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[分享] 5G时代能源底座正在迎来一场变革

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发表于 2020-9-19 15:23:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
能源是数字化社会的基石,如果没有能源供给,再高速的网络,再丰富的应用,都无从谈起。

如今,在新基建政策引领下,在5G、F5G与AI、云计算、边缘计算等技术融合推动下,一场数字化变革已拉开序幕,那作为基础底座,站点能源又将迎来怎样的变革呢?将如何为数字经济发展注入澎湃动力?

2020年9月10日,以“新基建,新能源”为主题的第五届JDC能源峰会在贵阳举办,来自铁塔公司、运营商、行业客户、华为、标准组织、学术界代表等共聚一堂,共同探讨分享了站点能源创新趋势和实践经验。


5G/F5G时代的能源挑战与发展趋势

自5G商用以来,网络、终端和用户发展齐头并进,全球5G已实现超预期发展,固网领域的F5G也步入快车道,两者正加速推动千行百业数字化,与此同时,能源底座也面临新的挑战和发展趋势。

5G/F5G快速发展,能源底座面临改造难、效率低等挑战

5G/F5G具有大带宽、低时延特征。大带宽意味着需新建海量站点,从站点、接入、汇聚到核心机房也需新增或升级设备,以端到端扩宽管道;低时延意味着网络架构发生空前变化,云端算力、应用将下沉到用户侧以及网络内的接入、汇聚、核心等机房,组成IT与CT设备共存的分布式边缘节点。

这些变化都需新建或改造、升级站点能源,随之带来了工程量大、周期长、成本高等挑战,还存在有限的机房空间难以容纳新增电源柜和备电等问题,严重阻碍了5G/F5G快速部署。

因此,站点能源需向高密集成化、模块化、一体化发展,以尽量做到免改机房、免改市电、免改线缆等,来实现5G/F5G高效部署。

面向后期运营运维,一方面随着网络传输和处理的数据流量倍增,网络整体能耗大幅提升;另一方面由于缺乏对能源高效管控和精准配置又造成了资源浪费,这给运营商带来了越来越大的电费支出压力。

与此同时,由于当前网络能源未能实现完全可管、可视、可控、可预测,导致运维人员多次上站处理以及运维不及时,又存在运维效率低、运维成本高的问题。

因此,能源网络需向高效化、智能化发展。

ICT融合加速行业数字化,带来融合供电新诉求

机房内IT和CT设备共存,供电需求呈现多样化,比如传统CT设备采用直流供电,而IT服务器采用交流供电。若采用传统部署方式,一套设备对应一套供备电,会导致机房内能源系统“烟囱林立”,不仅会占据更多的机房空间,还面临改造难、效率低、演进难等挑战。

随着5G走进千行百业,站点从“通信站”发展为多功能融合的“社会站”,这要求站点能源既能支持多种能源输入复用,又能一体化支持多电压输出,比如为摄像头、传感设备、工业设备等不同设备提供差异化供电。

因此,能源架构需向极简融合、统一管理、全电压制式等方向发展。

全球范围内供电盲区依然存在,全场景数字化需消除能源鸿沟

尽管电力已走进千家万户,但全球范围内依然有9亿人口无法用电,尤其在山区、海岛等偏远场景,供电盲区依然存在。要扫除供电盲区,若采用传统“集中式生产、远距离传输”的大电网供电,存在引电难、引电投资大等问题,为此,以太阳能等可再生能源发电为主的分布式微电网供电已成为发展趋势。同时,为了降低网络能耗成本和履行降低碳排放的社会责任,充分利用太阳能等清洁能源供备电已是全球领先运营商共同的目标。

因此,为消除能源和数字鸿沟,打造低碳、高效的能源体系,推动数字化向全场景延伸,需引入太阳能等新能源技术。


三大战略举措迈向站点能源新时代

面对以上挑战与发展趋势,在本次大会上,华为提出了三大战略举措,并推出了一系列能源解决方案,以助力建设全联接世界,加速行业数字化。

极简、智能、绿色:加5G/F5G不加能源OPEX,极省CAPEX

为解决机房改造难,演进难,运维效率低,运营成本高等问题,华为提出了极简、智能、绿色的5G能源目标网,并面向无线/固网站点、无线/固网接入汇聚机房、核心机房端到端场景推出了全新解决方案,以帮助运营商实现加5G不加OPEX,极省CAPEX。
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极简

针对无线/固网站点,华为5G Power 2.0以一站一柜,一站一刀的极简部署方式,可实现站点极省租金,极省能耗,以及极快部署。

传统站点机房内多柜并立,占地面积大,站点能效低,而“一站一柜”基于高密集成化和全模块化,块头更小能力更大,并引入了智能削峰、智能升压等新技术,可实现一柜替代三柜,帮助运营商在新增5G设备的同时免增租金、免改市电、免改粗线,从而大幅降低TCO,实现5G极简、快速部署。

