2023能源领域5G应用实施方案.pdf
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1、能 源 领 域 5 G 应 用 实 施 方 案5 G 具 有 高 速 率、低 时 延、大 连 接 等 特 征,是 支 撑 能 源 转 型 的重 要 战 略 资 源 和 新 型 基 础 设 施。5 G 与 能 源 领 域 各 行 业 深 度 融 合,将有 效带动能源生产 和消费 模式创新,为能源革命注入强大动力。为贯 彻落实党中央、国务院关于加快推动 5 G 应用的相关部署要求,拓 展 能 源 领 域 5 G 应 用 场 景,探 索 可 复 制、易 推 广 的 5 G 应 用 新 模式、新业态,支撑能 源产业 高质量发展,制定本实施方案。一、总体要求(一)指导思想。以习近平新时代中国特色社会主义
2、思想为指导,全面贯彻党的十九大和 十九届二中、三中、四中、五中全会精神,坚持新发展理念,坚持以供给侧结构性改革为主线,以推动能源生 产和消费革命为 中心,以培育能源新技术、新模式、新业态为主攻 方向,促进以 5 G 为代表的先进信息技术与能源产业融通发展,拓 展 能 源 领域 5 G 应 用 场 景,有 效 提 升 能 源 数 字 化、网 络 化、智 能化发 展水平,为构建 清洁低碳、安全高效的能源体系提供有力支撑。(二)发 展 目 标。未 来 3 5 年,围 绕 智 能 电 厂、智 能 电 网、智能 煤矿、智能油气、综合能源、智能制造与建造等方面拓展一 批5 G 典型应用场景,建设一批 5
3、G 行业专网或虚拟专网,探索形成一批可 复制、易推广的 有竞争力的商业模式。研制一批满足能源领域5 G 应 用 特 定 需 求 的 专 用 技 术 和 配 套 产 品,制 定 一 批 重 点 亟 需 技 术标 准,研 究建 设 能 源 领 域 5 G 应 用 相 关 技术 创 新 平 台、公 共 服 务平台和安全防护体系,显著提升能源领域 5 G 应用产业基础支撑能力。二、主要任务能 源 领 域 5 G 应 用 总 体 处 于 发 展 初 期 阶 段,尚 需深 入 挖 掘 应 用场景、完善配套支撑体系、培育有竞争力的商业模式。本实施方案基于当前发展阶段,梳理提出了相关方面认为具有一定发展前景的
4、典型应用场景及其配套支撑技术、基础设施和安全保障体系建设任务。随着技术进步,预期后续其他应用场景也将获得进一步拓展,并演化出丰富多彩、形态各异的新模式、新业态。(一)进一步拓展能源领域 5 G 应用场景1.智能电厂+5 G研 究 面 向 智 能 电 厂 的 5 G 组 网 和 接 入 方 案,开 展 电 厂 5 G 无 线网覆盖建设,综合利用物联网、大数据、人工智能、云计算、边缘计算等技术,在确保电厂安全前提下,以需求为牵引,搭建适应电厂 复 杂 环 境的 全 域 工 业 物 联 网 和 数据 传 输 网 络。开 展 基于 5 G 通 信的工业控制与监测网络升级改造,实现生产控制、智能巡检、运
5、行维护、安全应急等典型业务场景技术验证及深度应用,在火电、核电、水电和新能源等领域形成一批 5 G 典型应用场景。专 栏 1 智 能 电 厂+5 G 典 型 应 用 场 景1.生产 控制。基于 5G 及 T S N、工 业以 太、工 业互联 网平 台应用 等技术,将 生产现场的各类测量设备、控制设备、执行机构等快速接入工业控制系统,支撑各类实时数据采集和远程控制。2.智能巡检。基于 5G 及边缘计算、A I 处理、机器视觉等技术,将智能摄像头、智能机器人、巡检仪、个人穿戴设备等各类智能化设备 接入 5G 网络,实现各类生产人员、智能化设备的互联互通。3.智 能 运维。基 于 5G 及 云 技术
