41. 5G赋能智慧能源,让你用电也能赚钱

41. 5G赋能智慧能源,让你用电也能赚钱

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全年不定期5G热点解读。


本期原文  

 

埃森哲基于对未来能源互联网产业的发展曾做过一个判断:到2020年,中国能源互联网的市场规模将超过9400亿美金,占届时GDP的7%,潜在市场规模非常巨大。那么,今天我们就来讲一讲,随着5G的到来,在能源行业的哪些环节可以挖掘出新的商机?


能源行业包括了非常规能源行业和常规能源行业。所谓非常规能源行业,是指有待推广的能源,比如太阳能、风能、海洋能、核能等行业。我在这讲,将聚焦5G如何赋能传统的常规能源行业。也就是:电力行业、石油石化行业、煤炭行业等,从而实现智慧能源的应用。


我们首先从电力行业说起,今年年初,国家电网公司对于泛在电力物联网建设作出重要部署,打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网。


通过前面的课程,大家已经知道,5G的万物互联、万物智联能力,构成了物联网非常重要的基础。而在推进的过程中,5G作为一种赋能技术,他会对解决很多行业原有的痛点起到强大的推进作用,并形成巨大的商机。


比如,智能传感技术将成为泛在电力物联网感知层的核心技术基础,是实现全面感知、泛在连接的重要支撑。而目前电力系统应用传感器还存在三个方面的痛点:一是感知技术研究不扎实,传感量无法有效反映设备的运行状况;二是在强电磁场环境下,传感器运行的可靠性和使用寿命问题还没有得到有效的解决;第三是传感器安装数量有限,有效感知数据匮乏,难以支撑物联网应用。


而泛在电力物联网对智能传感技术提出了更高的需求。目前电力物联网还存在微纳传感技术、多参量光纤传感技术、复杂电磁环境下传感器抗干扰技术等亟待突破的十大智能传感关键技术。


这些技术若国内企业公关成功,不止将获得巨大的金矿,而且可以大力推进和提升国有企业自主创新的能力。


而随着技术的不断突破,5G在电力物联网中也将发挥其重大的作用。随着新能源发电设备日益增加,变电站、风电场、光伏电站等大多呈现分散式的分布,有些处于边远地区,光纤覆盖比较难,如果用5G技术不只可以不用布线,还可以通过5G低时延、广连接的特性,实时传输场站内各项传感器、控制器等数据,并结合5G边缘计算特性,让数据高效分析,以此打造泛在感知、无人值守、无线互通的智能化场站。


有了5G电力设施巡检,将大大提高效率,降低成本。2019年5月15日,中国联通与多家行业公司在国网天津滨海公司,实现国内首次基于5G技术的陆空一体化电力设施立体巡检。


陆地巡检是在变电站内载有5G终端的智能巡检机器人进行智能巡检。巡检机器人利用磁或者激光导航的方式,加装摄像机等传感监测设备,利用图像识别等智能技术,通过自主或遥控模式,实现对变电站设备进行智能巡检。


空中的场景,则是用载有5G终端的无人机对输电线路进行巡检。无人机巡检系统,利用无人机搭载高清摄像头检查采集输电线路,利用5G高带宽、低时延特性,将采集到的高清视频数据实时回传到数据中心,并借助后台人工智能分析,实时判断故障点,甚至进行简单的清除障碍操作,大幅度提高了巡检的效率。


大家应该还记得智慧物流那一期,讲过物流业的全链条数字孪生世界。在电力行业,美国通用公司也在打造数字镜像模型。电力行业的每个数字镜像,就如同物理世界的每台电力设备在物理空间的数字复制品。


今后随着5G的到来,数字镜像就可以连续收集设备上的传感器数据,并通过人工智能等算法,获取关于设备性能和运行上的实时的独特的可视化洞察。例如,对云端,通过5G收集的大数据进行攻击场景模拟,数字镜像可以复制电力设备运行环境,并进行模拟防御,以检测威胁的影响并提高安全性。


还比如,美国领先的综合电力公司NRG,就是利用了通用公司的数字镜像模型,从多方面检查涡轮机的运转以及调整运行条件和主要设置,使得客户在电量使用低的时候储存电力,而存储起来的电量,则可以在市场出现峰值价格和特殊条件下使用。


