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數(shù)字技術(shù)與電力、工業(yè)、建筑、交通等重點(diǎn)碳排放領(lǐng)域深度融合，減少能源與資源消耗。圖為基于5G網(wǎng)絡(luò)傳輸條件下的巡檢機(jī)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(nèi)巡檢。新華社
本報(bào)記者|崔立勇
“5G和大數(shù)據(jù)中心是這次新加上去的。”一位能源領(lǐng)域的專家告訴本報(bào)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(fù)強(qiáng)調(diào)，“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要?jiǎng)t增加了對(duì)5G和大數(shù)據(jù)中心的相關(guān)表述。第三十九章《加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型》指出：“堅(jiān)持節(jié)能優(yōu)先方針，深化工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域和公共機(jī)構(gòu)節(jié)能，推動(dòng)5G、大數(shù)據(jù)中心等新興領(lǐng)域能效提升?！?br/>一邊是加速建設(shè)蓬勃發(fā)展，一邊是碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下的節(jié)能減排要求，5G和大數(shù)據(jù)中心的綠色低碳發(fā)展成了繞不開的焦點(diǎn)和重點(diǎn)。
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(dá)到峰值、努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的宏偉目標(biāo)，在實(shí)現(xiàn)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(lǐng)域是近年來新冒出來的碳排放大戶備受關(guān)注，而5G和大數(shù)據(jù)中心正是其中的關(guān)鍵領(lǐng)域，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的節(jié)能降耗至關(guān)重要。
二零二一年10月發(fā)布的《中共中央國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》提出：“提升數(shù)據(jù)中心、新型通信等信息化基礎(chǔ)設(shè)施能效水平?！?br/>事實(shí)上，5G和大數(shù)據(jù)中心被強(qiáng)大的發(fā)展動(dòng)力和緊迫的減碳?jí)毫λ鼑?。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(chǔ)設(shè)施建設(shè)，夯實(shí)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)”，“要完善信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)光纖網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容提速、5G商用部署和規(guī)模應(yīng)用，構(gòu)建一體化大數(shù)據(jù)中心體系，抓緊在全國建設(shè)10個(gè)左右數(shù)據(jù)中心集群”。
“隨著數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)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(shè)預(yù)計(jì)在2025~2030年間達(dá)到高峰?！边@位專家估算，屆時(shí)數(shù)據(jù)中心的總電耗較目前增長2~3倍，5G基站的總電耗將擴(kuò)大7~10倍。
中國工程院院士吳鋒此前預(yù)測(cè)，2026年我國三大電信運(yùn)營商的通信設(shè)備全部升級(jí)為5G后，電力消耗將會(huì)達(dá)到全國總用電量的2.1%，高于數(shù)據(jù)中心2%左右的耗電量水平。2020年，我國全社會(huì)用電量為7.51萬億千瓦時(shí)，即使是一個(gè)百分點(diǎn)，也意味著驚人的電量。
一位電力企業(yè)的技術(shù)帶頭人告訴本報(bào)記者，以5G和大數(shù)據(jù)中心為代表的新基建作為耗能大戶，減碳任務(wù)迫在眉睫。
創(chuàng)新，減排還靠創(chuàng)新
5G和大數(shù)據(jù)中心在中國高速前行，數(shù)字生產(chǎn)力正在提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展整體效能。
“4G改變生活，5G改變世界?！比A為無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線SRAN領(lǐng)域副總裁段浩告訴本報(bào)記者，5G發(fā)展勢(shì)不可擋，截至目前，全球建設(shè)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(chǎn)和生活方式帶來巨大改變。
面對(duì)“雙碳”目標(biāo)，如何在快速奔跑中調(diào)整呼吸？中國企業(yè)堅(jiān)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(lián)接萬物”，5G流量將達(dá)2020年的百倍量級(jí)。與此同時(shí)，必須構(gòu)建綠色系統(tǒng)，“要避免5G網(wǎng)絡(luò)能耗隨著流量線性倍增”。
段浩告訴本報(bào)記者，華為通過設(shè)備高集成化、站點(diǎn)極簡化、網(wǎng)絡(luò)智能化、全生命周期環(huán)?；八幕睒?gòu)建綠色5G網(wǎng)絡(luò)。他舉例說，一天24小時(shí)中，業(yè)務(wù)有閑時(shí)忙時(shí)之分，能效也有高低之差。軟件節(jié)能可以在閑時(shí)休眠相應(yīng)的資源，包括載波、通道、符號(hào)以及調(diào)整發(fā)射功率等。但一直以來，運(yùn)營商“想用”節(jié)能軟件降低網(wǎng)絡(luò)能耗，但又因?yàn)閾?dān)心關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生影響而“不敢用”。華為的網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)進(jìn)行AI話務(wù)預(yù)測(cè)、AIKPI尋優(yōu)、AI節(jié)能尋優(yōu)、AI節(jié)能效果預(yù)測(cè)。在話務(wù)突增時(shí)，對(duì)休眠資源及時(shí)喚醒。網(wǎng)絡(luò)性能需求發(fā)生變化，及時(shí)變更休眠策略，這樣最大化節(jié)能收益，保障網(wǎng)絡(luò)性能。
“用新技術(shù)把設(shè)備做得越來越小，越來越集中化?！倍魏平榻B，5G站點(diǎn)能耗主要來源于空調(diào)等外設(shè)設(shè)備，華為通過站點(diǎn)極簡化，實(shí)現(xiàn)機(jī)房集中化、站點(diǎn)室外化部署，減少空調(diào)使用并補(bǔ)充以液冷等高效散熱技術(shù)，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)能耗降低30%。
值得注意的是，“極簡”是華為在5G和數(shù)據(jù)中心共同的低碳選擇。“只有把數(shù)據(jù)中心建設(shè)得更加簡單、更加高效、更加低碳、更加智能，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展。”華為數(shù)字能源中國區(qū)副總裁、華為數(shù)據(jù)中心能源軍團(tuán)中國區(qū)CEO胡春池告訴本報(bào)記者。
胡春池表示，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，華為極簡數(shù)據(jù)中心解決方案實(shí)現(xiàn)了基于架構(gòu)、溫控、供電和營維四個(gè)維度的“重構(gòu)”，打造不一樣的下一代數(shù)據(jù)中心。
據(jù)介紹，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)要經(jīng)歷“先蓋房子、后做裝修、采購部件、設(shè)備入場(chