5G赋能智能电网：通信企业面临怎样的机会？

今年以来，国家大力推动新基建部署，5G作为新基建七大领域之首，定位网络信息基础设施，肩负推动经济社会数字化转型重任，受到全社会的注目。三大运营商纷纷响应，提出了2020年完成55万个5G基站建设的目标，其中中国移动计划目标是30万个，中国联通和中国电信计划联合建设25万个5G基站。5月20日，中国移动(00941.HK)发布公告称，公司近期接获母公司中国移动通信集团有限公司通知，其已经与中国广播电视网络有限公司(简称：中国广电)订立有关5G共建共享之合作框架协议。双方联合确定网络建设计划，按1：1比例共同投资建设700MHz 5G无线网络，共同所有并有权使用700MHz 5G无线网络资产。 5G凭借超高带宽、超低时延以及超大规模连接等技术特性，瞄准了千行百业的B端应用市场。工业和信息化部部长苗圩去年在国新办发布会上曾指出，5G未来80%的应用场景是工业互联网，也就是各类垂直行业场景。智能电网将是具有广泛应用的垂直行业之一，此前已大量采用通信技术用于计量类业务，对于5G技术已经表现出浓厚兴趣并付诸实践。 中国智能电网源远流长，规模宏大，5G技术赋能，有机会挖掘出巨大的应用潜力。目前电信运营商已经联合产业链企业进行了试点，展望未来，通信企业将从云、管、端角度，开发一个重要的5G行业细分市场。 ”技术综合体“智能电网 智能电网概念早在2001年即被提出，得到世界范围内的认同。2015年，发改委明确定义智能电网“是在传统电力系统的基础上，通过集成新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术，形成的新一代电力系统，具有高度信息化、自动化、互动化等特征，可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效运行。” 从这个定义来看，智能电网堪称一座“技术综合体”。其中，电力通信网包括光纤骨干网和泛在多业务接入配电通信网，是支撑智能电网发展的重要基础设施，保证了各类电力业务的安全性、实时性、准确性和可靠性要求。尤其是配电侧，随着各类电网设备、电力终端、用电客户的通信需求爆发式增长，迫切需要构建泛在化、全覆盖的配电通信网，并采用新兴通信技术及系统予以支撑。 目前，已有不少新兴通信技术，例如Cat.1、Cat.4等，在智能电网的采集、控制等领域发挥作用。基于新兴物联网技术的智能电表，凭借低功耗、低成本等特点，正在逐渐取代传统电表成为主流。而价值更大、潜力更大的新兴通信技术，毫无疑问是5G。 5G赋能智能电网四大应用 电网“发输变配用”全业务类型丰富，5G凭借三大技术特征，以及独特的网络切片技术，可以实现应用场景的全覆盖。目前，业界已经研究并落地了5G在智能电网的四大应用场景。 一是差动保护，利用5G小于1ms的超低时延特性，用5G替代光纤，可大幅减少光纤部署，降低部署难度，实现降本增效。二是无人巡检，利用5G高达Gbps大带宽特性，在变电站机器人巡检等场景中，采用5G无人机可以降低降低人工成本和安全风险的同时大幅提升巡检效率，并能够实时回传高清视频。三是高级计量，利用5G大连接特性，连接海量智能电表，最终为用户提供智能用电等个性化需求。 四是网络切片，这是5G独有的新型技术，能够为电力行业打造定制化的行业专网，更好地满足电网业务对安全性、可靠性和灵活性需求，实现差异化服务保障，从而提升电网企业对自身业务的自主可控能力。5G切片技术可以优先保障电力高优先级业务，并在必要情况下通过灵活切片资源调配，满足紧急保障类业务需求。 从电网企业角度看，国网信通副总经理孙德栋之前在中国无线电大会上指出，针对控制业务，国家电网的所有控制业务，原来都是建在专网上，5G从精度上能够很好地满足。针对连接业务，5G网络将可以提供百万级的大连接，并且打破孤岛运行的局面，实现大电源并网，区域信息采集得到很大的改善。2019年，国家电网联合产业链生态合作伙伴在青岛建成了全国最大规模5G智能电网实验网。2020年，国网信通产业集团面向能源互联网信息通信需求，开展产品开发和应用，率先推出了面向电力行业的系列化5G通信终端。标准型5G通信终端搭载国产双核处理器，主频1GHz，配有256MB内存，双频Wi-Fi无线传输速率可达900Mbps，搭载广和通高性能工业级5G通信模组FG150/FM150，兼容2G/3G/4G/5G通信，支持NSA和SA组网模式，提供以太网、BT、USB3.0等丰富的本地通信接口，能够灵活应用于换流站、变电站、配电房、充电站、综合管廊、虚拟电厂等电力业务场景，现网实测业务速率500Mbps以上。 南方电网则联合产业链合作伙伴打造的 5G+智能电网，在国际上首次完成了5G空口高精度授时关键技术、5G承载低时延电网控制类业务、基于SA的端到端5G公网切片安全隔离性的研究和试验，并完成了5G承载配网分布式差动保护、配网自动化三遥、电表集抄、应急通信、输变电设备在线监控等业务的现场验证，相关成果获第二届“绽放杯”5G应用大赛一等奖，入选GSMA《中国5G垂直行业应用案例2020》。 5G模组重要性凸显 面向智能电网四大应用，通信企业有大量的机会入局。在云端，可以提供配电自动化、计量自动化等电力云系统，以及业务支撑云平台等。在管端，网络切片技术可以说是核心，包括核心网、传输承载、接入网均可以通过切片成专网，且根据不同的电力业务切片，保障一部分业务对安全隔离的高等级要求。 在终端，电力终端主要有配电自动化终端、智能电表、无人机、巡检机器人、高清摄像头等品类，从形态上则分为CPE和嵌入式通信模块。无论基于哪种品类、哪种形态，5G模组作为提供通信连接的核心产品，都是非常重要的组成部分，也是电力5G专网得以运营的关键。 以广和通为代表的中国通信模组企业走在前面。2019年在5G牌照发放后，广和通即推出了5G系列模组——FG150/FM150，这两款5G模组今年率先实现SA模式实验室环境下调通，上行峰值速率达914Mbps，下行峰值速率在ENDC模式下达到2.5Gbps。4月，在中国移动SA实网环境下，顺利完成驻网和将端到端数据业务打通，是国内首款在运营商SA实网环境下调通的5G模组。目前，这两款5G模组已经应用在电力终端，承载了配电自动化、用电信息采集等业务，大幅提升了电力数据的交互能力，验证了5G在智能电网领域的价值。 从云、管、端来看，5G电力终端依然处在商用初期，与其它垂直行业面临的境况类似。到目前为止，芯片厂商中，高通、华为海思、紫光展锐已经陆续提供行业用5G基带芯片，模组厂商整体来看还需要进一步加大行业市场拓展步伐。相比4G时代，5G行业应用紧随消费者市场，几乎齐头并进，值得整个产业链去挖掘。而智能电网等重点行业市场，将会是模组厂商们拓展的重点方向。 [44] \t