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圖東方IC
經(jīng)過產(chǎn)業(yè)界努力，目前我國5G基站單站址能耗已比商用初期降低超過20%。但，這仍然不夠。
在不久前七部門聯(lián)合印發(fā)的《信息通信行業(yè)綠色低碳發(fā)展行動計(jì)劃（2022-2025年）》中，提出要“加快重點(diǎn)設(shè)施綠色升級”，其中一項(xiàng)重要行動就是“促進(jìn)通信基站能效提升”，目標(biāo)是“到2025年，5G基站能效提升20%以上”。
從運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的角度來看，“能耗大戶”5G要繼續(xù)多做貢獻(xiàn)。隨著5G基站規(guī)模以及數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)規(guī)模的快速擴(kuò)展，電信運(yùn)營商用電量仍在較大幅度增長。
從共建共享、AI節(jié)能到清潔能源，運(yùn)營商正不斷掏出更多的“工具”，推動5G降低能耗、提升能效，朝著實(shí)現(xiàn)“雙碳”的目標(biāo)前進(jìn)。
共建共享每年節(jié)電100多億度
2021年上半年，我國新建5G基站19萬個。而在2022年上半年，我國新建了5G基站42.9萬個，為上年同期水平的兩倍多。這顯示出，雖然5G規(guī)模商用已經(jīng)三年多，但目前仍處于大規(guī)模建設(shè)階段。按照工信部的要求，我國今年要新建60萬個以上5G基站，這與2021年新建規(guī)模基本持平。
5G基站規(guī)模繼續(xù)大幅提升，給電信運(yùn)營商的“雙碳”目標(biāo)帶來更大壓力，因?yàn)?G是不折不扣的能耗大戶。
通常情況下，無線網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心和基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)能耗的比重約為7：2：1，而在無線網(wǎng)絡(luò)中，5G能耗占據(jù)大頭。目前來看，5G單基站的能耗比商用之初下降不少，但仍為4G單基站能耗的3倍左右。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021年5G網(wǎng)絡(luò)整體能耗約250億度，碳排放超過1500萬噸。這是什么概念？2021年中國電信的用電量為258.7億度。也就是說，5G整體能耗基本能吞掉電信一家全部用電量。
對于電信運(yùn)營商來說，降低5G能耗仍是頭等大事。
中國電信和中國聯(lián)通已經(jīng)有了一種效果明顯的“工具”，這就是共建共享。這項(xiàng)中國運(yùn)營商為全球5G發(fā)展貢獻(xiàn)出的中國式創(chuàng)新樣板，不僅推動兩家電信運(yùn)營商高效、快速建成了一張高品質(zhì)5G網(wǎng)絡(luò)，而且對降低兩家運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)投資、運(yùn)營成本和節(jié)能減排意義重大。
中國聯(lián)通在其2021年可持續(xù)發(fā)展報(bào)告中披露：“共建共享全年為國家節(jié)約投資2100億元，節(jié)約運(yùn)營成本超過200億元/年，減少污染排放600萬噸�！�
中國電信在2021年度企業(yè)社會責(zé)任報(bào)告中披露，通過與中國聯(lián)通共建共享4/5G基站，年度節(jié)電超過100億度，節(jié)省二氧化碳排放600萬噸。2021年，中國電信的單位信息流量綜合能源耗用量為0.0344兆瓦時/TB，較上年下降8.3%。
人工智能打開節(jié)能“一扇窗”
人工智能的發(fā)展，為5G節(jié)能打開了另一扇“窗”。目前，三家運(yùn)營商正在普遍應(yīng)用人工智能技術(shù)，借助符號關(guān)斷、通道關(guān)斷、載波關(guān)斷和深度休眠等智慧節(jié)能手段的應(yīng)用，降低5G基站能耗。
在不久前舉行的2022世界人工智能大會“云網(wǎng)注智賦能城市”主題論壇上，中國電信云網(wǎng)運(yùn)營部（大數(shù)據(jù)和AI中心）副總經(jīng)理何忠江表示：“我們已在全網(wǎng)300萬扇區(qū)基站上，加載了自研的AI算法，在不影響用戶感知的情況下，對基站的符號、通道、載波進(jìn)行各種各樣的節(jié)能關(guān)斷�！睋�(jù)悉，此舉每年能夠給中國電信節(jié)約5億度電。
