消息 能源行业尤其是电力行业的科技创新,事关能源结构的调整以及国家能源安全。如何通过科技创新,聚焦“双碳”目标加快电力企业数字化转型与改革创新,走出一条数字经济和能源经济融合发展之路?近日,记者一行来到浙江,实地走访,探看浙江移动携手国家电网打造5G+智慧电力最佳应用示范。
浙江电网面临“源、网、荷、储”四方面新挑战
2021年,浙江电力负荷屡创新高,单日最大用电突破1亿千瓦, 超过德法等发达国家,急需构建多元融合高弹性电网,将“源随荷动”向“源荷互动”发展新模式转变,急需探索公网无线通信代替电力有线通信的方案,以满足电力调度、电网平衡,对源网荷储海量资源的敏捷响应、精准控制需求。
据介绍,目前浙江电网主要面临“源、网、荷、储”四方面挑战。源,化石能源机组占比持续下降,新能源、外来电占比不断上升,电网调节能力不断被稀释;网,安全红线不断箍紧,刚性指标带来高冗余,调节能力被制约;荷,调控局限在主网一级,配网处于忙调状态,电网海量资源处于沉睡状态;储,电源储能配置少,用户储能难利用,电网储能缺乏强有力政策支持。
为此,国网公司2021年3月发布“双碳”行动方案,指出“推进网源协调发展和调度交易机制优化,着力做好清洁能源并网消纳。”国网浙江电力公司2021年年中会议强调要“以能源互联网省域领先实践为目标,多元融合高弹性电网为路径,源网荷储协调互动为关键举措,形成‘需求侧响应为主,有序用电为辅,可中断负荷保底’的电力供应保障体系。”
国网浙江电力公司全力打造省域多元融合高弹性电网,但面临巨大挑战:一是业务点面广,浙江10余万平方功率内涉及百万量级终端,二是生产控制类业务对网络安全可靠性要求极高。综合来看,5G是打通电力专网最后一公里的最优选择。2021年3月,国网浙江电力正式启动《5G公网电力应用示范工程》。
2021年以来中国移动浙江公司和国网浙江电力公司深入合作,创新5G切片的商务模式,建设覆盖浙江全省的5G电力专网,并落地了一批以5G技术为基础的智慧电力应用,实现配电高度自动化、提升电力业务效率,打造了5G+智慧电力的典型示范,为响应“双碳”目标的达成、推动电力行业高质量发展提供强有力支撑。
“软、硬”切片支撑电网5G业务规模商用
众所周知,电网是一个复杂的系统,在发电端,风能、太阳能等新能源不断接入;在用电端,充电桩、智能家居等应用也在不断增加……要驾驭这么一个复杂的电网,需要提升对电网状态的监测、处理能力,加强对电力系统的保护与控制,做好用电的需求侧响应。从这一要求出发,浙江移动联手国网浙江电力公司基于中国移动BAF体系,创新完成5G硬切片、5G软切片商务模式,全面打造安全、可靠、灵活、高效的通信网络支撑高弹性电网建设工作,加速电网从“源随荷动”向“源荷互动”的模式发展。
“浙江有上百万的终端分布在浙江10.5万平方公里土地上,点多面广,尤其是控制类终端,对通信接入安全要求很高。”国网浙江电力公司工作人员介绍,“以杭州萧山区为例,配网柱上开关共有上万个,若全使用光纤通信需新铺设数万公里管缆,成本极高。而利用4G公网,不能满足国网对控制类业务的安全要求。自建无线专网,产业链又无法支持。而目前5G正好是打造电力专网的最优选择。”
据了解,中国移动浙江公司全面落实贯彻集团公司5G SA网络建设部署,目前5G基站规模全国领先,省内已开通4.8万站以上,实现乡镇以上5G覆盖,并已开展5G SA网络规模应用。浙江移动良好的5G覆盖能力以及在5G切片技术应用方面的创新能力,为5G+智能电力项目的开展奠定了良好的基础。
“这是一个充分展现5G属性的示范性行业应用,对5G网络的覆盖、性能以及技术创新能力具有很高的要求,公司上下专门成立攻坚小组,联合多个部门骨干,实现了多项5G电力应用的技术突破,也打造了清晰合理的5G切片应用的商业模式,在全国范围起到较好的示范效应,预计到2023年底接入终端将突破2万台,其中大部分都为控制类终端。”中国移动浙江公司工作人员说。
5G解开光缆束缚,实现配电自动化
5G电力专网具有端到端、安全隔离、按需定制等优点,依托5G网络广连接、大带宽、低时延的技术特点,成为助力5G智慧电力发展的“黑土地”。
配电网作为电网的“最后一公里”,是主网与用户之间连接的桥梁。在“双碳”政策下,配电网还承担着新能源的并网的职责,由于新能源具有随机性大、波动大等特征,要想保证电网主网电压稳定,就必须实时适配这种波动,实现所谓的“源网荷储”的协同互动。而5G与配电网的融合,真正实现了5G+配电自动化、5G+差动保护、5G+自动巡检、5G+源网荷储等应用。
值得一提的是,在浙江移动的技术助力下,杭州萧山供电公司钱江供电所正式实现了基于5G专网的架空线一二次融合智能开关远程遥控。
据了解,融合智能开关的遥控操作,一直是电力维护工作的重点和难点。原来只能通过运行人员现场操作,从钱江供电所赶到现场要开车30分钟以上,再加上工作人员还需要穿戴安全器具和登杆,整个过程需要一个小时。而通过5G进行开关远程遥控,大大提高了工作效率,也降低了现场人员高空作业的危险性。