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ICT将是未来能源互联网的中枢神经

2018-10-17

  贝尔大道、居里夫人路、稼先路……行走在华为坂田基地园区,以科学家命名的市政道路串联起各个园区,透露着对创新和真理的崇敬与追求。

  “随着我国可见光通信产业迈入超宽带专用芯片时代,未来利用‘智慧路灯’上网的畅想也可实现!”在行业解决方案展厅,工信部产业发展中心“智能电网与装备”专家委员会主任刘建明告诉记者,能源互联网的快速推进促使通信行业和能源行业联姻,智慧电网宏观演示平台、智慧城区运行中心、智能配用电大数据应用系统等构建起万物互联态势下能源系统新的感知神经,而ICT(即信息和通信技术)能和能源互联网高度耦合,未来ICT将是能源互联网的中枢神经。

  无线专网或成最佳出路

  “能源信息互联互通是能源互联网价值实现的关键环节之一,信息通讯解决方案是其重要业务板块之一,能源转型为通信与能源的跨界融合提供了广阔的合作空间。”清华能源互联网创新研究院主任张靖认为,能源系统无处不在的传感与万物互联特性,兼容各类通信技术,构建起“能源信息神经网络”。

  在未来能源广泛互联的情况下,电力的发、输、配、用、售、储等系统以及综合能源冷、热、气、电等体系之间对开放互联、安全可控、高效智能的需求会越来越高,对信息传输及智能电网的要求也会越来越高。

  据了解,经过多年发展,多数国家以光纤为主的电力通信骨干网已基本建成,但绝大部分配电终端分散在城市、乡村各个角落,如何将这些配电终端连接入网,一直是智能电网发展面临的关键问题。

  “通信网络必须像电网一样灵活、安全、可靠,大力建设高可靠性的电力无线物联网是今后3-5年的主流趋势。”华为企业无线产业发展部部长伍海斌认为,无线通信是实现最后一公里覆盖的有效手段,然而运营商无线公网是共享资源,无法为电力提供高质量安全可靠的无线连接。“无线专网具有安全、可靠、经济、灵活、广泛的独特优势,成为建设电力物联网的最佳手段。”他补充道。

  相关人士透露,国家电网公司已跟华为合作,即将规模部署eLTE-DSA(中国IoT-G230MHz)无线电力专网。

  按照国家能源局的相关计划,2020年配网通信覆盖率将达到95%、配电自动化率要求达到90%以上。据了解,到目前为止,大部分配电网络处于无网络连接状态,不能实现监控与检测。我国2014年配网通信覆盖率仅为40%、配电自动化率为20%。

  ICT打造“中枢神经”

  记者了解到,建设无线专网,首先要解决的问题是“频谱”,能源行业易于获取的授权频谱是VHF/UHF(甚高频(30—300MHz)/特高频(300—3000MHz))频段的“窄带离散频谱”。

  在我国,中国无线电管理委员会将230M频段部分频点分配给电力使用。“在国内用电密集型区域,每平方公里有上千终端,未来会有上万终端的接入需求,而一个数传电台基站仅能支持几十个终端接入,且时延通常在秒级,不能满足电力行业海量信息采集和毫秒级低时延控制需求,亟待新技术解决。”某不愿具名的专家认为,现有技术“比较落后”。

  “电力系统原来采用230MHz频率,由国家相关主管部门于1992年批给电力、石油、家电等不同行业应用,主要用来做电力负荷管理,以解决电力系统停电、欠费等问题,保障电力系统的供电安全。”刘建明告诉记者,“各行业使用的230M频率是一个梳状结构,目前利用载波聚合技术和4G或4.5G无线通信技术,使我国的频率利用效率走在了世界前列。国家电网公司已有成熟经验,华为和普天公司都参与了这方面的研究工作,今后能为能源互联网的发展创造更大空间。”

  华为方面称,已推出了基于4.5G、面向5G持续演进的eLTE-DSA离散频谱聚合解决方案,解决在电力行业拥有的离散窄带频谱上传统技术容量小、带宽小、时延大、功耗高等技术瓶颈,助力构建全业务电力物联网。这也是吸引国家能源互联网产业及技术创新联盟与中关村智能电力产业技术联盟联合主办的“2018能源互联网调研活动”首选华为的重要原因。

  ICT自身能耗需警惕

  ICT技术助力各行业数字化转型,数字能源时代即将到来:全球2000家跨国公司中,67%的企业将数字化确定为公司核心战略之一。

  在华为来看,eLTE系列无线专网解决方案已服务于国家电网、南方电网、英国西部电力、奥地利ArgoNet、匈牙利MVM、墨西哥NetCity等电力客户,助力配电自动化、电网数字化、智慧城市等业务。

  “ICT构建万物互联的全联接世界,是智能世界的基石,但其目前正遭遇能耗挑战。”华为网络能源行业资深专家章异辉说。

  一方面,2020年将规模部署5G。届时通信速率将十倍增长,能耗也会倍增。据预测,未来全球运营商通信网络用电量将超过5000亿度。

  另一方面,企业云化正在加速。根据华为网络能源研究数据,2015-2025年,企业应用云化率将从20%上升至85%;2017年,数据中心能耗占全球总能耗的3%并呈进一步上升趋势;预计至2025年,ICT能耗占全球能耗的比例将超15%,成为电网主要负载和能耗大户。

  “虽然模块化、变频、群控等技术手段正在帮助数据中心节能,但总能耗仍将大幅增长。云化加速、数据中心消耗也将持续增长。”章异辉表示,“没有绿色就没有未来,平均每联接ICT能耗可降80%。”在这个目标下,他认为多种能源智能调度,可以让ICT与电网智能互动,实现双受益。