華為又帶著“遙遙領先”走來了。
在剛剛落下帷幕的2023全球移動寬帶論壇上，華為5G-A、也就是5.5G，持續(xù)“炸場”，全球首個全系列5G-A產(chǎn)品解決方案在ELAA技術、毫米波等方面帶來了多個“業(yè)界首個”。此外，華為也宣布將在2024年首次推出面向商用的端到端5.5G全套網(wǎng)絡設備。
而在一眾“最”字領銜的優(yōu)勢中，「5G-A能效最優(yōu)」在“雙碳”大背景下引起了廣泛關注。
其實，在本次論壇正式開幕前，華為就奉上的“前菜”就已經(jīng)掀起了關注熱潮——業(yè)界獨家“0 Bit 0 Watt”綠色解決方案，實現(xiàn)了5W的超低功率5G基站。
要知道，5W的功率堪堪能夠點亮一盞節(jié)能燈，而5G基站的能耗過去是可以達到幾百甚至是上千瓦。
在論壇首日，華為無線網(wǎng)絡產(chǎn)品線總裁曹明便進一步揭秘了何為“0 Bit 0 Watt”。
設備層面，華為全系列設備支持“0 Bit 0 Watt”，實現(xiàn)業(yè)界唯一99%深度的極致休眠&按需喚醒，以及業(yè)界唯一毫秒級載波及通道關斷；站點層面，能源和設備智能協(xié)同，實現(xiàn)整站“0 Bit 0 Watt”；網(wǎng)絡層面，iPowerStar使能一站一時一策的網(wǎng)絡級“0 Bit 0 Watt”。
有意思的是，在華為迪拜正式發(fā)布前不久，江蘇移動聯(lián)合中興通訊在常州完成了全國首例可喚醒自動啟停RRU試點，經(jīng)實測驗證，無業(yè)務時刻的RRU待機功耗低至3W，可實時響應網(wǎng)絡用戶需求，按需喚醒，僅1分鐘左右即可恢復業(yè)務。
5G基站降耗迫在眉睫，華為又出手了
或許還有讀者記得2020年引發(fā)熱議的“洛陽聯(lián)通夜間休眠5G基站”事件，其本質(zhì)是運營商通過閑時5G基站智能休眠來實現(xiàn)降耗，但卻被部分用戶誤解為5G基站夜晚關閉、斷網(wǎng)，從而掀起討論熱潮。
此事發(fā)生在5G商用初期，其所映射出的高能耗問題隨著5G基站部署量的持續(xù)擴張，甚囂塵上，5G基站甚至成為部分媒體口中的“電老虎”。
根據(jù)《IT時報》在2021年從某省級運營商處獲得的數(shù)據(jù)顯示，平均每個5G基站每天要用65度電，電價基本在1元／度左右，所以一個5G基站每天用電成本為65元。
彼時，GSMA的數(shù)據(jù)顯示，中國已累計建成5G基站超71.8萬個。假設三大運營商將所有建成的5G基站開通，而且全部5G基站由三家運營商共享的理想情況下，一年需要支付165－215億元電費?？紤]到新建基站共享率為80%，三家運營商實際支出電費將高于此。
如今，工信部網(wǎng)站發(fā)布的今年前8月通信業(yè)經(jīng)濟運行情況顯示，我國5G基站總數(shù)達313.8萬個。如若不進行能耗優(yōu)化，“電老虎”或許真的會攔住5G奔馳向前的沖勁。
運營商也陸續(xù)在白皮書等公開渠道表示，高能耗是大規(guī)模部署5G所遇到的棘手問題，降低5G基站設備能耗將是未來提升無線網(wǎng)絡能效的重要手段之一。所以，業(yè)界也一直在絞盡腦汁地為5G基站降耗。
中國工程院院士鄔賀銓今年6月參加活動時曾介紹道，5G與4G相比，一個基站的能耗在2019年是4倍，能效是4G的5倍，也就是說單比特能耗5G只是4G的20%。2021年已經(jīng)有很好的改進，按這個發(fā)展速度，到2025年，5G基站能耗會下降一半，單比特能耗只有4G的10%，能效是4G的10倍。
其實早在2019年，華為就與浙江鐵塔跑出了一套“浙江模式”，利用智能錯峰，閑時充電、忙時放電，很好地解決了市電不足阻礙5G建設的問題，特別適合高速路、高鐵、校園、工業(yè)園區(qū)等潮汐效應明顯的地區(qū)。
在2021全球移動寬帶論壇期間，時任華為常務董事、運營商BG總裁的丁耘還介紹了華為在“供電、配電、用電、比特管瓦特”四個方面的解決方案——
