5つの省で、7つの主要な「5G＋スマートグリッド」応用事例！

5G+スマートグリッドは本格的に開発が進められている。

2020年3月12日、国家発展改革委員会と工業情報化部は共同で「2020年度新規インフラ建設事業の組織化及び実施に関する通知（ブロードバンドネットワーク及び5G分野）」

この「通知」では、スマート医療、インターネット＋、スマートグリッド、コネクテッドカー、スマート教育、スマートポート、超高精細制作・放送システムインフラ構築など、2020年に実現する7つの5G革新的アプリケーションを提案している。

その中には、スマートグリッドへの5G新技術の大規模応用は、新しい5Gネットワ​​ークアーキテクチャとスマートグリッドシナリオに基づいて、5Gエンドツーエンドのネットワークスライシングおよびリソーススケジューリングシステムの研究開発を実施し、主要なネットワーク機器とプロトタイプシステムを開発し、5G技術を統合した総合的なスマートグリッドソリューションを提供する。

　　
では、「5G＋スマートグリッド」の具体的な応用例とはどのようなものでしょうか？次に見ていきましょう！

　　中国南方電網における5G+スマートグリッドの応用

5G+AIは、電力網向けに安全かつ柔軟なインテリジェント仮想プライベートネットワークサービスを提供し、中国南方電網のデジタル変革戦略を大きく後押しします。配電シナリオでは、5Gの高精度タイミングと低遅延を活用して配電網の差動保護を実現し、ネットワーク構築コストを50%削減します。送電・変電シナリオでは、5G+AIを活用してインテリジェント検査を実施し、作業効率を80倍向上させます。エンドツーエンドのスライシング技術とチップ暗号化技術により、電力網サービスの安全な分離を保証します。

現在、このアプリケーションは広州と深圳で小規模に商用化されており、2021年には南方電網の5省に広く展開され、1000万以上の規模と50億元以上の社会的・経済的利益が見込まれています。将来的には、5Gは電力消費などの他の包括的なリンクにもさらに普及し、数千万、あるいは数十億の電力端末に適用されることで、停電時間の短縮、電力供給効率の総合的な向上、人々の電気料金の削減、社会的・経済的損失の回避、そして送電網の運用コストの削減に効果的に貢献するでしょう。

　　国家電網5G＋北斗ドローンによる送電線点検

最近、国家電網初の5G＋北斗衛星測位システム搭載ドローン送電線点検システムが、国家電網青島電力供給会社において研究開発、共同デバッグ、試験飛行を完了し、5Gや北斗衛星測位システムといった新技術の電力網における新たな重要な応用事例が実現した。

近年、送電線点検作業の負担を軽減するため、ドローンによる送電線点検方式が大規模に推進され始めている。この方式の導入が進むにつれ、いくつかの問題点が徐々に明らかになってきた。まず、飛行操作が「難しい」という問題がある。点検担当者が詳細を鮮明に捉えるには、鉄塔や送電線を近接撮影する必要がある。操作を誤ると、送電線に接触して墜落や事故を起こしやすく、飛行点検の安全性と品質に影響を与える可能性がある。

第二に、データの「送信が困難」です。ドローンによる検査で撮影された画像は、デフォルトではメモリーカードに保存されます。飛行ミッション完了後、メモリーカードを取り出してコンピュータにインポートし、分析と処理を行う必要があります。画像はリアルタイムで送信できないため、欠陥発見の迅速性が著しく制限されます。また、公共ネットワーク伝送による電力情報漏洩のリスクがある場合、安全なデータ伝送経路を早急に解決する必要があります。さらに、画像の「分析が困難」です。ドローンで撮影した検査画像は、手動で分類し、欠陥を検査するために1枚ずつ拡大し、ラベルを付けて名前を付ける必要があります。この一連の画像分析と処理プロセスには多くの時間がかかり、ドローン検査全体の効率向上を妨げています。

