5G赋能未来电力，电力行业四大应用场景分析报告（附下载）

5G改变社会，电力点亮未来。5G如何赋能智慧电网？应用场景有哪些？主要挑战在哪里？从技术创新到商业落地如何穿越？这些问题催生了这份报告的诞生。

全球能源互联网研究院与德勤中国共同撰写《5G赋能未来电力》。报告对5G在电力行业四大应用场景进行了仔细梳理，并对各场景下的具体应用、体系架构和通信需求进行了详细分析。

目录

一、5G驱动未来电力

二、5G电力行业主要应用场景

三、5G电力行业应用挑战

四、从技术到商业

一、5G驱动未来电力

目前，电网可以通过不同类型的通信网络进行互联，但日益多样化的电力需求需要一个更精密、包容和创新的系统以满足海量设备互联互通和数据传输。

1、从电力行业看5G

据估算，到2026年，5G将为全球十个主要产业带来1.3万亿美元的数字化市场规模，其中能源产业/公用事业（水、电、燃气等）占比最高为19%，约为2500亿美元。

到2026年5G将带动1.3万亿美元产业数字化市场规模

5G通信特点与电力通信系统需求高度契合

2、全球及中国5G+电力行业发展

目前全球已有42个国家和地区部署5G商用，386家运营商已宣布对5G进行投资，81家运营商已经推出了一项或多项支持3GPP标准的5G服务。

主要国家5G商用进度

二、5G电力行业主要应用场景

5G在电力行业主要有四大应用场景，分别为控制类业务、采集类业务、移动应用类业务、以及以多站融合为代表的电网新型业务。

• 在控制类业务中，5G技术将优化能源配置，避免大面积停电以影响企业和居民用电，同时也将满足于配电网实时动态数据的在线监测应用。

• 在采集类业务中，5G将推动收集和提供整个系统的原始用电信息。

• 在移动应用类业务中，5G预防安全事故和环境污染，减少人工巡检工作量，在未来可进行简单的带电操作。

• 在多站融合业务中，5G技术将推进平台型、共享型企业建设。

5G电力行业四大应用场景

1、控制类业务

电网控制类对通信需求的典型特征是低时延、高可靠、安全性要求高，适合5G技术体制下的uRRLC应用场景，典型的业务有精准切负荷控制业务和配网差动保护业务。

(1)精准负荷控制应用场景

基于5G通信网络的精准负荷控制系统由业务终端、需求响应终端、通信网络和主站系统构成。其中，业务终端通过本地网络接入楼宇需求响应终端，需求响应终端通过5G通信网络接入需求响应系统主站。

基于5G通信网络的精准负荷控制业务应用场景

（2）配网差动保护业务应用场景

配网差动保护技术作为一种在高压输电网中成熟应用的电网技术，可以很好地解决分布电源接入对配电网带来的诸多困扰。

配网差动保护作为配网自动化系统的一个子系统，DTU和FTU负责将各自采样数据和跳闸信息传递给相邻的终端，并收集相邻终端的采样数据和运行信息，通过差动保护算法对故障进行快速响应。其特点就是速度快、可动态适应、故障判别可靠等。

基于5G的差动保护系统架构

2、采集类业务

电网采集类业务对通信需求的典型特征是点多面广，有线通信方式覆盖难度大，对通信时延要求不高，适合5G技术体制下的mMTC应用场景，典型的业务有用电信息采集等。

（1）用电信息采集业务应用场景

终端多部署于楼道、屋檐及小区配电房等，部分位于地下室。用电信息采集系统在逻辑上分为主站层、通信信道层、采集设备层三个层次。主站层又分为营销采集业务应用、前置采集平台、数据库管理三大部分。

用电信息采集系统框架图

3、移动应用类业务

移动应用类业务对通信需求的典型特征是通信带宽要求高，安全性要求高，适合5G技术体制下的eMBB应用场景，典型的业务有移动巡检类业务。

（1）移动巡检类业务应用场景

移动巡检类业务主要包含变电站巡检机器人、移动式现场施工作业管控、应急现场自组网综合应用三大场景。

主要针对电力生产管理中的中低速率移动场景，对配电柜、开关柜的图片、视频进行采集、识別，提取其运行状态、开关资源状态等信息，监控机房整体环境， 预防安全事故和环境污染，减少人工巡检工作量，避免了人工现场作业带来的不确定性，同时减少人工成本，极大提高运维效率。

移动巡检类业务应用场景

4、电网新型业务

电网新型业务是随着智能电网和电力物联网的深入建设而出现的一类业务，这类个性化通信需求较多，缺乏存量业务前期的通信积累，而5G技术的出现，能更好地与传统通信方式结合，满足各种电网新型业务的个性化通信需求。典型的业务有多站融合业务等。

（1）多站融合业务应用场景

多站融合业务充分利用变电站、新能源场站、储能站、电动汽车充电站、供电营业厅所、抽水蓄能电站等场地环境建设不同等级和应用场景的数据中心站。

基于5G网络的多站融合应用场景架构图

三、5G电力行业应用挑战

1、安全性与电力业务适配性仍需验证

现阶段5G垂直行业应用普遍面临5G网络覆盖尚不全面、技术成熟度有待提升、应用配套产业处于培育期等问题，电力行业也不例外。

5G电力行业应用安全风险

2、找到商用价值与成本的平衡点

对运营商而言，2C用户饱和，市场增长放缓；2B将成为潜在收入增长点和主要赛道。对电力企业而言，5G通信的高速率、高容量、高可靠性、低延时、低能耗与智能电网电力系统可靠性、灵活响应与协同控制、海量数据传输以及电池寿命与保障的基本需求相匹配。5G能够助力电网智能化，并创造新的商业价值。

3、业务模式尚不清晰

“5G+电力”的业务模式尚未成形，企业仍在摸索自身定位以及不同定位下的核心业务模式。

目前网络切片的相关研究和落地仍在发展阶段，电力行业应用有三种潜在业务模式。不同模式下，电力企业的角色不同，对其资源和能力的要求也不同。相关企业需要共同探索哪种模式更为可行或找到新的模式。

5G网络切片电力行业应用潜在业务模式

四、从技术到商业

1、深度参与标准制定

5G行业标准化是规模化发展的基础。中国企业牵头提交的5G智能电网研究项目在3GPP R18中成功立项，为5G+智能电网端到端标准系体架构奠定基础。中国电科院（国网能源互联网技术研究院）加入国际标准化组织3GPP，参与标准制定，这将使5G技术能够更好地服务于垂直行业。

推动行业标准化关键因素

2、选择最具潜力应用场景

5G在电力行业应用场景多样，我们需要以发展的眼光看待5G在不同场景的应用。

目前5G标准还未完成，网络建设优化需要时间，不同时期的5G网络将驱动对不同网络成熟度需求的应用场景。

以控制类和采集类典型应用为例评估应用潜力

3、商业模式创新

在由4G向5G的革新过程中，最重要的变化与其说来自技术层面，不如说在于商业模式。5G时代的商业模式将由B2X模式 (B2B/B2C/B2G)向B2B2X模式转变——即通信运营商在其所构建的5G环境中，将某项具有附加价值的服务提供给电力企业，电力行企业发挥中内心作用并向最终用户提供以前无法做到的新服务。

5G应用将打通电力行业三条价值创造途径，包括传统电力业务优化，以数据驱动的价值创造，和以用户需求为中心的能源消费升级。

5G打通电力行业三条创造途径

5G+电力跨行业合作基础

部分报告如下：

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