6、、人 工智 能、数 据挖 掘 等 技术,综 合 实现 设 备状态智 能监测与 感知、设 备状态智 能评价、设备故障 智能诊断 及预警、A R 辅助检修及远程专家支持等功能。4.安 全 应急。基 于 5G 等 技 术,提 升 通信 系 统 容 灾能 力 的 同时,综 合 实现 对 人员安全、危化安全、高风险作业安全及其他安全的技术管控和可视化管 理,实现应急救援和快速处置情况下的人机协同和远程作业协助。2.智能电网+5 G加快研制 5 G 通信终端、模块样机等行业定制化设备,开展端到端切片安全测试,研究电力行业的 5 G 物联网设备操作系统标准,搭建融合 5 G 的电力通信管理支撑系统和边缘计算
7、平台,重点开展输变配电运行监视、配网保护与控制、新能源及储能并网、电网协同调度及稳定控制等典型业务场景现网验证及深度应用,探索 5 G网络切片服务租赁、电力基础设施资源与通信塔跨行业资源共享等商业合作模式,形成一批“智能电网+5 G”典型应用场景。专 栏 2 智 能 电 网+5 G 典 型 应 用 场 景1.输 变 配电 运 行 监视。基 于 5G 网 络 高速 率、大连 接 特 性 和边 缘 计 算等 技 术,开展输变配机器人巡检、无人机巡检、高清视频监测等,推动微气象区域监测与辅助决策、输电线路灾害监测预警与智能决策、全天候远程通道可视化等业务深度应用。2.配 网 保护 与 控 制。基 于
8、 5G 网 络 低时 延、高可 靠 特 性 和网 络 切 片等 技 术,通过配网差动保护、配网 P M U 等方式实现对配电网运行状态的智能分析、远程控制、故障定位、故障隔离以及非故障区域供电恢复等操作,减少故障停电时间和范围,提升配电网供电可靠性。3.新 能 源及 储 能 并网。基 于 5G 网 络 低时 延、高可 靠 特 性 和边 缘 计 算等 技 术,实现清洁能源资源评估、分布式储能调节能力评估、发电预测以及场站运行分析等模块数据实时交互,促进新能源发电消纳。4.协 同 调度 及 稳 定控 制。基 于 5G 网 络 低时 延、高可 靠、大 连接 特 性,实 现 电源、电网、负荷和储能相关
9、数据采集和高级计量,以及数据在平台内部和不同平台之间的多点、低延时传输和多参量数据融合处理,提高对电动汽车充换电站、工厂等重要负荷的精准控制能力,提升电网实时调度和稳定控制能力。5.应 急 现场 自 组 网综 合 应 用。基 于 5G 网 络 高速 率 特 性和 边 缘 计 算等 技 术,实现应急通信现场多种多媒体装备自组网及回传、高清视频集群通信和指挥决策。3.智能煤矿+5 G建 设 煤 矿 井 上 井 下 5 G 网 络 基 础 系 统,搭 建 智 能 化 煤 矿 融合 管控平台、企业云平台和大数据处理中心等基础设施,打造“云 边 端”的矿山工业互联网体系架构。利用 5 G 的高速率、低时
10、延、大连接、高可靠等特性,重点开展井下巡检和安防、无人驾驶等系统建设和应用,探索智能采掘及生产控制、环境监测与安全防护、虚拟交互等场景试点应用,促进智能煤矿建设。专 栏 3 智 能 煤 矿+5 G 典 型 应 用 场 景1.智 能 采掘 及 生 产控 制。基 于 5G 网 络 高速 率、低时 延、高 可靠 等 特 性和 网 络切片技术,深入研究 5G 工业模组与煤机装备的深度融合,实现关键大型煤机装备对 5G 通 信 的 支持;开 发 基 于煤 矿 5G 网 络 的 生产 实 时 性 控 制平 台,实 现 煤 矿采 掘和生产中各类信息的实时交互、远程控制。2.环 境 监测 与 安 全防 护。基
