根据相关消息显示,近日德国宣布将在2022年全面弃核,正式拉开了全球能源更替的序幕。相较于石油、煤炭、核能等高污染、低利用且高成本的能源,目前水电、风能、太阳能等清洁能源受到越来越多国家的青睐,清洁能源取代传统能源正成为趋势。
而对于5G来说,其快速发展无疑将为能源领域的变革带来重要助力。按照我国此前发布的《能源领域5G应用实施方案》,其中就显示,5G能够在智能电厂、智能电网、智能煤炭、智能油气、综合能源、智能制造与建造等众多方面获得落地。
其中在智能电厂领域,5G将主要应用于生产控制、智能巡检、智能运维和安全应急四方面。基于5G与AI、云计算、工业互联网等技术的融合,其能够实现对生产数据的实时采集和设备的远程控制,实现各类生产人员、智能化设备的互联互通,实现对生产和安全的可视化。
而在智能电网领域,5G价值将体现在输变配电运行监视、配网保护与控制、新能源及储能并网、协同调度及稳定控制、应急现场自组网综合应用等方面。依托5G网络低时延、高可靠、大连接的特征,其能够推动开展各种巡检监测应用,助力智能电网升级。
同时在智能煤矿领域,5G与煤机装备的深度融合,也能实现信息的实时交互、远程控制,促进智能采掘及生产控制;借助可视化通信、实时高清视频传输、环境监测数据采集,能够实现环境监测与安全防护;利用高级驾驶辅助系统,能够开展无人化作业,支撑降本增效。
此外,5G在油气领域也能在勘探、油气田、炼厂、管道输送等多环节发挥作用;在智能制造与建设跨领域也能推动智能制造实现、助力现场采集、升级工地作业、强化远程监造、保障工地安全……总之,5G对于能源的推动升级价值多样而显著,其应用空间和潜力都很大。
目前,我国5G发展已取得阶段性、标志性成果:基站建设方面,截至8月份累计建成5G基站103.7万个,占世界的70%以上;终端用户方面,今年1-8月份,国内5G手机出货量达到1.68亿部,同比增长80%,同时5G终端用户突破4亿,这些为我国能源转型奠定基础。
已知太阳光照射到地球上的平均能量密度为1376W/平方米,假设能量转化率已达到为30%。城市每个三口之家每天的平均用电量为3kw·h,平均太阳光照时间4h,则只需不足2平方米太阳能电池板即可为之提供充足的电力。另一方面,家庭电路最大熔断电流一般在20A左右,最大瞬时功率4400W。达到此瞬时功率只需10平方米左右的太阳能电池板即可。
工厂、学校的等大型耗电场所则依靠水利、风力发电、核能发电等途径获得电力。这种多层次的供电体系既可以保证社会正常运转,也充分利用了清洁能源。由上述计算我们也以大致看出,太阳能电池只能作为辅助能源,而不能作为主要能源使用。因为太阳能虽然总量很大,但受场地及成本等因素限制不可能达到很高的功率,难以满足高耗电场所的电力需求,而且太阳能受天气情况等因素影响较大,并不十分稳定,所以利用它做主要能源是不现实的。