1、5G 基站有多耗電?保守估計,三大運營商一年需支付 165-215 億元電費,到 2026 年,5G 基站耗電量更將上升至全社會用電量的 2.1%。
2、華為、中興、諾基亞貝爾使用的主流解決方案是閑時讓基站智能休眠,普遍降耗兩至三成。
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,該怎么辦?
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占比約為 0.05%,幾乎可以忽略不計。然而,到 2023 年,5G 基站耗電量預計將占社會用電量的 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%,略高于數據中心(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。此舉卻引發用戶吐槽,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于此。
要知道,2020 年上半年,三家運營商的凈利潤之和只有 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、一站一柜”,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,相當于 3 片傳統電源,好處在于,一個桿站的能力可以對齊一個柜站,將 2G、3G、4G 和 5G 全部集成。桿站優勢在于零占地、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,閑時充電、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,華為試點了一站一柜的模式,1 個新的機柜可以代替 3 個傳統機柜,從實測結果來看,租金和電費可以下降 4400 元/月。
同時,華為在新的機柜里配置了全鏈路智能,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、一站一柜”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,房變柜、柜變桿,節省了占地,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閑時降頻關斷。
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,算出什么時候關斷,關到什么程度。
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。
諾基亞貝爾采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,但采用的主流解決方案都是閑時降頻關斷,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 基站閑時休眠不再是一個偷偷摸摸的行為,若 5G 是新基建的車頭,那么“電老虎”攔的是新基建整部列車。