供電：“桿-柜-站-房”的全場景疊光解決方案，減少電網(wǎng)電力、油機化石燃料的消耗，優(yōu)化基站電力供給結(jié)構(gòu)
配電：高密度電源解決方案，做到一站一柜、一站一刀，支撐無線網(wǎng)絡的長期演進
用電：全場景高集成度的極簡站點解決方案，最大化通信設備能耗占比
比特管瓦特：無線業(yè)務與“供-配-用”的聯(lián)動，用信息流驅(qū)動能量流，實現(xiàn)能源的高效利用
時至今日，陸續(xù)有華為在國內(nèi)多地因地制宜、推進5G基站降耗的消息傳來。但令人更加意外的則是其最近推出的業(yè)界獨家“0 Bit 0 Watt”綠色解決方案，將能耗拉低至個位數(shù)。
此外，中興、諾基亞等5G設備廠商也都推出了相關解決方案——
中興PowerPilot節(jié)能解決方案
精準匹配網(wǎng)絡話務需求，需求驅(qū)動能耗；首家支持業(yè)務導航主動節(jié)能，實時識別業(yè)務需求，實現(xiàn)4G/5G網(wǎng)絡深度協(xié)同，多制式網(wǎng)絡能效最佳，實現(xiàn)移動網(wǎng)絡20%以上的能耗降低。
中國聯(lián)通攜手中興通訊首發(fā)“綠色生成網(wǎng)絡”
諾基亞AVA能效軟件
今年3月，諾基亞推出了其AVA 能源效率軟件的升級版，采用更好的機器學習算法，使通信服務提供商 (CSP) 不僅能夠降低網(wǎng)絡基站、電池和空調(diào)裝置的用電量，還能降低數(shù)據(jù)中心的用電量。
客戶測試表明，升級后的軟件可以幫助運營商減少多達30%的耗電量，比原來的產(chǎn)品高出約10個百分點。
雙碳背景下，節(jié)能減耗只是一方面，提高“綠電”，即清潔能源的使用從而實現(xiàn)“零碳”也是重要發(fā)力點。
例如，中國移動在2022年落地了全國首批“零碳”5G基站，在浙江舟山群島開始試點運行。5G零碳排基站的日常主要能源來自光伏發(fā)電，風大的時候使用風電做補充，還有后備的鋰電池存儲能量，遇到陰雨天氣，光伏輸出不理想，還可以遠程啟動油機，可以堅持20天的運行。
據(jù)了解，這些基站在運行過程中可以真正實現(xiàn)“零碳”排放，單個站點每年能減少碳排放14.5噸。
除上述方面外，電力側(cè)也推出了5G基站能源托管項目。
2021年2月，國網(wǎng)浙江綜合能源服務有限公司與中國鐵塔浙江分公司在杭州簽訂《共同推進新型基礎設施建設戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》和《5G基站能源托管合作協(xié)議》，在國內(nèi)開創(chuàng)了5G基站能源托管的先河，成為國內(nèi)首個通信行業(yè)省域級基站能源托管項目。
據(jù)悉，國網(wǎng)浙江綜能公司對現(xiàn)有轉(zhuǎn)供電基站進行了改造，改造后由電力公司直接供電，執(zhí)行直供電電價，并為基站提供用能大數(shù)據(jù)分析服務，節(jié)約運維管理成本，助力基站提質(zhì)增效。累計可節(jié)約電費成本和管理成本約9.6億元。
同時根據(jù)電網(wǎng)需求，國網(wǎng)浙江綜能公司將聚合5G基站備用電池負荷開展需求響應，支撐高彈性電網(wǎng)建設，并組織開展5G基站用電市場交易，通過購買省外低價綠電，助力基站實現(xiàn)碳中和目標。
5G搭建的高速路讓能效跑起來
其實，5G與能源是“雙向奔赴”。
智能能源解決方案實現(xiàn)了5G基站降耗，為其開疆擴土、狂飆應用提供了“綠色通道”。而5G本身的大帶寬、低時延、高可靠特性同樣也是能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中的重要助力。
早在2021年6月，國家發(fā)展改革委、國家能源局、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部就聯(lián)合編制了《能源領域5G應用實施方案》，其中提出，未來 3～5 年，圍繞智能電廠、智能電網(wǎng)、智能煤礦、智能油氣、綜合能源、智能制造與建造等方面拓展一批5G 典型應用場景，建設一批 5G 行業(yè)專網(wǎng)或虛擬專網(wǎng)，探索形成一批可復制、易推廣的有競爭力的商業(yè)模式。
