2023-05-03 08:05:03 0
數字技術與電力、工業(yè)、建筑、交通等重點碳排放領域深度融合，減少能源與資源消耗。圖為基于5G網絡傳輸條件下的巡檢機器人在青海-河南±800千伏特高壓直流輸電工程豫南換流變電站內巡檢。新華社
本報記者|崔立勇
“5G和大數據中心是這次新加上去的。”一位能源領域的專家告訴本報記者。
專家所說的“新加”是指，從“十一五”開始，工業(yè)、建筑的節(jié)能一直被反復強調，“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要則增加了對5G和大數據中心的相關表述。第三十九章《加快發(fā)展方式綠色轉型》指出：“堅持節(jié)能優(yōu)先方針，深化工業(yè)、建筑、交通等領域和公共機構節(jié)能，推動5G、大數據中心等新興領域能效提升。”
一邊是加速建設蓬勃發(fā)展，一邊是碳達峰碳中和目標下的節(jié)能減排要求，5G和大數據中心的綠色低碳發(fā)展成了繞不開的焦點和重點。
迫在眉睫，要建更要減碳
這位專家分析，我國提出二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值、努力爭取2060年前實現碳中和的宏偉目標，在實現過程中，和長期被深入研究的工業(yè)、建筑等不同，究竟哪些領域是近年來新冒出來的碳排放大戶備受關注，而5G和大數據中心正是其中的關鍵領域，相關產業(yè)的節(jié)能降耗至關重要。
二零二一年10月發(fā)布的《中共中央國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出：“提升數據中心、新型通信等信息化基礎設施能效水平?！?br/>事實上，5G和大數據中心被強大的發(fā)展動力和緊迫的減碳壓力所包圍。國家發(fā)展改革委二零二二年1月的公開資料顯示，“適度超前部署新型基礎設施建設，夯實數字經濟發(fā)展基礎”，“要完善信息基礎設施建設，推進光纖網絡擴容提速、5G商用部署和規(guī)模應用，構建一體化大數據中心體系，抓緊在全國建設10個左右數據中心集群”。
“隨著數字產業(yè)化和產業(yè)數字化的迅猛發(fā)展，數據中心未來10年還將保持過去幾年的較快增長，5G基站的建設預計在2025~2030年間達到高峰。”這位專家估算，屆時數據中心的總電耗較目前增長2~3倍，5G基站的總電耗將擴大7~10倍。
中國工程院院士吳鋒此前預測，2026年我國三大電信運營商的通信設備全部升級為5G后，電力消耗將會達到全國總用電量的2.1%，高于數據中心2%左右的耗電量水平。2020年，我國全社會用電量為7.51萬億千瓦時，即使是一個百分點，也意味著驚人的電量。
一位電力企業(yè)的技術帶頭人告訴本報記者，以5G和大數據中心為代表的新基建作為耗能大戶，減碳任務迫在眉睫。
創(chuàng)新，減排還靠創(chuàng)新
5G和大數據中心在中國高速前行，數字生產力正在提升經濟發(fā)展整體效能。
“4G改變生活，5G改變世界?！比A為無線網絡產品線SRAN領域副總裁段浩告訴本報記者，5G發(fā)展勢不可擋，截至目前，全球建設基站超過190萬座，中國近140萬座基站，全球6.4億5G用戶，中國就占5億，5G正在給生產和生活方式帶來巨大改變。
面對“雙碳”目標，如何在快速奔跑中調整呼吸？中國企業(yè)堅持綠色發(fā)展理念，用科技創(chuàng)新打出一套減碳“組合拳”。
在段浩看來，2030年5G有望“聯接萬物”，5G流量將達2020年的百倍量級。與此同時，必須構建綠色系統(tǒng)，“要避免5G網絡能耗隨著流量線性倍增”。
段浩告訴本報記者，華為通過設備高集成化、站點極簡化、網絡智能化、全生命周期環(huán)保化“四化”構建綠色5G網絡。他舉例說，一天24小時中，業(yè)務有閑時忙時之分，能效也有高低之差。軟件節(jié)能可以在閑時休眠相應的資源，包括載波、通道、符號以及調整發(fā)射功率等。但一直以來，運營商“想用”節(jié)能軟件降低網絡能耗，但又因為擔心關閉網絡資源對網絡性能產生影響而“不敢用”。華為的網絡智能化技術進行AI話務預測、AIKPI尋優(yōu)、AI節(jié)能尋優(yōu)、AI節(jié)能效果預測。在話務突增時，對休眠資源及時喚醒。網絡性能需求發(fā)生變化，及時變更休眠策略，這樣最大化節(jié)能收益，保障網絡性能。
“用新技術把設備做得越來越小，越來越集中化?！倍魏平榻B，5G站點能耗主要來源于空調等外設設備，華為通過站點極簡化，實現機房集中化、站點室外化部署，減少空調使用并補充以液冷等高效散熱技術，實現站點能耗降低30%。
值得注意的是，“極簡”是華為在5G和數據中心共同的低碳選擇?！爸挥邪褦祿行慕ㄔO得更加簡單、更加高效、更加低碳、更加智能，才能實現數據中心可持續(xù)發(fā)展?！比A為數字能源中國區(qū)副總裁、華為數據中心能源軍團中國區(qū)CEO胡春池告訴本報記者。
