能耗管理思路 消暑：5G与双碳如何“碰撞”出双赢的火花

2022-09-01

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新闻]（记者党博文）自工业革命以来，地球平均气温上升了约1.1摄氏度，为约12.5万年来的最高水平。它对人类发展提出了重大挑战，“走向碳中和”已成为当今世界最关心的话题。对此，世界主要经济体相继承诺到本世纪中叶实现碳中和，中国作为推动全球气候治理进程的重要力量，也提出了“3060双碳”的坚定目标”。

数字经济首先应该是绿色经济，智能世界也应该是绿色世界。那么，5G作为推动数字世界的新基石，正在探索和构建可持续的绿色未来。 5G如何与“双碳”擦出双赢的火花？

从能耗到能效：5G 的新绿色标准

从互联网到移动互联网，中国数字经济近十年的快速发展，离不开ICT基础设施的赋能和支持。但随着5G的不断发展，其能耗问题引起了广泛关注。

据相关研究机构预测，2019-2025年，在全球5G产业爆发式发展的同时，电信行业的碳排放量将从2.33亿吨飙升至4. 6亿吨，6年内增速将达到74%，远超世界各行业平均水平。目前，气候行动已成为全球共识。为实现温室气体排放目标，ICT行业到2030年需要将碳排放量减少45%，迫切需要新一轮的改革发展。

据了解，5G的每比特能耗是4G的五分之一，但由于5G的峰值速率是4G的20倍，高能耗成为5G的关键问题，而5G能耗高的主要原因在于支持设备多、设备天线多、站点密集三个方面。 5G整体能耗集中在基站、传输、电源和机房空调四个部分。其中，基站电费支出占整个网络能耗的80%以上。高能耗导致的电费增加也成为运营商的负担。运营商建设5G基站一年可以带来1.5万元左右的收入，但带来的OPEX（企业运营管理支出）成本接近3万元。

毫无疑问，在5G快节奏的建设周期中，运营商首先需要继续为个人和企业用户提供优良的网络服务，以满足社会发展的需要。但更重要的是，如何在满足广覆盖、高性能、强稳定性要求的同时，将低碳节能技术融入5G建设全生命周期，这不仅仅是运营商践行“碳调峰减碳”的使命。中立”，同时也实现了建设高质量5G的内在要求。为此，全球多家运营商在制定节能减排目标的同时，将绿色5G网络的规模从“耗能”转变为“能效”综合测试。

张永涛副总经理指出，过去10年，在技术发展的推动下，移动网络的流量增长了300倍，而同期能耗仅增长了64%。 2027年，5G网络的人口覆盖率将从目前的25%提高到75%，网络承载的流量也将增长5倍。在5G网络赋能社会数字化转型和快速发展的同时，5G的能效要求也在双碳目标下不断提升。

毫无疑问，要解决5G的能耗问题，不仅要兼顾节能，还要兼顾业务量和业务体验。因此，这需要全产业链以“能效”为抓手，设计和实施5G站点、设备和网络。在材料、架构等方面进行创新，打造低碳节能体系下的5G高能效新范式。

精细化运维：5G物尽其用

长期以来，数字化和低碳化就像是规模的两端，千行百业数字化带来的巨大数据流量增长与碳减排之间的矛盾越来越明显。相关数据显示，目前流量年增长率达到54%，而ICT行业需要实现到2030年至少减少45%碳排放的阶段性目标，两者存在明显差距。作为推动数字经济发展的中坚力量，电信运营商如何在保证自身业务快速发展的同时，不断降低高能耗带来的成本和资源消耗，不仅影响自身绿色新信息基础设施的建设，也影响着千家企业百业的整体数字化进程。

移动通信技术的发展和网络的发展大多以提高性能为主要目标之一。 5G作为最先进的通信技术，采用高复杂度技术实现性能提升的同时，也带来了能耗的大幅提升。因此，迫切需要引入科学合理的低碳+性能等综合评价体系，客观反映绿色5G。网络状况。

目前，在5G降耗方面，业界普遍采用设备级、站点级、网络级三级架构，开展关键节能技术及相关评价体系研究。其中，设备级节能关键技术包括硬件节能和软件节能；场地级节能关键技术主要针对场地空调、电源等配套设施与主体设备的节能；网络级节能关键技术与人工智能相结合。算法进行多网络协作。

中信移动5G总工程师方乐明指出，从技术进步来看，5G利用大带宽、多天线提供多流、低时延、高速的公共服务，更好地支持发展数字经济。另一方面，围绕5G设备级、站点级和网络级三大重点，产业链也需要做好5G基站节能解决方案的落地，通过一个多管齐下，落实“双碳”协议。做出积极的贡献。

具体来说，在设备节能方面，爱立信作为设备制造商，近期推出了新一代更环保的射频硬件。例如，爱立信的FDD宽带、大功率、紧凑型RRU实现了25%的节电和25%的减重。爱立信 TDD 轻量级 MIMO AAU 可节省 20% 的电力，重量低至 12 公斤。在软件节能方面，爱立信通过符号关机、深度睡眠、智能开关设计等技术能耗管理思路，可在非工作时间实现最大97%的省电效果。

