虎眼︱为实现节能减排,这些运营商有多拼?

2022年1-5月,全省基站AI智慧节能的4G/5G小区数达21.5万个,已节约电量1845万度!这是中国电信四川公司近期公布的最新数据。

5G带来更快 络的同时,也带来了更高的能耗,为了能在节能环保的基础上持续推动信息化基础设施建设,运营商可谓是绞尽脑汁。根据《中国数字基建的脱碳之路:数据中心与5G减碳潜力与挑战(2020-2035)》预测,2030年中国全面实现碳达峰之后,数据中心和5G等数字基础设施碳排放仍将继续增长,到2035年,数据中心和5G总用电量将达约7000亿千瓦时,占中国全社会用电量5%以上;碳排放总量将达到2.3亿吨以上,占中国碳排放量的2%以上。

作为国家数字经济重要支撑,通信行业承载着节能与降碳的主力角色定位。中国电信发布的碳达峰、碳中和行动计划在“十四五”期末,实现单位电信业务总量综合能耗和单位电信业务总量碳排放下降23%。中国联通、中国移动也相继明确了“十四五”节能降碳工作目标。

随着通信基础设施逐步完善、 络迭代升级,5G基站和数据中心在耗能方面占据极大的比重。这也是运营商践行双碳最主要的解决思路。天虎科技梳理了目前的一些做法,其中的创新机会值得产业链关注。

解决思路和产业链机遇

第一种思路,是加大节能降耗的技术应用。这对相应的材料设备、软硬件应用等,都提出了需求。

在基站层面,5G基站主设备主要由AAU(有源天线单元)和BBU(基带处理单元)组成。BBU主要负责基带数字信号处理;AAU集成了射频和大规模天线功能。

例如,中兴通讯公司在测试时发现,BBU设备竖装不仅外部冷空气进入设备的阻力值变小,且转速更低,节能性能更佳。华为联合运营商在湖北武汉、甘肃兰州、四川成都、山西运城、山东临沂等多个城市开展了Meta AAU(Massive MIMO大规模天线阵列产品)试点站测试。相比传统AAU能耗降低约30%。

目前推出较多的是“极简基站”,通过创新的基带、射频、天面、能源、安装件及场景化杆站实现节能减排效果。比如中国电信通过极简站点改造的规模部署和推广,租金可下降40%、电费下降30%、减少碳排放20%。中国移动通过“极简基站”的建设,可将单站节电近30%。

在数据中心层面,一批通过自主创新和产研协作的产品出现在一个个机房中,在保障数字传输的前提下大幅降低设备能耗。比如中国电信推出5G BBU竖插机框、喷淋式液冷系统和浸没式液冷系统等一系列节能降碳解决方案。中国联通则采用“精准制冷+自然冷源”标准对数据中心空调系统进行改造,使用的智能湿膜新风系统采用高效的“直接蒸发式”制冷技术,具有降温、除尘、加湿、通风等功能。

第二种思路,是加强 络智能化运维。

5G千兆 络面对全国各地用户分布、话务潮汐、业务习惯不同的特点,通常情况下采取基站全时全功率运行从而导致能源浪费。这种情况下,基于大数据、AI技术构建的智慧节能 络便成为实现双碳目标的重要途径。

中国移动通过深化节能技术应用,广泛部署符号关断、通道关断、载波关断、深度休眠等基站节能技术,研发应用基站 络级智能节电平台,实现基站设备满载功率下降超20%。

中国电信依托“东数西算”四级算力 络在云端基于大数据和AI技术构建更加智慧的节能 络。比如中国电信四川公司持续推进4/5G 络AI节能,根据 络话务模型变化,调整节能门限参数。2022年1-5月,全省基站AI智慧节能的4G/5G小区数达21.5万个,已节约电量1845万度。

第三种思路,是提升可再生能源使用率。

例如在国外,通信运营商沃达丰(Vodafone)正在开发旨在实现能源自给自足、有助于该公司实现净零排放目标的自供电移动基站。由于其并不依赖于电 ,此举也将有助于为偏远地区的客户提供移动 络覆盖。

而在国内,前不久央视 道了浙江舟山的首批5G零碳排基站,其日常主要能源来自光伏发电,风大的时候使用风电做补充,还有后备的锂电池存储能量,遇到阴雨天气,光伏输出不理想,可以远程启动油机。还安装了内部智能电源,能自动检测系统运行情况,单个站点每年能减少碳排放14.5吨。

这样的场景,是否也可以在多山的四川实现呢?

第四种思路,是推动5G基站共建共享。

工业和信息化部等国家部委连续多年发布关于推进电信基础设施共建共享的实施意见,开展考核工作,促进节能减排。

基础电信企业积极探索,自2019年年起,中国电信与中国联通全面启动了5G 络的共建共享,截至2021年10月,两家公司已共建共享5G基站超60万个,占全球已建5G基站数40%以上,累计节省 络建设投资超过2100亿元,每年节约 络运营成本200亿元、节电超100亿度、降低碳排放600万吨。

四川创新布局“绿色算力”

在推进 络发展的同时,运营商不断以科技创新打造低碳发展的竞争优势。

2012年,中国电信四川公司率先启动了全光 FTTH建设,用光纤全面代替铜线。经过3年的努力,正式建成中国首个“全光 省”。2016年,超前推进全光 2.0布局,率先建成基于可重构光分插复用(ROADM)技术的骨干全光交换 络、覆盖所有城市和重要互联 数据中心的全光传输 络、覆盖县城及重点乡镇的千兆光 。2021年,积极推进新型城域 规模商用,大幅提升 络资源和能耗效率。

通过系列技术创新,以中国电信四川公司当前用户规模,预计每年节约用电2.19亿度,减排二氧化碳超过12.7万吨,相当于多种706万棵树。

随着“东数西算”工程全面启动,中国电信四川公司将进一步建设完善云锦天府“2+5+X”算力中心战略布局,启动中国电信空港数据中心建设,绵阳、南充、宜宾布局浅边缘算力中心。从2021年8月全国首个MEC智慧边缘数据中心落地成都以来,目前已在成都建设了6个MEC智慧边缘数据中心。此外,中国?雅安大数据产业园(川西大数据产业园)成为中国电信天翼云全国三大资源池之一,是国内首个获得“碳中和”“白金级绿色认证”双证书国家级绿色数据中心。

根据国家发展改革委等部门去年发布的《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》,提出到2025年,数据中心和5G基本形成绿色集约的一体化运行格局。数据中心运行电能利用效率和可再生能源利用率明显提升,全国新建大型、超大型数据中心平均电能利用效率降到1.3以下,国家枢纽节点进一步降到1.25以下,绿色低碳等级达到4A级以上。全国数据中心整体利用率明显提升,西部数据中心 利用率由30%提高到50%以上,东西部算力供需更为均衡。5G基站能效提升20%以上。

在数据中心、5G实现绿色高质量发展基础上,全面支撑各行业特别是传统高耗能行业的数字化转型升级,将助力实现碳达峰总体目标,为实现碳中和奠定坚实基础。

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