中國工程院院士:2026年5G將消耗全國用電量的2.1%
9月1日下午,在世界5G大會“5G與碳中和、碳達峰論壇”上,中國工程院院士吳鋒預測,2026年三大運營商全部升級5G后,電力消耗將達到全國總用電量的2.1%,需要更高密度、低成本和高可靠的儲能技術保證穩(wěn)定運行。
近日,三大運營商紛紛公布“雙碳”目標。中國聯(lián)通研究院副院長魏進武則表示,目前5G基站能耗為4G基站的3-4倍,中高頻段基站密度比4G大,而且目前中國推行以全SA獨立組網(wǎng)為基礎的5G網(wǎng)絡, 因此現(xiàn)階段5G還處于高耗能的狀態(tài)。而中國移動研究院副院長黃宇紅在論壇上指出,相比2019年商用前,目前5G基站功耗已經(jīng)降低了1/4,未來可以采取“四新+兩化”的措施進一步降低5G基站能耗。
上述論壇上,中國工程院院士吳鋒指出,2020年我國全年發(fā)電量為7.42萬億千瓦時,用電量為7.51萬億千瓦時,他預計,2026年三大運營商全部升級5G后,電力消耗將會達到全國總用電量的2.1%,高于數(shù)據(jù)中心的耗電量水平。
他認為,5G基站建設需要更高密度、低成本和高可靠的儲能技術,一方面保證基站穩(wěn)定運行,另一方面保障電力平衡和電力運行安全。
值得注意的是,近日,國內(nèi)三大運營商陸續(xù)發(fā)布了各自的“雙碳”目標和行動計劃。
- 中國電信《“1236”行動計劃》提出,在“十四五”期間實現(xiàn)單位電信業(yè)務總量綜合能耗/碳排放下降23%以上;4/5G共建共享節(jié)電量超450億度,新建5G基站節(jié)電比例不低于20%;大型、超大型綠色數(shù)據(jù)中心占比超過80%,新建數(shù)據(jù)中心PUE低于1.3。
- 中國聯(lián)通《“3+5+1+1”雙碳行動計劃》提出,力爭到2023年能源消費總量增幅達到峰值,隨著發(fā)電行業(yè)達峰及綠電交易進程,力爭實現(xiàn)2028年碳排放總量提前達峰。
- 中國移動發(fā)布的《C²三能——中國移動碳達峰碳中和行動計劃白皮書》提出,2025年在公司電信業(yè)務總量增加1.6倍的情況下,碳排放總量控制在5600萬噸以內(nèi)的目標。
中國移動研究院副院長黃宇紅在論壇上指出,相比2019年商用前,5G基站功耗已經(jīng)降低了1/4,每比特的功耗效率提升明顯,但仍需進一步采取措施降低能耗。
在他看來,5G基站的低碳化進程可以采取“四新+兩化”的措施。
第一個“新”是新架構(gòu),進一步優(yōu)化高耗能基站的架構(gòu),降低有源部分,增加無源部分,適用于不同場景,探索多種形態(tài)的基站,比如,作為宏站,大部分都是64通道、32通道的大規(guī)模天線,但是對于一些其他場景,可以用2通道、4通道方式來降功耗。
此外,在網(wǎng)絡架構(gòu)上,可采用集中化部署的方式,降低對機房的要求,從而降低機房配套電源、空調(diào)的耗電。
第二是新功能,要推動更多深度休眠等智能化模塊,在發(fā)射信號的設計方面,不一定總是在發(fā)射信號,要根據(jù)業(yè)務負荷調(diào)整功耗,不高的時候不用滿負荷工作。
第三是新材料,氮化鎵已經(jīng)在使用,未來預期會使用石墨烯材料來散熱。
第四是新能源,現(xiàn)在5G基站的能源大都是煤電,未來更多基站將用上風光等清潔能源。
“兩化”上,第一個是智能化,5G基站要引入人工智能技術,讓網(wǎng)絡運轉(zhuǎn)更加智能,更加匹配業(yè)務的需要,要設計靈活的開關和模塊,提高網(wǎng)絡效應,降低功耗。第二個化是協(xié)同化,將終端、基站、網(wǎng)絡等設備協(xié)調(diào)起來,進一步降低能耗。
中國聯(lián)通研究院副院長魏進武在論壇上表示,5G規(guī)?;ㄔO的第一階段目前已經(jīng)完成,未來將進行同等量級的第二階段建設,這會繼續(xù)帶來能耗的增加。
“下一階段,數(shù)字經(jīng)濟逐年占比在提升,運營商需要夯實整個數(shù)字經(jīng)濟的數(shù)字化底座,要承擔這種使命,運營商的能耗不可能太低。”
他指出,目前5G基站能耗為4G基站的3-4倍,中高頻段基站密度比4G大,而且目前中國推行以全SA獨立組網(wǎng)為基礎的5G網(wǎng)絡, 因此現(xiàn)階段5G還處于高耗能的狀態(tài)。
魏進武指出,通信業(yè)的低碳化有賴于能源行業(yè)的清潔能源輸送以及網(wǎng)絡部署的進一步優(yōu)化,在降低排放上,模式創(chuàng)新可能比技術進步帶來更大的效益。未來5G需要簡化整體網(wǎng)絡的架構(gòu),增強單位能耗下的信息比特傳輸力,實現(xiàn)5G和4G、有線的協(xié)同,同時還要深度推進運營商以及能源行業(yè)的共建共享。