5G商用已满三年,是时候让5G基站学会如何自主、自发地节能了。现在,“聪明”的5G基站可以根据不同情况自己决定使用何种类型的能源,从而实现更高层次的节能减排,并进一步降低运营费用。
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日前,爱立信与中国移动合作共建5G赋智型绿色基站,成为业内首个基于5G低频700M基站。能源系统可支持太阳能、风能、市电、柴油发电机和电池等多种能源类型,并可支持未来的新型能源,比如氢能。多种能源可以依据站点情况自动灵活使用,且无需人工干预,对于助力信息通信业节能减排、降本增效有着十分积极的意义。
5G基站更“聪明”能源﹢业务有机结合
5G基站变得更“聪明”,让能源利用更具效率。具体而言,5G赋智型绿色基站可实现多种能源系统混合管理,可以根据站点情况灵活使用不同的能源。例如在有阳光的时候优先使用太阳能,而如果站点瞬时功耗过大,电池则参与补充供电;分时电价情况下可以在电费贵的时候使用太阳能﹢电池的组合供能,而电费低的时候则使用市电。另外,爱立信的能源系统与基站共用统一网管,可以实现能源系统与基站系统的整合,基站系统可以结合现网业务量和能源供给情况,进行节能策略的优化,比如某些小区用户数较少且能源短缺时,可将用户迁移至邻小区并自动关闭用户数较少的小区以延长绿色能源的使用时间。
工业和信息化部等七部门联合发布的《信息通信行业绿色低碳发展行动计划(2022—2025年)》指出,信息通信行业是数字经济时代的战略性、基础性、先导性行业,5G基站等信息基础设施作为数字经济发展的数字底座,建设规模将较快增长。推动基站主设备及配套设施节能技术运用推广,加快核心通信机房绿色低碳化重构。最终实现到2025年,全国新建大型、超大型数据中心电能利用效率(PUE)降到1.3以下,5G基站能效提升20%以上,改建核心机房PUE降到1.5以下。
5G赋智型绿色基站的技术核心是爱立信最新推出的站点智能管理器,实现了质量保障、多种能源的智能调度、全栈实时监控、能源与业务智能协同等方面的突破。
大体而言,该方案首先将光伏板、风力发电机所产生的绿色能源经由爱立信新能源电源板与蓄电池统一接入爱立信站点智能管理器,可实现对多路能源进行统一管理和智能优化调度。
其次,该方案通过将站点智能管理器远程接入和基站相同的网管系统,实现基站和新能源的一体化监管,有效规避站点供电失效风险。
最后,该方案还可进一步根据基站业务状态及新能源供能水平,智能化调整基站节能策略,从而实现基站业务状态与能源供应的动态优化协同。
针对传输、市电均不可达的电信普遍服务和山区景点等场景,5G赋智型绿色基站可实现“无线”零碳基站部署;该方案也可应用于市郊供电紧张的站点,通过新能源的引入缓解供电压力、节省运营商用电成本。
这两个场景在移动通信网络中具有相当规模,运营商可以通过建设更多“聪明”的5G基站实现偏远地区的信号覆盖,显著降低基站运营成本,具有广阔商业前景。
“为达成碳排放目标,不光要降低自身的直接碳排放、更要降低全产业链的间接碳排放,从而助力中国‘双碳’目标实现,促进全行业的绿色、低碳发展。”爱立信中国首席技术官王浩博表示。
打破能耗曲线共赴“双碳”之约
从2G时代开始,信息通信网络能耗不断攀升。在传统能耗曲线中,用户在享受更好的覆盖、更高的信息通信网络速率的同时,运营商也在对网络进行持续建设,而更多的基站、更广的频段、更大的带宽、更强的处理能力带来了绝对功耗的上升。信息通信行业始终致力于提升网络的能耗效率,5G网络单位信息流量综合能耗比可以做到4G的10倍,这些技术的进步随着网络流量的不断增长,效果也会逐渐显示出来。
爱立信发布的《打破能耗曲线报告》认为,5G将持续扩大部署规模,但是网络总能耗会不断降低。具体而言,一是要改变规划方式,专注网络演进的可持续发展;二是改变部署方式,逐步扩展5G,并以此为契机对现有网络进行现代化升级改造,从而降低能耗和碳排放;三是改变运维方式,利用人工智能/机器学习(AI/ML)和自动化技术,以最少的耗能最大限度地提高已部署硬件的性能。
当前,节能减排和绿色能源的采用已经成为全球各行各业的重要技术发展方向。德国电信技术指导与经济高级副总裁Leif Heitzer认为:“确保对清洁、高效和可靠的电源使用进行综合管理是可持续移动站点运营的关键。我们与创新合作伙伴一起在试验中探索如何应用智能解决方案和功能来优化移动站点的能源消耗。”
《信息通信行业绿色低碳发展行动计划(2022—2025年)》提出,到2025年,我国信息通信行业绿色低碳发展管理机制基本完善,节能减排取得重点突破,行业整体资源利用效率明显提升,助力经济社会绿色转型能力明显增强,单位信息流量综合能耗比“十三五”期末下降20%,单位电信业务总量综合能耗比“十三五”期末下降15%。
“双碳”目标倡导绿色、环保、低碳的生活方式。加快降低碳排放步伐,有利于引导绿色技术创新,提高产业和经济的全球竞争力。5G赋智型绿色基站为信息通信行业树立了一个标杆,成为未来信息通信行业绿色网络建设的方向性产品。凭借运营商新能源绿色站点方案成功的应用经验,以及更多适应于不同用户的绿色产品解决方案的推出,5G赋智型绿色基站将逐渐被客户和市场接受,在现网实现大规模部署;同时,绿色站点方案部署过程中可能存在的实际困难,也会随着技术迭代、方案更新得以妥善解决。爱立信通过硬件、软件、网络建设策略、产品方案创新等的组合,打破传统的能耗曲线,为行业的低碳绿色发展贡献切实的技术和创新力量。
展望未来,我国信息通信行业绿色低碳发展总体布局会更加完善,信息基础设施整体能效也会达到世界领先水平,绿色产业链供应链稳定顺畅,有力支撑经济社会全面绿色转型发展。爱立信表示,鉴于5G赋智型绿色基站系统的顺利开通运行,未来爱立信将和中国运营商一同继续探索,在更加广阔的范围内部署绿色基站,从而进一步提升绿色能源在移动通信网络中的使用比例,降低碳排放;同时,爱立信会进一步与中国运营商合作,研究新能源与基站业务的智能化结合,将能源系统与业务系统高效结合,进一步提高基站能效水平,降低单位流量能耗,共赴“双碳”之约。