導(dǎo) 讀
5G能源消耗是政府和業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)之一，節(jié)能降耗的工作在很大程度上將伴隨5G建設(shè)和應(yīng)用的整個生命周期，需要政策、技術(shù)、商業(yè)模式多管齊下。
近日，國家發(fā)改委等十四部委聯(lián)合發(fā)布了關(guān)于《近期擴(kuò)內(nèi)需促消費(fèi)的工作方案》的通知，其中提到多個關(guān)于5G相關(guān)的工作，涵蓋基礎(chǔ)設(shè)施、信息消費(fèi)、文創(chuàng)、體育等方面。
對于5G基礎(chǔ)設(shè)施，該通知中專門提到：“加快推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)基站建設(shè)。通過進(jìn)一步擴(kuò)大電力市場化交易、推動轉(zhuǎn)供電改直供電、加強(qiáng)轉(zhuǎn)供電環(huán)節(jié)價格監(jiān)管等措施進(jìn)一步降低5G基站運(yùn)行電費(fèi)成本。支持各地在站址資源獲取、資金補(bǔ)貼等方面加大對5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的支持力度。”可以看出，5G能源消耗是政府和業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)之一，在筆者看來，節(jié)能降耗的工作在很大程度上將伴隨5G建設(shè)和應(yīng)用的整個生命周期，需要政策、技術(shù)、商業(yè)模式多管齊下。
政策驅(qū)動降低5G基站電費(fèi)，轉(zhuǎn)供電改直供電效果明顯
5G基站的高能耗已毋庸置疑，華為《5G電源白皮書》顯示：預(yù)計在5G時代，64T64R AAU最大功耗將會達(dá)到1000~1400W，BBU最大功耗將達(dá)到2000W左右。5G一站多頻將是典型配置，預(yù)計5頻以上站點(diǎn)占比將從2016年的3%增加到2023年的45%，一站多頻將導(dǎo)致整站最大功耗超過10kW，10頻及10頻以上站點(diǎn)功耗超過20kW，多運(yùn)營商共享場景下，功耗還將翻倍。
為促進(jìn)5G基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，各級政府也紛紛出臺了多種用電政策來助力降低5G基站能耗，轉(zhuǎn)供電改直供電是其中的重點(diǎn)。
目前，5G基站主要采取電網(wǎng)企業(yè)直供電、第三方轉(zhuǎn)供電兩種供電方式。直供電是電網(wǎng)企業(yè)直接提供電力給終端用戶，終端用戶直接繳納電費(fèi)給電網(wǎng)企業(yè)；轉(zhuǎn)供電則是由物業(yè)公司或產(chǎn)權(quán)單位對終端用戶進(jìn)行管理，并代收電費(fèi)繳至電網(wǎng)企業(yè)，電網(wǎng)企業(yè)無法做到銷售到戶、抄表到戶、收費(fèi)到戶。
全國政協(xié)委員、國網(wǎng)電動汽車公司董事長全生明在《多渠道發(fā)力降低5G基站用電成本》一文中詳細(xì)描述了5G轉(zhuǎn)供電和直供電的區(qū)別，具體包括：
電網(wǎng)企業(yè)直接供電方式，是由基站產(chǎn)權(quán)方（鐵塔公司、電信運(yùn)營商）申請用電，電網(wǎng)企業(yè)裝表立戶并向產(chǎn)權(quán)方收取電費(fèi)，執(zhí)行一般工商業(yè)電價。我國現(xiàn)行目錄電價有大工業(yè)、一般工商業(yè)、居民、農(nóng)業(yè)四類，5G基站適用一般工商業(yè)電價，平均為0.682元/千瓦時。
第三方轉(zhuǎn)供電方式，是由商業(yè)綜合體、物業(yè)自管小區(qū)等轉(zhuǎn)供電主體，向基站產(chǎn)權(quán)方收取電費(fèi)，實際執(zhí)行電價為1.1-1.5元/千瓦時。
總體看，近30%執(zhí)行轉(zhuǎn)供電方式的5G基站，實際執(zhí)行電價是電網(wǎng)企業(yè)直供電電價水平的1.8至2.5倍，電費(fèi)成本明顯偏高。
從國家電網(wǎng)領(lǐng)導(dǎo)的撰文可以看出，轉(zhuǎn)供電改為直供電，對于5G基站電費(fèi)的下降有明顯的效應(yīng)，這也是國家發(fā)改委在《近期擴(kuò)內(nèi)需促消費(fèi)的工作方案》通知中專門提出推動轉(zhuǎn)供電改直供電、加強(qiáng)轉(zhuǎn)供電環(huán)節(jié)價格監(jiān)管的原因。舉例來說，此前南方電網(wǎng)深圳供電局曾透露，截至5月11日，該局已完成5G基站轉(zhuǎn)供電改直供電超2000個，為運(yùn)營商節(jié)約年用電成本約1億元。
實際上，此前廣東、重慶、山東、江蘇等多個地方政府出臺的5G相關(guān)政策中，都對供電提出新要求，轉(zhuǎn)供電改直供電成為“主旋律”。
