第五代無線通訊（5G）提供電力事業創新的營運機會
摘要
第五代無線通訊（5G）新技術實現許多新功能，包括無線寬頻服務、低延遲連接，以及數百萬互聯網連接設備的能力，這些功能將對電力事業產生直接和間接的影響。
公用事業公司使用5G科技將從被動用戶到主動合作夥伴，公用事業公司參與程度包括商業企業的能力、特許經營或管理運營結構，決定可以向客戶提供哪些服務。
5G是以國際電信理事會（ITC）及其第三代合作夥伴計畫（3GPP）採用的標準為基礎，是一個開放的、可交互操作的標準，最大的通訊品質優勢包括：速度快、延遲减少、更高頻寬、更大容量的連接設備、99.999%的目標正常運行時間、100%覆蓋率的目標、網絡能耗减少以及長達10年的電池壽命。
5G的速度將達到10Gbps的峰值資料速率（比4G網絡提高10倍到100倍），延遲將接近不到1毫秒（相較於4G中的50毫秒到100毫秒），每組頻寬將新增1,000倍，網絡將支持多達100倍的同時連接設備的數量。
圖1顯示5G功能地圖應用領域，劃分為大規模物聯網（IoT）或機器類型通信（mMTC）、超可靠低延遲通信（URLLC）和增强型移動寬頻（eMBB）。
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圖1、5G功能地圖應用領域[1]
5G科技提供電力事業公司創新的運營機會如下：
隨著智慧電表基礎設施(AMI)布建來滿足連接電網現代化，更多電網邊緣的分散式電力設備、公用事業公司採用5G的運營機會主要關注點集中在頻寬服務，可支援連接電網設備的現場區域網絡需求，將受益於更大物聯網(電聯網，Grid of thing)所提供的連通性。
5G透過蜂窩網絡提供資訊截取與監控(SCADA)和其他系統數據，而不是透過光纖或銅纜的硬接線解決方案。也就是5G網路可以在二個設備之間直接傳遞數據，不需要再透過基地台進行中轉，使得5G的低延遲服務科技可以支持配電系統關鍵應用，如保護繼電器管理、SCADA和變電站通信。
評析
5G新通信基礎設施關鍵是更高的頻譜。目前低頻段（小於1GHz）和中頻段（1GHz到10GHz）大多數是4G和LTE系統運行的地方，但是，5G需要引入高頻率（15GHz到95GHz）。5G科技透過高頻率的毫米級無線電波傳播訊息(簡稱毫米波)，實現高速傳播的通訊能力，但是，毫米波速度快但穿透力弱，因此，需要建置很多基地站來保證覆蓋範圍。
由於5G科技的需求愈來愈高，無線網路供應商為了確保5G毫米波的覆蓋率，越來越多朝向電線桿上部署創新的小型電池支援5G基地站，因此，電線桿連結5G的競爭至關重要。美國到2018年底，估計將建造10萬至15萬個電線桿小型電池，預計到2020年，將達到45.5萬個，2026年將達到80萬個。美國聯邦通訊委員會開始建立相關規範原則：為了便於部署電線桿的小型電池，美國聯邦通訊委員會採用了一個簡化流程來部署這些資產，包括設定通訊的管理，間距、設備設計和美學問題等地方管理指引，建立了一個新的電線桿連接程序，「一觸式準備」（one touch make-ready, OTMR），執行所有準備工作，降低頻寛部署成本。
目前美國大約有25個州立法者頒佈了便利化小型電池立法，措施包括申請公共通行權、成本上限、收費和計時等，以供網路營運商參考和處理。
5G技術能夠透過低成本來連接並集成許多耗能設備，將改善電網監測，使能源需求預測更加準確，能源管理變得更加高效率，從而降低電力峰值和整體能源成本。
根據行政院2020年公告的「智慧電網總體規劃方案修正」，其中針對電網資通訊基礎建設已設定推動目標及時程，台電公司己展開「新世代無線通訊導入電力領域之可行性研究」，預計2023年進行標準的研析，2025年針對特定服務進行實務驗證。使用電線桿放置5G小型電池是未來5G通訊市場推進的重要因素。未來電力公司可參考美國對電線桿「一觸式準備 (OTMR)」要求和减少障礙相關的監管和立法命令，並制定可能適用於地方治理的政策或規則指南。
參考資料
[1]5G: Opportunities and Challenges for Electric Distribution Companies, 2021/01/11.
https://reurl.cc/XeevjD
[2].每日頭條，什麼是5G?對電力有什麼影響，2019/08/20。
https://kknews.cc/tech/34bx8p3.html