9月10—12日，2018能源互聯(lián)網(wǎng)調(diào)研(深圳站)活動(dòng)成功舉辦。該活動(dòng)由國(guó)家能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)及技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟主辦，中關(guān)村智能電力產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟聯(lián)合主辦，國(guó)家能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)及技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書處承辦，華為技術(shù)有限公司協(xié)辦。

電力無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)是主流趨勢(shì)

在過(guò)去的100年里，電網(wǎng)不斷發(fā)展變化以滿足行業(yè)和家庭對(duì)于安全、穩(wěn)定、可靠的用電需求。但到目前為止，大部分的電網(wǎng)設(shè)備還處于無(wú)網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控與檢測(cè)，只有少量用于必要日常操作的網(wǎng)絡(luò)連接。例如我國(guó)已經(jīng)建設(shè)了全球領(lǐng)先的電網(wǎng)，并鋪設(shè)了大量的光纜，但2014年配網(wǎng)通信覆蓋率僅20%左右，國(guó)家能源局相關(guān)計(jì)劃要求到2020年，配網(wǎng)通信覆蓋率將達(dá)到95%，配電自動(dòng)化率要求達(dá)到90%以上，采取傳統(tǒng)挖溝埋光纜很難再滿足業(yè)務(wù)需求。

圖：華為企業(yè)無(wú)線產(chǎn)業(yè)發(fā)展部部長(zhǎng)

“大力建設(shè)高可靠電力無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)，是今后3-5年的主流趨勢(shì)。”華為企業(yè)無(wú)線產(chǎn)業(yè)發(fā)展部部長(zhǎng)告訴記者，不僅國(guó)內(nèi)如此，海外也呈現(xiàn)同樣的趨勢(shì)。如英國(guó)，2017年配網(wǎng)的通信覆蓋率僅7%，計(jì)劃到2020年達(dá)到67%的通信覆蓋。受制于電網(wǎng)通信覆蓋不足，電網(wǎng)自動(dòng)化水平不足，導(dǎo)致供電質(zhì)量不高，停電時(shí)間長(zhǎng)等，不能滿足日益增長(zhǎng)的高可靠穩(wěn)定供電需求。他稱“這種挑戰(zhàn)近在咫尺”。

當(dāng)前環(huán)境的挑戰(zhàn)性體現(xiàn)在，發(fā)電方式與用電模式的變化使得對(duì)電力基礎(chǔ)設(shè)施的需求空前提升。分布式發(fā)電方式，如大型風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電和小型電網(wǎng)的間歇性和波動(dòng)性。與此同時(shí)，用電模式也發(fā)生了根本性的變化。在用戶采用了大量的低碳技術(shù)之后，熱泵和電動(dòng)汽車充電樁將會(huì)大大增加電網(wǎng)負(fù)荷。

未來(lái)每個(gè)人都可能成為能源的生產(chǎn)者，成熟的比如家庭太陽(yáng)能、風(fēng)能，還有未來(lái)設(shè)想中的跑步，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生電能，這就是極端的分布式能源。當(dāng)這些分布式電源發(fā)電量不穩(wěn)定，將其并入配電網(wǎng)后，需要更加靈活的配電網(wǎng)進(jìn)行控制。

華為企業(yè)無(wú)線電力行業(yè)營(yíng)銷總監(jiān)認(rèn)為4.5G C-IoT奠定萬(wàn)物互聯(lián)基礎(chǔ)，5G從人到物，使能全數(shù)字化社會(huì)。據(jù)了解，華為基于電力行業(yè)頻譜和業(yè)務(wù)應(yīng)用創(chuàng)新，提前引入Grant Free, 空口分片等5G關(guān)鍵技術(shù)，打造基于4.5G、面向5G持續(xù)演進(jìn)的eLTE-DSA(中國(guó)IOT-G230MHz離散頻譜聚合)解決方案。

從全球范圍來(lái)看，歐盟制定了“20-20-20計(jì)劃”，要求到2020年，實(shí)現(xiàn)20%能源效率提升，減少20% CO2排放量，增加20%分布式可再生能源占比。英國(guó)，德國(guó)，法國(guó)對(duì)可再生能源，電動(dòng)汽車投放等都有明確的要求，數(shù)百萬(wàn)電力線、資產(chǎn)、可再生資源、充電樁、電表需要使用無(wú)線技術(shù)進(jìn)行連接。對(duì)于發(fā)展中國(guó)家和欠發(fā)達(dá)國(guó)家而言，城市化進(jìn)程帶來(lái)電網(wǎng)現(xiàn)代化需求，選擇先進(jìn)的通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展至關(guān)重要。

ICT自身能耗不可忽視

ICT(信息和通信技術(shù))行業(yè)在5G、全云化發(fā)展過(guò)程中能耗進(jìn)一步提升，是電網(wǎng)的重要負(fù)載，網(wǎng)絡(luò)能源為ICT供電并提升環(huán)境保障，自身能耗不可忽視，華為網(wǎng)絡(luò)能源行業(yè)資深專家認(rèn)為：“智能化是網(wǎng)絡(luò)能源節(jié)能的關(guān)鍵手段。”隨著新能源技術(shù)的飛速發(fā)展，光伏發(fā)電和儲(chǔ)能成為網(wǎng)絡(luò)能源的重要組成部分，電源作為網(wǎng)絡(luò)能源的核心部件從電能變換到能源調(diào)度的代際演進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)能源將通過(guò)光伏板占領(lǐng)屋頂發(fā)電、鋰電充滿機(jī)房?jī)?chǔ)能，與電網(wǎng)互動(dòng)共贏。

