5G賦能智能電網(wǎng)：通信企業(yè)面臨怎樣的機會(huì )？

今年以來(lái)，國家大力推動(dòng)新基建部署，5G作為新基建七大領(lǐng)域之首，定位網(wǎng)絡(luò )信息基礎設施，肩負推動(dòng)經(jīng)濟社會(huì )數字化轉型重任，受到全社會(huì )的注目。三大運營(yíng)商紛紛響應，提出了2020年完成55萬(wàn)個(gè)5G基站建設的目標，其中中國移動(dòng)計劃目標是30萬(wàn)個(gè)，中國聯(lián)通和中國電信計劃聯(lián)合建設25萬(wàn)個(gè)5G基站。5月20日，中國移動(dòng)（00941.HK）發(fā)布公告稱(chēng)，公司近期接獲母公司中國移動(dòng)通信集團有限公司通知，其已經(jīng)與中國廣播電視網(wǎng)絡(luò )有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)：中國廣電）訂立有關(guān)5G共建共享之合作框架協(xié)議。雙方聯(lián)合確定網(wǎng)絡(luò )建設計劃，按1：1比例共同投資建設700MHz 5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，共同所有并有權使用700MHz 5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )資產(chǎn)。

5G憑借超高帶寬、超低時(shí)延以及超大規模連接等技術(shù)特性，瞄準了千行百業(yè)的B端應用市場(chǎng)。工業(yè)和信息化部部長(cháng)苗圩去年在國新辦發(fā)布會(huì )上曾指出，5G未來(lái)80%的應用場(chǎng)景是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，也就是各類(lèi)垂直行業(yè)場(chǎng)景。智能電網(wǎng)將是具有廣泛應用的垂直行業(yè)之一，此前已大量采用通信技術(shù)用于計量類(lèi)業(yè)務(wù)，對于5G技術(shù)已經(jīng)表現出濃厚興趣并付諸實(shí)踐。

中國智能電網(wǎng)源遠流長(cháng)，規模宏大，5G技術(shù)賦能，有機會(huì )挖掘出巨大的應用潛力。目前電信運營(yíng)商已經(jīng)聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)進(jìn)行了試點(diǎn)，展望未來(lái)，通信企業(yè)將從云、管、端角度，開(kāi)發(fā)一個(gè)重要的5G行業(yè)細分市場(chǎng)。

”技術(shù)綜合體“智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)概念早在2001年即被提出，得到世界范圍內的認同。2015年，發(fā)改委明確定義智能電網(wǎng)“是在傳統電力系統的基礎上，通過(guò)集成新能源、新材料、新設備和先進(jìn)傳感技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、儲能技術(shù)等新技術(shù)，形成的新一代電力系統，具有高度信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化等特征，可以更好地實(shí)現電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟、高效運行?！?/p>

從這個(gè)定義來(lái)看，智能電網(wǎng)堪稱(chēng)一座“技術(shù)綜合體”。其中，電力通信網(wǎng)包括光纖骨干網(wǎng)和泛在多業(yè)務(wù)接入配電通信網(wǎng)，是支撐智能電網(wǎng)發(fā)展的重要基礎設施，保證了各類(lèi)電力業(yè)務(wù)的安全性、實(shí)時(shí)性、準確性和可靠性要求。尤其是配電側，隨著(zhù)各類(lèi)電網(wǎng)設備、電力終端、用電客戶(hù)的通信需求爆發(fā)式增長(cháng)，迫切需要構建泛在化、全覆蓋的配電通信網(wǎng)，并采用新興通信技術(shù)及系統予以支撐。

目前，已有不少新興通信技術(shù)，例如Cat.1、Cat.4等，在智能電網(wǎng)的采集、控制等領(lǐng)域發(fā)揮作用?；谛屡d物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能電表，憑借低功耗、低成本等特點(diǎn)，正在逐漸取代傳統電表成為主流。而價(jià)值更大、潛力更大的新興通信技術(shù)，毫無(wú)疑問(wèn)是5G。

5G賦能智能電網(wǎng)四大應用

電網(wǎng)“發(fā)輸變配用”全業(yè)務(wù)類(lèi)型豐富，5G憑借三大技術(shù)特征，以及獨特的網(wǎng)絡(luò )切片技術(shù)，可以實(shí)現應用場(chǎng)景的全覆蓋。目前，業(yè)界已經(jīng)研究并落地了5G在智能電網(wǎng)的四大應用場(chǎng)景。

一是差動(dòng)保護，利用5G小于1ms的超低時(shí)延特性，用5G替代光纖，可大幅減少光纖部署，降低部署難度，實(shí)現降本增效。二是無(wú)人巡檢，利用5G高達Gbps大帶寬特性，在變電站機器人巡檢等場(chǎng)景中，采用5G無(wú)人機可以降低人工成本和安全風(fēng)險的同時(shí)大幅提升巡檢效率，并能夠實(shí)時(shí)回傳高清視頻。三是高級計量，利用5G大連接特性，連接海量智能電表，最終為用戶(hù)提供智能用電等個(gè)性化需求。

四是網(wǎng)絡(luò )切片，這是5G獨有的新型技術(shù)，能夠為電力行業(yè)打造定制化的行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)，更好地滿(mǎn)足電網(wǎng)業(yè)務(wù)對安全性、可靠性和靈活性需求，實(shí)現差異化服務(wù)保障，從而提升電網(wǎng)企業(yè)對自身業(yè)務(wù)的自主可控能力。5G切片技術(shù)可以?xún)?yōu)先保障電力高優(yōu)先級業(yè)務(wù)，并在必要情況下通過(guò)靈活切片資源調配，滿(mǎn)足緊急保障類(lèi)業(yè)務(wù)需求。

