要高效用电,也要绿色发电,华为“零碳网络”是什么样的解决方案?

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Vodafone提出2025年实现100%可再生能源供电,Orange提出2040年实现碳中和,Telefonica提出2025年温室气体减排39%.......当前,在全球积极推动碳中和的大趋势下,全球领先运营商纷纷启动低碳行动计划,以履行社会责任和降低不断增长的网络能耗成本。

“零碳网络已成为全球领先运营商的重要战略目标,但当前能源基础设施建设模式导致能耗高、OPEX高,亟需改变。”2021年2月24日,在2021 MWC上海大会期间,华为副总裁兼数字能源产品线总裁周桃园指出了当前运营商能源基础设施面临的发展趋势与挑战,并发布了“数字能源零碳网络解决方案”,以帮助运营商实现网络低能耗、低碳化。

改变能源基础设施建设模式,让网络用电更高效

据预测,若依旧采用现有的能源基础设施部署方式,随着5G网络部署和业务发展不断推进,到2025年,某运营商的移动网络的OPEX支出将比2019年增加34%,其中大部分的OPEX支出来自电费。面向未来,运营商一边面临网络能耗上升带来的成本压力,一边背负着减少碳排放的社会责任,该如何应对?答案是——改变几十年来几乎没有变化的能源基础设施部署模式。

过去几十年来,运营商的能源基础设施一直采用“攒机”式建设,东市买电池,西市买模块,南市买空调……然后再将各个部件攒起来组合,没有实现真正的系统集成,也导致了多系统烟囱林立,从而造成了资源浪费,供电效率低等问题,确实应该变一变了。

对此,华为给出的解决办法是:以极简站点、极简机房、极简绿色数据中心以及无处不在的绿电,助力网络高效用电,最终帮助运营商实现零碳网络。

极简站点:以柜替房,以杆替柜

以前的基站站点,大多采用房站形式来放置通信设备和电源系统,并配置房间级空调为房间里的设备持续制冷,这种部署方式不但占地面积大,土建和租金成本高,而且效率低,电费成本高,尤其是空调,占据了站点电费成本的40%以上。

3.1

随着通信和能源设备越来越高密化、小型化,华为推出了“以柜替房,以杆替柜”的极简站点方案:通过“一站一柜”代替“室内房站”,可将站点效率提升30%,并大幅节省站点占地面积;通过“一站一刀”代替“一站一柜”,进而将设备挂杆部署,实现零占地,免租金,免空调,可将站点效率进一步提升7%。

极简机房:新建以柜替房,扩容三免改造

与基站站点一样,网络接入、汇聚和核心等机房同样受制于传统能源基础设施建设模式,存在效率低、占地面积大、升级改造难等问题,且随着5G时代业务增长,对机房资源的需求更大,这些问题将更加突出。对此,华为推出了“新建以柜替房”和“扩容三免改造”的极简机房解决方案,来实现省能耗、省空间、省工程,并提出“优先改造现有机房,尽量避免新建机房”的思路,以充分挖掘存量机房的潜力,降低运营商的投资成本。

3.2

对于扩容机房,极简机房解决方案采用CO-eMIMO、CO CloudLi和57V升压等创新技术,可大大提升能效,将机房能耗降低20%;可将机房占地面积减少70%,从而为扩容其他ICT设备腾出了更多的空间,实现扩容升级免增机房;同时还能免改线缆,免增空调,让部署更快,空间、用电更省。对于新建机房,“以柜替房”能将能效提升30%,还可大幅降低土建投资,提升建设速度。

极简数据中心:四大重构助力能耗更低、建设更快

数据中心是通信网络中的另一个能耗大户,据统计,在典型数据中心的10年生命周期中,电费成本占TCO的60%左右。2018年我国数据中心总用电量超过上海市全社会用电量。随着5G、云计算、人工智能等技术不断融合发展推动千行百业数字化转型,未来对数据中心的规模和数量需求将不断增长,面向未来,如果数据中心部署依然采用传统的分散设计、现场集成和串行式建设模式,这将导致数据中心一直存在的能耗高、建设周期长、平滑扩容难、运维难、可靠性低等问题越来越突出。

因此,与站点和机房一样,未来的数据中心也要改变部署模式——华为提出通过架构重构、供电重构、温控重构、运维重构四大重构来助力数据中心能耗更低,建设更快。

3.3

架构重构,指通过全预制化、模块化方式让数据中心可以像搭积木一样简单、快速建设,可将一个一千机柜规模的数据中心的建设周期从20个月缩短到6个月,还支持按需精准建设和扩容,帮助运营商节省初始投资成本40%;供电重构,指通过高密的电源和锂电模块,以及全链路高效的一体化供电系统设计,实现占地面积节省40%,以及效率提升,并能使能传统被动式维护转变为主动预测性维护,大幅提升供电可靠性;温控重构,指将自然冷源和人工智能技术引入到温控系统,采用间接蒸发冷却和iCooling技术代替传统冷冻水技术,可实现PUE降低17%;运维重构,指以自动驾驶数据中心为目标,用智能运维逐渐替代传统人工运维,来提升资源利用率和运维效率。

全场景叠光,变能源“消费者”为“生产者”

以上方案可帮助运营商大幅减少能源浪费,实现高效用电,但要实现零碳网络这一宏伟目标,光是“高效用电”不够,还需将绿色电力引入到网络。

3.4

今天,全球光伏产业正在加速发展,成本也在持续下降。我们看到医院、学校、商场、街道等越来越多的场景用上了光伏发电,同时光伏发电成本已实现低于市电成本。运营商拥有海量的站点、机房和数据中心,随着5G渗入千行百业,这些站点和机房还将延伸至大量的园区,正好可以利用这些站点资源,通过购买或合资共建的方式在广泛分布的站点上叠加光伏发电,变能源消费者为提供者和生产者,将绿色发电引入全场景,实现无处不在的绿色电力,进一步助力实现零碳网络。

以希腊某运营商为例,其通过站点叠光和“以柜替房”等方案对原有基站站点进行改造后,将每天市电消耗从24小时减少到9小时,实现了节能51%,效果立竿见影。

融合智慧能源云,迈向能源数字化时代

从整体架构看,传统能源基础设施未能实现全网级管控,缺乏对能源的精准配置和高效利用,造成了大量的资源浪费;大量站点的运维工作依靠人工上站巡检、定位问题和处理故障,运维效率低下且成本高。进入5G时代,随着站点数量和规模需求增加,以及站点规模叠光,将导致这些问题更加突出。

因此,要实现零碳网络的目标,还需要构建一张数字化、智能化的能源基础设施网络,以及一个可对全网进行智慧管控的智慧能源云,来对整个能源基础设施进行高效的设备管理、能源调度和能效管理等,从而实现从绿色发电到高效用电的一体化的智慧能源系统,实现整体能效最优,全面迈向能源数字化时代。

3.5

简而言之,从极简站点、极简机房、极简数据中心到绿色发电、智慧能源云,华为“数字能源零碳网络解决方案”提供从绿色发电到高效用电的全场景解决方案,以助力运营商实现低碳可持续发展。面向未来,华为还表示将充分利用其自身在ICT领域长期积累的丰富经验和技术优势,持续推动电力电子技术、通信技术和云与计算技术融合创新,引领能源数字化,建设绿色智能世界。目前,华为数字能源已累计助力实现绿色发电3250亿度,节电100亿度,相当于为地球种植了2.2亿棵树。

来源: 网优雇佣军

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