11、 于 5G 网 络 高 速 率、高 可 靠特 性,实 现井 下 可 视化通信、实时高清视频传输、环境监测数据采集,满足环境监测与安全防护的海量高清视频数据承载需求,提供全矿井、全流程智能安全预警。3.井下巡检。基于 5G 网络大连接、高可靠特性和边缘计算、5G 高精度定位等技术,研制支持 5G 高精度定位技术的基站、终端及矿用传输等设备,实现井下人员及装备定位与信息实时交互,满足井下巡检需要。4.露 天/地 下 矿 山 无 人 驾 驶。基 于 5G 网 络 高 速 率、低 时 延、高 可 靠 特 性 和 5G高精度定位技术,利用高级驾驶辅助系统,开展矿山无人驾驶系统建设与应用,减少现场作业人员
12、,实现安全、减员,支撑企业降本增效。5.虚拟交互。基于 5G 网络高速率、低时延特性,探索虚拟现实(V R)与增强现 实(A R)在 煤 矿 井 下 的 应 用,实 现 现 场 实 时 巡 检、专 家 远 程 辅 助、生 产 培 训 等功能。4.智能油气+5 G探 索 5 G 在 石 油 石 化 行 业 独 立 组 网 方 案 和 应用,重 点 开 展 油 田单井、管线、电力线、加油站等关键生产单元的高清视频监控、无人机巡检、机器人巡检、工业 A R 等业务,打 造扁平化油气生产、炼化生产物联网,在智能勘探、智能油气田、智能炼厂、智能管输等领域形成一批 5 G 典型应用场景。专 栏 4 智 能
13、 油 气+5 G 典 型 应 用 场 景1.智 能 勘探。基 于 5G 网 络 高速 率、低时 延、大 连接 等 特 性和 边 缘 计 算技 术,实现大规模地震节点仪集中接入、数据实时回传和实时预处理,大幅提升油气地震勘探作业及数据分析效率。2.智 能 油气 田。基 于 5G 低 时 延、大 连 接、高 可 靠 特性,实 现 油田 各 场 站、单井、仪表等实时数据的稳定传输,钻井、定向、录井、压裂实时数据和视频数据的统一管理与及时传输,以及机器人/无人机巡检、A R 巡检维护及大型机器远程操控。3.智 能 炼厂。基 于 5G 高 速 率、高 可 靠特 性 和 网 络切 片、边缘 计 算 等 技
14、术,实现视频、仪表数据、高危作业、危化品运输、中控室、管廊等监控任务,治污设施检测、异味溯源等环保任务,以及消防、应急智慧车、无人机等应急任务。4.智 能 管输。基 于 5G 大 连 接、低 时 延、高 可 靠 等特 性 和 边缘 计 算 等 技术,实现站场生产数据、设备状态、环境信息的实时采集与传输,输送管道状态监测、泄露检测、地质灾害监测,以及长输管线的应急通信、智能巡检、无人机巡检。5.综合能源+5 G依 托 5 G 网 络 实 现 电、气、冷、热 多 种 能 源灵 活 接 入,全 面 整合能源控制参量、能源运行、能源使用等数据,实现智能量测、需求响应、传输网络以及服务平台管理,构建“源
15、网荷储”互动调控体系,重点开展生产控制、分布式能源管理、虚拟电厂、智能巡检 与 运 维 等典 型 业 务 场 景 5 G 深 度 应 用,支 撑 构 建 灵 活 互 动、开放共享的综合能源创新服务体系。专 栏 5 综 合 能 源+5 G 典 型 应 用 场 景1.能 流 仿真 与 生 产控 制。基 于 5G 网 络 大连 接、低时 延、高 可靠 特 性 和网 络 切片等技术,实现“源 网 荷 储”系统设备的全部接入,支撑各类数据实时采集、远程控制和建模分析。2.分 布 式能 源 管 理。基 于 5G 大 连 接特 性 和 边缘 计 算 等 技术,实 现分 布 式 能 源海量智能设备的数据分析、
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- 2023 能源 领域 应用 实施方案
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