原标题：5G RedCap如何助力电力行业变革？一文带你了解实现路径、主要阻碍和发展前景
在数字化潮流中，科技的创新与能源的变革如影随形。随着 10 月中旬工信部《关于推进5G轻量化（RedCap）技术演进和应用创新发展的通知》（后简称《通知》）的发布，5G RedCap 规模化落地便成了行业关注的焦点。众多讨论声都认为，电力行业将是5G RedCap 最先大规模上量的方向之一。
为什么电力行业的变革需要 5G RedCap？被寄予厚望的5G RedCap技术，将如何成为电力行业变革的契机？电力携手 5G RedCap 的变革路径将会如何推进，有哪些需要克服的阻碍，其发展前景又如何？本文将就这些问题展开讨论。
在RedCap之前，人们对于电力行业牵手 5G 的场景就有过许多美好的畅想。德勤的一份报告曾提到：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。
对于电力行业，5G 也的确是其久旱所盼的甘霖。从年中发布的《新型电力系统发展蓝皮书》中我们可以看到，为了推进绿色低碳和电网智能化，电力系统将迎来重大变革。
按照蓝皮书的规划。在新型电力系统中，电源侧将以可控连续出力的煤电装机占主导，逐渐走向不确定性强、弱可控出力的新能源发电装机占主导。电网侧将由单向逐级输电为主的传统电网，向包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网转变。负荷侧将由传统的刚性、纯消费型，向柔性、生产与消费兼具型转变。电力系统整体的运行特性，将由“源随荷动”的实时平衡模式、大电网一体化控制模式，向“源网荷储协同互动”的非完全实时平衡模式、大电网与微电网协同控制模式转变。
所谓“源随荷动”，指的是传统电力系统可以根据用电侧的负荷来调整电源的发电量，其前提是用可控的发电系统去匹配波动幅度不大且可测的用电系统，在运行过程中滚动调节，从而实现电力系统安全可靠运行。
但是，随着电能替代战略陆续落实，新能源充电桩、电采暖等电能替代产品在负荷端接入，分布式光伏、分布式储能接入，使得负荷侧用户的用电行为更加复杂，随机性和不确定性增加，预测难度增大。
由于随机变化、弱可控的电源并不容易直接跟随随机性升高、可测性降低的负荷做出调整，电力系统需要从“被动”的跟随调控，转变为“主动”的协同调控。这就需要通过源源互补、源网协调、网荷互动、网储互动和源荷互动等多种交互形式。也即通过“源网荷储互动”模式，充分发挥发电侧、负荷侧的调节能力，促进供需两侧精准匹配，保障电力可靠供应。
为了让电力系统在如此复杂的情景下依旧保障可靠供应，电力系统的通信模块需要在原有基础上呈指数级增加。这些通讯模块的连接，如果仅仅依靠扯光纤（传统的做法）的方式，成本太大，但是传统的无线通信技术，又无法满足低时延和可靠性方面的要求。
及至5G 商用的号角吹响，电力行业的殷殷期盼，才算是看到了一丝希望的曙光。
5G 所具备的低时延、高可靠、广覆盖等特性，可以有效助力新型电力系统的构建，起码理论上是如此。
德勤和国网联合发布的名为《5G 赋能未来电力》的报告中，总结了 5G可能在电力行业发挥作用的四大应用场景：
然而，刚刚出现的时候，人们往往只关注新生事物的优点及其带来的可能性，一旦决定用真金白银去应用新生事物时，一些之前忽略的问题也随即显现。5G 尽管有上述提到的种种好处，但是其高功耗和高成本的问题，又让电力在内的工业领域在是否采用上犯了难。
不同于手机等消费行业，电力这类工业行业，因为对通讯模块的需求量大，所以对成本也更为敏感。此外，工业级的通讯设备对功耗都有具体的要求，一旦新增的通信单元功耗过大，也无法很好地融入原系统。
由此，当我们看到电力及其它相关企业对5G RedCap的积极响应时，也就不足为奇。
《中国电信 5GRedCap 产业白皮书》中提到，电力行业是RedCap技术应用的重点行业之一，RedCap终端可在发电、输电、配电、变电、用电、储电等多个智能电网场景下应用。
《中国移动5G RedCap技术产业白皮书》中预测，电力配电网络的智能终端总体规模预估在 5000 万以上，是 RedCap 的重要市场之一。之所以有如此预测，是因为配电环节的差动保护、自动化三遥、精准负荷控制、配电站综合监测等业务对低时延、高可靠的网络有强烈需求。
5G RedCap 在电力行业究竟会如何落地，将会遵循怎样的路径，这个过程中又有哪些需要解决的问题和待跨越的障碍？带着这些问题，智次方·物联网智库采访了国网北京智芯微电子科技有限公司数字芯片设计中心副总工程师赵旭先生。
在采访中，赵（旭）总表示，国网系统其实从 2021 年就开启了5G RedCap相关的部署。作为国家电网直管单位，跟随国网的大战略，智芯也从 2021 年就开启了5G RedCap 芯片和模组方面的布局。
已经能够看到各网省都在分批次、分阶段开始积极推进5G RedCap相关终端的使用了。
赵（旭）总提到，智芯方面开展的相关业务，已经包含了电力的三大应用场景，比如，与山东网省公司在广域网场景、与浙江网省公司在园区网场景、与湖北网省公司在核心网场景都分别有合作。