5G的到来,使得更科学智慧地使用电力成为可能。当然,通过对5G在电力行业应用的详细介绍,你都可以归纳出5G在石油、石化行业以及煤炭行业的应用。


同样的情况下,在5G时代,机器人巡检同样可以应用于石油、石化行业和煤炭行业。


比如,在石油行业,5G巡检机器人,将替代人工完成大量特殊环境和高危环境下的设备的检测与诊断。通过边缘计算的图像分析,可以及时地发现设备的停摆、漏油、火灾、盗窃等安全隐患,并进行报警。同时,多个巡检机器人之间还可以相互交流,优化巡检路线,提高巡检效率。


而煤矿由于风险大、灾害多,生产过程中危险岗位多,下井人员多,事故时有发生。5G煤矿巡检机器人,搭载有摄像头、红外温度传感器和烟雾传感器等探测装置,可在矿井下替代巡检人员,对矿下环境设备运行状态进行实时巡检。


授之以鱼,不如授之以渔。5G的大带宽、高可靠、低时延赋能功能,在行业应用中具有相通性。5G的三大特性,既是三大应用场景,也是行业应用分析的方法论。


讲了半天5G在能源行业应用,很多听友可能还觉得不过瘾,部分原因可能是因为你并不从事这些行业的工作,那么我们就来谈谈5G赋能能源行业,可能对我们每个消费者所带来的变化。


大家知道,电力行业利用网络技术惠及消费者的一种应用就是远程抄表。那时,我们家庭的主要用电设备无非是一些家电而已。如今,与互联网平行发展的另外一个重要装备电动汽车,正在国家政策的大力推动和扶持下,逐步普及开来。有人可能说,电动汽车并不能带来真正意义上的环保,因为生产电池甚至发电本身还会造成环境污染。


但是大家可能忽略了一个非常重要的问题,就是能源安全问题。在当今错综复杂的国际环境中,一旦因为某个事件导致西方国家对中国的石油禁运与封锁,就会给我国的经济运行和社会生活带来巨大的损失。我国是一个贫油国,但煤炭、水利、风能和太阳能发电资源十分丰富,所以摆脱对于使用单一能源的依赖,实现能源消费的多元化,是我国发展电动汽车除环保之外的另外一项极具战略意义的考量。


试想当电动汽车普及之后,如果配套以5G赋能的车联网应用环境,那么游戏的规则就会被改变。这是因为,我国大中城市平均一辆乘用车的使用时间不到一天,24小时的1/10,这也就意味着,可以用每天近22个小时的时间来充电。但实际上,充电时间并不需要那么长。


以特斯拉Model S容量为85千瓦时的电池为例,仅需十个小时就可以将电量充满。那么剩余的时间,我刚才谈到过,由于电能不好储存,所以平衡用电量的削峰平谷就显得十分重要。


对此,电网部门的典型做法就是分时、分段差异化定价。这时,车联网就可以派上用途了。它可以根据车主对下一个用车时间的预约,择机选择电价最便宜的时段进行充电。


由于电动汽车是目前为止我们个人生活中最大的一个储能装备,当充满电后,如果车主暂时不用车,而且正好赶上用电需求大增,电价上涨的时候,车联网就会主动地征询车主要不要卖点电,而实现这种利己又利他的应用的核心,就是5G所赋能的车联网,让你用电还能挣钱!


这不仅体现了互联网人人为人人的共享经济思维,而且应该也正是5G改变社会的一个缩影。总之,5G必将重构我们生活中的方方面面。


谢谢你的收听。


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用户评论
  • 阿泽_0d

    哈哈哈 槽点又来了。卖电? 相位对的准吗?为了卖电还要装一个卖电电表?哈哈哈 真敢想

  • 叶慕山

    吕教授,光伏电站能跟5G有关系吗。

  • 听友144292508

    吕教授,能否介绍一下国内从事5G技术产品研发生产的企业吗

  • 扁鹊大公主

    都是大企业的机会

  • 华至

    吕老师,泛载物联网是如何定义的呢

  • 华至

    5g不依赖光纤吗,地区之间不用光纤连接能稳定吗?

  • 我是文圣

    讲得是大方向

  • 罗织思维

    感觉这些东西不是我们的机会啊,离自己有点远