通信世界网消息（CWW）党的十八大以来，我国能源供给能力不断提升，能源结构持续优化，新型能源体系加快构建，为经济社会发展注入强劲动能，能源数字化转型成为行业发展的必然趋势。5G、人工智能、大数据等作为新质生产力的构成要素，与火电、水电、煤炭、油气等传统能源体系不断融合，加速与风电、光伏、核电等融合创新，构筑能源行业数字化、智能化转型基石，促进能源数字经济和绿色低碳循环经济发展，为构建清洁低碳、安全高效的能源体系提供坚实支撑。
多部委联动，构建多层次迭代“5G+能源”政策体系
自5G商用以来，工业和信息化部联合国家发展改革委、国家能源局等，开展多部门合作，联合构建“5G+能源”政策体系，初步形成“探索融合场景—确定融合方案—部分规模推广”三大阶段推动路径。一是明确方向，探索融合场景推动模式。2021年，工业和信息化部、国家能源局等十部门联合印发《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》，提出智能采矿、智慧电力和智能油气三个重点方向，明确了在用电信息采集、配电自动化、煤矿远控、石化监测巡检等场景探索利用5G形成能源升级方案。同年，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合编制发布《能源领域5G应用实施方案》，指出5G与能源融合六大方向，进一步明确了5G在能源各细分领域的关键需求和典型场景。
二是注重成效，确定典型融合方案。安全化、绿色化刚需驱动能源行业向少人化、远控化、采集高频化等方向发展。安全是煤矿发展的重要前提，在内蒙古等地5G作为加分项被写入智能化矿山的建设标准，推动形成“5G+远程掘进”“5G+远程综采”等融合方案。2022年，工业和信息化部与国家能源局联合开展“能源领域5G应用优秀案例征集活动”并发布案例汇编，聚焦5G在传统电力、新能源等领域的应用，推动形成典型的5G融合方案，如“5G+配电自动化”“5G+分布式光伏”“5G+新能源预测”等。
三是重点突破，形成规模化推广态势。2024年11月，工业和信息化部等十二部门发布《5G规模化应用“扬帆”行动升级方案》，进一步提出了“5G+智慧电力”“5G+智能矿山”“5G+智能油气”等能源领域的升级方向，凝练价值高、融合深的场景，并基于标准方案进行规模化推广，强化5G-A、RedCap等演进技术对于新型能源体系建设的支撑作用。
成效显著，“5G+能源”成为“扬帆”领航领域
能源是5G应用发展的先导领域，根据近两年“绽放杯”5G应用征集大赛能源专题赛（以下简称“专题赛”）的数据分析，“5G+能源”融合项目总计超过6000个，连续两年占比超10%。
项目呈现覆盖地域广、行业全、渗透率较高的态势
在地域方面，“5G+能源”项目已覆盖国内31个省(自治区、直辖市)，各地围绕自身能源产业优势开展特色化探索，如东南沿海“5G+海上风电”项目如火如荼，西北地区“5G+光伏”项目先后落地，内蒙古自治区“5G+智慧矿山”项目相继投产。在细分行业方面，能源领域5G融合应用实现了细分行业的基本覆盖（如图1所示），并逐步由电网、煤炭、综合能源等传统5G应用行业，向光伏、核电等新兴应用行业渗透，增长率超过30%，加速能源企业数智化转型。在企业方面，5G应用项目已覆盖14家能源领域及信息通信领域中央企业。据不完全统计，大型能源央企的覆盖率达到63%，在煤矿领域我国近400座煤矿开展5G应用，50强煤炭企业的应用占比高达72%，20强占比攀升至95%。
图1 “5G+能源”行业应用占比统计 （数据来源：第七届“绽放杯”5G应用征集大赛参赛项目）
行业应用阶梯发展，商业落地成为主旋律
