未來3至5年 我國將顯著提升能源領域5G應用
近日,為積極推進能源領域5G應用,加快推動5G應用的相關部署要求,拓展能源領域5G應用場景,探索可復制、易推廣的5G應用新模式、新業態,支撐能源產業高質量發展,國家發改委、國家能源局、中央網信辦、工業和信息化部聯合編制了《能源領域5G應用實施方案》(以下簡稱《方案》)。
可以看到,5G具有高速率、低時延和大連接等特征,是支撐能源轉型的重要戰略資源和新型基礎設施。5G與能源領域各行業深度融合,將有效帶動能源生產和消費模式創新,為能源革命注入強大動力。
《方案》制定了明確的發展目標,未來 3~5 年,圍繞智能電廠、智能電網、智能煤礦、智能油氣、綜合能源和智能制造與建造等方面拓展一批5G典型應用場景,建設一批5G行業專網或虛擬專網,探索形成一批可復制、易推廣的有競爭力的商業模式。研制一批滿足能源領域5G應用特定需求的專用技術和配套產品,制定一批重點亟需技術標準,研究建設能源領域5G應用相關技術創新平臺、公共服務平臺和安全防護體系,顯著提升能源領域5G 應用產業基礎支撐能力。
進一步拓展能源領域5G 應用場景
《方案》提出,5G 應用總體處于發展初期階段,尚需深入挖掘應用場景、完善配套支撐體系、培育有競爭力的商業模式。因此,《方案》梳理提出6大具有一定發展前景的典型應用場景及其配套支撐技術,并同時指出,后期其他應用場景也將獲得進一步拓展,并演化出豐富多彩、形態各異的新模式、新業態。
第一,需要拓展的能源領域5G應用場景是智能電廠。研究面向智能電廠的5G組網和接入方案,開展電廠5G無線網覆蓋建設,綜合利用物聯網、大數據、人工智能、云計算和邊緣計算等技術,在確保電廠安全前提下,以需求為牽引,搭建適應電廠復雜環境的全域工業物聯網和數據傳輸網絡。開展基于5G通信的工業控制與監測網絡升級改造,實現生產控制、智能巡檢、運行 維護和安全應急等典型業務場景技術驗證及深度應用,在火電、核電、水電和新能源等領域形成一批5G 典型應用場景。
第二,需要拓展的能源領域5G應用場景是智能電網。加快研制 5G 通信終端、模塊樣機等行業定制化設備,開展端到端切片安全測試,研究電力行業的 5G 物聯網設備操作系統標準,搭建融合 5G 的電力通信管理支撐系統和邊緣計算平臺,重點開展輸變配電運行監視、配網保護與控制、新能源及儲能并網、電網協同調度及穩定控制等典型業務場景現網驗證及深度應用,探索 5G網絡切片服務租賃、電力基礎設施資源與通信塔跨行業資源共享等商業合作模式,形成一批“智能電網+5G”典型應用場景。
第三,領域是智能煤礦。 建設煤礦井上井下5G網絡基礎系統,搭建智能化煤礦融合管控平臺、企業云平臺和大數據處理中心等基礎設施,打造“云—邊—端”的礦山工業互聯網體系架構。利用5G的高速率、低時延、大連接、高可靠等特性,重點開展井下巡檢和安防、無人駕駛等系統建設和應用,探索智能采掘及生產控制、環境監測與安全防護、虛擬交互等場景試點應用,促進智能煤礦建設。
第四,智能油氣。探索5G在石油石化行業獨立組網方案和應用,重點開展油田單井、管線、電力線、加油站等關鍵生產單元的高清視頻監控、無人機巡檢、機器人巡檢、工業AR 等業務,打造扁平化油氣生產、 煉化生產物聯網,在智能勘探、智能油氣田、智能煉廠、智能管輸等領域形成一批5G典型應用場景。