但是短期内，5G RedCap最先在电力领域的落地，不会是配电相关的场景，而是用采场景，诸如集中器、能源控制器和融合终端等。
原因是，电力行业属于国家基础设施行业，关系国计民生。独特的地位使得其对安全的要求会比其它行业高很多。因此，对新技术的采用也会有一个循序渐进的过程。
端侧设备很容易引入，但是要让整个网络熟练配合却并不容易，所以必须等网络训练成熟后，才会在保护类、控制类这种敏感的领域上量。
赵（旭）总也表示，5G RedCap要渗透到整个电力系统中，商业模式能否跑通是关键。
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，电力企业发挥中心作用并向最终用户提供以前无法做到的新服务。
但是，目前“5G RedCap+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。
电力系统对通信网络的可靠性和安全性有着特殊的要求，且网络切片、核心网下沉、超低延时业务承载、海量连接等网络特征对现有电力安全防护架构及网络管理提出了新的要求。
不同主体需要协同配合，明确安全责任边界，同步推进5G RedCap发展与安全防护。
电力企业、网络运营商和设备供应商需要进一步量化网络的技术指标和架构设计，包括网络切片安全性、业务隔离、端到端业务时延，协商网络能力开放、网络管理界面等要求，以提供满足电力行业多场景差异化的解决方案，并进行技术验证和示范。同时，发挥政府部门、标准化组织、企业、研究机构等各方的能动性，打造多方参与的安全治理体系。
国网智芯也已经推出了一款5G RedCap通信模组，并于9月10日的2023中国能源电子产业（信息通信）创新发展论坛上进行展示。赵（旭）总表示，智芯方面近期预计总共会推出三款5G RedCap模组，明年也会公开发布相关芯片。此外，智芯联合南瑞将推出一款 5G RedCap电力通信仓产品，将大幅降低5G终端价格，加速5G终端在垂直行业的规模上量。
首先要满足一些最基础的工业级的要求和标准，比如特定的温湿度要求、抗辐射性和抗干扰能力等。此外，还需要满足一些 5G 的特性，比如切片特性、5G LAN 特性、高精度授时和高精度定位等。
针对智芯和南瑞计划推出的电力通信仓产品，赵（旭）总也做了简单介绍：这是一款适配电力终端设备的RedCap产品，具备尺寸小、功耗低和接口多的特性，能够满足不同电力终端设备的接入，在支持正常的终端接入、用户识别和数据传输这些基本功能之外，还支持5G RedCap+LTE Cat.4 双模、切片和高精度授时等功能。
5G RedCap将支持能源领域基础设施的智能化，并支持双向能源分配，并发展新的商业模式以提高生产、交付、使用和协调有限能源资源的效率。
5G RedCap独特的可定制化的网络切片技术，可端到端保障电网的高隔离性应用，更好地满足电力网络对“行业专网”的需求，为智能电网不同业务提供差异化的网络服务。
在用采类业务场景下，有了5G RedCap的赋能，电网企业或电表制造商可以源源不断获取用户的各种能源数据（如用电功率）和与能源系统运行状态相关的数据（如电网电压）。这些一手数据蕴含解释用户消费习惯、生活方式等重要信息，可以为政府部门提供宏观经济预测风向标或在其他跨行业领域产生巨大商业价值。
无论是运营商还是电力企业，借助5G RedCap携手共进是一种必然趋势。
对运营商而言，2C市场饱和，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 RedCap的中高速率、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，能够有效助力电网智能化，并创造新的商业价值。
需要电力企业、网络运营商和设备供应商发挥各自的资源和能力优势，合作探索核心价值路径下的可行商业模式。
在5G RedCap与电力行业的融合中，我们仿佛见证了一场科技与能源的奇妙婚礼。5G RedCap的低时延、高可靠、广覆盖、低功耗、低成本等特性，使得电力系统不再被动地跟随，而能够主动协同调控。源、网、荷、储之间的互动，如交织的音符，在电力交响曲中奏响，实现了供需的精准匹配，保障了电力的可靠供应。
这不仅是一项技术的升级，更是电力行业迎来的一场变革之旅，在5G RedCap的助力下，我们将见证电力行业穿越传统的电力格局，踏入智能、高效和可持续的未来。这一结合不仅仅给电力系统带来了全新的通信方式，更是点燃了电力行业发展的新引擎。
与此同时，我们也要看到，5G RedCap携手电力的未来道路并不平坦，其中还蕴藏着诸多挑战。商业模式的构建、网络安全的保障、产品的创新等问题都需要各方通力合作。只有电力企业、网络运营商和设备供应商在这个奇妙的融合中各显神通，共同努力，才能为5G RedCap与电力行业的融合搭建更加坚实的桥梁。
平台声明：该文观点仅代表作者本人，搜狐号系信息发布平台，搜狐仅提供信息存储空间服务。
