“5G+”助力智慧能源转型发展策略研究

    李雪

    摘要:随着资源环境对经济发展的约束日益加剧,作为经济命脉的能源发展方式亟急需变革转型。当前,5G技术不断创新突破,实现了与多种行业的融合发展。本文分析了智慧能源发展发展现状及面临的机遇与挑战,提出“5G+智慧能源”转型发展策略建议。

    关键词:5G+;智慧能源;智慧化管理;能源生态圈

    随着经济社会的不断发展,能源作为支撑经济社会发展的核心资源,其战略地位日益凸显。在资源环境对经济发展的约束日益加剧的形势下,能源产业面临着转型发展的重要课题,如何构建安全、绿色、高效的能源发展方式极为关键。“智慧能源”的快速发展,给能源产业带来巨大的发展机会和严峻挑战。

    智慧能源发展机遇与挑战

    1.千载难逢的好机会

    (1)国家重视“智慧能源”建设。能源是经济社会发展的重要物质基础,构建“智慧能源”体系对保障经济社会可持续发展具有重大意义。

    目前我国新能源规模发展不足,能源供需不平衡,能源企业能效不高,高能耗行业能源消费量在规模以上工业占比超过80%,增加值仅占50%。

    国务院2015年7月4日发布的《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》强调,加快推进“互联网+”发展,推动能源技术装备和管理智能化。近年来,国家更是积极推动5G+技术与能源融合发展的“智慧能源”建设。

    (2)“智慧能源”需求呈现爆发式增长。随着我国三大产业的发展变化,对能源的需求也发生了结构性变化,即从工业发展需求转向第三产业和民用消费需求,现代制造业、大数据中心、新能源汽车等成为新的用能增长点。随着新型城镇化建设向纵深推进,人民生活水平的不断提高带来用电量的爆发式增长,能源需求趋向多元化,通过“智慧能源”建设提高能源生产的可靠性和开放性,推动能源消费侧的效率最大化,都有着较大发展空间。

    (3)能源结构性调整带来新活力。随着生态环境变化与能源发展匮乏的压力与日俱增,提高可再生能源的比重迫在眉睫,从传统的能源要素消耗转变为新能源消费结构调整,需要新技术和新发展模式来牵引,也要求能源体系从传统模式转型升级为“智慧能源”模式。互联网与能源行业深度融合可极大地促进“智慧能源”的发展,为经济社会可持续发展提供支撑。

    (4)能源发展进入技术与体制改革新阶段。能源发展进入新阶段,既要考虑如何转型升级发展模式,提高产能,更要通过技术手段推进能源跨地区的资源调配和充分利用。

    传统的能源生产、运输、存储与消费产业链支撑了旧的工业时代的经济体系,已经不能适应新形势下的经济社会发展,因此必须借助科技进步推动“智慧能源”建设,从而促进传统能源发展模式的转型升级。

    2.前所未有的大挑战

    (1)“智慧能源”系统平台要求高。“智慧能源”建设涉及能源体系的方方面面,数字化、信息化改造相比其他系统而言难度更高。

    纵向来看,能源系统包含生产、运输、存储、消费四大环节,其中生产环节包括各种能源的开发与生产。

    横向来看,能源系统作为经济社会发展的核心基础,涉及各行各业、千家万户的能源消费。如何将多种类型网络互联互通,支撑整个能源系统整体效率和效益的提升,需要向智慧升级要效益。而“智慧能源”系统平台在可拓展性和融合性上,相比较其他系统来说要求更高。

    (2)“智慧能源”发展带来精细化运营挑战。在多网融合和运营方面,能源系统要不断提升自身管理能力。“智慧能源”是对传统能源产业所有环节进行的重大变革,各环节原来都有一套相对成熟的业务流程与管理机制在运作,一旦升级为“智慧能源”,很多流程将会调整简化,相应的管理规则也会随之变化。而目前能源系统不论人员素质还是管理能力方面均未达到“智慧能源”发展的相应要求,如懂得信息化技术、智能化操作的人才仍有较大缺口。

    “5G+智慧能源”發展策略

    1.分阶段推进“智慧能源”建设

    “智慧能源”作为能源系统的新体系,将充分发挥信息化网络的技术变革引领作用,推动能源网络的变革,使能源网络从单一的能源流拓展到能源流+数据流、业务流。“智慧能源”建设通过数字化、信息化、智能化提升,分阶段推进,以点带面、逐步升级。

    (1)数字化提升。能源网络的末梢分布广、根系深,尤其是深入千家万户的各种能源消费终端。5G技术能很好的实现区域内的广连接,实现每平方公里内超过100万个的连接数,可将现代能源网络的智慧触角覆盖到整座城市及消费终端末梢。将每个能耗设备通过物联网技术实现万物互联,可随时采集到各个时点、各个角落、各个设备的能耗变动情况,极大的提高能源供应效率和运营管理效能。

