5G基站功耗等于一个灯泡！华为秀到了迪拜，背后是能源与5G双向奔赴大势

2023-10-12 10:10

作者：Ada

物联网智库原创

华为又带着“遥遥领先”走来了。

在刚刚落下帷幕的2023全球移动宽带论坛上，华为5G-A、也就是5.5G，持续“炸场”，全球首个全系列5G-A产品解决方案在ELAA技术、毫米波等方面带来了多个“业界首个”。此外，华为也宣布将在2024年首次推出面向商用的端到端5.5G全套网络设备。

而在一众“最”字领衔的优势中，「5G-A能效最优」在“双碳”大背景下引起了广泛关注。

其实，在本次论坛正式开幕前，华为就奉上的“前菜”就已经掀起了关注热潮——业界独家“0 Bit 0 Watt”绿色解决方案，实现了5W的超低功率5G基站。

要知道，5W的功率堪堪能够点亮一盏节能灯，而5G基站的能耗过去是可以达到几百甚至是上千瓦。

在论坛首日，华为无线网络产品线总裁曹明便进一步揭秘了何为“0 Bit 0 Watt”。

设备层面，华为全系列设备支持“0 Bit 0 Watt”，实现业界唯一99%深度的极致休眠&按需唤醒，以及业界唯一毫秒级载波及通道关断；站点层面，能源和设备智能协同，实现整站“0 Bit 0 Watt”；网络层面，iPowerStar使能一站一时一策的网络级“0 Bit 0 Watt”。

有意思的是，在华为迪拜正式发布前不久，江苏移动联合中兴通讯在常州完成了全国首例可唤醒自动启停RRU试点，经实测验证，无业务时刻的RRU待机功耗低至3W，可实时响应网络用户需求，按需唤醒，仅1分钟左右即可恢复业务。

5G基站降耗迫在眉睫，华为又出手了

或许还有读者记得2020年引发热议的“洛阳联通夜间休眠5G基站”事件，其本质是运营商通过闲时5G基站智能休眠来实现降耗，但却被部分用户误解为5G基站夜晚关闭、断网，从而掀起讨论热潮。

此事发生在5G商用初期，其所映射出的高能耗问题随着5G基站部署量的持续扩张，甚嚣尘上，5G基站甚至成为部分媒体口中的“电老虎”。

根据《IT时报》在2021年从某省级运营商处获得的数据显示，平均每个5G基站每天要用65度电，电价基本在1元／度左右，所以一个5G基站每天用电成本为65元。

彼时，GSMA的数据显示，中国已累计建成5G基站超71.8万个。假设三大运营商将所有建成的5G基站开通，而且全部5G基站由三家运营商共享的理想情况下，一年需要支付165－215亿元电费。考虑到新建基站共享率为80%，三家运营商实际支出电费将高于此。

如今，工信部网站发布的今年前8月通信业经济运行情况显示，我国5G基站总数达313.8万个。如若不进行能耗优化，“电老虎”或许真的会拦住5G奔驰向前的冲劲。

运营商也陆续在白皮书等公开渠道表示，高能耗是大规模部署5G所遇到的棘手问题，降低5G基站设备能耗将是未来提升无线网络能效的重要手段之一。所以，业界也一直在绞尽脑汁地为5G基站降耗。

中国工程院院士邬贺铨今年6月参加活动时曾介绍道，5G与4G相比，一个基站的能耗在2019年是4倍，能效是4G的5倍，也就是说单比特能耗5G只是4G的20%。2021年已经有很好的改进，按这个发展速度，到2025年，5G基站能耗会下降一半，单比特能耗只有4G的10%，能效是4G的10倍。

其实早在2019年，华为就与浙江铁塔跑出了一套“浙江模式”，利用智能错峰，闲时充电、忙时放电，很好地解决了市电不足阻碍5G建设的问题，特别适合高速路、高铁、校园、工业园区等潮汐效应明显的地区。

在2021全球移动宽带论坛期间，时任华为常务董事、运营商BG总裁的丁耘还介绍了华为在“供电、配电、用电、比特管瓦特”四个方面的解决方案——

供电：“杆-柜-站-房”的全场景叠光解决方案，减少电网电力、油机化石燃料的消耗，优化基站电力供给结构

配电：高密度电源解决方案，做到一站一柜、一站一刀，支撑无线网络的长期演进

用电：全场景高集成度的极简站点解决方案，最大化通信设备能耗占比

比特管瓦特：无线业务与“供-配-用”的联动，用信息流驱动能量流，实现能源的高效利用

时至今日，陆续有华为在国内多地因地制宜、推进5G基站降耗的消息传来。但令人更加意外的则是其最近推出的业界独家“0 Bit 0 Watt”绿色解决方案，将能耗拉低至个位数。

此外，中兴、诺基亚等5G设备厂商也都推出了相关解决方案——

中兴PowerPilot节能解决方案

精准匹配网络话务需求，需求驱动能耗；首家支持业务导航主动节能，实时识别业务需求，实现4G/5G网络深度协同，多制式网络能效最佳，实现移动网络20%以上的能耗降低。

中国联通携手中兴通讯首发“绿色生成网络”

