5G網(wǎng)絡(luò)部署是國家加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點工作任務(wù)之一,因其具備“超高速率、超低時延、超大連接”的技術(shù)特點,可進一步提升用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗,為移動終端帶來更快的傳輸速度,滿足未來萬物互聯(lián)的應(yīng)用需求。但強大的性能也帶來更大的能耗,與4G網(wǎng)絡(luò)相比,5G網(wǎng)絡(luò)需要更高的基站建設(shè)密度來保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋,單站電耗也更高。如何確保重要通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高質(zhì)量推進、降低5G網(wǎng)絡(luò)運營成本,同時減輕電網(wǎng)負荷壓力,助力“雙碳”目標實現(xiàn),成為電網(wǎng)企業(yè)和通信運營商需要共同攻克的新“課題”。
為解決這一難題,從2022年3月起,國網(wǎng)新疆電力牽頭啟動新疆5G基站能耗水平相關(guān)課題研究工作。技術(shù)人員充分借鑒國內(nèi)外相關(guān)經(jīng)驗,通過建立電源管理、負荷調(diào)度、設(shè)備優(yōu)化配置等方面的研究模型,確定了通過降低5G基站空調(diào)耗電量,實現(xiàn)整站能耗水平下降,同時配合電網(wǎng)參與負荷調(diào)控的技術(shù)路線。期間,技術(shù)團隊還在實驗室中搭建了5G基站仿真運行環(huán)境,開展相關(guān)技術(shù)驗證和優(yōu)化。
國網(wǎng)新疆電力技術(shù)人員正在5G基站能效提升項目現(xiàn)場檢查設(shè)備安裝情況。鄭毅 攝
當年7月,項目建設(shè)工作正式啟動,首批選取新疆移動運營的40個5G基站進行節(jié)能降耗與負荷柔性控制能力探索。期間,技術(shù)人員通過安裝現(xiàn)場安裝霧化相變設(shè)備、空調(diào)交互模塊、溫度傳感設(shè)備及云平臺交互模塊,對5G整站的高能耗單元基站(AAU)、機房空調(diào)兩個部分進行改造;配套開發(fā)5G物聯(lián)管理平臺,依托基站溫度場模擬、熱負荷預(yù)測、冷凝水回收相變降溫等技術(shù),實現(xiàn)對基站空調(diào)能耗、站內(nèi)溫度等指標實時監(jiān)測,隨時遠程調(diào)整空調(diào)功率,達到節(jié)能降耗目的。
今年,國網(wǎng)新疆電力將加快推進該項目實施進度,通過積極推廣節(jié)能降耗技術(shù)履行駐疆央企社會責(zé)任,守護新疆綠水青山。項目團隊倒排計劃,克服困難,搶抓工期,最終于今年5月完成項目全部軟硬件開發(fā)建設(shè),同時申報基站群參與負荷管理2項國家發(fā)明專利。
“該項目相當于為數(shù)量龐大的5G基站開啟了‘綠色節(jié)能模式’,在不影響網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的前提下,通過減少基站能耗支出有效降低了5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運營成本。同時,我們這次引入的柔性負荷控制技術(shù),有助于降低電網(wǎng)供電壓力。簡單來說,這就相當于將5G基站降耗節(jié)約下來的電量,重新分配,用來保障其他重要民生領(lǐng)域用戶的用能需要。這對于提升新疆電網(wǎng)用電高峰期的供電保障能力很有幫助。”國網(wǎng)新疆營銷服務(wù)中心電能替代部主任王剛表示。
據(jù)測算,本次改造的40個基站每年可節(jié)約35萬千瓦時(度)電量,這相當于一個普通家庭用戶約170年的用電量(注:根據(jù)國網(wǎng)新疆電力2022年居民用戶年平均用電量統(tǒng)計數(shù)據(jù)折算)。而根據(jù)新疆通信管理局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,目前新疆累計建設(shè)5G基站3.9萬余個,全區(qū)所有地級市城區(qū)、縣城城區(qū)和99.16%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)已實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋。其中“十四五”期間,新疆將部署5G基站61716個。國網(wǎng)新疆電力5G基站能效提升及柔性負荷調(diào)節(jié)示范項目研究成果若進行全面推廣,預(yù)計每年可減少耗電超1.1億千瓦時(度),相當于節(jié)約3.3萬噸標準煤,對保障地區(qū)電網(wǎng)平穩(wěn)運行和“雙碳”目標實現(xiàn)有積極促進作用。
下階段,國網(wǎng)新疆電力將繼續(xù)聯(lián)合合作單位,深化首批試點基站運行試點工作,并根據(jù)試點情況完善技術(shù)方案。盡快形成可推廣、可復(fù)制、可持續(xù)的經(jīng)驗?zāi)J?,助力新疆新型基礎(chǔ)設(shè)施假設(shè)高質(zhì)量推進。