未来3至5年 我国将显著提升能源领域5G应用
近日,为积极推进能源领域5G应用,加快推动5G应用的相关部署要求,拓展能源领域5G应用场景,探索可复制、易推广的5G应用新模式、新业态,支撑能源产业高质量发展,国家发改委、国家能源局、中央网信办、工业和信息化部联合编制了《能源领域5G应用实施方案》(以下简称《方案》)。
可以看到,5G具有高速率、低时延和大连接等特征,是支撑能源转型的重要战略资源和新型基础设施。5G与能源领域各行业深度融合,将有效带动能源生产和消费模式创新,为能源革命注入强大动力。
《方案》制定了明确的发展目标,未来 3~5 年,围绕智能电厂、智能电网、智能煤矿、智能油气、综合能源和智能制造与建造等方面拓展一批5G典型应用场景,建设一批5G行业专网或虚拟专网,探索形成一批可复制、易推广的有竞争力的商业模式。研制一批满足能源领域5G应用特定需求的专用技术和配套产品,制定一批重点亟需技术标准,研究建设能源领域5G应用相关技术创新平台、公共服务平台和安全防护体系,显著提升能源领域5G 应用产业基础支撑能力。
进一步拓展能源领域5G 应用场景
《方案》提出,5G 应用总体处于发展初期阶段,尚需深入挖掘应用场景、完善配套支撑体系、培育有竞争力的商业模式。因此,《方案》梳理提出6大具有一定发展前景的典型应用场景及其配套支撑技术,并同时指出,后期其他应用场景也将获得进一步拓展,并演化出丰富多彩、形态各异的新模式、新业态。
第一,需要拓展的能源领域5G应用场景是智能电厂。研究面向智能电厂的5G组网和接入方案,开展电厂5G无线网覆盖建设,综合利用物联网、大数据、人工智能、云计算和边缘计算等技术,在确保电厂安全前提下,以需求为牵引,搭建适应电厂复杂环境的全域工业物联网和数据传输网络。开展基于5G通信的工业控制与监测网络升级改造,实现生产控制、智能巡检、运行 维护和安全应急等典型业务场景技术验证及深度应用,在火电、核电、水电和新能源等领域形成一批5G 典型应用场景。
第二,需要拓展的能源领域5G应用场景是智能电网。加快研制 5G 通信终端、模块样机等行业定制化设备,开展端到端切片安全测试,研究电力行业的 5G 物联网设备操作系统标准,搭建融合 5G 的电力通信管理支撑系统和边缘计算平台,重点开展输变配电运行监视、配网保护与控制、新能源及储能并网、电网协同调度及稳定控制等典型业务场景现网验证及深度应用,探索 5G网络切片服务租赁、电力基础设施资源与通信塔跨行业资源共享等商业合作模式,形成一批“智能电网+5G”典型应用场景。
第三,领域是智能煤矿。 建设煤矿井上井下5G网络基础系统,搭建智能化煤矿融合管控平台、企业云平台和大数据处理中心等基础设施,打造“云—边—端”的矿山工业互联网体系架构。利用5G的高速率、低时延、大连接、高可靠等特性,重点开展井下巡检和安防、无人驾驶等系统建设和应用,探索智能采掘及生产控制、环境监测与安全防护、虚拟交互等场景试点应用,促进智能煤矿建设。
第四,智能油气。探索5G在石油石化行业独立组网方案和应用,重点开展油田单井、管线、电力线、加油站等关键生产单元的高清视频监控、无人机巡检、机器人巡检、工业AR 等业务,打造扁平化油气生产、 炼化生产物联网,在智能勘探、智能油气田、智能炼厂、智能管输等领域形成一批5G典型应用场景。
第五,综合能源。依托5G网络实现电、气、冷、热多种能源灵活接入,全面整合能源控制参量、能源运行、能源使用等数据,实现智能量测、需求响应、传输网络以及服务平台管理,构建“源—网—荷—储”互动调控体系,重点开展生产控制、分布式能源管理、虚拟电厂、智能巡检与运维等典型业务场景5G深度应用,支撑构建灵活互动、开放共享的综合能源创新服务体系。
第六,智能制造与建造。基于5G网络,推进物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术在能源装备制造和工程建造领域的全面应用,重点开展能源装备智能制造、施工现场信息采集、工地作业、远程监造、工地安全等典型业务场景的5G深度应用,提升能源装备制造智能化水平和工程建设效率。
加快能源领域5G专用技术研发
加快能源领域5G专用技术研发也是《方案》中提到的重点任务之一。《方案》指出要在5个方面加快技术研发的步伐。
一是研制一批关键共性技术加快5G虚拟专网建设所需的网络切片、多接入边缘计算、定制化核心网网元、5GLAN等关键设备研发及产业化,研究基于230兆赫兹频率等专网频率的工业互联网和物联网技术方案,实现5G行业虚拟专网在能源领域的规模应用;研究基于5G网络的虚拟交互应用平台,实现设备检测、生产培训、视频监控、专家支持等系列应用。
二是研制一批场景配套专用技术和产品针对核电安全监管、辐射环境、信息安全等特殊需求,研发5G设备的核辐射防护与加固技术、电磁兼容性技术。针对水电工程复杂运营环境,开展5G基站安全性、机电设备电磁兼容性、端到端组网等工程适应性与可靠性验证。针对煤矿井下、电力及其他行业地下5G信号弱覆盖问题,研发井下无人驾驶、高清视频传输、工业远程控制、机器人智能巡检、虚拟交互等专用技术和煤矿用5G基站、功能定制化核心网、实时通信终端、物联网关等配套产品。
针对海洋石油、海上风电等海上平台特殊作业条件,研发耐高湿高盐腐蚀的5G专用技术和产品。针对石油炼化环境复杂、金属屏蔽严重、易燃易爆等问题,研发5G无线信道模型、融合组网、高精度无线定位等专用技术及防爆终端设备。
三是研究建立能源领域5G应用技术标准体系在深入总结典型应用场景基础上,按照“实用化、行业化、国际化”原则,加快研究建立涵盖纵向(终端、网络、平台)、横向(技术、测试、规划、建设、运维)两方面,统筹兼顾通用场景和特殊场景技术需求的能源领域5G 应用技术标准体系,规范5G技术在能源领域的推广应用。立足典型场景应用需求,加快编制设计要求、设备采购技术规范、安全要求、施工规范等一批重点亟需技术标准。推动国内相关机构积极参与3GPP、ITU等无线领域权威国际标准组织的标准制定。
四是推动能源领域5G应用技术测试验证建设端到端5G试验验证网络,搭建智能电厂、智能电网、智能煤矿、智能油气、综合能源、智能制造与建造等5G应用场景下相关业务验证环境,开展能源行业特殊环境下5G网络性能、网络切片、定制化专网、网络安全、业务安全,以及业务综合承载性能的适应性、安全性和可靠性验证。
五是支持建设5G应用相关技术创新平台,围绕能源领域5G应用相关关键共性技术和配套专用技术,研究建设5G、大数据、人工智能等先进信息技术与能源融合应用相关国家能源研发创新平台。鼓励能源和信息通信企业协同推动产学研深度合作,建设以技术应用融合为目标的跨领域、跨学科5G相关企业创新平台。支持建设能源领域5G应用产业创新联盟,发展多元化投融资体系,加快构建和完善产业生态圈,形成可持续的协同发展集群。(林 楚)