通信世界网消息（CWW）如果说2020是5G的开局之年，那么“十四五”开局之际，2021年ICT行业将会如何发展？通信世界全媒体开年巨献，特推出“趋势2021”ICT产业趋势预测专题，邀请中国电信研究院专家、3GPP SA1 副主席、IMT-2020 5G应用组副组长、IEEE PES技术委员会(中国)理事夏旭洞察未来、把脉2021，为2021 ICT智慧能源行业发展助力，推进电网向能源互联网转型。
乘风破浪，5G让电网发展更智能
回望2020年，夏旭用“乘风破浪”一词形容2020年的智能电网发展。5G以其大带宽、广连接、低时延、高可靠的特性，结合网络切片、边缘计算等创新技术，打造5G确定性网络，提供差异化的网络能力和确定性的体验保障，完美契合了智能电网的通信需求。
通过5G技术赋能电网典型应用场景，可以促进信息技术和电力行业的深度融合，利用电网与电信新技术互相促进的优势，不但能从根本上满足发展中电力行业多场景差异化的需求，而且能够充分满足电网公司未来电网生产和企业运营需求，实现能源生产、传输、消费全环节、各类型用户及终端的泛在互联和深度感知，实现电网高质量发展和持续创新发展。
过去一年多来，随着3GPP围绕中国提交的5G智能电网立项申请的广泛讨论和深入研究，智能电网的概念和特征、内涵与外延不断得到丰富发展。特别是随着中国版本5G智能电网技术标准的讨论，尤其是中国5G发展上的优势明显，促进先进信息技术、互联网理念与能源产业深度融合，推动能源新技术、新模式和新业态的兴起，发展5G智能电网成为保障能源安全、应对气候变化、实现可持续发展的重要共识。
从国家层面和行业角度出发，将5G技术应用于智能电网及设施，已经有了很多成熟的需求及明确的要求，根据国内外的研究成果和需求制定相关标准有助于牵引全球5G和能源行业发展，可重塑电网生态，助推我国“新基建”建设。积极参与和推动智能电网领域的国际标准工作，是国家智能电网技术与装备重点研发计划项目的重点工作内容之一。
2020年智能电网从标准逐步到实践
2020年，智能电网标准取得了重要进展。由中国电信研究院牵头并联合中国南方电网、国家电网、华为、中国移动、中国联通等5G确定性网络产业联盟成员单位，以及沃达丰、中兴、复旦大学、腾讯、小米等海内外运营商、设备商、芯片、终端和高校在内的28家成员单位提交了3GPP SA1的5G智能电网研究项目成功立项，第一次定义5G+智能电网端到端标准体系架构，为5G+智能电网的快速发展奠定标准框架和平台。其研究范围包括传统能源系统服务、远程控制、远程保护、计量以及高级计量基础设施、分布式发电、分布式自动化、需求响应、能源管理系统和配电管理系统等智能电网服务。
中国电信研究院是3GPP SA1副主席单位，把握好3GPP R18/19的标准工作的重要窗口期，承担好对5G规模部署推进过程中技术问题的快速响应，进一步加强拥有的话语权和产业优势，有利于未来在B5G、6G标准上拥有更多的话语权。
智能电网的实践落地也在2020年取得了重要突破。2020年7月11日，国网青岛供电公司、中国电信青岛分公司和华为公司联合开发的青岛5G智能电网项目一期工程正式交付投产，5G确定性网络的5G电力专网解决方案并在青岛首发落地，完成智能分布式配电、配网态势感知、输电线5G超高清监拍、电力切片安全与隔离等电网典型业务场景验证。率先探索基于网络即服务的5G电力行业虚拟专网商业模式，成功签署业界首个5G+智能电网商业合同。该项目成为业界最佳实践，入选GSMA 5G SA独立组网驱动应用案例集，荣获全球5G自动化最佳创新商用项目奖；项目成果成为3GPP R18全球首个5G智能电网标准关键输入项。“5G赋能智能电网，构建5G行业专网先行示范区” 经过区域赛和专题赛遴选以及全国总决赛层层闯关，脱颖而出项目荣获2020年第三届“绽放杯”5G应用征集大赛全国总决赛三等奖。
