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靴子落地,泛在电力物联网稳了!

2019-12-20 13:21:51 能见Eknower

坊间一直盛传的国家电网与5G牌照方成立合资公司的消息终于尘埃落定。

12月18日,相关媒体报道称,已向广电系统求证,确定中国广电与国家电网公司将在5G领域展开合作,相关工作正在有序推进,最快年底合作方案就会出炉。

此消息一出,众说纷纭,观望者有之,兴奋者有之,质疑者有之,看好者亦有之。

几小时后,又一记重磅传来。12月18日晚间,一份名为《国家电网5G网络建设方案》的文件曝光(非官方),国家电网拟利用中国广电700MHz频段、60MHz频谱资源开展5G网络建设。

该方案显示,国家电网将与广电合作建11.31万座基站。建设内容分为六个部分:核心网建设、承载网建设、基站建设、网管及支撑系统建设、安全体系建设和服务公司生产经营的自用业务终端建设。

至此,被炒得沸沸扬扬的传言终于靴子落地。而中国广电+国家电网,一个有钱,一个有牌照,两家联手杀入5G,意味着中国电信行业将由如今的“三国鼎立”变成以后的“四大家族”。

一场好戏即将上演。

1 “中国广电+国家电网”携手始末

其实,在国家电网与5G牌照方成立合资公司的消息传出之前,今年6月获发5G牌照正式跻身电信行业第四大运营商的中国广电并不被业内看好。

相比于中国移动、中国联通、中国电信这三大巨头而言,业界对中国广电的印象就是“没有资金,没有基础,就有一张5G牌照”,并且其建设进度也不理想,目前只有一个小型工业区的5G试验网。

反观竞争对手,中国移动、中国联通、中国电信的5G建设却如火如荼。目前全国5G基站数量已破11万座,再过半个月,预期总数量将会突破13万座。

转机出现在12月初。先是坊间有传言:工信部已收到国务院文件通知,广电国网与国家电网合作基于700M频道发展5G,工信部给国网批了5G号段192。

与此同时,传言还称国网已正式放弃与中国移动的5G合作。此消息连号段信息都如此明确,可谓言之凿凿。

紧接着,12月11日,国家电网公布《泛在电力物联网2020年重点建设任务大纲》,明确了八个方向40项重点建设任务。其中在技术研究方面技术研究方面,明确提及了5G建设及试点应用。

而后,12月16日,就有机构预测,国家电网公司将通过与牌照方合作,成为5G网络重要的建设方、使用方和运营商。

在沸沸扬扬传了两天之后,12月18日,有媒体称已向广电系统求证,确定与国家电网在5G领域展开合作的运营商正是在5G建设方面还按兵不动的中国广电。

如果说此前的传闻是在中国电信行业扔了一记重磅“炸弹”,那《国家电网5G网络建设方案》的曝光则彻底将这记重磅“炸弹”点燃了。

12月18日晚间,一份名为《国家电网5G网络建设方案》的文件曝光(非官方),国家电网拟利用中国广电700MHz频段、60MHz频谱资源开展5G网络建设。

如此看来,连具体的5G建设方案都已确定,那此前的传言貌似已是板上钉钉只待官宣了。

2 “中国广电+国家电网”背后的意义

“广电+电网”的组合,之所以能够在业内激起如此大的涟漪,是因为两家的联手势必改写整个行业的竞争格局。

从中国广电角度来看,回顾一下之前大家对中国广电的质疑。首先,认为其没有资金的人可以洗洗睡了,因为国家电网有钱,而且财大气粗。

国家电网年收入2万多亿,是中国移动的三倍之多,联通则无法与之相提并论,换言之,国家电网有充实的投资资本,可以为5G建设,源源不断地输入血液。

其次,质疑其没有基础的也可以歇歇了,因为国家电网有基础,而且无处不在。

在中国土地上,到处都是国家电网的输电杆塔,只要在这些输电杆塔上,加装通信设备,就可以“共享铁塔”,成为现成的5G基站;国家电网还拥有广泛分布的变电站、配电所,这些可以为未来海量的边缘数据中心,提供优质的站址资源。

仅针对上述两方面支撑,就有网友调侃:电信行业的三大巨头,你们怕不怕?

当然,国家电网并不是万能的,在通信系统方面也存在一定问题:低压配电网通信网面临设备点多面广、海量设备实时监测需求,光纤通信由于铺设与施工问题无法实现低压配网全覆盖;4G无线网络时延特性无法满足电网控制类业务毫秒级时延要求、无法实现关键业务有效隔离、无法适用电网多样化及小颗粒业务需求。

但是,上述这些问题,正是700M广电5G网络最适合满足的应用环境,可以深入实践5G网络切片等关键能力。对于广电来说,国网就是现成的超级大客户。

3 配电网络一片空白,国网5G需求迫切

从国网自身角度来看,其对5G的需求是非常迫切的。要明白这一点,还需要先弄清楚我国电网的发展情况。

今年年初,国家电网公司提出“泛在电力物联网”战略目标,在电力改革的大趋势下,承载着电网转型任务,目的是适应传统产业与互联网加速融合的趋势,充分发挥电网企业的资源优势,培育新的增长动能,积极发展平台增值业务和客户侧新兴业务,开拓数字经济这一巨大蓝海市场。

电网系统分为高压等级的主干网架和中低压等级的配电网络,我们可以将主干网架理解成人体的“动脉”,将配电网络看成“毛细血管”。

在“泛在电力物联网”提出之前,在我国整个电网系统中,为了保证系统的安全稳定,在高压输电线路等设备上已经安装了包括数据采集和监视控制系统(SCADA)、同步相量测量装置(PMU)等在内的各种系统与设备运行状态量测系统,并配有光纤通信,实现了可靠的电力互联互通和信息互联互通。

也就是说主干网架这个“动脉”,因为有了信息互联实现了智能化。但对于电压等级较低的配电网这个“毛细血管”,考虑到成本等因素,并没有同步实现光纤覆盖。事实上,电网提出多年的“智能电网”也因此并未实现。

此外,较输电网络而言,配电网络连接的设备更多,深入到每一个用户、甚至到每个家庭的每一个用电设备,海量设备仅通过不同电压等级的电力线路连接。然而目前配用电侧海量设备还没有完全实现信息的互联互通,电力系统的“最后1公里”是成为电力万物互联的绊脚石,并且亟待解决。

而5G下的泛在电力物联网将实现上述电力系统的“最后一公里”互联互通和信息互联。

再从电网企业角度来看,通过泛在电力物联网将综合应用先进物联网、人工智能、大数据存储与分析等新兴技术,与坚强智能电网深度融合,实现从能源生产、输送、调配、消费各环节中人与人乃至人与物、物与物的信息互联共享,全面提升电力系统优化运行水平,促进电力系统由原先单一电能供应商向智慧综合能源服务提供商的角色转变。

4 为什么选择5G?

简单来说,物联网最终想要做到“万物互联”,泛在电力物联网想做到电力系统内的“无处不联接”。

理论上,泛在电力物联网可以通过不同类型的通信网络进行互联,例如通过光纤等有线网络连接万物,但是这对于泛在电力物联网而言成本较高、适用性较差,所以泛在电力物联网必须通过无线网络进行连接,而最新发展的5G通信又具有独特的优势。

关于5G下的泛在电力物联网在精准控制的应用前景,清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室和帝国理工学院电力电子工程系专家们,在联合发表的论文中这样描述:

『5G通信在未来一个重要的应用领域就是无人汽车:一方面通信速率高,为智能车载系统提供稳定可靠的数据支撑;另一方面通信时延低,对于高速行驶的汽车,做出及时的刹车、转弯等决策关乎人身安全。与高速行驶的无人汽车相比,电力系统中的电力以光速传播,需要及时响应电力系统的中各种变化,实现精准控制。

在需求响应方面,传统需求响应主要是为了减小需求侧峰谷差,但随着高比例可再生能源并网,面向调频等更短时间尺度的动态需求响应显得尤为重要。海量用电设备之间的协调控制对通信低时延提出了要求,而10ms的通信时延能够很好满足秒级的调频需求。

在储能控制方面,不管在网端还是用户侧的储能安装量不断增加,储能等并网需要考虑不同储能系统之间的协调控制。此外,在像“云储能”“共享储能”这样全新的商业模式下,储能的运营还需要考虑海量用户的差异化需求与互动,海量的控制信号交换需要在较短时间内完成。

在配电自动化方面,配电网可能会出现短路、断路等各种故障,这种情况下需要实现快速故障切除;此外,继电保护装置需要对信号进行综合分析,判断故障类型以做出正确动作。以差动保护为例,需要实时计算比较线路两端保护装置的量测值,如果两端量测存在较大时差,就有可能“差之毫厘谬以千里”。