胡春池表示，傳統(tǒng)的數據中心是個復雜的系統(tǒng)，華為極簡數據中心解決方案實現了基于架構、溫控、供電和營維四個維度的“重構”，打造不一樣的下一代數據中心。
據介紹，傳統(tǒng)的數據中心建設要經歷“先蓋房子、后做裝修、采購部件、設備入場、現場集成”這一繁瑣而耗時的過程，建設普遍長達20個月以上，且實際PUE（電能利用效率）難以達到預期。華為改用全模塊化、全預制化的解決方案，將數據中心建設周期縮短至6個月，保障實際PUE與初期設計一致。
在廣東深圳，千柜數據中心已實現6個月完成交付，樂高式的設計按需而建，進一步實現垂直彈性擴容，初始投資下降40%。在廣東省第二人民醫(yī)院，采用華為的技術進行智能化改造后，PUE從2.0降低至1.5以下，數據中心每天節(jié)省的電量相當于一個普通病房兩年的用電量。
企業(yè)的實踐印證了中國工程院院士鄔賀銓日前接受媒體采訪時所說——“要著力降低信息技術產業(yè)自身的能耗，包括5G能耗以及數據中心能耗，著重通過科技創(chuàng)新實現自身節(jié)能減排?！?br/>一位長期研究氣候變化的專家告訴本報記者，全球多個領域的知名企業(yè)和金融機構在碳達峰碳中和領域都在積極行動，特別是有影響力和社會責任感的成為創(chuàng)新先鋒?！捌髽I(yè)自身激勵非常重要?！边@位專家表示。
一業(yè)帶百業(yè)，算一筆大賬
新基建的減碳，是大事也要算大賬。例如，傳統(tǒng)的數據中心機房UPS采用鉛酸電池，體積大，重量重，壽命短。改用智能鋰電，能量密度一下子提升3倍，循環(huán)充放電次數增加10倍，節(jié)省70%的空間資源，帶來的碳減排量不言而喻。
對于新基建的減碳，段浩關注“能耗”，更看重“能效”。他向本報記者解釋，能效兼顧性能與節(jié)能，是度量綠色移動網絡的“標尺”，華為一直致力于使用更少的能量來傳遞、處理和存儲更多的信息。以5G為例，每比特能耗大約只有4G的1/10，但可以提供30倍的4G容量。
二零二一年12月，國家發(fā)展改革委、中央網信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯合印發(fā)《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發(fā)展實施方案》，提出提高算力能效、利用綠色能源，“在數據中心、5G實現綠色高質量發(fā)展基礎上，全面支撐各行業(yè)特別是傳統(tǒng)高耗能行業(yè)的數字化轉型升級，助力實現碳達峰總體目標，為實現碳中和奠定堅實基礎”。
不難看出，新基建是支撐經濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略資源和公共基礎設施。數據中心帶來可觀的能源消耗，但在數字化轉型加速的大方向下，數據中心也是智能世界的底座。新基建不僅要算自身的節(jié)能降耗賬，還要以更宏觀的視野細算給經濟社會發(fā)展帶來的節(jié)能賬和提效賬。
全球移動通信系統(tǒng)協會（GSMA）發(fā)布的報告指出，在歐洲和北美，移動通信技術對社會節(jié)能減排的貢獻在2019年達到1這意味著移動通信每消耗1度電，社會用電降低10度。這一比例2025年將達到120。
二零二一年7月，中國移動公布的碳達峰碳中和行動計劃白皮書顯示，“十三五”期間中國移動通過移動通信的建設跟各個行業(yè)的融合創(chuàng)新，助力社會碳減排量超過8億噸。
二零二一年12月，中國信通院發(fā)布的《數字碳中和白皮書》指出，數字技術能夠與電力、工業(yè)、建筑、交通等重點碳排放領域深度融合，減少能源與資源消耗，促進傳統(tǒng)產業(yè)能源優(yōu)化、成本優(yōu)化、風險預知及決策控制，整體上實現節(jié)能降本增效提質。
數字化正成為我國實現“雙碳”目標的重要路徑。《中共中央國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出：“推動互聯網、大數據、人工智能、第五代移動通信（5G）等新興技術與綠色低碳產業(yè)深度融合。”
“我們調研節(jié)能多年，現在要發(fā)現10%的節(jié)能幅度案例得用顯微鏡去找，但是數字化就可以釋放這么大的潛力?！睂＜彝ㄟ^對一家企業(yè)的分析表示，數字化轉型對企業(yè)的能效提升作用非常顯著。
“一滴水不融入大海很容易干涸，華為希望和各個行業(yè)一起為中國實現雙碳目標共同努力?！倍魏票硎荆禄ㄒ闇嗜绾沃θ袠I(yè)節(jié)能減碳，支撐全社會綠色轉型。
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