上記の問題に対応するため、国家電網青島電力供給会社は、5Gスライシングネットワークと電力北斗地上強化システムを統合し、画像欠陥のインテリジェント分析の可能性を活用し、「5G+」および「北斗+」産業インターネットの応用を拡大し、自律型ドローン検査、リアルタイム5G画像伝送、欠陥のインテリジェント識別、自動データ分析などの包括的なインテリジェント検査ソリューションを構築しました。これにより、送電線検査の効率とインテリジェンスレベルが大幅に向上し、北斗、5Gなどの技術グリッドの応用が促進されます。

　　国家電網江蘇電力は、「5G＋電力」の新たなウィンウィンエコシステムを構築する

2021年3月4日、江蘇省初の「5G+スマート充電ステーション」が揚州市高油市徐県路の急速充電ステーションで稼働を開始しました。この充電ステーションは、自動車充電、5Gマイクロステーション、スマート照明、ビデオ監視などの機能を統合し、多目的利用を実現することで、土地資源の節約、建設コストの削減、スマートシティにおける新たなインフラ構築を支援します。

充電杭上に5Gマイクロステーションを建設することは、国家電網江蘇電力が5Gネットワ​​ークの構築を支援するもう一つの取り組みです。「従来、5Gマイクロステーションを建設するには平均10万元以上の投資が必要でしたが、スマート充電杭上に5Gマイクロステーションを建設するには2万9000元の投資しか必要なく、元の投資の約70％を節約でき、追加の土地資源も必要ありません」と、国家電網揚州電力供給会社の科学技術インターネット部門の責任者である于翔氏は述べ、占有面積が小さく、多機能で、投資が少ないこのようなスマート充電杭の建設を促進することで、公共や地方自治体にサービスを提供しながら共有収益価値を迅速に生み出すことができ、新興インターネットビジネスの発展をさらに促進できると述べました。

「現在、当社は既に構築済みの充電ステーションを徐々に『5G+スマート充電ステーション』に転換しています。次の段階では、地方自治体の計画や新たな充電ステーションの建設と協力し、省全体でこのような『5G+スマート充電ステーション』を総合的に推進していきます。」と、国家電網江蘇電力インターネット部門事業開発室の趙悦氏は述べた。同時に、同社はサイトサイト、パイプライン溝、光ファイバーケーブルなどの基本リソースの共有規模を徐々に拡大し、従来の物理的リソース共有からインターネットビジネスへと拡大し、電力網プラットフォームのハブおよび接続の役割を果たし続け、共有と共同管理のためのエネルギーエコシステムを構築していく。

　　中国聯通と河北電力が「5G+電力」実証プロジェクトを構築

2020年10月20日、河北中国聯通と国家電網河北電力公司が共同開発した「5G SAネットワークに基づく配電網リレー保護実証プロジェクト」が専門家グループの承認を受け、独立したネットワークアーキテクチャに基づく中国初の「5G + エッジコンピューティング」電力保護実証プロジェクトが正式に開始された。

このプロジェクトは、5G+MECネットワークの超低遅延特性を活用し、雄安新区の配電網電力設備の無線・デジタル化アップグレードのための「モデルルーム」を構築し、新エネルギーやモバイル負荷の「プラグアンドプレイ」接続と停電時の高速自動復旧を実現しました。コア技術は国際的に最先端であり、いくつかのアプリケーションは業界初です。これは、2つの中央企業による「強力な連携」が国家デジタル経済と「新インフラ」戦略を実行するためのベンチマークプロジェクトです。

　　国家電網河北電力は「5G＋人工知能」スマートビデオ監視システムを導入

2020年9月、国家電網河北電力有限公司の革新的な「5G＋人工知能」スマートビデオ監視システムの導入が正式に開始されました。1か月以上にわたり、このシステムを活用することで、国家電網河北電力は、33か所の電力供給事業所、20か所の充電ステーション、3か所の計量ラインをパノラマかつリアルタイムで監視し、1日あたり約2万台のスマートメーターを点検できる能力と、120万台のデータを保存できるスマートメーターバンクを実現しました。これにより、電力供給サービスの質と効率が向上し、顧客からの苦情件数も大幅に減少しました。