第五,綜合能源。依托5G網絡實現電、氣、冷、熱多種能源靈活接入,全面整合能源控制參量、能源運行、能源使用等數據,實現智能量測、需求響應、傳輸網絡以及服務平臺管理,構建“源—網—荷—儲”互動調控體系,重點開展生產控制、分布式能源管理、虛擬電廠、智能巡檢與運維等典型業務場景5G深度應用,支撐構建靈活互動、開放共享的綜合能源創新服務體系。
第六,智能制造與建造。基于5G網絡,推進物聯網、大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術在能源裝備制造和工程建造領域的全面應用,重點開展能源裝備智能制造、施工現場信息采集、工地作業、遠程監造、工地安全等典型業務場景的5G深度應用,提升能源裝備制造智能化水平和工程建設效率。
加快能源領域5G專用技術研發
加快能源領域5G專用技術研發也是《方案》中提到的重點任務之一。《方案》指出要在5個方面加快技術研發的步伐。
一是研制一批關鍵共性技術加快5G虛擬專網建設所需的網絡切片、多接入邊緣計算、定制化核心網網元、5GLAN等關鍵設備研發及產業化,研究基于230兆赫茲頻率等專網頻率的工業互聯網和物聯網技術方案,實現5G行業虛擬專網在能源領域的規模應用;研究基于5G網絡的虛擬交互應用平臺,實現設備檢測、生產培訓、視頻監控、專家支持等系列應用。
二是研制一批場景配套專用技術和產品針對核電安全監管、輻射環境、信息安全等特殊需求,研發5G設備的核輻射防護與加固技術、電磁兼容性技術。針對水電工程復雜運營環境,開展5G基站安全性、機電設備電磁兼容性、端到端組網等工程適應性與可靠性驗證。針對煤礦井下、電力及其他行業地下5G信號弱覆蓋問題,研發井下無人駕駛、高清視頻傳輸、工業遠程控制、機器人智能巡檢、虛擬交互等專用技術和煤礦用5G基站、功能定制化核心網、實時通信終端、物聯網關等配套產品。
針對海洋石油、海上風電等海上平臺特殊作業條件,研發耐高濕高鹽腐蝕的5G專用技術和產品。針對石油煉化環境復雜、金屬屏蔽嚴重、易燃易爆等問題,研發5G無線信道模型、融合組網、高精度無線定位等專用技術及防爆終端設備。
三是研究建立能源領域5G應用技術標準體系在深入總結典型應用場景基礎上,按照“實用化、行業化、國際化”原則,加快研究建立涵蓋縱向(終端、網絡、平臺)、橫向(技術、測試、規劃、建設、運維)兩方面,統籌兼顧通用場景和特殊場景技術需求的能源領域5G 應用技術標準體系,規范5G技術在能源領域的推廣應用。立足典型場景應用需求,加快編制設計要求、設備采購技術規范、安全要求、施工規范等一批重點亟需技術標準。推動國內相關機構積極參與3GPP、ITU等無線領域權威國際標準組織的標準制定。
四是推動能源領域5G應用技術測試驗證建設端到端5G試驗驗證網絡,搭建智能電廠、智能電網、智能煤礦、智能油氣、綜合能源、智能制造與建造等5G應用場景下相關業務驗證環境,開展能源行業特殊環境下5G網絡性能、網絡切片、定制化專網、網絡安全、業務安全,以及業務綜合承載性能的適應性、安全性和可靠性驗證。
五是支持建設5G應用相關技術創新平臺,圍繞能源領域5G應用相關關鍵共性技術和配套專用技術,研究建設5G、大數據、人工智能等先進信息技術與能源融合應用相關國家能源研發創新平臺。鼓勵能源和信息通信企業協同推動產學研深度合作,建設以技術應用融合為目標的跨領域、跨學科5G相關企業創新平臺。支持建設能源領域5G應用產業創新聯盟,發展多元化投融資體系,加快構建和完善產業生態圈,形成可持續的協同發展集群。(林 楚)