在應用場景方面明確了智能電廠+5G、智能電網(wǎng)+5G、智能煤礦+5G、智能油氣+5G、綜合能源+5G、智能制造與建造+5G。而在今年5月，國家能源局綜合司與工業(yè)和信息化部辦公廳也發(fā)布了《2022年度能源領域5G應用典型案例匯編》（以下簡稱“案例匯編”），圍繞這6個方向，遴選了33個典型案例，其中也隱藏著5G+能源的重要趨勢。
首先是5G虛擬專網(wǎng)的應用。
專網(wǎng)已成為5G服務垂直行業(yè)用戶的核心方式之一，而5G虛擬專網(wǎng)則是基于5G公網(wǎng)向行業(yè)用戶提供能滿足其業(yè)務及安全需求的專用虛擬專網(wǎng)，是為行業(yè)用戶提供定制化的可部分自主運營的網(wǎng)絡服務的核心載體，虛擬專網(wǎng)是專網(wǎng)形態(tài)中成本最低的一類，但同時也是能夠充分利用運營商優(yōu)勢和資源的專網(wǎng)形態(tài)。
而在能源行業(yè)，5G電力虛擬專網(wǎng)不僅降低了光纜敷設成本，同時還實現(xiàn)了電力終端的高效互聯(lián)。
以“案例匯編”中的《國網(wǎng)浙江電力：5G 高彈性電網(wǎng)助力“雙碳”目標 》為例，浙江杭州供電公司在以亞運主場館為核心的泛亞運區(qū)域打造了具備高安全、大帶寬、低時延、海量連接能力的5G電力虛擬專網(wǎng)，滿足了電力系統(tǒng)“源網(wǎng)荷儲”全環(huán)節(jié)電力無線終端的通信需求，，基于 5G 網(wǎng)絡部署了超 1000 套 5G 電力終端，實現(xiàn)了分布式新能源和配電網(wǎng)的可觀可測可調(diào)，區(qū)域內(nèi)供電可靠性提升至 99.999%，戶均停電時長低于 5 分鐘。
據(jù)悉，該案例依托 5G 切片打造廣域覆蓋的 5G 電力虛擬專網(wǎng)，預計可降低約2億元電力光纖通信網(wǎng)絡或電力無線專用網(wǎng)絡的建設成本及后期運維檢修的人力成本。
其次是5G+無人駕駛的應用，尤其在能源行業(yè)。
油氣、煤炭等重要能源資源的開采和運輸其實存在著諸多挑戰(zhàn)，而5G+無人駕駛的應用則是在保障高速可靠傳輸?shù)耐瑫r，降低了現(xiàn)場人員的作業(yè)風險以及人力成本，同時配合5G專網(wǎng)本地化部署，還能保證數(shù)據(jù)不外流。
以“案例匯編”中的《內(nèi)蒙古白音華：露天煤礦寬體自卸車 5G+無人駕駛》為例，該案例依托 5G 行業(yè)專網(wǎng)構(gòu)建了車-路-云的智慧礦山自動駕駛總體架構(gòu)。
在寬體車上加裝高清攝像頭、高精度 GPS 定位模塊、T-BOX 等數(shù)據(jù)采集終端。通過 5G 網(wǎng)絡將采集的信號實時傳輸至云控平臺，經(jīng)由“智慧礦山無人運輸平臺”綜合處理后發(fā)出控制指令，實現(xiàn)全局狀態(tài)監(jiān)控，作業(yè)任務下發(fā)、高清視頻監(jiān)控、實時調(diào)度等無人駕駛功能。在原煤運輸環(huán)節(jié)與煤炭破碎系統(tǒng)聯(lián)動作業(yè)，實現(xiàn)原煤運輸環(huán)節(jié)“裝-運-卸”全程無人化試生產(chǎn)運行，減少現(xiàn)場作業(yè)人員，有效降低事故發(fā)生率。
寫在最后
隨著“碳達峰、碳中和”目標確立，輻射全行業(yè)的“綠色戰(zhàn)役”成為了企業(yè)發(fā)展的主戰(zhàn)場之一。而在“5G+能源”高歌猛進地推動改革之際，5G基站自身的能耗難題也得到了有效的解決，二者可謂是“雙向救贖、相互成就”。
參考資料：
1.《首開先河！5G基站綜合能源服務市場潛力巨大！》，IESPlaza綜能網(wǎng)
2.《一年省幾十億電費 5G基站耗電量普降兩至三成》，IT時報