從電網(wǎng)企業(yè)角度看，國網(wǎng)信通副總經(jīng)理孫德棟之前在中國無(wú)線(xiàn)電大會(huì )上指出，針對控制業(yè)務(wù)，國家電網(wǎng)的所有控制業(yè)務(wù)，原來(lái)都是建在專(zhuān)網(wǎng)上，5G從精度上能夠很好地滿(mǎn)足。針對連接業(yè)務(wù)，5G網(wǎng)絡(luò )將可以提供百萬(wàn)級的大連接，并且打破孤島運行的局面，實(shí)現大電源并網(wǎng)，區域信息采集得到很大的改善。2019年，國家電網(wǎng)聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)合作伙伴在青島建成了全國最大規模5G智能電網(wǎng)實(shí)驗網(wǎng)。2020年，國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團面向能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信需求，開(kāi)展產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和應用，率先推出了面向電力行業(yè)的系列化5G通信終端。標準型5G通信終端搭載國產(chǎn)雙核處理器，主頻1GHz，配有256MB內存，雙頻Wi-Fi無(wú)線(xiàn)傳輸速率可達900Mbps，搭載廣和通高性能工業(yè)級5G通信模組FG150/FM150，兼容2G/3G/4G/5G通信，支持NSA和SA組網(wǎng)模式，提供以太網(wǎng)、BT、USB3.0等豐富的本地通信接口，能夠靈活應用于換流站、變電站、配電房、充電站、綜合管廊、虛擬電廠(chǎng)等電力業(yè)務(wù)場(chǎng)景，現網(wǎng)實(shí)測業(yè)務(wù)速率500Mbps以上。

南方電網(wǎng)則聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴打造的 5G+智能電網(wǎng)，在國際上首次完成了5G空口高精度授時(shí)關(guān)鍵技術(shù)、5G承載低時(shí)延電網(wǎng)控制類(lèi)業(yè)務(wù)、基于SA的端到端5G公網(wǎng)切片安全隔離性的研究和試驗，并完成了5G承載配網(wǎng)分布式差動(dòng)保護、配網(wǎng)自動(dòng)化三遙、電表集抄、應急通信、輸變電設備在線(xiàn)監控等業(yè)務(wù)的現場(chǎng)驗證，相關(guān)成果獲第二屆“綻放杯”5G應用大賽一等獎，入選GSMA《中國5G垂直行業(yè)應用案例2020》。

國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團推出5G標準型通信終端-搭載廣和通5G模組FG150/FM150

5G模組重要性凸顯

面向智能電網(wǎng)四大應用，通信企業(yè)有大量的機會(huì )入局。在云端，可以提供配電自動(dòng)化、計量自動(dòng)化等電力云系統，以及業(yè)務(wù)支撐云平臺等。在管端，網(wǎng)絡(luò )切片技術(shù)可以說(shuō)是核心，包括核心網(wǎng)、傳輸承載、接入網(wǎng)均可以通過(guò)切片成專(zhuān)網(wǎng)，且根據不同的電力業(yè)務(wù)切片，保障一部分業(yè)務(wù)對安全隔離的高等級要求。

在終端，電力終端主要有配電自動(dòng)化終端、智能電表、無(wú)人機、巡檢機器人、高清攝像頭等品類(lèi)，從形態(tài)上則分為CPE和嵌入式通信模塊。無(wú)論基于哪種品類(lèi)、哪種形態(tài)，5G模組作為提供通信連接的核心產(chǎn)品，都是非常重要的組成部分，也是電力5G專(zhuān)網(wǎng)得以運營(yíng)的關(guān)鍵。

FG150

FM150

以廣和通為代表的中國通信模組企業(yè)走在前面。2019年在5G牌照發(fā)放后，廣和通即推出了5G系列模組—FG150/FM150，這兩款5G模組今年率先實(shí)現SA模式實(shí)驗室環(huán)境下調通，上行峰值速率達914Mbps，下行峰值速率在ENDC模式下達到2.5Gbps。4月，在中國移動(dòng)SA實(shí)網(wǎng)環(huán)境下，順利完成駐網(wǎng)和將端到端數據業(yè)務(wù)打通，是國內首款在運營(yíng)商SA實(shí)網(wǎng)環(huán)境下調通的5G模組。目前，這兩款5G模組已經(jīng)應用在電力終端，承載了配電自動(dòng)化、用電信息采集等業(yè)務(wù)，大幅提升了電力數據的交互能力，驗證了5G在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的價(jià)值。

從云、管、端來(lái)看，5G電力終端依然處在商用初期，與其它垂直行業(yè)面臨的境況類(lèi)似。到目前為止，芯片廠(chǎng)商中，高通、華為海思、紫光展銳已經(jīng)陸續提供行業(yè)用5G基帶芯片，模組廠(chǎng)商整體來(lái)看還需要進(jìn)一步加大行業(yè)市場(chǎng)拓展步伐。相比4G時(shí)代，5G行業(yè)應用緊隨消費者市場(chǎng)，幾乎齊頭并進(jìn)，值得整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈去挖掘。而智能電網(wǎng)等重點(diǎn)行業(yè)市場(chǎng)，將會(huì )是模組廠(chǎng)商們拓展的重點(diǎn)方向。