让能源点亮未来

□ 文/张程程

作者单位：中国海洋石油集团有限公司政策研究室

编者按：任何行业的形成和演进，都是由技术飞跃带来的。4G以前上网的主体是人，5G之后上网的主体将变成物，所以也叫作万物互联。1毫秒，这是未来5G网络端到端时延要求。目前时延最短的是LTE，为98毫秒，这几乎是5G技术1毫秒时延的100倍。可以想象，这种高速率将给人们生产生活方式带来怎样革命性变化。在距5G技术商业化应用近在咫尺之际，能源行业如何借助颠覆性技术翅膀，实现更高效、更智慧、更绿色飞跃？认真阅读《5G，让能源点亮未来》，或许能够找到你期待的答案。

2019年6月6日，工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照。这标志着我国的5G产业链已经成熟，初步具备了商用条件，将正式进入5G商用元年。随着5G时代的来临，以5G为代表的移动通信技术正在与AI、大数据紧密结合，开启一个万物互联新时代。可以预见，随着5G技术与应用逐步推广，技术与行业融合将随之加速，新业态、新模式将不断涌现。

目前，5G正处于技术标准形成和产业化培育的关键时期，各国在国家数字化战略中均把5G作为优先发展领域，强化产业布局，塑造竞争新优势。5G技术将支持能源领域基础设施的智能化，并支持双向能源分配和新的商业模式，以提高生产、交付、使用和协调有限的能源资源效率。能源企业应加大5G与能源行业的融合创新研究力度，积极拓展5G业务的能源应用领域，促进融合发展。

一、5G在能源行业的应用

近年来，能源行业积极实施“互联网+”战略，全面提升行业信息化、智能化水平，充分利用现代信息通信技术、控制技术，实现智能设备状态监测和信息收集，激发新型作业方式和用能服务模式。随着各类能源业务的快速增长，电网设备、电力终端、用电客户迫切需要通过最新的通信技术及系统支撑，满足爆发式增长的通信需求，提升能源行业信息化、智能化水平，为经济社会发展提供可靠的用能保障。笔者认为，5G在能源行业的重点应用场景主要包括可再生能源、电动汽车、电网通信、智能电网等领域。

1. 在可再生能源领域。可再生能源发电等新型分布式电源是一种建在用户端的能源供应方式，可独立运行，也可并网运行。分布式电源接入是电网发展中不可缺少的重要环节。5G的低延迟（10ms）、广覆盖和快部署允许智能电网进行快速的信息交换，这在可再生能源为主要电源的市场非常有用。5G通信的高速率、高安全、全覆盖、智能化等特点，可有效解决光伏云网所面临的用户数量激增、海量分布式数据难以采集、广域覆盖难以保障等难题。通过5G技术，可为光伏云网数据采集、运行监控、电费结算等不同属性业务提供隔离独享的网络切片，保障不同业务的差异化需求与服务质量，确保光伏云网更加高效安全可靠地实现个性化、智能化等综合服务。

2. 在电动汽车领域。电动车是未来能源系统中一个重要的基本单元已无悬念。在电动车领域，5G技术拥有广阔的应用前景。充电桩是一个电动车重要的基础端口，也是连接新能源与电动车两个万亿级市场的结合点。随着电动车的快速发展，电动车充电容量需求巨大。未来的5G网络拥有超高速率，下行速率可超过20Gbps，上行速率超过10Gbps。5G可以同时支持每平方公里内至少100万台设备连接，实现千亿量级容量的连接。可以说，5G的运用是电动车发展的最后一个制约因素，将推动电动车完成从“诺基亚”到“苹果”的华丽跨越。目前，5G正处于技术标准形成和产业化培育的关键时期，各国在国家数字化战略中均把5G作为优先发展领域，强化产业布局，塑造竞争新优势。5G技术将支持能源领域基础设施的智能化，并支持双向能源分配和新的商业模式，以提高生产、交付、使用和协调有限的能源资源效率。

3. 电网通信领域。网络不仅给我们带来更好的带宽体验，而且背负着一个重要使命—使能垂直行业（empower vertical industries），以超高带宽、超低时延以及超大规模连接改变垂直行业核心业务的运营方式和作业模式，全面提升传统垂直行业的运营效率和决策智能化水平。作为典型的垂直行业的代表，能源电力行业对通信网络提出了新的挑战。5G可以取代配电自动化中的现有光纤基础设施，可提供＜10ms的网络时延和Gbps级吞吐量，实现无线分布式控制。根据ABI Research的预测数据，全球配电自动化市场将从2015年的130亿美元增至2015年的360亿美元。在此背景下，能源电力行业与5G网络的深度结合必将推动能源行业安全、清洁、协调和智能发展，真正实现清洁能源替代和电能替代的核心战略的落地，从而为智能化工业革命提供坚实的基础，助力中国制造2025达成既定目标。

