一年省幾十億電費5G基站耗電量普降兩至三成
2020年年底寒潮來臨,全國多地突發限電引發業界擔憂:如果5G等新基建也缺電,該怎麼辦?2月25日閉幕的2021 MWC上海展上,華為、中興、諾基亞貝爾等5G設備廠商紛紛推出節能解決方案,“省電”是5G基站建設中的重要內容。
從通信業界到全社會,大家都在關心一個問題:5G基站有多耗電?
2019年,我國5G基站耗電量在全社會用電量的佔比約為0.05%,幾乎可以忽略不計。然而,到2023年,5G基站耗電量預計將佔社會用電量的1.3%,到2026年,5G基站耗電量更將上升至全社會用電量的2.1%,略高於數據中心(約2%)的耗電量水平。
這意味著,5G基站耗電不僅是三大運營商該為此付出多少成本的問題,而上升為中國新基建可持續性的社會問題。
01
5G基站有多耗電?
2020年8月11日,洛陽聯通夜間休眠5G基站引發熱議,深夜時分,沒有用戶使用5G的情況下,基站就會進入休眠模式,為的是省電。此舉卻引髮用戶吐槽,斥巨資建設的5G基站淪為擺設、通宵5G“吃雞”無望。
5G列車高速奔馳在建設路上,5G用戶卻沒有滿載,此時關掉幾節車廂,等用戶使用時再開放,本是可持續發展的必要舉動,為何被解讀成運營商偷偷關站之舉?
中國鐵塔數據顯示,一個5G室外基站單租戶平均功耗在3.8KW左右,是4G基站的3倍以上,單個5G基站單租戶年綜合電費約2.3-3萬元/年。
《IT時報》也從某省級運營商處佐證了這一數據,平均每個5G基站每天要用65度電,電價基本在1元/度左右,所以一個5G基站每天用電成本為65元。
根據GSMA最新數據,中國目前累計建成5G基站超71.8萬個。假設三大運營商將所有建成的5G基站開通,而且全部5G基站由三家運營商共享的理想情況下,一年需要支付165-215億元電費。考慮到新建基站共享率為80%,三家運營商實際支出電費將高於此。
要知道,2020年上半年,三家運營商的淨利潤之和只有773億元。如果2026年5G基站耗電量將迎來成倍增長,而運營商的收入仍是平穩微增的話,電費這一項就將吞掉運營商所有利潤,5G發展也將不可持續。
02
電費租金雙降
華為的5G基站節能方案可以總結為“一站一刀、一站一櫃”,兩種解決方案基本都可以降低20%-30%的能耗。
在浙江,華為聯合中國鐵塔浙江分公司進行了一站一刀的試點,從實測結果來看,單個5G系統每年可省4000度電,每個5G基站每年可省5200元電費,降耗約17% 。
雙方研發了自然散熱6KW刀片電源和50Ah刀片鋰電,相當於3片傳統電源,好處在於,一個桿站的能力可以對齊一個櫃站,將2G、3G、4G和5G全部集成。桿站優勢在於零佔地、零租金,5G初期建設成本就可以降低1萬元。
同時,自然散熱技術節省了空調用電,要知道,空調耗電幾乎占到5G基站近一半耗電量,遠程智能關電或升壓的技術可以精準地按需配電。
早在2019年,華為就與浙江鐵塔跑出了一套“浙江模式”,利用智能錯峰,閒時充電、忙時放電,很好地解決了市電不足阻礙5G建設的問題,特別適合高速路、高鐵、校園、工業園區等潮汐效應明顯的地區。
在貴州,華為試點了一站一櫃的模式,1個新的機櫃可以代替3個傳統機櫃,從實測結果來看,租金和電費可以下降4400元/月。
同時,華為在新的機櫃裡配置了全鏈路智能,簡單理解就是,華為給所有設備都連上了智能開關,當沒有業務跑的時候,設備可以休眠,而且智能開關代替了傳統人力運維,降低了約75%的運維成本。
從浙江、貴州等地的試點來看,華為“一站一刀、一站一櫃”的解決方案,不僅節省了電費支出,同步也降低了基站租金、運維成本。
5G基站的密度將是4G基站的兩至三倍,這就意味著,5G的選址將更難,房變櫃、櫃變桿,節省了佔地,方便了部署安裝,為5G基站更快地上電線桿、路燈桿打好了基礎。
03
設備普遍降耗20%-30%
2021 MWC上海展上,除了華為,中興、諾基亞貝爾等5G設備廠商的主流解決方案是閒時降頻關斷。
中興已在國內31個省,全球60萬站規模部署Power Pilot,全網能耗降低20%。諾基亞貝爾則啟動了國內七省試點,全網能耗降低35%。
中興利用軟件升級的方法快速部署,根據4G時代積累的大數據,AI可以預判5G用戶行為,算出什麼時候關斷,關到什麼程度。
同時,中興在基站信號水平覆蓋的基礎上提高垂直覆蓋率,在中央商務大樓場景下效果明顯,雖然單站每天只能節電2度左右,但從10個省份的年度數據來看,一年節電36萬度。
值得一提的是,中興自研的7nm芯片使其基站設備縮小到18升,重量也減少了近一半,只有20公斤重,功耗也隨著體積同步降低。
諾基亞貝爾採用的也是載波自動關斷、5G天線角度自動調整以及智能開關等節能解決方案。
由此可見,5G設備廠商雖然在軟硬件升級方面略有不同,但採用的主流解決方案都是閒時降頻關斷,普遍可降耗20%-30%,在中國鐵塔和運營商看來,這也是最快實現全網部署且效果明顯的節能方案。
5G基站閒時休眠不再是一個偷偷摸摸的行為,若5G是新基建的車頭,那麼“電老虎”攔的是新基建整部列車。