    广连接特性还可以广泛应用在能源的传输环节。能源传输线路多分布在人迹罕至的区域,维护和巡检都难度大,而5G技术即可实现对所有能源传输线路的远程监控与数字化设备管控,实现多点接入、一点监控。

    (2)信息化提升。在数字化升级的基础上进一步实施信息化提升。5G的低时延特点能够有效地解决紧急调度与智能检测等能源领域的核心问题。在实时掌握能源网络信息和数据的基础上,进行大数据分析和预测,可提前进行能源传输和应急保障的预案规划。一旦发生设备掉线、极端天气等情况,能够立即调整能源传输方案,满足能源传输方式快速切换和远程精准调度要求,确保能源供应无缝衔接。

    5G的自动运维能力能很好的支撑能源网络的自动化运维升级。通过网络切片技术,将多层级的功能需求承载在网络不同层级,动态编排,实现定制化的网络支撑,可以按照能源网络的专属需求进行快速响应和服务。

    (3)智能化提升。智能化的特点在于智能统筹。运用5G技术实施智能升级改造后,能源体系的能源流从原有的生产、传输到消费的单向流程转变为双向流程运转,将大幅提升能源体系的运行效率,及时响应和满足个性化的能源供应需求,减少传输环节的时长和损耗。

    2.完善5G智慧能源管理体系

    在硬件方面,技术层升级为智能化后,只有在管理和运营上做到同步升级,才能真正实现“智慧能源”建设目标。

    (1)智慧运营。“智慧能源”体系除了实体层的升级建设外,还包括数据信息层和运营平台的构建,这是“智慧能源”体系与传统能源体系最大的区别。

    实体层升级的核心功能即实现多能互联,包含不同类型和不同承载方式的转换,使之具有较强的拓展性和兼容性,支持新型能源模块的拓展,如分布式能源的生产端、存储端和消费端随时灵活加入。5G技术能够帮助快速的打造数据信息层,并实现数据信息的价值转化。

    数据信息层则包括了海量数据交换,维护广终端连接后的高等级数据安全,支撑多维能源大数据分析以及灵活的智能交易体系。数据信息流将是整个“智慧能源”体系最大的价值和资产,可以盘活能源系统内的数据信息,激发信息化活力,提高信息价值与利用率,蕴含着无限能量和巨大发展空间。

    运营平台层则包括各类微型网络管理,可推动整个“智慧能源”体系结合更紧密,促进能源生态体系构建和良性发展。

    (2)智慧管理。“智慧能源”体系的管理核心从能源流升级为数据信息流和业务流,管理对象也从对人员的管理逐渐转移到对看不见的数据、信息、业务的管理。“智慧能源”体系升级后,各层级人员也要随之进行知识结构的升级,从体系规划与设计到智能化系统监控与维护,如何选拔和组建不同层次的人才队伍、培训和赋能关键岗位人才等,对人力资源管理是一个巨大的挑战。

    在5G技术的帮助下,远程视频教学和联网能够消除区域间的差异,将最新的技术和最好的教学资源推送给各层级管理者;虚拟场景的模拟训练将极大地缩短管理人员能力提升所需要的时长,帮助其快速成长。

    3.构建“5G+智慧能源”生态圈

    “智慧能源”建设将来更多会与各行各业融合升级。能源行业将从一个公共事业服务的模式逐渐转向服务加应用导向的模式,以应用和服务来驱动发展,从原来的单一生态链升级为整个生态圈。

    智能化能源生产厂商的不断发展壮大为“智慧能源”建设打下良好的基础。如生产设备方面实施技术升级,可有效支撑能源的绿色化改造,加快先进节能技术的推广应用。

    新能源汽车与智能家居是能源消费升级中的典型代表。车联网和新能源的结合将成为带动能源产业综合服务升级的关键动力,智能家居则由电器生产厂家、互联网企业等众多类型厂家共同参与。

    金融行业在“智慧能源”中也扮演着重要角色,可以在资本运作方面发挥更多作用,如根据综合性能源服务的不同需求匹配出相应的能源金融衍生品,带来能源价值增值。

    通过构建并不断完善“智慧能源”生态圈,可以高效地支撑“城市大脑”“智慧交通”“智慧工厂”“智慧楼宇”、智能家居等相应的智慧体系升级发展。

    结束语

    “智慧能源”是未来信息化建设和发展的广阔蓝海,蕴藏着无限的可能和机遇,而“5G+智慧能源”生态圈的构建,将推动能源产业的整體转型升级,并助力整个经济社会的转型发展。

    参考文献:

    [1]季昌仁.中国智慧能源产业发展报告(2017)[R]北京:中国质检出版社,2018.

    [2]石俊杰.电网企业运营监控创新实践[M]北京:中国电力出版社.2017.

    [3]曾嵘.能源互联网发展研究[M]北京:清华大学出版社.2017.

    [4]王继业.电力大数据技术及其应用[M]北京:中国电力出版社,2017.