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    “雙碳”目標下如何打造綠色 5G 網絡?
    2021-11-22 17:11
      中國戰略新興產業融媒體記者  卜文娟
     
      綠色5G
      多維度、多場景推動提效降耗相當有必要,不僅有利于碳中和目標達成,更有利于運營商利潤提升。在國家“雙碳”目標下,5G如何發展?又有哪些發展方向?運營商如何降低碳排放?
      未來10年是5G網絡建設和發展的主周期。
      來自中國鐵塔的數據顯示,中國正在建設的5G基站超過84萬個,5G用戶數已經突破4.5億。
      與之相應的是,5G基站的能耗問題也被社會廣泛關注。據了解,平均每個5G基站每天要耗電約65度,電價大約1元/度。如果以70萬個5G基站計算,三大運營商一年就需要為此支付166億元的電費。
     
     
      運營商明確規劃
      5G要降低功耗并不是一個新話題。
      我國5G商用兩年多以來,在高速發展的同時如何降低能耗一直是業界努力的方向。
      據了解,導致5G能耗高的原因主要有三方面:配套設備增多、設備天線數多、站點密集。5G總體能耗集中在基站、傳輸、電源和機房空調四部分,其中基站的電費支出占整體網絡能耗的80%以上。
      根據工信部的數據,我國已累積開通96.1萬5G基站,而《5G應用“揚帆”行動計劃(2021-2023年)》提出了每萬人擁有的5G基站數量超過18個的目標,預計在未來的2-3年,我國還需要再建設170萬個5G基站,新增耗電超過400億度。因此,降功耗降成本,節能提效,打造極致綠色的5G基礎網絡,是整個5G產業鏈的共同訴求。
      “中國聯通一年耗電不到200億度,大致分布在三個方面:無線網絡、基礎網絡、數據中心,目前這三者之間的耗電比例是7:2:1?!敝袊撏ㄑ芯吭焊痹洪L魏進武說,“5G單基站的功耗是4G基站的3-4倍,這是因為5G采用了中高頻段,基站的密度比4G大?!?/div>
      “目前5G基站的功耗比較高,相當于4G基站的3倍左右,但是從每比特耗能這個指標看,5G比4G其實已經下降了很多?!敝袊苿友芯吭焊痹洪L黃宇紅說,“2019年5G商用之前,5G基站的功耗是4G現網的4-5倍,通過新的基站設計、高集成度的基站、新材料的應用、新器件和新功能的改進,已經使5G基站功耗降低了1/4,現在5G是4G功耗的3倍左右,后續還會積極采用各種新的技術?!?/div>
      中國三大運營商在綠色減碳方面已有了自己的明確規劃。
      比如中國移動提出了“三能六綠”,其中“三能”是指節能、潔能、賦能,即減少能耗、引入清潔能源、賦予各行各業減碳的能力,“六綠”則是指具體實現的路徑。中國移動計劃到“十四五”期末,在電信業務總量增加1.6倍的情況下,碳排放總量控制在5600萬噸以內。
      而中國電信近日也公布了自己的減碳目標?!笆奈濉逼陂g,實現4/5G網絡共建共享節電量超過450億度,新建5G基站節電比例不低于20%。持續開展綠色數據中心先進節能技術應用,“十四五”期間,大型、超大型綠色數據中心占比超過80%,新建數據中心PUE低于1.3。有效提升企業運營數字化、智能化、綠色化水平,持續推進網絡、平臺及IT系統云化進程,加快推進數字化轉型,積極倡導綠色辦公、綠色出行,多措并舉減少碳排放。
     