4. 智能电网领域。智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络基础上的运行方式。它通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法，以及先进的决策支持系统技术应用，实现电网智能化。未来电网业务将朝着多样性、高可靠性和超低时延性的方向发展，这就需要网络相互隔离、功能灵活，具备极致能力。5G技术创新电网新型作业方式和服务模式，实现电网更加精确的负荷和供电调整，为电网提供更加实时、可靠、高效的通信网络支撑，从而使得电网运营更智能、电网企业更智慧、电力用户更便捷。

二、5G对能源行业的影响

5G技术对能源行业具有广泛而深远的影响力—从行业的设施规划、资源整合、投资变化和数字化水平，到行业升级转型，甚至引发能源领域的深层次变革。基于5G技术的支撑，能源与通信行业的融合发展进一步加强，电力与通信基础设施的资源整合共享成为一种趋势，能源行业信息通信技术资本加速深化，并且向数字化转型升级的趋势愈发明显。

1. 推动电力和通信行业资源共享。未来，5G基站数量将是4G的数倍。“电力塔”和“通信塔”跨行业资源共享，对于通信行业而言，能够提高通信基站建设效率，降低建设成本，缩短施工周期，降低投资风险，快速满足5G网络部署要求；对于电力行业而言，可以促进电网企业盘活资源和提高资源利用率，实现电力塔的功能延伸，有利于国有资产保值增值和放大功能；对社会公共资源而言，能够有效减少新增通信铁塔基站占用土地资源及其对环境的影响，避免重复建设、重复投资，成为践行国家绿色发展、协调发展理念的典范。

2. 助力能源行业实现智能化升级。未来，5G是经济社会数字化转型的关键使能器。5G与云计算、大数据、人工智能、虚拟增强现实等技术的深度融合，将连接人和万物，成为能源行业数字化转型、智能化升级的关键基础设施。5G技术将渗透到能源行业生产、消费、销售、服务等各环节，推动研发、设计、营销、服务等进一步向数字化、智能化、协同化方向发展，实现能源领域全生命周期、从线上到线下、从消费到生产的全价值链的智能化管理。

3. 激发能源行业加大数字化投资。未来，5G对能源行业的投资拉动作用主要体现在两个方面：一是5G技术在能源行业的大规模产业化、市场化应用，必须以网络设备的先期投入作为先决条件，对5G网络及相关配套设施的投资，将直接增加能源行业的资本规模，推动能源行业发展。二是5G的低时延、高速率、低成本等特性将吸引能源行业扩大与5G相关的技术、产品、人力等形式资本的投入，提升能源行业数字化水平，进而促进技术进步和生产效率提升，实现能源行业结构优化。工信部电信研究院2017年6月发布的《5G经济社会影响白皮书》显示，到2030年，我国能源互联网行业中5G相关投入（通信设备和通信服务）预计超100亿元。

5G时代能源行业的发展建议

01采取跨产业融合的多元化战略

02重视企业信息安全体系的构建

03加强行业与5G的融合创新研究

三、5G时代能源行业的发展建议

为充分释放5G发展潜能，并依托5G先导优势加速能源行业实现数字化转型升级，进而提升能源企业综合竞争力，建议能源企业紧紧把握5G发展时间窗口，大力加强能源行业与5G的融合创新研究，积极拓展5G业务的能源应用领域，及时对能源与5G做出跨产业融合的多元化战略反应，同时高度重视自身信息安全体系的构建，加大对网络安全相关技术和应用的资金投入。

一是采取跨产业融合的多元化战略。能源行业与5G的跨产业融合将在设施规划、技术创新、结构升级的共同作用下得以实现，能源、通信领域具有重要影响力的领军企业也将以此为契机，加强跨行业融合发展。面对产业融合挑战，能源企业已无法视野狭隘，只关注自己原有的市场和资源，而是需要以开放的态度拥抱融合，对规制和技术变化做出及时的战略调整，通过多元化投资进入相近产业，依靠自身资源基础更高程度地融合多元化活动，为实现规模经济和范围经济做出跨产业融合的多元化战略反应。

二是重视企业信息安全体系的构建。5G的云化、虚拟化技术能够满足移动网络海量数据的需求，为用户带来丰富业务的同时，对数据隐私和安全保护带来极大挑战。这种情况下，5G应用对燃料动力综合体设施安全和运行稳定提出了更高的要求，能源企业网络安全和信息安全问题亦提升到了一个新的高度。5G时代，为协调网络安全行动、制定网络安全优先解决方案，能源企业更要加强网络安全和信息安全体系的建设。同时，必须意识到，与网络安全相关的新型技术的发展与应用值得大量的资金投入。

三是加强行业与5G的融合创新研究。能源企业应注重5G与能源行业的融合创新研究，积极拓展5G业务的能源应用领域，促进融合发展。要做好能源行业对5G技术需求的跟踪研究，加强与企业和个人用户的对接，及时发现新的增长点。重点开展关键技术研发与应用示范，发挥5G对能源行业发展的信息化支撑作用。加强与国内外领军通信设备企业和电信运营商的交流，在通信业务服务、智能电网建设等方面开展深入合作，谋求5G网络能面向自己的专用应用场景提供等级更高的业务保障与保证。