的差异化需求和服务质量,确保光伏云网络能够更加高效、安全、可靠地实现个性化、智能化的综合服务。在河北,涞水县南果峡村分布式光伏扶贫电站已全面开通5G通信链路。在江西,中国移动和华为联合国家电投资光伏电站完成了国内首个基于5G网络和多场景的智能电站端到端业务验证,建成了无线、无人、互联、互动的智能电站,实现了5G技术在智能能源行业应用的重要突破。

在风电领域,以5G为代表的数字化技术大大提高了风电场的灵活性,可增加发电量5%~10%,缩短工期5%~10%,降低成本5%~10%。在内蒙古,中国电力投资公司和中国移动合作建设察哈尔风电场的“智能风电场”项目,提供视频监控、物联网、无人机巡检、无线覆盖等信息服务,推动中国首个5G智能风电场建设。

5G在清洁能源领域潜力巨大,我们需要做的是如何利用好5G技术,为碳峰化和碳中和的目标做出更大的贡献。

数字化“蓄水池”大大降低了成本,提高了效率

随着通信技术的发展,数据传输速率越来越快,网络延迟越来越低。5G时代,网络峰值速度可以达到10Gb/s,比4G快100倍,5G延迟可以小于1毫秒,通信效率大大提高。这正在改变全球工业的面貌,其中石化行业作为传统工业领域,在数字化浪潮下发生了深刻变化,数字化技术与油气行业的结合日益紧密。“数字化转型”已经成为许多油气公司的重要战略选择。

去年,海南石油与海南移动签署战略合作协议,双方共同推动5G工业应用、智能加油站等领域深入合作。此前,双方在物联网应用、通信线路、数据容灾、权限共享、渠道合作等方面有过合作。现在以“智能开发”为核心,在信息技术应用、基础通信、云计算、大数据合作、5G应用等方面。,抓住“互联网”发展机遇,不断探索新的合作模式,深度融合发展,打造未来发展

那么,以5G为代表的数字技术对传统石油行业有什么价值呢?它的主要价值是大大提高生产效率,显著降低生产成本。石油公司将强大的计算能力、云存储、传感器、商业智能工具和分析等数字化工具应用于勘探、开发和生产的整个上游价值链,利用数字仿真和建模来提高效率和优化实施,并从全球专家库和行业案例中获得经验。与此同时,数字技术对油气行业的运营、投资和组织产生了深远的影响。虽然它与核心业务的整合还处于早期阶段,但已经取得了显著的进展。

目前5G与石化行业的结合已经初见成效。用数字化技术和设备代替人工是设计阶段降低成本、提高效率的常用手段,效果已经显现。据媒体报道,总体来说,使用自动化平台,可以减少70%的用工,降低20%到70%的运营成本,最高可以减少40%的资本支出。

长期以来,数字技术是推动产业转型的极其重要的力量。未来的那桶金就储存在数据的“油藏”里。随着5G时代的到来,更快的数据传输速率和更低的网络延迟无疑会给数字技术更多的赋权,提高油气行业的生产力、利润、安全性和效率的效果将更加明显。我国油气企业可以考虑在生产环节、设备设施、管理功能等方面应用数字化技术的广度和深度。,积极提高油气行业的生产力、利润、安全和效率,积极应对业务模式、生产模式、组织机构、制度和人员的后续变化。

“沟通”与“电”耦合触摸“智慧火花”

5G改变社会,电点亮未来。5G作为新一代移动通信技术,与4G网络相比,具有更大的带宽、更低的延迟和更宽的连接,电力行业无疑是5G垂直应用的关键轨道和出口之一。5G网络的特点与电力通信的需求高度兼容,可以充分赋能智能电网的主要应用场景。

2020年3月,工业和信息化部、国家发改委发布《关于2020年组织实施新基础设施建设项目(宽带网、5G领域)的通知》,明确提出重点支持5G在智能电网等七大领域的创新应用。通知指出,在5G新技术在智能电网的大规模应用中,基于新的5G网络架构和智能电网场景,将开展5G端到端网络切片和资源调度系统的研发,开发关键网络设备和原型系统,提供融合5G技术的整体智能电网解决方案。这为5G赋予电力行业权力提供了政策指导。

目前,中国很多地区都提出了5G智能电网建设计划,雄安新区、内蒙古、云南、海南相继启动5G智能电网建设。以雄安为例,5G与电网工程建设深度融合。现已开展基于5G网络的电力业务适应性试点验证,选择配电自动化和用电信息采集服务进行业务承载性能测试。此外,国内首个基于SA架构的“5g-mec”电力保护示范工程于2020年10月在雄安正式投产,核心技术达到国际领先水平。

事实上,5G强大的“能力”可以为电力终端接入网提供无处不在、灵活、低成本、高质量的新技术选择,为建设更加安全、可靠、绿色、高效的智能电网提供强大的基础能力。5g+智能电网不仅可以大大减少用户的平均停电时间,有效提高供电的可靠性和管理效率,还可以大大丰富和扩展电网应用场景,降低成本,提高效率,帮助电网企业转型为综合能源服务提供商,为用户提供更好的综合电力服务。在为用户供电服务方面,基于5G的电能质量监测和治理也将减少因供电而导致的故障或失效,提高用户的服务响应速度。

在电网通信领域,5G通信网络可以为用电信息采集提供海量接入和实时数据上报的强大技术支持,辅助系统完成用电信息采集、处理和实时监控,实现用电信息自动采集、异常计量监控、电能质量监控、智能用电设备信息交互等功能。

5G也能给电力行业带来更多价值。在5G应用采集业务场景下,电网企业或电表厂商可以不断获取用户的各种能源数据和与能源系统运行状态相关的数据,创造更大的价值。比如国家电网大数据中心利用电力大数据创建电力经济指数,从用电角度反映地区、行业、行业等不同层面的宏观经济发展情况。依托电力大数据分析业务,可以实现跨省、市、行业的电力数据共享,增强对区域行业和行业发展趋势的洞察,为政府部门决策提供数据服务,为行业发展提供支持,为投资提供数据依据。

运营商也积极参与电力行业建设。凭借5G的优势和核心产品的R&D能力,中国移动打造了终端、管理和云等智能电力集成行业解决方案,以满足发电、输电、配电和使用各方面的安全、可靠性和灵活性要求。此外,基于5G改变电力行业的能力,各方对5G网络承载电力的应用进行了深入探索。目前已经证明5G网络可以很好的承载电力业务,融合应用的进一步探索正在逐步开展。(邓聪乐书杨李赞魏)

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