華為又帶著“遙遙領(lǐng)先”走來(lái)了。
在剛剛落下帷幕的2023全球移動(dòng)寬帶論壇上，華為5G-A、也就是5.5G，持續(xù)“炸場(chǎng)”，全球首個(gè)全系列5G-A產(chǎn)品解決方案在ELAA技術(shù)、毫米波等方面帶來(lái)了多個(gè)“業(yè)界首個(gè)”。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(luò)設(shè)備。
而在一眾“最”字領(lǐng)銜的優(yōu)勢(shì)中，「5G-A能效最優(yōu)」在“雙碳”大背景下引起了廣泛關(guān)注。
其實(shí)，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(guān)注熱潮——業(yè)界獨(dú)家“0 Bit 0 Watt”綠色解決方案，實(shí)現(xiàn)了5W的超低功率5G基站。
要知道，5W的功率堪堪能夠點(diǎn)亮一盞節(jié)能燈，而5G基站的能耗過去是可以達(dá)到幾百甚至是上千瓦。
在論壇首日，華為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線總裁曹明便進(jìn)一步揭秘了何為“0 Bit 0 Watt”。
設(shè)備層面，華為全系列設(shè)備支持“0 Bit 0 Watt”，實(shí)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(jí)載波及通道關(guān)斷；站點(diǎn)層面，能源和設(shè)備智能協(xié)同，實(shí)現(xiàn)整站“0 Bit 0 Watt”；網(wǎng)絡(luò)層面，iPowerStar使能一站一時(shí)一策的網(wǎng)絡(luò)級(jí)“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(dòng)聯(lián)合中興通訊在常州完成了全國(guó)首例可喚醒自動(dòng)啟停RRU試點(diǎn)，經(jīng)實(shí)測(cè)驗(yàn)證，無(wú)業(yè)務(wù)時(shí)刻的RRU待機(jī)功耗低至3W，可實(shí)時(shí)響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)用戶需求，按需喚醒，僅1分鐘左右即可恢復(fù)業(yè)務(wù)。
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(yáng)聯(lián)通夜間休眠5G基站”事件，其本質(zhì)是運(yùn)營(yíng)商通過閑時(shí)5G基站智能休眠來(lái)實(shí)現(xiàn)降耗，但卻被部分用戶誤解為5G基站夜晚關(guān)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(kuò)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(shí)報(bào)》在2021年從某省級(jí)運(yùn)營(yíng)商處獲得的數(shù)據(jù)顯示，平均每個(gè)5G基站每天要用65度電，電價(jià)基本在1元／度左右，所以一個(gè)5G基站每天用電成本為65元。
彼時(shí)，GSMA的數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)已累計(jì)建成5G基站超71.8萬(wàn)個(gè)。假設(shè)三大運(yùn)營(yíng)商將所有建成的5G基站開通，而且全部5G基站由三家運(yùn)營(yíng)商共享的理想情況下，一年需要支付165－215億元電費(fèi)?？紤]到新建基站共享率為80%，三家運(yùn)營(yíng)商實(shí)際支出電費(fèi)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(jì)運(yùn)行情況顯示，我國(guó)5G基站總數(shù)達(dá)313.8萬(wàn)個(gè)。如若不進(jìn)行能耗優(yōu)化，“電老虎”或許真的會(huì)攔住5G奔馳向前的沖勁。
運(yùn)營(yíng)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(shè)備能耗將是未來(lái)提升無(wú)線網(wǎng)絡(luò)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(guó)工程院院士鄔賀銓今年6月參加活動(dòng)時(shí)曾介紹道，5G與4G相比，一個(gè)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(jìn)，按這個(gè)發(fā)展速度，到2025年，5G基站能耗會(huì)下降一半，單比特能耗只有4G的10%，能效是4G的10倍。
其實(shí)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(cuò)峰，閑時(shí)充電、忙時(shí)放電，很好地解決了市電不足阻礙5G建設(shè)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(yīng)明顯的地區(qū)。
在2021全球移動(dòng)寬帶論壇期間，時(shí)任華為常務(wù)董事、運(yùn)營(yíng)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(gè)方面的解決方案——
