推动5G的绿色低碳演进可谓时不我待
在人类世界高度重视绿色低碳发展的大背景下,绿色成为了电信业界一个新的关键词,5G改变社会也被赋予了更丰富的内涵。
一方面,伴随全球商用渐入佳境,数字经济高速发展,5G的商业价值,社会价值正在加快释放,其之于千行百业节能减排的赋能效应亦开始显现,另一方面,虽然5G单比特能耗较之4G大幅下降,但5G时代网络流量的持续倍增也带来了总能耗的节节攀升。
有研究机构预测,从2019年到2025年,在5G产业爆发式发展的同时,电信行业的碳排放量将从2.33亿吨飙升到4.06亿吨,六年内增幅高达74%,远超一般行业水平而高能耗带来的用电成本增加,一定程度上加重了运营商的负担
如今,已有多家领先运营商将双碳作为发展战略中的重点,发布了相关的目标与方略推动5G的绿色低碳演进,可谓时不我待
在最新一期的《方博碳讨室》中,华为数字能源Marketing与解决方案销售总裁方良周博士与移动设计院信息能源所所长刘宝昌,华为站点能源领域总裁彭建华围绕这一话题进行了深入的讨论,从中我们或许能够寻找到打开这扇门的钥匙。
并非只有鲜花与掌声的5G之路
商用数年来,5G的带动作用已经得到了充分验证伴随着5G渗透率跨越罗杰斯创新扩散理论20%的临界点,一些大力投资5G的运营商已经看到了可观的投资回报,例如中国三大运营商在2021年都实现了营收和盈利的较大幅增长,同样的故事也发生在韩国和科威特等国家
更重要的是,通过与各种数字技术的融合,5G极大地丰富了人们的数字生活,改善了多个行业的工作环境,并让社会变得更具包容性此外,它作为数字化转型的底座,为各行各业施行绿色举措提供了必要的支撑,发挥着日益重要的作用
可是在5G发展之路上并非只有鲜花与掌声,同样也有着不少沟沟坎坎需要跨越,尤其是它自身所带来的能源消耗以及由此产生的碳排放。
刘宝昌谈到,5G的到来改变了社会,其在建设过程当中也会遇到一些问题,比如选址难,高能耗,包括规模化的增长之后所带来的CAPEX,OPEX等彭建华指出,5G单比特能耗是4G的五分之一,峰值速率却增长了20倍,所以在能耗总量上是高于4G的
对运营商而言,如果放任能耗的居高不下乃至继续增长,将难以达成5G的商业正循环,最终妨碍5G产业的未来发展从更宏观视角出发,日益严峻的气候变化已经严重威胁到我们的生存环境,碳中和成为当今世界最为迫切的使命,5G时代电信行业碳排放量增速大大超过全球增速的局面亟需有效遏制
那么,是什么造成了5G的高能耗很重要的一个原因是采用了传统的方式来建设和运营5G网络
当下电信行业的节能减排往往存在一些误区,比方说认为省电就是节能减排,忽视盒子背后的沉没成本以及过度聚焦单点的减碳《方博碳讨室》提出,实际上节能减排包括节电,节地,节材,需要进行综合考虑,建站时不能只关注主设备和能源系统,盒子背后还有着70%的沉没成本,诸如运输,安装,运维等,绿色低碳要贯穿网络的整个生命周期和全场景,全流程
而通过技术和方法上的创新,加5G不加能源OPEX并非不可能完成的任务。
加5G不加能源OPEX
控能耗,更要增能效以全生命周期为轴,《方博碳讨室》从建设,运维以及能源的角度,为如何令5G网络更加低碳高效献计献策
在建设方面,传统站点采用机房建设,占地面积大,空调能耗高,站点能效通常只有50~60%,甚至个别仅为30%极简化是刘宝昌和彭建华开出的一剂良方
如果采用室外站点替换机房站点,则站点能效可提升至80%,若进一步采用自然散热架构的刀片电源的杆站,则站点能效可提升至97%通过以柜替房,以杆替站,可以最大化提升站点能效,把每一度电用在刀刃上,同时也减少了土建成本,缩短了建设周期mdash,mdash,在张家口,基于全场景高集成度的极简站点解决方案,站点的安装时间从2~3天缩短至2个小时
在运维方面,传统站点维护大多依靠人工,需要大量重复和复杂的操作,费时费力且人工成本高昂,特别是在一些极其偏远的地区智能化已经被提上了日程
比如移动设计院基于对低碳,零碳站点的研究和实践,已经实现了站点全生命周期的远程运维,从而大幅减少乃至避免上站,得到了客户极大的认可而方良周也提到了自动运维,这不仅可以代替人工,还可基于海量数据,提升预测和预防能力,并基于数据驱动提供差异化的服务
在能源方面,绿色发电,高效用电是大势所趋,数字化使之得以更快,更好地照进现实《方博碳讨室》中着重提及了太阳能供电和能量切片,前者兼具社会及经济效益,后者实现了能源的精准调度,提升能效
对电信行业而言,引入太阳能和风能等清洁能源不仅是节能减排的需要,更是一些无法获取市电的偏远地区站点唯一的供电途径刘宝昌表示,数字化手段进一步提升了电力的转换效率,使得20平米的太阳能板等效于原先50平米的,而华为的站点太阳能供电方案iPV Tracker通过在太阳能板上加装优化器,经过AI计算可以让太阳能板追光调整角度,从而增加20%的发电量
网络切片被认为是5G区别于以往移动通信代际以及使能千行百业数字化的关键功能,而能源同样也可以切片能量切片可以对每一路负载进行精确管理,精准调度,根据业务模型再结合AI技术,做到能效的最优化且无需人工干预其带来的另一个好处就是不用再根据规划容量一次性配齐电池,可分期按需投资
此外,传统站点的错峰管理仅根据峰谷电价时间设定储能充放电时间点,储能状态与站点负载变化无协同,易造成备电不足和储能利用率低等问题基于AI加持的智能云锂,可预测市电,负载的变化,并基于储能健康度和状态智能充放电,实现储能与负载的智能协同,从而在保证站点备电可靠的前提下最大化错峰收益在中国浙江,通过智能储能系统的AI自错峰,节省电费近17%
全行业,全社会共同努力
节能减排是一项系统性工程,涉及方方面面的举措,运营商的双碳转型也绝非一夕之功,有赖于整个行业乃至全社会的共同努力。
能源作为数字世界的底座,已经成为数字基础设施的关键一环,是数字经济的重要竞争力因素之一彭建华建言全行业加强重视和加大投入,把传统能源技术与数字技术相结合,通过能源数字化,用比特管理瓦特
同时,网络关键性能指标体系的建立,帮助运营商有的放矢地改善网络性能,提供更好业务体验刘宝昌认为,电信行业的绿色低碳发展同样如此,需要尽快建立起一套衡量碳排放的标准和体系,使得运营商可以发现和解决问题,支持节能减排目标的实现他还呼吁政府给予绿电补贴,以及加大对双碳人才的培养
数字化和碳中和,是当今世界的两大重要课题,而5G正是中间的那根穿绳正如方良周所言,5G加速了各行各业的数字化进程,促进了全社会的节能减排,其本身也亟需走向绿色低碳本期《方博碳讨室》,无疑为构建性能节能双优的5G网络,进而助力运营商双碳转型提供了有益的思考
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