5G基站成了“电老虎”,如何降低成本?

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5G时代是真的来了!不过,一段时间以来,5G基站耗电量高,电费天价的消息满天飞。

 

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前一段时间,关于洛阳联通在夜间部分时段休眠关闭部分5G基站的消息引发了普遍关注。有媒体探究背后的原因发现主要是由于5G基站的耗电量太大,让运营商难以承受高昂的电费,因此在没有5G用户连接或连接数低于某个阈值就休眠关闭5G基站,由4G+基站提供数据服务。

 

 

近日,国家发改委等十四部委联合发布了关于《近期扩内需促消费的工作方案》的通知,其中提到多个关于5G相关的工作,涵盖基础设施、信息消费、文创、体育等方面。对于5G基础设施,该通知中专门提到:“加快推进5G网络基站建设。通过进一步扩大电力市场化交易、推动转供电改直供电、加强转供电环节价格监管等措施进一步降低5G基站运行电费成本。支持各地在站址资源获取、资金补贴等方面加大对5G网络建设的支持力度。”可以看出,5G能源消耗是政府和业界关注的焦点之一。降低5G基站功耗,是加快5G规模建设、良性发展的必要动作,需要全社会一起协同去解决的困难。

 

 

5G基站耗电量惊人,不降不行!

 

当下,5G网络建设正在如火如荼地快速开展,5G基站也正在变得越来越多。据工信部的数据显示,国内5G基站仍在以每周1万多座的速度增加。

 

伴随着5G基站的增加,5G功耗大,基站耗电量惊人的问题也加速浮出了水面。

 

“我们这儿,平均每个5G基站每天需要用掉65度的电,电价基本上在1元/度左右”,某省级运营商内部负责5G网络建设的人士说道。如此计算,在此一线城市,单个5G基站每天用电成本就是65元。有业内专家测算,预计5G网络电费将达到每年2400亿元,比4G网络高出2160亿元。

 

要知道,2019年三家运营商的净利润之和只在1300亿左右,也就是说,运营商两年净利润只够支付一年多的电费。

 

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(数据来源:前瞻产业研究院)

 

 

政策驱动降低5G基站电费效果明显

 

5G基站的高能耗已毋庸置疑,华为《5G电源白皮书》显示:预计在5G时代,64T64R AAU最大功耗将会达到1000~1400W,BBU最大功耗将达到2000W左右。5G一站多频将是典型配置,预计5频以上站点占比将从2016年的3%增加到2023年的45%,一站多频将导致整站最大功耗超过10kW,10频及10频以上站点功耗超过20kW,多运营商共享场景下,功耗还将翻倍。

 

为了解决5G用电成本高的难题,相关部委、各地政府相继出台政策。简单而言,降低5G用电成本的政策支持主要体现在三方面:

一、推动转供电电改为直供电;

二、调降电费定向支持;

三、地方资金支持。

而转供电改直供电是其中的重点。

 

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目前,5G基站主要采取电网企业直供电、第三方转供电两种供电方式。直供电是电网企业直接提供电力给终端用户,终端用户直接缴纳电费给电网企业;转供电则是由物业公司或产权单位对终端用户进行管理,并代收电费缴至电网企业,电网企业无法做到销售到户、抄表到户、收费到户。转供电改为直供电,对于5G基站电费的下降有明显的效应。“5G基站1元/度电就是在财政补贴后的电费价格”,某运营商人士表示。一般来说,直供电的成本在1元/度。举例来说,此前南方电网深圳供电局透露,截至5月11日,该局已完成5G基站转供电改直供电超2000个,为运营商节约年用电成本约1亿元。

 

实际上,此前广东、重庆、山东、江苏等多个地方政府出台的5G相关政策中,都对供电提出新要求,转供电改直供电成为“主旋律”。

 

 

商业模式探索更为关键

 

在市场经济中,政府的职能更多是规范、引导、监管,而不是直接粗暴地干预市场运作,因此对于降低5G基站用电成本的手段有限,而通过多方合作的商业模式显得尤为关键。

 

从电力企业角度来看,近年来我国电价持续降低,目前已处于国际较低水平,电力企业特别是电网企业盈利空间大幅下降,因此电力企业对降低直供电电价水平没有积极性,主要通过市场化的手段,进行商业模式创新,形成双赢局面。

 

目前,共建共享是5G时代的主流模式,除了中国电信与中国联通以及中国移动与中国广电的共建共享外,与电力、交通、公用设施的共建共享成为探索的方向,这些共建共享模式除了能够大幅度降低基础设施一次性投资的成本外,也在一定程度上降低了用电等运营成本。

 

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从5G能效来看,5G能效远远高于4G,如64T64R的5G基站可支持10Gbps/810W,换算可得能效为0.18W/GB,而4T4R的4G基站的能效为5W/GB。那么,或许可以考虑的是,5G终端在待机、打电话、中低速上网时,优先驻留4G  FDD-LTE  网络,信号盲区少,漫游切换少,耗电量低。在有中高速数据业务需求4G网络无法满足需求时,才自动切换到5G网络。有业内专家建议,通过智能关断载波,按需动态调度,可以大幅度降低5G网络和4G网络的耗电量。尤其是业务量不大的时候,只有少量频段少量载波开启,多数频段多数载波都处于关闭状态,高耗能的TDD载波和天线处于关闭状态,耗电量大幅度下降。

 

在基站节能方面,5G可以采用基站休眠的方案,根据网络话务量的潮汐效应,智能关闭5G、降低发射功率,每天可以节能13.45%左右;也可以不关掉整个基站,只关掉其中的毫米波频段,普通的6GHZ以下的频段也可以关掉部分载频。这种休眠方案需要自适应人工智能技术的支持,对5G基站参数组合进行优化,采用自适应休眠方案,在覆盖范围不变、运营商的服务性能不变的情况下,可以节省15%~25%的基站电力消耗。

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