专题赛数据显示，超过半数的项目实现了商业落地。电力成为5G融合先锋行业（如图2所示），传统能源加速变革，新能源成为5G应用新战场。具体来看，智能电网领域已落地29类细分应用场景，覆盖“发、输、变、配、用”等电网全环节，国家电网与南方电网开展“5G+配网差动保护”“5G+配电自动化”“5G+新能源功率预测”“5G+虚拟电厂”等应用创新，促进其核心业务环节转型升级。矿山行业紧随其后，呈现全面应用态势，煤矿行业成效尤为显著。专题赛数据显示矿山项目数量达到495个，其中煤炭类矿山项目360个，超60%的项目实现了落地。“5G+远程掘进”“5G+无人驾驶”等创新应用拉远了人员作业区域，实现了危险场景少人化甚至无人化，有效提升矿山安全生产效能。油气行业积极开展5G应用探索，现已涵盖“勘、采、输、炼、管”等各环节，覆盖国内27个省(自治区、直辖市)。
图2 电力行业细分领域5G应用项目占比统计 （数据来源：第七届“绽放杯”5G应用征集大赛参赛项目）
产品供给能力持续丰富，呈现多元化发展模式
能源领域高安全、智能化需求加速5G本体产品的创新发展，如应用于煤炭场景的本安型5G基站、应用于石化监测的隔爆5G终端等，扩大了5G产品的边界。同时，5G低时延等典型技术也促进能源装备的智能化升级，出现了各种能源融合终端或设备，市面上已陆续推出5G机器人、5G PLC、5G无人机、5G防爆摄像头等多类融合终端。值得注意的是，5G工业网关、5G摄像头仍为业界主流应用终端，专题赛数据显示二者应用项目占比均超55%，其他5G终端（如PLC、AR、AGV、机器人、手持终端、定位终端等）应用项目占比均超10%（如图3所示）。
图3 “5G+能源”融合终端占比统计 （数据来源：第七届“绽放杯”5G应用征集大赛参赛项目）
技术创新蓬勃发展，融合标准体系初步建立
5G与前沿技术融合加速能源产业智能化升级。5G、大数据、人工智能等数字技术不断融合，构建能源数智技术坚实底座。人工智能、大数据相关应用案例数超过1200例，占比接近一半，较上届同比增长5.7个百分点，5G与数智技术的深度融合成为重要方向。同时5G行业虚拟专网已成为能源企业数字化转型底座，专题赛5G行业虚拟专网项目数量占比超过60%，涵盖了31个省(自治区、直辖市)与17个能源细分行业。“5G+能源”关键技术占比统计如图4所示。
图4 “5G+能源”关键技术占比统计 （数据来源：第七届“绽放杯”5G应用征集大赛参赛项目）
“5G+能源”融合标准体系不断成熟，并率先构建“实验室+外场”的标准验证模式。在标准制定方面，中国通信标准化协会、中国电力企业联合会、中国煤炭工业协会、5G应用产业方阵等产业机构，围绕5G与能源融合需求、网络架构、安全等方向组织开展共性标准制定工作，5G融合标准数量达到40余项，占比超40%。国家电网、南方电网、中国石化等能源央企针对网络、终端、平台、应用、安全等团体或企业标准，进行体系化设计和编制。在标准落地方面，为满足能源领域业务升级高安全需求，产业各方跨界合作并在能源领域率先开展了“实验室+外场”的标准验证体系建设，实验室阶段验证标准内技术参数配置的合理性，外场阶段验证标准中业务综合部署的安全性和稳定性。
聚焦数智转型，“5G+能源”深度融合面临新挑战
今年是深入贯彻落实“四个革命一个合作”能源安全新战略的第二个十年的开局之年，也是5G规模化应用“扬帆”升级的第一年。随着建设新型能源体系和实现“双碳”目标不断深入，安全、绿色、高效的新需求不断涌现，5G-A、人工智能等技术的蓬勃发展带来了融合应用的新机遇。
绿色低碳备受关注，新能源高效接入成为“5G+能源”重要需求