供電：“桿-柜-站-房”的全場(chǎng)景疊光解決方案，減少電網(wǎng)電力、油機(jī)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期演進(jìn)
用電：全場(chǎng)景高集成度的極簡(jiǎn)站點(diǎn)解決方案，最大化通信設(shè)備能耗占比
比特管瓦特：無(wú)線業(yè)務(wù)與“供-配-用”的聯(lián)動(dòng)，用信息流驅(qū)動(dòng)能量流，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用
時(shí)至今日，陸續(xù)有華為在國(guó)內(nèi)多地因地制宜、推進(jìn)5G基站降耗的消息傳來(lái)。但令人更加意外的則是其最近推出的業(yè)界獨(dú)家“0 Bit 0 Watt”綠色解決方案，將能耗拉低至個(gè)位數(shù)。
此外，中興、諾基亞等5G設(shè)備廠商也都推出了相關(guān)解決方案——
中興PowerPilot節(jié)能解決方案
精準(zhǔn)匹配網(wǎng)絡(luò)話務(wù)需求，需求驅(qū)動(dòng)能耗；首家支持業(yè)務(wù)導(dǎo)航主動(dòng)節(jié)能，實(shí)時(shí)識(shí)別業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)4G/5G網(wǎng)絡(luò)深度協(xié)同，多制式網(wǎng)絡(luò)能效最佳，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)20%以上的能耗降低。
中國(guó)聯(lián)通攜手中興通訊首發(fā)“綠色生成網(wǎng)絡(luò)”
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(jí)版，采用更好的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，使通信服務(wù)提供商 (CSP) 不僅能夠降低網(wǎng)絡(luò)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(cè)試表明，升級(jí)后的軟件可以幫助運(yùn)營(yíng)商減少多達(dá)30%的耗電量，比原來(lái)的產(chǎn)品高出約10個(gè)百分點(diǎn)。
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(shí)現(xiàn)“零碳”也是重要發(fā)力點(diǎn)。
例如，中國(guó)移動(dòng)在2022年落地了全國(guó)首批“零碳”5G基站，在浙江舟山群島開始試點(diǎn)運(yùn)行。5G零碳排基站的日常主要能源來(lái)自光伏發(fā)電，風(fēng)大的時(shí)候使用風(fēng)電做補(bǔ)充，還有后備的鋰電池存儲(chǔ)能量，遇到陰雨天氣，光伏輸出不理想，還可以遠(yuǎn)程啟動(dòng)油機(jī)，可以堅(jiān)持20天的運(yùn)行。
據(jù)了解，這些基站在運(yùn)行過程中可以真正實(shí)現(xiàn)“零碳”排放，單個(gè)站點(diǎn)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(xiàng)目。
2021年2月，國(guó)網(wǎng)浙江綜合能源服務(wù)有限公司與中國(guó)鐵塔浙江分公司在杭州簽訂《共同推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(guó)內(nèi)開創(chuàng)了5G基站能源托管的先河，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)通信行業(yè)省域級(jí)基站能源托管項(xiàng)目。
據(jù)悉，國(guó)網(wǎng)浙江綜能公司對(duì)現(xiàn)有轉(zhuǎn)供電基站進(jìn)行了改造，改造后由電力公司直接供電，執(zhí)行直供電電價(jià)，并為基站提供用能大數(shù)據(jù)分析服務(wù)，節(jié)約運(yùn)維管理成本，助力基站提質(zhì)增效。累計(jì)可節(jié)約電費(fèi)成本和管理成本約9.6億元。
同時(shí)根據(jù)電網(wǎng)需求，國(guó)網(wǎng)浙江綜能公司將聚合5G基站備用電池負(fù)荷開展需求響應(yīng)，支撐高彈性電網(wǎng)建設(shè)，并組織開展5G基站用電市場(chǎng)交易，通過購(gòu)買省外低價(jià)綠電，助力基站實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
5G搭建的高速路讓能效跑起來(lái)
其實(shí)，5G與能源是“雙向奔赴”。
智能能源解決方案實(shí)現(xiàn)了5G基站降耗，為其開疆?dāng)U土、狂飆應(yīng)用提供了“綠色通道”。而5G本身的大帶寬、低時(shí)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(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)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(lǐng)域5G應(yīng)用實(shí)施方案》，其中提出，未來(lái) 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(yīng)用場(chǎng)景，建設(shè)一批 5G 行業(yè)專網(wǎng)或虛擬專網(wǎng)，探索形成一批可復(fù)制、易推廣的有競(jìng)爭(zhēng)力的商業(yè)模式。
