探秘《方博碳討室》：全生命周期綠色5G如何打造？

作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展新引擎，5G在快速賦能數(shù)字世界發(fā)展的同時(shí)，自身的能耗之困也備受關(guān)注。而作為5G建設(shè)的主力軍，運(yùn)營商在快速推動(dòng)5G發(fā)展的同時(shí)，如何將綠色低碳融入其中，充分考驗(yàn)產(chǎn)業(yè)的智慧。

日前，由華為數(shù)字能源重磅打造的大型訪談節(jié)目《方博碳討室》第五期如期而至。在最新一期節(jié)目中，華為數(shù)字能源副總裁、首席營銷官方良周與移動(dòng)設(shè)計(jì)院信息能源所所長劉寶昌、華為站點(diǎn)能源領(lǐng)域總裁彭建華，圍繞5G能耗尚存問題與解決之道暢所欲言，在三位專家的觀點(diǎn)碰撞中，5G綠色低碳之路逐漸清晰。

建設(shè)推動(dòng)：綠色已成5G發(fā)展“必答題”

氣候與環(huán)境變化已成為人類社會(huì)生存與發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)，“碳中和”成為全球共識(shí)。如何促進(jìn)綠色、低碳的發(fā)展和生活方式，推動(dòng)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，成為“必答題”。

目前，全球共有189個(gè)國家加入了《巴黎協(xié)定》，世界主要經(jīng)濟(jì)體紛紛做出“碳中和”目標(biāo)的承諾，歐盟委員會(huì)推出長期戰(zhàn)略愿景，至2050年實(shí)現(xiàn)“碳中和”，此戰(zhàn)略愿景幾乎貫穿于歐盟各項(xiàng)政策中。作為全球最大的發(fā)展中國家，中國則承諾在2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”。美國現(xiàn)任總統(tǒng)拜登上臺(tái)后，也于第一時(shí)間宣布重返《巴黎協(xié)定》。

而ICT行業(yè)作為第一個(gè)響應(yīng)巴黎氣候協(xié)定的行業(yè)，也正在積極行動(dòng)。

據(jù)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，從2019年到2025年，在全球5G產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式發(fā)展的同時(shí)，電信行業(yè)的碳排放從2.33億噸飆升至4.06億噸，6年內(nèi)增幅將達(dá)到74%，遠(yuǎn)超全球各行業(yè)平均水平。

彭建華指出，5G單位比特能耗是4G的五分之一，但因?yàn)?G峰值速率相比4G增長了20倍，所以5G高能耗問題依然嚴(yán)峻。

與此同時(shí)，高能耗帶來的用電成本增加，也成為運(yùn)營商的負(fù)擔(dān)。“某運(yùn)營商建設(shè)一個(gè)5G基站，一年能帶來1.5萬元左右的收入，但是卻帶來了近3萬元的OPEX（Operating Expense，企業(yè)運(yùn)營管理支出）成本?！狈搅贾苷f。

無疑，在5G的快節(jié)奏建設(shè)周期內(nèi)，運(yùn)營商首先需要持續(xù)為個(gè)人、企業(yè)用戶等提供優(yōu)異的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，滿足社會(huì)發(fā)展的需求。但更為重要的是，如何在滿足廣覆蓋、高性能、強(qiáng)穩(wěn)定的同時(shí)，將低碳節(jié)能技術(shù)融入5G建設(shè)的全生命周期，既是運(yùn)營商踐行“碳達(dá)峰、碳中和”的使命，更是實(shí)現(xiàn)打造高質(zhì)量5G的內(nèi)在要求。

需求走高：全生命周期下的綠色實(shí)踐

宏觀來看，5G在促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的同時(shí)，同樣不可避免地遭遇了因選址、能耗、規(guī)?；瘞淼腃APEX、OPEX問題。與此同時(shí)，對(duì)于5G的節(jié)能減排，也不應(yīng)僅從簡(jiǎn)單的節(jié)電出發(fā)，而是要綜合節(jié)電、節(jié)地、節(jié)材等多方面進(jìn)行考量，這就需要從頂層規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行優(yōu)化、升級(jí)改造等方面進(jìn)行全生命周期綠色建網(wǎng)。

而正是因?yàn)閷?duì)綠色5G建設(shè)需求的深刻洞察，華為以建設(shè)極簡(jiǎn)化、運(yùn)維數(shù)字化、能源綠色化為抓手，正式開啟了全生命周期下的5G綠色實(shí)踐。

具體來看，傳統(tǒng)基站多采用室內(nèi)房站建設(shè)且配置大量空調(diào)作為制冷設(shè)備，不僅站點(diǎn)效率提升受限且能耗大、資金成本高。對(duì)此，華為通過以柜替房、以桿替柜的極簡(jiǎn)建設(shè)模式，首先從形態(tài)上進(jìn)行簡(jiǎn)化，機(jī)房集中化、站點(diǎn)室外化部署，減少空調(diào)電費(fèi)與站點(diǎn)能耗并提高部署效率，而在“一站一柜”的基礎(chǔ)上，華為進(jìn)一步推出了“一站一刀”解決方案，刀片電源系統(tǒng)通過仿生根系齒設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自然散熱免空調(diào)，進(jìn)一步提升站點(diǎn)能效，實(shí)現(xiàn)極省能耗。

在筆者看來，站點(diǎn)走向極簡(jiǎn)的過程就是降低其他設(shè)備能源消耗的過程，相比傳統(tǒng)站點(diǎn)產(chǎn)生大量無效的能源消耗，華為極簡(jiǎn)的建站模式，正是洞察了這一行業(yè)痛點(diǎn)。以冬奧站點(diǎn)建設(shè)為例，在張家口賽區(qū)，正常安裝一個(gè)站點(diǎn)需要2-3天時(shí)間，而通過華為“一站一柜”的建設(shè)模式，將整個(gè)安裝時(shí)間縮短到2小時(shí)，立竿見影。