截至2024年6月底，国内“风光电”合计装机规模达到11.8亿千瓦，超过煤电装机量。随着新能源装机规模的不断增加，装机范围由人口集中的城市、农村地区向西北“沙戈荒”、东南海上等无人区拓展，因此跨区域输送需求大幅增长，给广域范围内能源网络基础设施建设带来新的挑战。同时，新能源发电具有间歇性、随机性，其接入改变了系统的电源结构，增加电力负荷的不确定性，加剧电网消纳与资源配置压力，亟须依托5G、人工智能等数字技术开展负荷预测与监测，优化电网结构，提升电网调度响应能力，全面增强系统灵活性。
安全新战略指引，系统安全稳定运行成为“5G+能源”发展重要保障
原有能源系统具有复杂的安全机制和完善的管理保障体系，5G、人工智能等技术引入后，带来边界安全界定、安全责任划分、融合安全管理等方面的安全问题。具体而言，5G对于能源行业是“外来物”，打破了行业原有安全体系，因此需要构建新型的“行业+5G”安全体系，开展常态化5G融合业务安全验证，包括网络、终端等环节的攻防测试等，提升“5G+能源”应用的抗风险能力，同时要降低安全所带来的高昂部署与改造成本。
数智化和创新驱动，融合向深、技术向新、场景向实仍是“5G+能源”发展主要方向
数字技术与能源产业的深度融合涉及海量信息采集、跨域跨层数据交互共享、多系统联动等内容，这些都是能源转型过程中需要破解的难题。数字技术的不断发展，催生新型应用场景，企业应及时追踪前沿技术动态，并适时开展相关探索布局。如利用5G-A通感一体技术实现“黑飞”检测，利用无源物联技术优化仓储资源管理等。融合终端/装备、行业虚拟专网、解决方案等创新产品是支撑能源转型的关键要素，产品选型难、部署成本高在一定程度上降低了企业的部署意愿。如当前5G模组价格最低在400元左右，虽然RedCap模组有望将价格降至150元，但仍需在实验室和外场开展多次验证才能实现商用。
“扬帆”升级，新形势下的转型思考
《5G规模化应用“扬帆”行动升级方案》开启了“5G+能源”领域的新征程，加速5G-A、AI大模型等技术融入能源行业全过程全环节。“5G电厂”“5G矿山”“5G油气园区”等行业领航者为创新应用落地部署提供全新载体，分批次、分阶段、分场景推广模式的构建为全环节、全流程应用覆盖提供坚强支撑。
一是持续创新，加速“5G+能源”成熟应用规模化推广。分批次推进成熟应用场景规模落地，如加速“5G+智能巡检”“5G+分布式能源管理”“5G+远程掘进”“5G+远程综采”“5G+无人矿卡”“5G+环境信息采集”等成熟应用场景复制推广。聚焦新型电力系统建设、煤炭油气高效安全生产等能源数字化智能化转型需求，分行业、按步骤开展高价值应用场景探索，如电力领域聚焦新能源引入后业务场景探索，支撑实现清洁低碳、灵活高效、开放互动、智能友好的新型电力系统；矿山领域聚焦5G与采矿行业系统融合，构建一体化数智矿山方案。
二是降本提质，推动“5G+能源”规模发展与产品升级。基于适用范围与部署规模的差异，融合产品可以分为共性产品与特色产品两大类。面向共性产品，需要开展联合技术攻关与研发，推动规模上量，降低部署成本，如5G轻量化终端、机器视觉解决方案等；面向特色产品，需要基于行业需求进行定制化的研发，按需融合通感一体、无源物联、高精度低功耗定位、网络智能、北斗、授时等前沿技术，实现产品类型与功能的多样化，满足能源领域多样化的场景需求。
三是合作融通，实现“5G+能源”合作升级。开展5G与能源融合应用发展策略规划研究，形成应用融合、基础设施融合等发展路径，明确5G在能源数字化转型不同阶段的技术和产业重点工作，通过大赛、大会、论坛等方式持续挖掘能源领域5G应用的新场景、新需求，促进5G与能源既有信息化系统的深度融通。
*本篇刊载于《通信世界》2025年2月10日*
第3期 总961期
