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  • 一年省几十亿电费 5G基站耗电量普降两至三成

      文/孙妍

      来源:IT 时报(ID:vittimes)

      30 秒快读

      1、5G 基站有多耗电?保守估计,三大运营商一年需支付 165-215 亿元电费,到 2026 年,5G 基站耗电量更将上升至全社会用电量的 2.1%。

      2、华为、中兴、诺基亚贝尔使用的主流解决方案是闲时让基站智能休眠,普遍降耗两至三成。

      2020 年年底寒潮来临,全国多地突发限电引发业界担忧:如果 5G 等新基建也缺电,该怎么办?

      2 月 25 日闭幕的 2021 MWC 上海展上,华为、中兴、诺基亚贝尔等 5G 设备厂商纷纷推出节能解决方案,“省电”是 5G 基站建设中的重要内容。

      从通信业界到全社会,大家都在关心一个问题:5G 基站有多耗电?

      2019 年,我国 5G 基站耗电量在全社会用电量的占比约为 0.05%,几乎可以忽略不计。然而,到 2023 年,5G 基站耗电量预计将占社会用电量的 1.3%,到 2026 年,5G 基站耗电量更将上升至全社会用电量的 2.1%,略高于数据中心(约2%)的耗电量水平。

      这意味着,5G 基站耗电不仅是三大运营商该为此付出多少成本的问题,而上升为中国新基建可持续性的社会问题。

      01    

      5G 基站有多耗电?

      2020 年 8 月 11 日,洛阳联通夜间休眠 5G 基站引发热议,深夜时分,没有用户使用 5G 的情况下,基站就会进入休眠模式,为的是省电。此举却引发用户吐槽,斥巨资建设的 5G 基站沦为摆设、通宵 5G“吃鸡”无望。

      5G 列车高速奔驰在建设路上,5G 用户却没有满载,此时关掉几节车厢,等用户使用时再开放,本是可持续发展的必要举动,为何被解读成运营商偷偷关站之举?

      中国铁塔数据显示,一个 5G 室外基站单租户平均功耗在 3.8KW 左右,是 4G 基站的 3 倍以上,单个 5G 基站单租户年综合电费约 2.3-3 万元/年。

    摄影:费锋
    摄影:费锋

      《IT 时报》也从某省级运营商处佐证了这一数据,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。

      根据 GSMA 最新数据,中国目前累计建成 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。

      要知道,2020 年上半年,三家运营商的净利润之和只有 773 亿元。如果 2026 年 5G 基站耗电量将迎来成倍增长,而运营商的收入仍是平稳微增的话,电费这一项就将吞掉运营商所有利润,5G 发展也将不可持续。

      02    

      电费租金双降

      华为的 5G 基站节能方案可以总结为“一站一刀、一站一柜”,两种解决方案基本都可以降低 20%-30% 的能耗。

    图源:孙妍
    图源:孙妍

      在浙江,华为联合中国铁塔浙江分公司进行了一站一刀的试点,从实测结果来看,单个 5G 系统每年可省 4000 度电,每个 5G 基站每年可省 5200 元电费,降耗约 17%。

      双方研发了自然散热 6KW 刀片电源和 50Ah 刀片锂电,相当于 3 片传统电源,好处在于,一个杆站的能力可以对齐一个柜站,将 2G、3G、4G 和 5G 全部集成。杆站优势在于零占地、零租金,5G 初期建设成本就可以降低 1 万元。

      同时,自然散热技术节省了空调用电,要知道,空调耗电几乎占到 5G 基站近一半耗电量,远程智能关电或升压的技术可以精准地按需配电。

      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。

      在贵州,华为试点了一站一柜的模式,1 个新的机柜可以代替 3 个传统机柜,从实测结果来看,租金和电费可以下降 4400 元/月。

      同时,华为在新的机柜里配置了全链路智能,简单理解就是,华为给所有设备都连上了智能开关,当没有业务跑的时候,设备可以休眠,而且智能开关代替了传统人力运维,降低了约 75% 的运维成本。

      从浙江、贵州等地的试点来看,华为“一站一刀、一站一柜”的解决方案,不仅节省了电费支出,同步也降低了基站租金、运维成本。

      5G 基站的密度将是 4G 基站的两至三倍,这就意味着,5G 的选址将更难,房变柜、柜变杆,节省了占地,方便了部署安装,为 5G 基站更快地上电线杆、路灯杆打好了基础。

      03    

      设备普遍降耗 20%-30%

      2021 MWC 上海展上,除了华为,中兴、诺基亚贝尔等 5G 设备厂商的主流解决方案是闲时降频关断。

    摄影:冯诚杰
    摄影:冯诚杰

      中兴已在国内 31 个省,全球 60 万站规模部署 Power Pilot,全网能耗降低 20%。诺基亚贝尔则启动了国内七省试点,全网能耗降低 35%。

      中兴利用软件升级的方法快速部署,根据 4G 时代积累的大数据,AI 可以预判 5G 用户行为,算出什么时候关断,关到什么程度。

      同时,中兴在基站信号水平覆盖的基础上提高垂直覆盖率,在中央商务大楼场景下效果明显,虽然单站每天只能节电 2 度左右,但从 10 个省份的年度数据来看,一年节电 36 万度。

      值得一提的是,中兴自研的 7nm 芯片使其基站设备缩小到 18 升,重量也减少了近一半,只有 20 公斤重,功耗也随着体积同步降低。

      诺基亚贝尔采用的也是载波自动关断、5G 天线角度自动调整以及智能开关等节能解决方案。

    图源:孙妍
    图源:孙妍

      由此可见,5G 设备厂商虽然在软硬件升级方面略有不同,但采用的主流解决方案都是闲时降频关断,普遍可降耗 20%-30%,在中国铁塔和运营商看来,这也是最快实现全网部署且效果明显的节能方案。

      5G 基站闲时休眠不再是一个偷偷摸摸的行为,若 5G 是新基建的车头,那么“电老虎”拦的是新基建整部列车。

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