“一站一刀”将刀片电源挂杆部署,更是实现了零占地、零租金,还能免空调,大幅提升了站点能效SEE。据悉,日本和韩国多家运营商均采用了华为“一站一刀”解决方案。

针对C-RAN集中式机房和边缘节点,华为推出了超级站(MEC)解决方案,其具备四大特点:一是高密大容量,可最小化占地面积,解决了站址难寻、站址空间受限以及租金高的问题;二是超融合,一套系统支持通信设备、IT设备、摄像头等多种设备不同的供电制式,可大大降低工程复杂度和管理难度;三是全面智能化,通过统一平台和内嵌AI智能,能实现从站点到网络、从边缘到云端的自动化管理;四是通过全方位防护具备超高可靠性。

针对接入、汇聚和核心机房,华为推出了极简机房方案。在接入汇聚机房,华为智慧超级站一改传统土建机房或方舱站形式,通过“以柜替房”和“以机柜温控代替机房空调”, 将占地面积从50平米减少到2平米,从而可大幅节省建设成本、租金成本和电费成本。在核心机房,华为极简机房方案通过统一的CO-MIMO和智能储能,一套系统支持多种供电方式,解决了机房内IT与CT设备的能源供给系统烟囱式叠加的问题,可实现免工程改造扩容,并支持面向未来演进。

智能、绿色

为了解决效率低、成本高的问题,华为提出了站点数字化和AI使能能源网络全网智能化的解决方案,以实现绿色节能和高效运维。

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首先是通过站点数字化和功率智能协同对站点全链路进行精准管理,比如可对用电精准测量,可精准智能削峰,可定位低效设备,可按租户、频段、扇区进行精准用电计量等,从而实现站点全链路高效绿色。

其次是通过云化管理、AI、大数据、IoT等技术实现能源网络全网可视、可管、可控、可优,从而实现运维智能管理,以及全网智能化。

通过运维智能管理,网络设备状态、告警、性能指标全面可视,可通过远程智能管理和维护代替上站巡检和维护,并可通过主动预测来提前清除故障隐患,大大减少运维工作量和运维成本。

感知+联接+计算全融合,加速推动行业数字化

全行业正加速推动数字化转型,万物感知、互联、智能的数字世界正快步到来,紧随时代趋势,华为推出了iPoleSite一体化智慧杆站和iSuperSite超级智慧站解决方案,以推动全行业、全场景站点数字化。

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针对油气管道监控、输变电线路监控、边防、环保、高速路、平安城市等典型行业场景,一体化智慧杆基于一体化设计、一个平台和一个管理系统,具备快速部署、灵活组网、适应恶劣环境、智能运维管理等优势,可通过一杆物联接入打通感知、联机、计算的最后一公里延伸。

针对智慧交通、智慧园区等典型行业场景,智慧超级站基于高密度、全模块化和支持全制式供电的统一电源平台设计,可平滑引入太阳能,可实现一站式感知、联接、计算融合部署,具备易建设、租金低、支持全业务和平滑演进等特点,从而可帮助行业加速实现全场景数字化。

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为跨越数字化能源鸿沟,降低用电成本,华为还推出了iPowerMate交流备电宝、MagicPower智慧魔盒电源和iHybridPower数字混合供电方案。iPowerMate就像一个行业充电宝,可经济、高效、便捷地应用于移动备电供电场景;MagicPower以一个盒子提供交流、直流多种制式供电,可解决各种数字化场景中复杂的供电问题;iHybridPower是发供电一站式AI综合能源站,支持太阳能、市电、油机等多种供电输入,同时可面向民生设备、工业设备、ICT设备、专业设备等不同设备提供不同电压的交直流供电输出。

以供电多样化跨越能源鸿沟,引入太阳能发电等清洁能源

为了以供电方式、部署方式多样化跨越能源鸿沟,打造低碳、高效的能源体系,华为推出了iSolar太阳能方案,可实现从站点到机房全场景叠光。相较于传统方案,iSolar发电更多,方案更灵活,维护更智能,比如传统方案下三块太阳能组成一组,而iSolar一块或两块就可成组,部署更灵活。

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值得一提的是,以上所有解决方案都离不开储能,储能是实现5G极简部署以及推动千行百业全场景数字化的关键突破口,为此,华为第五代云锂CloudLi应运而生。
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众所周知,储能经历了第一代铅酸电池、第二代锂电池、第三代普通锂电和第四代智能锂电,如今全球已进入全面锂电时代,但是,当前第四代锂电存在单一备电、人工运维、粗放配置、被动安全等问题,已无法满足5G及行业数字化演进需求,而华为第五代云锂CloudLi基于本地BMS+云BMS,并引入AI、大数据和IoT等技术,可实现全场景联接管理、极简云维、综合储能、精准配置、全方位安全管理和AI储能延寿降折旧,从而可更好的满足行业数字化转型新需求。

回顾2G到4G时代,站点能源结构几乎几十年一成不变。如今进入5G时代,随着网络能力空前提升,网络架构空前改变,以及应用跨越个人和家庭市场边界向千行百业延伸,能源底座也正在迎来一场变革!

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