政策不能代替市場，商業(yè)模式探索更為關(guān)鍵
從各級政府對5G基站用電成本的相關(guān)政策來看，更多聚焦于推動轉(zhuǎn)供電改直供電、電價監(jiān)督等方面。在市場經(jīng)濟(jì)中，政府的職能更多是規(guī)范、引導(dǎo)、監(jiān)管，而不是直接粗暴地干預(yù)市場運(yùn)作，因此對于降低5G基站用電成本的手段有限，而通過多方合作的商業(yè)模式顯得尤為關(guān)鍵。
在電力企業(yè)看來，近年來我國電價持續(xù)降低，目前已處于國際較低水平，電力企業(yè)特別是電網(wǎng)企業(yè)盈利空間大幅下降，因此電力企業(yè)對降低直供電電價水平?jīng)]有積極性，主要通過市場化的手段，進(jìn)行商業(yè)模式創(chuàng)新，形成雙贏局面。
目前，共建共享是5G時代的主流模式，除了中國電信與中國聯(lián)通以及中國移動與中國廣電的共建共享外，與電力、交通、公用設(shè)施的共建共享成為探索的方向，這些共建共享模式除了能夠大幅度降低基礎(chǔ)設(shè)施一次性投資的成本外，也在一定程度上降低了用電等運(yùn)營成本。
以“5G基站+變電站”為例：一方面，供電公司可以為部署在變電站內(nèi)的5G和數(shù)據(jù)中心設(shè)備提供可靠而不間斷的電源保障和專業(yè)的代維服務(wù)，有效提升5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量；另一方面，共享變電站等電力基礎(chǔ)設(shè)施在電價上可享受直供電價。
技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)應(yīng)用于5G節(jié)能降耗，成為核心內(nèi)生驅(qū)動
在5G建設(shè)和應(yīng)用生命周期中，持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新是節(jié)能降耗最核心的內(nèi)生驅(qū)動力。在今年北京通信展上，鄔賀銓院士的主題演講中對5G能耗給出了自己獨(dú)到的看法。
從5G能效來看，5G能效遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于4G，如64T64R的5G基站可支持10Gbps/810W，換算可得能效為0.18W/GB，而4T4R的4G基站的能效為5W/GB。
在基站節(jié)能方面，5G可以采用基站休眠的方案，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)話務(wù)量的潮汐效應(yīng)，智能關(guān)閉5G、降低發(fā)射功率，每天可以節(jié)能13.45%左右；也可以不關(guān)掉整個基站，只關(guān)掉其中的毫米波頻段，普通的6GHZ以下的頻段也可以關(guān)掉部分載頻。這種休眠方案需要自適應(yīng)人工智能技術(shù)的支持，對5G基站參數(shù)組合進(jìn)行優(yōu)化，采用自適應(yīng)休眠方案，在覆蓋范圍不變、運(yùn)營商的服務(wù)性能不變的情況下，可以節(jié)省15%~25%的基站電力消耗。
在供電方式方面，可以以改變供電方式，比如說智能升壓，減少信號線損，有條件的地方使用光伏供電等。
在致冷方面，鄔院士建議把空調(diào)降溫改成液冷，可以比傳統(tǒng)方式省30%的電費(fèi)。
在持續(xù)技術(shù)驅(qū)動下，產(chǎn)業(yè)鏈各廠商也在推動5G節(jié)能降耗的落地。
例如，早在2019年，中國鐵塔與華為就推出了5G Power方案聯(lián)合創(chuàng)新項目，為5G站點(diǎn)的供電模式提供了新思路，解決方案基于智能削峰、智能升壓、智能儲能等創(chuàng)新技術(shù)，可實現(xiàn)站點(diǎn)在向5G演進(jìn)的過程中“不改市電、不動線纜、不增機(jī)柜”，這一方案幫助單個站點(diǎn)降低改造成本超過12500元，且單站每年節(jié)電4130度，減少1125千克碳排放，若以2022年底前中國鐵塔約80萬個站點(diǎn)實施5G Power解決方案來計算，每年將節(jié)省電力33億度。
又如，今年3月，中國移動與中興通訊在連云港首次在商用網(wǎng)絡(luò)上部署應(yīng)用5G節(jié)能技術(shù)，首次規(guī)模應(yīng)用了亞幀關(guān)斷、深度休眠等節(jié)能技術(shù)，據(jù)現(xiàn)網(wǎng)統(tǒng)計，深度休眠在夜間0時-6時開啟，節(jié)能效率明顯，亞幀關(guān)斷（6時-24時）節(jié)能時間段節(jié)能效率可達(dá)16%，在當(dāng)前業(yè)務(wù)量較低時24小時單站綜合節(jié)能效率達(dá)25%
5G基站節(jié)能降耗是一個長跑過程，需要業(yè)界所有參與者共同努力，綜合探索政策、商業(yè)模式、技術(shù)等多方面的創(chuàng)新。
