『网络通信』

节能降碳:当海量通信站点参与能源生产与调节,会发生什么?

“284.4万”。

这是截至今年5月底,全国累计建成的5G基站数量。按照规划,到2025年,中国5G基站数量将超过360万,实现每万人拥有5G基站26个。

持续增加的5G基站数量,无疑意味着更广的5G网络覆盖和更好的用户体验。不过对于电信运营商而言,庞大的基站数量也意味着高昂的成本支出,其中能耗支出是一大项,按当下的基站数量估算,国内运营商每年为此产生的电费总支出为千亿元计。

很明显,节能降碳对电信运营商而言有着极为重要的意义,一方面需要将高企的成本降下来,另一方面也是在双碳战略下应当履行的社会责任。

网络绿色发展是运营商转型的必由之路,全球领先的电信运营商纷纷发布减碳目标,但如何降碳又是摆在面前的现实问题。重要挑战在于5G基站本身的功耗相比过去更高,5G连接数占比不断提升,追求减少绝对能源消耗是一项难以完成的任务,解决问题的关键是提高能源利用效率、扩大清洁能源使用比例,加速站点绿色转型。

我们知道,一直以来运营商都是单一的能源消费者,不过面向未来,利用丰富的站点资源,运营商的角色可以得到转变。

在2023国际数字能源展期间华为召开的绿色网络峰会上,华为数字能源站点能源领域总裁尧权指出,运营商不仅是能源的消费者,也能够成为能源生产者和使能者,无论是进行站点叠光推进绿色供电,还是接入VPP(虚拟电厂)成为能源生产和电力系统的调节器,运营商实现绿色转型和角色转变有更多的空间。

在能源消费环节,高效用电、提效降碳

首先来看,电信运营商作为能源消费者,如何实现最小化能耗?毫无疑问,提升站点能源效率是节能降碳的关键。工信部等七部门联合印发的《信息通信行业绿色低碳发展行动计划(2022-2025年)》,提出到2025年5G基站能效提升20%以上的目标。

一方面这要求站点在建设上采用极简建站,从“房”到“柜”到“杆”,实现网络的快速、简单、高效部署,进而降低能耗。在此方面,华为主张“智简”策略,基于“一站一柜”、“一站一刀”,重构站点极简形态,站点能效从60%提升至97%。在机房建设中,采用室外智慧超级站,以柜部署代替新建机房,站点能源效率提升30PCT;已有机房则用高效、高密室内超级站进行改造,1柜替3柜,能效提升20PCT。

另一方面在将设备和部件高效化的同时,华为运用先进的传感、通信、AI技术,实现能量与信息流的互动,引入三层指标管理体系,实现从站点能源能效到网络能效到网络碳排强度的高效管理,进而实现全网能效可视、可管、可优,从而最大化提高站点能效,实现碳足迹的灵活调度,能量自由流动。

参与能源生产与调节,加速绿色转型

其次来说,电信运营商之所以能够成为能源生产者,关键之处在于其可以充分利用站点、机房、数据中心资源部署光伏,应叠尽叠,最大化能源生产;另一方面,运营商可用丰富的储能参与VPP电力系统调节,从而最大化站点价值,实现ICT绿色转型和角色转变。

在站点叠光方面,不同于传统叠光多盒子拼凑,导致发电效率低下、运维支出较高、安全设计问题突出等,华为开发的iSolar 2.0解决方案,采用高压串联架构、四合一叠光刀片,实现站点叠光极简部署,工程成本节省15%;单独的优化器对每个光伏板独立调优,降低遮挡损失,发电量提升20%;叠加光储协同智能算法,可提升绿电吸收比例到100%。

在站点供电绿色化探索上,华为与国内外众多运营商进行了大量实践。举例来说,在土耳其,电信运营商Turkcell联合华为推动其站点绿色转型,首批绿色站点投入运行后,原本70%的市电可由站点光伏绿电代替,取得了显着的节能降碳效果;在浙江普陀山,浙江移动、移动设计院联合华为站点能源,在缺乏市电的无人岛上部署绿色站点,实现绿色能源系统可以坚持为站点提供20天的不间断供电。

土耳其Turkcell联合华为打造绿色站点
浙江移动、移动设计院联合华为打造无人岛绿色站点

在通信储能参与VPP方面,面对传统方案接入VPP系统不满足调频要求、难以实现商业闭环的问题,华为主张建设高性能通信能源VPP方案,方案以高性能硬件(VPP智能网关和VPP智能锂电)为基础,提升硬件的调节精度和速度,并通过打造高性能软件平台(华为能量管理平台),实现智能协同和E2E性能最优,满足多种VPP业务的SLA要求,多种收益叠加,实现收益最大化。同时支持现网设备平滑叠加,全场景适配。

在虚拟电厂领域,深圳的探索走在国内前列,到2025年,深圳计划建成具备100万千瓦级可调节能力的虚拟电厂。为此,去年12月,华为与深圳虚拟电厂管理中心、中国铁塔、中国电信、中国移动、中国联通等合作伙伴签署六方合作协议,共同探索推动深圳的5G基站储能全部接入电网VPP,华为站点能源参与的首批VPP通信基站或悄然改变着ICT能源基础设施的定位。

用比特管理瓦特,打造安全、稳定、高效的能源供应体系

再者,在助力运营商成为能源的使能者方面,华为致力于将5G、AI、大数据等数字技术与能源技术融合,让瓦特流融合比特流,用比特管理瓦特,提升管理效率和生产效率,为新能源和传统能源行业赋能,助力打造安全、稳定、高效的能源供应体系。

正如华为数字能源技术有限公司总裁侯金龙在2023国际数字能源展期间召开的数字能源论坛上所表示,低碳化、电气化、数字化、智能化是能源演进变革的四大关键路径,能源世界和数字世界将深度融合发展,能源产业进入数字能源新时代。

增比特、减瓦特、降排放,融合数字技术和电力电子技术,不止于通信站点降碳,推动经济社会绿色发展,能源行业的数字化变革始终在路上。

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