在场地节能方面，为了帮助运营商减少碳排放，华为提倡叠灯、智能脱脂、建设极简场地，提高场地能效，高效减少碳排放。站对站叠灯采用.0叶片叠灯方案，极简架构，降低叠灯部署难度，扩大叠灯场地比例，增加绿电比例；通过绿色供、光、油、电、储一体化的智能脱脂智能调度大大降低能源OPEX和碳排放。

软件节能技术一直是提高网络空闲时能效的关键手段之一。降低网络能耗是建设数字绿色基地的迫切需要；但是，深入部署各种节能功能的前提是需要对节能电池进行维护和配置。如果与基本覆盖小区的关系组配置不合理，很容易影响网络性能和用户在节能方面的感知。但传统的手动配置方式存在繁琐复杂、错误率高、适应性差等问题。

日前，广州移动与中兴通讯持续研究和演进节能解决方案，创新性地利用基站固有的智能，对基站实际运行中现有的海量用户测量数据信息进行分析处理。时间，赋予基站额外的感知能力，同时与基站协同工作。智能节能平台有机合作，构建两层智能绿色网络。在有效保障用户体验和网络性能的基础上，广州天河、番禺日均能耗降低20.5%，5G能效比提升16.7%；如果大规模部署，每年可减少耗电量2200万千瓦时，减少碳排放近1.8万吨。

值得一提的是，目前，“绿色”已成为全球运营商的核心战略。 GSMA数据显示，移动通信行业的碳排放量仅占全球碳排放量的0.4%，是一个相对清洁、环保的高科技产业。然而，运营商绿色战略的目标不仅仅是减碳和“节能”，更要帮助千千万万行业提效降耗，实现“赋能”。为此，运营商必须在满足社会日益增长的网络需求的基础上，不断创新，建设绿色5G网络，助力实现碳中和目标。

在刘晓佳副总经理看来，低碳转型、能源转型、数字化转型是行业的发展趋势。作为电信运营商，我们不仅要关注自身的用电量，还要从基础设施建设的角度思考如何为各行各业提供服务。共享信息技术发展的红利和成果。

同时建造和使用：5G与“双碳”技术的火花

随着通信技术的不断创新和发展，移动网络也发生了从2G、3G、4G、5G时代的变化。网络变革丰富了人们的交流和生活，移动网络不再只是提供语音。服务，作为一种新型的信息基础设施，5G正在融入千行百业，与社会经济各领域深度融合，助力全社会向数字智能转型，推动数字智能深度嵌入全生产以及各行业的运营流程和环节，实现流程优化。 、精准控制、高效运行，提升传统产业能源效率，支持全社会低碳化。

MIT 和爱立信联合发布的《连通性和 5G 使行业脱碳成为可能》报告显示，移动基础设施是脱碳的唯一关键驱动力。连接性，尤其是 5G，使数字化的扩展和快速增长成为可能。通过 5G 网络基础设施实现的宽带蜂窝连接是减少碳排放的强大而直接的驱动力。

中国科学院院士、国家电网公司原副总工程师陈伟江从发展的角度阐述了对5G相互促进、共同发展和“双碳”目标的理解以及电力系统的演进。

陈伟江认为，电动化是推动能源绿色发展、助力实现“双碳”目标的主战场，“双碳”目标下的绿色节能已成为5G通信系统的发展方向本身。 “5G技术在能源领域的应用，助力‘双碳’目标的实现，需要不同学科、不同行业的深度交叉和有机融合，需要产业链不断深耕，所以为5G与‘双碳’的双赢碰撞创造更多机会。创新思路。”陈卫江说。

同时，“脱碳”是应对气候变化的重要组成部分。能源、制造和运输行业目前被认为是世界碳排放的“主要贡献者”。数据显示，能源使用约占温室气体排放量的三分之二。制造业每年产生约 170 亿吨二氧化碳当量，占全球总量的 32%。交通运输部门年排放总量为 86 亿吨二氧化碳当量，占全球总量的 16%。

因此，重点行业“脱碳”直接关系到“双碳”愿景的整体推进。

可见，5G不仅是新一代的移动技术，更是一个开放的创新平台，将对诸多行业产生直接影响。从智能制造和公共交通系统，到部署智能电网和可再生能源以支持电动汽车，再到更高效的物流，5G 为这些行业提供了更绿色、更高效的连接。此外，如果企业能够利用5G网络打造颠覆性的商业方式，既能实现低碳结果，又能降本增效，可谓是实现了“双赢”。

例如，结合 5G 技术的智能系统的数字移动网络已被越来越多的企业用于实时监控、管理和降低能源和资源消耗。如果这些企业的智慧解决方案能够在行业内深入推广，“脱碳”带来的巨大经济效益和社会效益将在全社会得到体现。

毫无疑问，面对“双碳”愿景，数字化与低碳化相互驱动、相互促进，是绿色发展的双引擎。无论是数字化还是低碳化，ICT技术都将是关键一环。因此，产业链应合力加快5G应用从“样板间”向绿色低碳“商品房”转型，尽可能“沉淀”5G标准化应用和产品，打造数字化基地。更强大，实现建设与使用相结合的绿色新生态。

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