「5G＋人工知能」スマートビデオ監視システムは、電力供給事業所、充電ステーション、販売拠点、自動電力計校正ライン、スマート倉庫などの事業シナリオの監視を包括的に整理・統合します。事業所での行列、作業現場でのヘルメット未着用作業員、充電スペースを占有する非新エネルギー車など、46種類の異常事象を自動的に捕捉し、インテリジェントに識別し、即時警報処理のための閉ループ管理制御システムを構築します。このシステムは同時に、省、市、県の3段階の運用権限を開放し、責任インターフェースに基づいて統合的な段階的監視を実行することで、異常事態への迅速な対応、販売サービス能力の向上、顧客満足度の向上を実現します。

　　スマート変電所点検ロボット：24時間365日高頻度点検を実施し、3日分の作業を1時間で完了します。

彭城変電所は、深圳電力供給局の「5G＋スマートグリッド」エコシステムにおける5G集中型アプリケーション実証拠点です。このプロジェクトは、深圳で開催された「深圳を照らす5Gスマートシティ会議」において、5Gスマートモデルプロジェクトのライセンスを取得しました。

彭城変電所の1日の負荷は深圳電力網の約20%を占めていると理解されている。同変電所は、雲南北西直流送電プロジェクトの完成後、深圳への電力供給における重要なハブ変電所となっている。従来は、多数の機器点検、操作、その他の作業を現場で手作業で行う必要があり、作業負担が比較的大きかった。

鵬城変電所では、小型ロボットが電子の目を点滅させながら、変電所内のネジ一本一本を丁寧にスキャンし、そのデータを制御室の端末に送信している。改修されたばかりの500kV鵬城変電所は、中国南方電網深圳電力供給局が運営する次世代5Gスマート変電所だ。この検査ロボットは、変電所における機械的な警備員のような役割を果たしている。

5Gの力を借りれば、作業員はコンピューターをクリックするだけで、変電所内の検査ロボットが瞬時に自由に作業を開始できる。ロボットは設定された軌道に沿ってゆっくりと移動し、ヘッドカメラが時折回転して、機器上のスイッチ、圧力プレート、表示灯、計器などを識別して読み取る。高精細なビデオ画像情報は指令センターに送り返される。所要時間はわずか1ミリ秒と非常に速く、「感度がない」ほどだ。電力網機器の検査効率は270%向上する。

　　「5G+UHV」は電力網の変革と高度化を促進する

2020年6月2日、青海・河南±800kV超高圧直流送電プロジェクト（以下「青渝直流送電プロジェクト」）の河南省南部変電所建設現場において、VRホログラフィックカメラ、赤外線サーマルイメージングカメラ、4K可視光カメラを搭載した5Gインテリジェントロボットが、特定のルートを自動的に検査した。前方に障害物がある場合、超音波を用いて自動的に障害物を回避することも可能である。

これは、河南省南部の変電所建設現場、すなわち「青玉DC」プロジェクトの現場における5G技術の応用事例です。また、同省の超高圧インフラ現場に5G技術が適用されるのは今回が初めてです。この事例は、早期建設と後期運用のニーズを十分に考慮し、スマートインフラ建設現場と後期のインテリジェント変電所を同期させるものです。

「青宇直流送電」プロジェクトは、クリーンエネルギー送電専用に建設された、我が国初の超高圧送電線です。「新インフラ」の目玉として、河南省南部の変電所における5G技術の応用は、新インフラとプロジェクトの融合、変電所資源と社会資源の融合、エネルギー革命とデジタル革命の融合を反映しており、戦略的に非常に重要な意義を持っています。