诺基亚AVA能效软件

今年3月，诺基亚推出了其AVA 能源效率软件的升级版，采用更好的机器学习算法，使通信服务提供商 (CSP) 不仅能够降低网络基站、电池和空调装置的用电量，还能降低数据中心的用电量。

客户测试表明，升级后的软件可以帮助运营商减少多达30%的耗电量，比原来的产品高出约10个百分点。

双碳背景下，节能减耗只是一方面，提高“绿电”，即清洁能源的使用从而实现“零碳”也是重要发力点。

例如，中国移动在2022年落地了全国首批“零碳”5G基站，在浙江舟山群岛开始试点运行。5G零碳排基站的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，还可以远程启动油机，可以坚持20天的运行。

据了解，这些基站在运行过程中可以真正实现“零碳”排放，单个站点每年能减少碳排放14.5吨。

除上述方面外，电力侧也推出了5G基站能源托管项目。

2021年2月，国网浙江综合能源服务有限公司与中国铁塔浙江分公司在杭州签订《共同推进新型基础设施建设战略合作框架协议》和《5G基站能源托管合作协议》，在国内开创了5G基站能源托管的先河，成为国内首个通信行业省域级基站能源托管项目。

据悉，国网浙江综能公司对现有转供电基站进行了改造，改造后由电力公司直接供电，执行直供电电价，并为基站提供用能大数据分析服务，节约运维管理成本，助力基站提质增效。累计可节约电费成本和管理成本约9.6亿元。

同时根据电网需求，国网浙江综能公司将聚合5G基站备用电池负荷开展需求响应，支撑高弹性电网建设，并组织开展5G基站用电市场交易，通过购买省外低价绿电，助力基站实现碳中和目标。

5G搭建的高速路让能效跑起来

其实，5G与能源是“双向奔赴”。

智能能源解决方案实现了5G基站降耗，为其开疆扩土、狂飙应用提供了“绿色通道”。而5G本身的大带宽、低时延、高可靠特性同样也是能源数字化转型过程中的重要助力。

早在2021年6月，国家发展改革委、国家能源局、中央网信办、工业和信息化部就联合编制了《能源领域5G应用实施方案》，其中提出，未来 3～5 年，围绕智能电厂、智能电网、智能煤矿、智能油气、综合能源、智能制造与建造等方面拓展一批5G 典型应用场景，建设一批 5G 行业专网或虚拟专网，探索形成一批可复制、易推广的有竞争力的商业模式。

在应用场景方面明确了智能电厂+5G、智能电网+5G、智能煤矿+5G、智能油气+5G、综合能源+5G、智能制造与建造+5G。而在今年5月，国家能源局综合司与工业和信息化部办公厅也发布了《2022年度能源领域5G应用典型案例汇编》（以下简称“案例汇编”），围绕这6个方向，遴选了33个典型案例，其中也隐藏着5G+能源的重要趋势。

首先是5G虚拟专网的应用。

专网已成为5G服务垂直行业用户的核心方式之一，而5G虚拟专网则是基于5G公网向行业用户提供能满足其业务及安全需求的专用虚拟专网，是为行业用户提供定制化的可部分自主运营的网络服务的核心载体，虚拟专网是专网形态中成本最低的一类，但同时也是能够充分利用运营商优势和资源的专网形态。

而在能源行业，5G电力虚拟专网不仅降低了光缆敷设成本，同时还实现了电力终端的高效互联。

以“案例汇编”中的《国网浙江电力：5G 高弹性电网助力“双碳”目标》为例，浙江杭州供电公司在以亚运主场馆为核心的泛亚运区域打造了具备高安全、大带宽、低时延、海量连接能力的5G电力虚拟专网，满足了电力系统“源网荷储”全环节电力无线终端的通信需求，，基于 5G 网络部署了超 1000 套 5G 电力终端，实现了分布式新能源和配电网的可观可测可调，区域内供电可靠性提升至 99.999%，户均停电时长低于 5 分钟。

据悉，该案例依托 5G 切片打造广域覆盖的 5G 电力虚拟专网，预计可降低约2亿元电力光纤通信网络或电力无线专用网络的建设成本及后期运维检修的人力成本。

其次是5G+无人驾驶的应用，尤其在能源行业。

油气、煤炭等重要能源资源的开采和运输其实存在着诸多挑战，而5G+无人驾驶的应用则是在保障高速可靠传输的同时，降低了现场人员的作业风险以及人力成本，同时配合5G专网本地化部署，还能保证数据不外流。

以“案例汇编”中的《内蒙古白音华：露天煤矿宽体自卸车 5G+无人驾驶》为例，该案例依托 5G 行业专网构建了车-路-云的智慧矿山自动驾驶总体架构。

在宽体车上加装高清摄像头、高精度 GPS 定位模块、T-BOX 等数据采集终端。通过 5G 网络将采集的信号实时传输至云控平台，经由“智慧矿山无人运输平台”综合处理后发出控制指令，实现全局状态监控，作业任务下发、高清视频监控、实时调度等无人驾驶功能。在原煤运输环节与煤炭破碎系统联动作业，实现原煤运输环节“装-运-卸”全程无人化试生产运行，减少现场作业人员，有效降低事故发生率。