华为践行“双碳”目标 打造绿色5G网络

5G全球商用以来，带来了消费者体验的提升以及行业使能平台业务的破局，在用户规模、网络覆盖、终端发展等方面取得了超出预期的进展。

 

然而，自去年我国提出2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”的“双碳”目标后，“双碳”战略为中国减排脱碳之路按下加速键，5G作为使能、驱动全社会发展的关键产业，虽然自身在全球碳排放总量占比中并不大，但同样面临着艰巨的减排任务和挑战。通信行业依据巴黎协定需在2020年到2030年减排45%。如何让5G更加绿色已成为共识。

 

华为常务董事、运营商BG总裁丁耘指出，5G已成为无线产业增长的新引擎。为了满足数据流量快速增长的需求，在保障用户体验的基础上，我们需要通过在“供电、配电、用电、管电”等4个方面的持续创新，打造性能节能双优的绿色5G网络。

 

5G兑现商业价值

 

2021年正值5G发展的关键时期，全球很多国家都已经部署了相当规模的5G网络，全球移动供应商协会（GSA）最新报告显示，截至9月底，全球5G商用网络数量已达180张，分布在72个国家和地区。

 

在国内，数据显示，截至8月，已累计建成5G基站103.7万座，占全球5G基站总数超过70%。5G网络已覆盖全国所有的地级市，以及95%以上的县城城区和35%的乡镇镇区，5G用户突破5.39亿，渗透率超过35%。在用户快速增长的同时，5G用户ARPU值也保持了正增长，平均增长幅度为4.9%。

 

“对于5G产业来说，我们需要讨论的问题已经不是‘是否要部署5G’，而是‘能否从5G发展中兑现商业价值’。”在2021全球移动宽带论坛上丁耘说道。

 

华为轮值董事长胡厚崑认为，5G的发展速度远超预期。目前，全球5G用户数超过5亿。在消费者领域，5G达成了速率的10倍提升，并带来了VR和360度视频直播等新应用。在企业市场领域，目前全球已经开展了10000多个5G to B项目，不断孵化5G业务创新。在制造、采矿、港口等领域，已经开始推广复制。

 

在运营商方面，中国、韩国、科威特等5G发展较快的国家和地区的运营商，通过快速完成全国连续覆盖，提供一致性用户体验；灵活的套餐设计；以千兆跨代体验为标准，推动网络持续演进等方面的努力，均取得了瞩目的商业回报。可以说，5G已成为运营商收入和利润增长的新引擎。以中国为例，在不到18个月的时间里，已经部署了超过百万个5G基站，中国运营商今年上半年实现了收入增长13%，利润增长11%。

 

丁耘指出，只要足够多的用户使用5G，5G用户渗透率足够高，一定会在商业价值上有所体现。按照创新扩散理论，一旦达到20%的临界点，将进入快速增长阶段。从中国、韩国等国家的5G用户渗透率来看，无一例外，都超过了20%这一临界点，通过高质量5G用户，加速用户迁移和流量增长，实现商业正循环，从而兑现5G的商业价值。

 

追求绿色5G

 

5G的规模应用使得无线网络的能耗将随着流量节节攀升，网络的能耗也将增长数十倍。GSMA报告曾指出，目前全球TOP10运营商的年电费总额为140亿美元，若按现有能源设备效率，加之现阶段全球主要依靠火力发电，以中国网络耗电年总量超过500亿度电为例，5G网络到来后，预计中国网络耗电将超过1000亿度，造成年272亿千克碳排放。

 

丁耘表示，高质量的5G网络会让用户越来越爱使用无线连接，用户DoU（平均每户每月上网流量）将快速增长，我们预计到2030年，DoU将会达到600GB。如果我们保持现有网络能效，无线网络的能耗也将增长数十倍，这显然不符合全社会节能减排的大趋势。

 

“5G网络建设过程中，在保障网络质量和用户体验的基础上，也需要同时关注绿色低碳，保障5G网络性能节能双优。”丁耘强调。

 