2020年，中國電信在內(nèi)部下發(fā)通知，全面開展AI技術(shù)在基站節(jié)能領(lǐng)域中的應(yīng)用推廣，推動各省公司優(yōu)先選擇基于集團(tuán)AI平臺的基站智慧節(jié)能方案。“目前，我們所有的5G小區(qū)都已經(jīng)部署在集團(tuán)智慧節(jié)能平臺上�，F(xiàn)在新建的5G基站，入網(wǎng)后兩三天就能部署進(jìn)平臺，一旦條件符合，就會執(zhí)行節(jié)能措施�！敝袊娦拍呈」緩氖禄竟�(jié)能工作的人士表示，“節(jié)能效果很明顯，從5月份到現(xiàn)在，平均每月能夠節(jié)電170萬度以上。這兩個月隨著新建基站數(shù)量的增加，8月份已經(jīng)節(jié)省了190萬度電�！边@位人士還介紹，他們目前還在推動4G基站部署在智慧節(jié)能平臺上。
5G基站節(jié)能有多種解決方案，可分為符號關(guān)斷、通道關(guān)斷、載波關(guān)斷和深度休眠等，不同節(jié)能關(guān)斷有不同的作用范圍，對應(yīng)于不同業(yè)務(wù)場景使用，以確保不會影響到用戶業(yè)務(wù)，休眠僅在AAU長期空載狀態(tài)下定時使用（如夜間），因此用戶基本無感知。“這幾種方案是遞進(jìn)關(guān)系，從淺到深，節(jié)能效果不一樣�！鄙鲜鋈耸勘硎�。一般在5G休眠期間，4G基站保持服務(wù)能力不變，且隨著4G承載流量的不斷攀高，會智能激活5G基站相關(guān)資源退出休眠、提供服務(wù)。
其他兩家運(yùn)營商也是如此，采取適度休眠、分時關(guān)斷等措施，以降低5G高能耗。
除了站點(diǎn)層面，在設(shè)備層面、網(wǎng)絡(luò)層面，運(yùn)營商也在不斷推動節(jié)能工作開展�！缎畔⑼ㄐ判袠I(yè)綠色低碳發(fā)展行動計(jì)劃（2022-2025年）》中也提出，利用氮化鎵功放等提升設(shè)備整體能效，推廣集中化無線接入網(wǎng)架構(gòu)等等。
提升清潔能源比重
為了降低能耗，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，電信運(yùn)營商還嘗試采用清潔能源，比如利用太陽能為5G基站供電。
中國電信在江蘇、廣東、安徽、上海等地已經(jīng)開展太陽能5G基站試點(diǎn)�！拔覀兊谝粋�利用太陽能供電的5G基站在8月中旬已經(jīng)上線。夏天，早上5點(diǎn)多開始發(fā)電，6~7點(diǎn)就可以給基站供電了。天氣情況良好的時候，一天能發(fā)電30多度。目前節(jié)電560多度，預(yù)計(jì)一個月能節(jié)省600度電左右�！敝袊娦拍呈」緩氖禄竟�(jié)能工作的人士說道。
據(jù)這位人士介紹，單個基站平均每天耗電在60度左右，也就是說，每個月每個基站耗電1800度左右。如果太陽能每月能供電600度，將有效補(bǔ)充5G基站對于電能的消耗，不過上述人士也表示，在天氣不好，尤其是云層很多的時候，太陽能供電效果就比較有限。
中國移動、中國聯(lián)通也廣泛開展太陽能為5G基站供電試點(diǎn)。中國移動在山東、浙江、湖北等地都已經(jīng)建設(shè)了光伏供電5G站點(diǎn)。
國外運(yùn)營商同樣在積極探索利用清潔能源為5G基站供電。今年5月，德國電信宣布在巴伐利亞州迪騰海姆市的一處5G站點(diǎn)，與愛立信一起成功完成了一項(xiàng)清潔能源供能試驗(yàn)，在太陽能供電的基礎(chǔ)上，雙方為該處基站提供了高達(dá)5千瓦電力的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，為站點(diǎn)提供大部分電力，而柴油發(fā)電機(jī)作為緊急情況下使用的備用電源。
清潔能源的使用對于電信運(yùn)營商來說十分必要。根據(jù)三家運(yùn)營商在2021年可持續(xù)發(fā)展報(bào)告（或企業(yè)社會責(zé)任報(bào)告）中披露的數(shù)據(jù)，企業(yè)用電量有著不同幅度的增長。以中國聯(lián)通為例，2020年度電能消耗量為172.2億度，比上一年增長8.9%；2021年度電能消耗量為204億度，比上一年增長18.4%，大大超過全社會平均用電量增幅10.3%。
從用電角度而言，要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，運(yùn)營商一方面要加大節(jié)電力度，控制總體用電量增長，另一方面要大幅提升清潔能源占比。
