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专家视野|“双碳”目标下5G基站如何实现节能减排?

发布时间:2021-09-25 09:11:07 来源:乐鱼体育官网

  来自中国铁塔的数据显示,中国正在建设的5G基站超过84万个,5G用户数已经突破4.5亿,这足以表明中国的5G产业正在步入爆发期。

  与之相应的是,5G基站的能耗问题也被社会广泛关注。中国铁塔数据显示,平均每个5G基站每天要耗电约65度,电价大约1元/度。如果以70万个5G基站计算,三大运营商一年就需要为此支付166亿元的电费。

  据悉,到2023年,5G基站耗电量预计将占社会用电量的1.3%,到2026年,5G基站耗电量更将上升至全社会用电量的2.1%。预计5G全网建成后,全网年电费将达到1200-1400亿元。

  如此来看,运营商们每年要付出巨大的成本,而这种高能耗也给节能减排带来压力。实事求是地讲,因为5G正在成为比公路、铁路还重要的社会基础设施,承载着数字经济的全社会运行,耗能占比上升是必然而合理。但是,多维度、多场景推动提效降耗也相当必要,不仅有利于碳中和目标达成,更有利于运营商利润提升。

  首先,对于所有基站来讲,需要根据实际情况调整运营状态,智能化的管理基站运行,由此达到节能目标。

  据报道,洛阳联通结合基站设备载荷与耗电量对比数据,充分挖潜5G基站设备功能,并根据洛阳当前的5G用户分布和终端使用状况,对已经入网的3种不同基站射频单元设备(AAU),分不同时段定时开启空载状态下的深度休眠功能,从而实现智能化基站设备能耗管控的目的。

  华为在新的机柜里配置了全链路智能,简单理解就是,华为给所有设备都连上了智能开关,当没有业务跑的时候,设备可以休眠,而且智能开关代替了传统人力运维,降低了约75%的运维成本。

  据波士顿咨询研究,至2030年,AI应用有望减少全球26-53亿吨二氧化碳排放量,占减排总量5-10%,为企业创造1.3-2.6万亿美元价值。由此来看,5G基站的管理也要依靠更多人工智能技术,实现节能减排。

  第二,基站设计不断进步,采取更先进节能的芯片和算法,降低功耗,从而在根本上降低5G基站的耗电量。

  爱立信研发了潮汐功放技术能动态调整PA电压,提升PA的效率。爱立信的潮汐功放技术,在有业务的情况下,根据业务量的高低,自动通过硬件算法实时优化功耗,不影响性能的同时实现功耗的动态优化。根据实验结果,在典型业务负荷时,爱立信研发的潮汐功放技术可以让基站射频单元整机功耗降低20%,基站整体功耗降低约15%。

  在浙江,华为联合中国铁塔浙江分公司进行了一站一刀的试点,双方研发了自然散热6KW刀片电源和50Ah刀片锂电,相当于3片传统电源,好处在于,一个杆站的能力可以对齐一个柜站,将2G、3G、4G和5G全部集成。从实测结果来看,单个5G系统每年可省4000度电,每个5G基站每年可省5200元电费,降耗约17%。

  中兴自研的7nm芯片使其基站设备缩小到18升,重量也减少了近一半,只有20公斤重,功耗也随着体积同步降低。诺基亚贝尔采用的也是载波自动关断、5G天线角度自动调整以及智能开关等节能解决方案。

  第三,因为空调耗电几乎占到5G基站近一半耗电量,研究通过自然散热技术节省了空调用电也非常重要。据相关媒体报道,北京移动对部分基站空调设备启动智能控制系统改造工程,有效降低空调运行时长,减少压缩器关启次数,每月节省电费近100万元。

  最后,节能减排并非是只是运营商、设备商、铁塔公司的事情,也需要用户端的配合响应。在未来,可以通过资费套餐设计引导用户低碳生活、合理使用上网资源,甚至将碳中和概念融入到产品服务之中,由此形成全生态的节能减排。


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