在电力电子设备控制方面,未来配电网将接入越来越多的电力电子装置,以实现可再生能源接入、储能接入、无功补偿、电能质量改善等。电力电子装置对控制精度要求较高,特别是有时候需要2个甚至多个电力电子装置的分布式协调控制。』

除了精准控制,泛在电力物联网还让海量用电数据采集和分析、宽带通信、高效计算成为可能。

例如在数据采集和分析方面,传统电力系统中,我国虽然具有较高的智能电表普及率,并且安装大量的传感器,但限于通信压力,很多智能电表并不上传半小时的用电数据,仅保留每天的用电量,为用户用电行为分析带来了挑战,细粒度信息的缺失,极大制约了大数据分析在电力系统中的实际应用。5G通信速率高,能够实现海量用电数据的及时采集,甚至包括某些更细粒度的家庭设备用电数据。

5 5G带来的全新商业模式

只有发展5G,泛在电力物联网才能得以实现,否则就是空谈。而电网一旦建成泛在电力物联网,将带来全新的商业模式。

比如基于泛在电力物联网的金融服务。今年3月26日,国家电网公司开始试水金融服务,与中国建设银行签署合作协议,宣布国网电商公司(国网金融科技集团)与中国建设银行共同推出“双百亿”普惠金融工程,计划依托“电e贷(云电贷)”产品在2019年向中小微企业授信200亿元。

这个看起来非常不起眼的消息,但是可能将掀起金融领域的征信革命。长期以来,传统征信体系无法有效覆盖中小微企业,金融机构面对庞大的、信用缺失的中小微客户群体,只能望“客”兴叹。随着数据贷模式的兴起,中小微企业开始进入金融机构的视野,而这些企业的用电信息则是新型的征信信息。

要知道,2018年我国商业银行累计净利润高达1.83万亿元,盈利能力令实业企业垂涎欲滴,电网通过泛在电力物联网切入金融服务领域,将极具想象力。

再比如虚拟电厂应用。所谓虚拟电厂是聚合优化“网源荷”清洁发展的新一代智能控制技术和互动商业模式。该技术模式,能够在传统电网物理架构上,依托互联网和现代信息通讯技术,把分布式电源、储能、负荷等分散在电网的各类资源相聚合,进行协同优化运行控制和市场交易,实现电源侧的多能互补、负荷侧的灵活互动,对电网提供调峰、调频、备用等辅助服务。

其中,通信在这个全新技术和商业模式中至关重要,5G通信非常有助于海量对象的协调,并让通信成本极大降低,保障虚拟电厂的可行性。

可以说,5G时代下泛在电力物联网早已不是概念和口号,前景是非常广阔的,并且各方已经展开了行动和部署。

6“中国广电+国家电网”的微妙之处

综上所述,虽然中国广电与国家电网的牵手符合双方战略共赢的目标,但也存在一些微妙之处。

根据资深从业者汪海天与林起劲的分析:(1)国家电网并不依赖广电国网,但依然存在一定协同空间。前者需要的是后者的牌照和频率资源,但对于全国性干线网和城域网资源则需求也许不显著(这也涉及广电国网与各地有线省网的协作及赋能问题)。

不过,在未来发展中,双方肯定存在协同空间。毕竟,按照国家电网发展目标,泛在电力物联网也存在一定的“共享型”或社会属性,至少在整个电力行业存在明显的应用空间。

(2)未来电力行业之外合作空间尚待观察。双方的市场化程度都不高,在满足了电力行业需求之后,未来双方在其它行业及公开市场方面则缺乏合作推进的激励。这方面,广电国网的市场化的推进更多应该是要与各地有线运营商进行协同。

(3)广电5G参与主体更趋多元化,不同主体的利益和诉求待协同。广电作为有线网络运营商的代表,获得5G牌照本来就有推动全国“一张网”的内在目标,未来必然要与各地有线网络公司进行协同。

而广电国网公司此前已经和中信集团及阿里巴巴签定战略合作协议,再加上国家电网,参与广电5G的机构也越加复杂。未来如何满足各方诉求,也是复杂问题。

总体而言,“国家电网+中国广电”会是一个有资本有实力的新巨头。随着5G建设的加速落地,未来的5G市场定必又是一番龙争虎斗。究竟国网和广电会产生怎样的火花?我们一起拭目以待!




责任编辑: 张学坤

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