该项目的投产标志着国内规模最大的5G智能电网正式在青岛建成落地。截至目前，青岛已部署30余个5G基站，借助5G技术赋能传统电网，有效支撑5G智慧电网应用，在提升供电服务质量，提升电网运检效率以及共建共享方面已经取得良好效果。该项目还在业界首次提出5G电力切片构想及能源互联网对通信网络的三层马斯洛需求模型，发起成立5G网络切片国家重大科技专项，发布了业界首份5G电力切片技术和商业产业报告，在技术可行性、商业可行性、应用场景、生态建设上进行了大量探索。
青岛崂山金家岭、奥帆中心、国网大厦和西海岸古镇口4个合作项目示范基地部署5G网络及MEC解决方案，建立了国内最大规模的5G智能电网实验网。有了5G技术的支持，电力工作人员通过超高清摄像头监控输电线路和配电设施，能够及时发现故障隐患，节省80%的现场巡检人力物力。与此同时，智慧电网也让5G基站进入省电模式。据中国电信青岛分公司实践情况介绍，在用电低谷时段储存能源，在高峰时段使用储存能源为5G基站供电，可以平衡电网用电高峰和低谷时段的整体负荷，据测算单基站可节省用电费用20%，大大降低5G基站运维成本。由此，每年一个基站可节省电费1.38万元。
下一步，将在青岛继续推进5G智能电网应用，在5G+北斗无人机智能巡检、5G+精准负荷控制、5G+带电作业机器人等方面继续发力，着力打造一批典型化应用场景，为5G智能电网在全行业的推广应用起到示范作用。
2021年5G+AI、卫星北斗将让电网更智能
面向未来多样化的通信服务需求，5G网络将在电力行业创造新的应用和发展机遇。5G与AI结合打造的智能电网将会更加的智能化，为企业节省更多的人力成本。人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。机器学习是实现人工智能的一种重要方法，也是目前的主流研究方向。
由大数据支撑的广泛互联、高度智能、开放互动和可持续发展的智能电网，是能源与电力行业的发展趋势。虽然互联网、人工智能等技术在智能电网各专业领域已有较多的应用研究，但总体上还停留在初级研究阶段，在可靠性、准确性方面仍面临巨大挑战，离实际工程应用尚有差距。然而，可以肯定的是，大数据、人工智能等技术为智能电网发展带来了无限可能，但从可能到可行再到可用，任重而道远，还需我们科研人员紧抓历史机遇，积极投入，深入开展相关研究工作。
卫星北斗与5G相互赋能，彼此增强，从而产生感知、学习、认知、决策、调控，可以实现人类感知和调控物理时间能力。卫星北斗的全球性、高精度时空基准，能实现全球时间的精确同步，协同可能达到微秒级，可以在广域甚至全球把感知时间和位置的能力赋给5G，赋给电网等其他系统。卫星北斗系统的高精度定位功能在电力工程测绘、电力智能巡检、充电桩管理、地质灾害监测等领域也有示范性应用，并可提高应急状态下的处理突发事件能力，提高输变电运行管理水平，提升电力设备精细化管理程度。5G和卫星北斗结合，能够在时空统一延迟降低、精准定位等功能，对于电网在电力调度、电动汽车服务、综合能源服务等场景的应用是超乎想象的，将对整个电力领域产生重大改变。
届时，电网将真正实现智慧能源互联网，实现能源流、业务流、数据流“三流合一”。
期待5G切片的商业运营
面向未来，5G网络切片是面向电力能源特定的业务需求，满足差异化SLA（Service Level Agreement），自动化按需构建相互隔离的网络实例。5G网络切片具备了“端到端网络保障SLA、业务隔离、网络功能按需定制、自动化”的典型特征，它能使通信服务运营商动态分配网络资源、提供NaaS（网络即服务）服务。同时也为行业客户带来更敏捷的服务、更强的安全隔离性和更灵活的商业模式。2021年有望看到5G网络切片的商业运营，尤其是在5G+在能源、工业互联网、车联网、金融和医疗等，将会是较早应用网络切片技术的政企行业市场。
目前的5G网络显然无法满足未来的网络需求，业界已经开始关注5.5G和6G通信网络技术的研发，后续可以国家课题、研究项目为抓手，通过3GPP、CCSA、IEEE、IMT-2020、CIGER、5G-AIA、5G-SA、5G-DNA等标准组织和行业联盟平台，进一步加强中国电信研究院与重点客户5G技术合作和能力打造，为5G移动通信技术的迭代找到真正的需求方和落地。