      新網云成為重點
      5G是未來產業發展的重要使能技術,從兩方面推動5G發展實現雙碳目標已成為行業共識:一是5G自身的節能降碳,二是通過5G數字化技術賦能雙碳行業推進數字化轉型實現增效減排。
      而云和網都是新型數字化信息基礎設施的重要組成部分,兩者的融合已從趨勢走向現實。
      中國電信總經理李正茂日前表示,將建設綠色新云網,打造綠色新運營,打造云網融合的安全、綠色新型信息基礎設施。據悉,目前,中國電信通過建設智能風道、冷熱通道密封等節能手段,已經實現了198個IDC機房年節電量超過1100萬度,貴州信息園PUE值最優達到1.18,遠低于國家數據中心建設標準要求的1.5。此外,中國電信內蒙古數據中心的新能源能耗占比已達37.42%,從完成建設至今已累計節省電量3327萬度,每節約1度電都相當于減少了1千克左右二氧化碳的排放,真正讓數據中心有效實現“碳減排”。
      據了解,建設綠色新云網,打造綠色新運營是中國電信推進“雙碳”工作的重點之一。打造云網融合的安全、綠色新型信息基礎設施,到“十四五”期末,實現單位電信業務總量綜合能耗和單位電信業務總量碳排放下降23%以上。全面深化5G共建共享,加快推動4G網絡存量資源深度共享,深入開展基站節能技術研究推廣及應用。
      而中國聯通在云網方面也有側重點,其發布的《“碳達峰、碳中和”十四五行動規劃》顯示,中國聯通力爭到2023年能源消費總量增幅達到峰值,2028年碳排放總量提前達峰。同時,中國聯通還推動云網及數據中心等基礎設施共建共享,提升資源共享比例。
     
      綠色5G技術是未來方向
      隨著數字經濟的發展,以5G為代表的信息通信業,不但自身有很大的減排降碳空間,同時也可以通過技術賦能,助推全行業完成雙碳目標。而綠色5G技術的實踐探索已經廣泛開展。
      據了解,中國電信與中國聯通5G共建共享計劃有效避免了基站重復建設產生的能源浪費,截至2021年6月,中國電信與中國聯通共建共享5G基站46萬站,累計共享4G基站46萬站,每年可節約用電117億千瓦時以上。中國移動則聚焦技術需求和應用場景,大幅提高5G芯片降耗效果,發布“i無線”技術概念,打造綠色支撐萬物互聯的5G新網絡。中國鐵塔為助力節能降碳,專門成立能源團隊,把服役期滿的電動車所換電池回收,作為通信基站備用電源梯次利用……
      近日,在安徽六安,中國移動安徽公司創新采用太陽能光伏電源+一體化能源柜混合供電系統,打造了全省首個綠色節能5G基站。據了解,該系統高效使用太陽能光伏綠色能源,實現太陽能、交流電源、蓄電池三路供電保障,精準匹配不同用電場景,為基站提供安全穩定的供電資源,大大降低基站運營成本。中國移動表示,在滿足設備日益增長的用電需求基礎上,單站址能耗預計降低20%以上,在節能的同時實現綠色發展目標。
      看到綠色5G重要性的,除了運營商,還有與他們緊密合作的設備商,通信行業產業鏈上下游也在積極推動節能減排工作。
      在此前舉辦的綠色5G峰會上,產、學、研、用各界共同發布了《綠色5G倡議書》,將構建研究、標準、產品、應用一體化合作平臺,合力推動綠色5G建設,賦能社會各行業低碳發展。在移動網絡建設中通過設備高密化、站點極簡化和網絡智能化,加速移動網絡碳達峰;在移動行業層面充分發揮5G高能效優勢,促進業務向5G遷移,加快5G使能千行百業數字化轉型步伐,助力全社會節能減排和環境保護。
      華為無線網絡SRAN產品線總裁馬洪波表示,綠色5G網絡,將具備設備高集成化、站點極簡化、網絡智能化和全生命周期環?;膫€特征,由此產生出的綠色5G網絡技術,將在減碳“紅線”壓力下獲得更好的發展機會。
      這些綠色技術可以分為單基站的降耗、網絡結構性降耗以及配套設備的降耗。在單基站中,射頻中將含有更多天線、一臺設備要支持從2G到5G的超寬頻,業內稱之為“高密度”設備,其中的主要技術是5GMassiveMIMO。實驗已經表明,射頻單元(RRU)從單頻向三頻演進可獲得30%以上的節能收益。
      《綠色5G白皮書》還指出了八大綠色5G網絡技術方向。其中包括,射頻走向多天線,大幅提升設備比特能效和能量傳輸效率;設備走向超寬頻,多頻合一降能耗;硬件休眠機制走向精細化,持續降低中低負載能耗;站點走向簡約,去機房去空調;整站走向聯動,綜合能源高效利用;網絡走向智能,節能和網絡性能雙優;業務承載走向高制式,充分發揮5G高能效優勢;全生命周期走向循環經濟,減少自然資源依賴。
      END
      來源:本刊原創文章
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