運(yùn)維方面，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的全生命周期中，生產(chǎn)階段產(chǎn)生的碳排放僅占2%，而設(shè)備使用過程中的碳排放卻高達(dá)80%-95%，因此產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)該聚焦網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用過程，并通過創(chuàng)新技術(shù)提升網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能效，才是ICT行業(yè)減排的關(guān)鍵。

華為通過數(shù)字技術(shù)使能站點(diǎn)功率智能化和運(yùn)維智能化，以遠(yuǎn)程智能運(yùn)維替代傳統(tǒng)人工上站，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程巡檢和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，降低宕站風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)降低故障維護(hù)成本。應(yīng)急場(chǎng)景通過智能鋰電替代傳統(tǒng)應(yīng)急油機(jī)，實(shí)現(xiàn)綠色低碳。此外精細(xì)能效管理持續(xù)篩選網(wǎng)絡(luò)低效設(shè)備與低效站點(diǎn)，針對(duì)現(xiàn)狀，系統(tǒng)自動(dòng)輸出改造建議與迭代優(yōu)化方案，解決傳統(tǒng)模式下電力生產(chǎn)、設(shè)備運(yùn)維和能源使用高度依賴人工導(dǎo)致的效率低下問題，提升運(yùn)維效率。

需要指出的是，傳統(tǒng)能源基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)方式中，由于“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”獨(dú)立建設(shè)，缺乏統(tǒng)一管理與協(xié)同，造成能源效率低、用能成本高。

因此，華為通過將能源的“發(fā)-輸-配-儲(chǔ)-用”全鏈路實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，整個(gè)能源網(wǎng)絡(luò)，從傳統(tǒng)單一瓦特流到瓦特+比特協(xié)同，通過比特管理瓦特，驅(qū)動(dòng)能源從點(diǎn)、鏈、網(wǎng)的數(shù)字化變革。同時(shí)，數(shù)字技術(shù)與能源技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)能源網(wǎng)絡(luò)的可視、可管、可控、可優(yōu)，基于全場(chǎng)景和全生命周期的整體規(guī)劃，華為通過對(duì)建網(wǎng)-運(yùn)行-運(yùn)維每一個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)全生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)“低碳”。

釋放數(shù)字技術(shù)：繪制低碳新藍(lán)圖

聯(lián)接的密度與計(jì)算的精度將決定數(shù)字經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)度，但要保持其長期活力，需要增加碳減排力度這一新維度。事實(shí)上，由于通信設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)，綠色I(xiàn)CT被視為數(shù)字經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

然而，ICT產(chǎn)品從設(shè)計(jì)生產(chǎn)到運(yùn)輸使用等均是耗能、產(chǎn)生碳排放的過程。減少ICT行業(yè)碳排放，需要將循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念融入產(chǎn)品全生命周期的管理，在生產(chǎn)、制造、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)減少對(duì)資源的依賴，可見，邁向“雙碳”愿景仍存在諸多挑戰(zhàn)。

值得關(guān)注的是，在談及產(chǎn)業(yè)鏈在如何踐行“雙碳”理念的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，三位專家都不約而同提到了人才培育、標(biāo)準(zhǔn)制訂與政策推動(dòng)三個(gè)方面。

在未來人才培育上，還需放眼于新一代信息技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景去發(fā)展，不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、規(guī)格，為打造綠色5G產(chǎn)業(yè)提供源源不斷的人才支撐；在碳排放衡量的標(biāo)準(zhǔn)和體系上，產(chǎn)業(yè)鏈還需一個(gè)健全的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，通過產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)、行業(yè)協(xié)同等方式，探索建立高效的合作機(jī)制，結(jié)合不同行業(yè)的能耗特點(diǎn)，推動(dòng)5G與綠色產(chǎn)業(yè)高效協(xié)同，并從政策上給予企業(yè)相應(yīng)綠電補(bǔ)貼，在推進(jìn)5G規(guī)模發(fā)展的過程中實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型。

事實(shí)上，數(shù)字技術(shù)是使能綠色發(fā)展的基本要素。作為新型信息基礎(chǔ)設(shè)施，5G正在融入千行百業(yè)，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域深度融合，助力全社會(huì)數(shù)智化轉(zhuǎn)型，促進(jìn)數(shù)智化深度嵌入各行業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營全流程、各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)流程優(yōu)化、精準(zhǔn)控制、高效運(yùn)營，從而提高傳統(tǒng)行業(yè)的能源使用效率，支撐整個(gè)社會(huì)的低碳化。

目前，華為通過節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新，正不斷提升ICT產(chǎn)品的能效。截至2021年底，華為已支持100多個(gè)國家的運(yùn)營商，部署了綠色站點(diǎn)解決方案，助力全球運(yùn)營商節(jié)省約842億度電，減少約4000萬噸二氧化碳排放。同時(shí)，華為致力于將ICT作為一種使能技術(shù)助力其它行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。

隨著全球“碳中和”的加速，能源結(jié)構(gòu)也正在加速轉(zhuǎn)型，數(shù)字化和綠色低碳將進(jìn)一步融合，帶來巨大發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)，也將推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。華為數(shù)字能源憑借在電子電力上的持續(xù)深耕，已經(jīng)探索出了從部件到站點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)三個(gè)層級(jí)的能源目標(biāo)網(wǎng)。可以預(yù)見，在5G建設(shè)的新周期下，華為數(shù)字能源也將匹配新趨勢(shì)下的能源發(fā)展新需求，為運(yùn)營商打造一張極簡(jiǎn)、智能、綠色、可靠的能源目標(biāo)網(wǎng)。

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