信息和通信技術助推能源互聯(lián)網(wǎng)跨越發(fā)展
貝爾大道、居里夫人路、稼先路……行走在華為坂田基地園區(qū),以科學家命名的市政道路串聯(lián)起各個園區(qū),透露著對創(chuàng)新和真理的崇敬與追求。
“隨著我國可見光通信產(chǎn)業(yè)邁入超寬帶專用芯片時代,未來利用‘智慧路燈’上網(wǎng)的暢想也可實現(xiàn)!”在行業(yè)解決方案展廳,工信部產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心“智能電網(wǎng)與裝備”專家委員會主任劉建明告訴記者,能源互聯(lián)網(wǎng)的快速推進促使通信行業(yè)和能源行業(yè)聯(lián)姻,智慧電網(wǎng)宏觀演示平臺、智慧城區(qū)運行中心、智能配用電大數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)等構建起萬物互聯(lián)態(tài)勢下能源系統(tǒng)新的感知神經(jīng),而ICT(即信息和通信技術)能和能源互聯(lián)網(wǎng)高度耦合,未來ICT將是能源互聯(lián)網(wǎng)的中樞神經(jīng)。
無線專網(wǎng)或成最佳出路
“能源信息互聯(lián)互通是能源互聯(lián)網(wǎng)價值實現(xiàn)的關鍵環(huán)節(jié)之一,信息通訊解決方案是其重要業(yè)務板塊之一,能源轉型為通信與能源的跨界融合提供了廣闊的合作空間。”清華能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院主任張靖認為,能源系統(tǒng)無處不在的傳感與萬物互聯(lián)特性,兼容各類通信技術,構建起“能源信息神經(jīng)網(wǎng)絡”。
在未來能源廣泛互聯(lián)的情況下,電力的發(fā)、輸、配、用、售、儲等系統(tǒng)以及綜合能源冷、熱、氣、電等體系之間對開放互聯(lián)、安全可控、高效智能的需求會越來越高,對信息傳輸及智能電網(wǎng)的要求也會越來越高。
據(jù)了解,經(jīng)過多年發(fā)展,多數(shù)國家以光纖為主的電力通信骨干網(wǎng)已基本建成,但絕大部分配電終端分散在城市、鄉(xiāng)村各個角落,如何將這些配電終端連接入網(wǎng),一直是智能電網(wǎng)發(fā)展面臨的關鍵問題。
“通信網(wǎng)絡必須像電網(wǎng)一樣靈活、安全、可靠,大力建設高可靠性的電力無線物聯(lián)網(wǎng)是今后3-5年的主流趨勢。”華為企業(yè)無線產(chǎn)業(yè)發(fā)展部部長伍海斌認為,無線通信是實現(xiàn)最后一公里覆蓋的有效手段,然而運營商無線公網(wǎng)是共享資源,無法為電力提供高質量安全可靠的無線連接。“無線專網(wǎng)具有安全、可靠、經(jīng)濟、靈活、廣泛的獨特優(yōu)勢,成為建設電力物聯(lián)網(wǎng)的最佳手段。”他補充道。
相關人士透露,國家電網(wǎng)公司已跟華為合作,即將規(guī)模部署eLTE-DSA(中國IoT-G 230MHz)無線電力專網(wǎng)。
按照國家能源局的相關計劃,2020年配網(wǎng)通信覆蓋率將達到95%、配電自動化率要求達到90%以上。據(jù)了解,到目前為止,大部分配電網(wǎng)絡處于無網(wǎng)絡連接狀態(tài),不能實現(xiàn)監(jiān)控與檢測。我國2014年配網(wǎng)通信覆蓋率僅為40%、配電自動化率為20%。
ICT打造“中樞神經(jīng)”
記者了解到, 建設無線專網(wǎng),首先要解決的問題是“頻譜”,能源行業(yè)易于獲取的授權頻譜是VHF/UHF(甚高頻(30—300MHz)/特高頻(300—3000MHz))頻段的“窄帶離散頻譜”。
在我國,中國無線電管理委員會將230M頻段部分頻點分配給電力使用。“在國內用電密集型區(qū)域,每平方公里有上千終端,未來會有上萬終端的接入需求,而一個數(shù)傳電臺基站僅能支持幾十個終端接入,且時延通常在秒級,不能滿足電力行業(yè)海量信息采集和毫秒級低時延控制需求,亟待新技術解決。”某不愿具名的專家認為,現(xiàn)有技術“比較落后”。
“電力系統(tǒng)原來采用230MHz頻率,由國家相關主管部門于1992年批給電力、石油、家電等不同行業(yè)應用,主要用來做電力負荷管理,以解決電力系統(tǒng)停電、欠費等問題,保障電力系統(tǒng)的供電安全。”劉建明告訴記者,“各行業(yè)使用的230M頻率是一個梳狀結構,目前利用載波聚合技術和4G或4.5G無線通信技術,使我國的頻率利用效率走在了世界前列。國家電網(wǎng)公司已有成熟經(jīng)驗,華為和普天公司都參與了這方面的研究工作,今后能為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造更大空間。”
華為方面稱,已推出了基于4.5G、面向5G持續(xù)演進的eLTE-DSA離散頻譜聚合解決方案,解決在電力行業(yè)擁有的離散窄帶頻譜上傳統(tǒng)技術容量小、帶寬小、時延大、功耗高等技術瓶頸,助力構建全業(yè)務電力物聯(lián)網(wǎng)。這也是吸引國家能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)及技術創(chuàng)新聯(lián)盟與中關村智能電力產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟聯(lián)合主辦的“2018能源互聯(lián)網(wǎng)調研活動”首選華為的重要原因。
ICT自身能耗需警惕
ICT技術助力各行業(yè)數(shù)字化轉型,數(shù)字能源時代即將到來:全球2000家跨國公司中,67%的企業(yè)將數(shù)字化確定為公司核心戰(zhàn)略之一。
在華為來看,eLTE系列無線專網(wǎng)解決方案已服務于國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、英國西部電力、奧地利ArgoNet、匈牙利MVM、墨西哥NetCity等電力客戶,助力配電自動化、電網(wǎng)數(shù)字化、智慧城市等業(yè)務。
“ICT構建萬物互聯(lián)的全聯(lián)接世界,是智能世界的基石,但其目前正遭遇能耗挑戰(zhàn)。”華為網(wǎng)絡能源行業(yè)資深專家章異輝說。
一方面,2020年將規(guī)模部署5G。屆時通信速率將十倍增長,能耗也會倍增。據(jù)預測,未來全球運營商通信網(wǎng)絡用電量將超過5000億度。
另一方面,企業(yè)云化正在加速。根據(jù)華為網(wǎng)絡能源研究數(shù)據(jù),2015-2025年,企業(yè)應用云化率將從20%上升至85%;2017年,數(shù)據(jù)中心能耗占全球總能耗的3%并呈進一步上升趨勢;預計至2025年,ICT能耗占全球能耗的比例將超15%,成為電網(wǎng)主要負載和能耗大戶。
“雖然模塊化、變頻、群控等技術手段正在幫助數(shù)據(jù)中心節(jié)能,但總能耗仍將大幅增長。云化加速、數(shù)據(jù)中心消耗也將持續(xù)增長。”章異輝表示,“沒有綠色就沒有未來,平均每聯(lián)接ICT能耗可降80%。”在這個目標下,他認為多種能源智能調度,可以讓ICT與電網(wǎng)智能互動,實現(xiàn)雙受益。
責任編輯:仁德財
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