据统计，现在有78个国家明确提出碳中和的目标，32个运营商积极主动地提出来运营商支持国家和业界实现“双碳”目标。其中国内，各大电信运营商也纷纷发布各自碳达峰、碳中和绿色行动计划。2021年6月，中国联通提出：力争到2023年能源消费总量增幅达到峰值，2028年碳排放总量提前达峰。

 

2021年7月，中国移动提出：2025年在公司电信业务总量增加1.6倍的情况下，碳排放总量控制在5600万吨以内的目标。

 

2021年8月，中国电信提出：“十四五”期间，实现4G/5G网络共建共享节电量超过450亿度，新建5G基站节电比例不低于20%。

 

“供-配-用-管”

 

为了实现“双碳”目标，仅仅依靠运营商是不可能短时间内完成的，需要通信行业全产业链的努力。

 

导致5G能耗高的原因主要有三方面：配套设备增多、设备天线数多、站点密集。5G总体能耗集中在基站、传输、电源和机房空调四部分，其中基站的电费支出占整体网络能耗的80%以上。

 

华为常务董事、ICT基础设施业务管理委员会主任汪涛指出，在全连接的数字世界，网络的流量将会增长100倍。我们不能够让网络的能耗也同步有这么大的增长，能耗要维持稳定，让我们的网络变得更绿色，但同时能够提升它的性能100倍，以后能效将会成为跟性能同等重要的基站指标。

 

丁耘表示，作为通信行业的参与者，华为一直以来秉持绿色理念，通过解决方案持续创新，从“供-配-用-管”四个方面，实现基站全流程低碳节能，绿色供电改善电力供给结构，高效配电支撑网络平滑演进，极简用电最大化通信主设备能耗占比，并引入人工智能，比特管理瓦特，实现整网走向联动，与运营商一起建设绿色5G网络。

 

在供电方面，通过引入太阳能发电设施，减少电网电力、供电油机的化石燃料消耗，优化基站供电结构，减少碳排放。根据评估，全球65%的区域都适合部署太阳能供电设施，华为提供“杆-柜-站-房”的全场景叠光解决方案，力争让全球一半以上的无线站点都用上光伏能源。

 

在配电方面，华为提供业界领先的高密度电源解决方案，占地面积小，可以做到一站一柜、一站一刀，电源转换效率更是高达98%。

 

在用电方面，华为一直以来通过站点形态的重构，提供全场景高集成度极简站点解决方案，提高站点能效，把每一度电用在刀刃上。简单来说，极简站点的理念就是机房集中部署，室外柜替代室内机房，抱杆替代室外柜。

 

传统室内站，只有约60%电力是用于通信主设备，剩余40%的能源消耗是用在站点空调等配套设备上。在光纤丰富的场景，我们可以把BBU设备集中部署，减少90%的空调等配套，站点能效可达到95%；在楼顶站场景，我们把机房变成一个柜子，就可以实现90%的站点能效；而在杆站场景，提供零占地面积的SuperBlade杆站解决方案，能源效率可以达到97%。极简站点需要5G基站有源、无源设备都高集成度化。

 

最后，通过无线业务与“供-配-用”的联动，用信息流驱动能量流，实现能源的高效利用，进而达成整网节能的目标。

 

丁耘表示，其实，每一代通信制式都通过技术突破，实现网络容量倍增，大幅提升能效，也就是说5G比之前每一代制式都要绿色，这主要得益于大带宽和多天线等技术的引入。华为通过在高效功放、仿生散热等方面的技术突破，不断提高射频模块的集成度，降低大带宽和多天线的部署难度，最大化功率资源利用率。

 

丁耘表示，华为已经在100多个国家部署了低碳站点解决方案，包括沙特、希腊、巴基斯坦、瑞士等，累计帮助运营商减少了4000万吨二氧化碳排放。华为将一直秉持绿色理念，通过解决方案的持续创新，与全球运营商一起建设绿色5G网络。