ICT需要不間斷供電，電池是最關(guān)鍵的后備電源。電源將來(lái)自電網(wǎng)的電能轉(zhuǎn)換為ICT設(shè)備適合的電能，并對(duì)電池進(jìn)行管理。由于我國(guó)電網(wǎng)質(zhì)量較好，電池僅作為意外斷電時(shí)的能量補(bǔ)充，長(zhǎng)期處于備用狀態(tài)。隨著新能源、電動(dòng)汽車等產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)作用，光伏、鋰電池行業(yè)高速發(fā)展，成本下降速度也很快，推動(dòng)了新能源技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)能源領(lǐng)域越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。對(duì)于頻繁停電的站點(diǎn)，疊加太陽(yáng)能可以降低電費(fèi)并大幅降低停電后的移動(dòng)油機(jī)應(yīng)急發(fā)電成本;我國(guó)大多數(shù)地區(qū)具有波峰、波谷差別電價(jià)，采用鋰電錯(cuò)峰運(yùn)行可以降低電費(fèi)成本，能源調(diào)度成為網(wǎng)絡(luò)能源的基本功能，電源實(shí)現(xiàn)從電能變換到能源調(diào)度的代際演進(jìn)。

通過(guò)能源調(diào)度技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)能源支持多種能源輸入、多種能源制式輸出，輸入、輸出端都可以降低投資或改造成本，并最大化利用低成本能源降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本。在5G到來(lái)之際，能源調(diào)度技術(shù)可以幫助5G站點(diǎn)通過(guò)市電、光伏和儲(chǔ)能立體取電，解決5G站點(diǎn)供電瓶頸。對(duì)于數(shù)據(jù)中心，也能利用光伏減少輸入電能，借助智能鋰電錯(cuò)峰用電降低電費(fèi)成本。隨著ICT網(wǎng)絡(luò)的延伸，未來(lái)智能網(wǎng)絡(luò)能源將通過(guò)光伏屋頂發(fā)電、鋰電充滿機(jī)房?jī)?chǔ)能， ICT網(wǎng)絡(luò)既是電網(wǎng)的穩(wěn)定負(fù)載，又是電網(wǎng)電能的補(bǔ)充來(lái)源，ICT可與電網(wǎng)智能互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)共贏。

ICT和能源互聯(lián)網(wǎng)之間耦合度極高

工信部產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心“智能電網(wǎng)與裝備”專家委員會(huì)主任劉建明表示，能源互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是能源的高效綜合利用。能源互聯(lián)網(wǎng)主要分為以下幾種：一種是家庭能源管理(HEMS)和樓宇能源管理(BEMS);第二種是區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)和城市能源互聯(lián)網(wǎng)，還有一種是全球能源互聯(lián)網(wǎng)。目的都是通過(guò)先進(jìn)的信息通信技術(shù)等技術(shù)手段，合理有效的利用水、電、油、氣、光、風(fēng)、儲(chǔ)能等多種能源。

談及通信技術(shù)與能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系，劉建明就這一專業(yè)問(wèn)題進(jìn)行了深入淺出的解讀。他認(rèn)為，ICT和能源互聯(lián)網(wǎng)之間耦合度極高，今后ICT將來(lái)是能源互聯(lián)網(wǎng)的中樞神經(jīng)。在無(wú)線通信技術(shù)方面，電力系統(tǒng)原來(lái)采用的230MHz頻率，這一頻率是國(guó)家主管部門在1992年批給電力、石油、家電等不同行業(yè)應(yīng)用的。電力行業(yè)主要用來(lái)做電力負(fù)荷管理，以解決電力系統(tǒng)停電、欠費(fèi)等問(wèn)題，保障電力系統(tǒng)的供電安全。各行業(yè)使用的230M頻率是一個(gè)梳狀結(jié)構(gòu)，目前利用載波聚合技術(shù)和4G或者4.5G無(wú)線通信技術(shù)，使我國(guó)的頻率利用效率走在了世界的前列，國(guó)家電網(wǎng)公司已經(jīng)有成熟的經(jīng)驗(yàn)，華為和普天公司都參與了這方面的研究工作，今后一定能為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造更大的空間。

圖：工信部產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心“智能電網(wǎng)與裝備”專家委員會(huì)主任、博導(dǎo)劉建明

清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院創(chuàng)新解決方案研究室主任張靖在會(huì)上表示，能源互聯(lián)網(wǎng)是信息互聯(lián)網(wǎng)與能源的深度融合，目前，能源互聯(lián)網(wǎng)仍處于探索實(shí)踐過(guò)程當(dāng)中，一種成功可以復(fù)制的模式對(duì)業(yè)界來(lái)說(shuō)很重要。她稱“華為給出的相關(guān)概念比較清晰，令人印象深刻。通信行業(yè)與能源行業(yè)進(jìn)行融合發(fā)展，讓用戶體驗(yàn)到技術(shù)和其他通信網(wǎng)絡(luò)解決方案，真正給用戶創(chuàng)造價(jià)值，營(yíng)造這樣的生態(tài)才是成功之道。”

張靖認(rèn)為，融合創(chuàng)新是能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必要手段，確保在信息共享交互機(jī)制中，提高能源的使用效率和用戶的體驗(yàn)，把互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用遷移到綜合能源利用方面，是能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的方向。總體來(lái)說(shuō)，發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵要做好技術(shù)創(chuàng)新、融合，以及將IT技術(shù)不斷外延、拓展，豐富能源的生產(chǎn)和消費(fèi)形式。

圖：座談會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

圖：清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院創(chuàng)新解決方案研究室主任張靖