在應(yīng)用場(chǎng)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(guó)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(lǐng)域5G應(yīng)用典型案例匯編》（以下簡(jiǎn)稱“案例匯編”），圍繞這6個(gè)方向，遴選了33個(gè)典型案例，其中也隱藏著5G+能源的重要趨勢(shì)。
首先是5G虛擬專網(wǎng)的應(yīng)用。
專網(wǎng)已成為5G服務(wù)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(wù)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(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)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(shí)也是能夠充分利用運(yùn)營(yíng)商優(yōu)勢(shì)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(shè)成本，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了電力終端的高效互聯(lián)。
以“案例匯編”中的《國(guó)網(wǎng)浙江電力：5G 高彈性電網(wǎng)助力“雙碳”目標(biāo) 》為例，浙江杭州供電公司在以亞運(yùn)主場(chǎng)館為核心的泛亞運(yùn)區(qū)域打造了具備高安全、大帶寬、低時(shí)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(chǔ)”全環(huán)節(jié)電力無(wú)線終端的通信需求，，基于 5G 網(wǎng)絡(luò)部署了超 1000 套 5G 電力終端，實(shí)現(xiàn)了分布式新能源和配電網(wǎng)的可觀可測(cè)可調(diào)，區(qū)域內(nèi)供電可靠性提升至 99.999%，戶均停電時(shí)長(zhǎng)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(yù)計(jì)可降低約2億元電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)或電力無(wú)線專用網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本及后期運(yùn)維檢修的人力成本。
其次是5G+無(wú)人駕駛的應(yīng)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(yùn)輸其實(shí)存在著諸多挑戰(zhàn)，而5G+無(wú)人駕駛的應(yīng)用則是在保障高速可靠傳輸?shù)耐瑫r(shí)，降低了現(xiàn)場(chǎng)人員的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)以及人力成本，同時(shí)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(wú)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(dòng)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(luò)將采集的信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸至云控平臺(tái)，經(jīng)由“智慧礦山無(wú)人運(yùn)輸平臺(tái)”綜合處理后發(fā)出控制指令，實(shí)現(xiàn)全局狀態(tài)監(jiān)控，作業(yè)任務(wù)下發(fā)、高清視頻監(jiān)控、實(shí)時(shí)調(diào)度等無(wú)人駕駛功能。在原煤運(yùn)輸環(huán)節(jié)與煤炭破碎系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)原煤運(yùn)輸環(huán)節(jié)“裝-運(yùn)-卸”全程無(wú)人化試生產(chǎn)運(yùn)行，減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員，有效降低事故發(fā)生率。
寫在最后
隨著“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)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(chǎng)之一。而在“5G+能源”高歌猛進(jìn)地推動(dòng)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(wù)市場(chǎng)潛力巨大！》，IESPlaza綜能網(wǎng)
2.《一年省幾十億電費(fèi) 5G基站耗電量普降兩至三成》，IT時(shí)報(bào)
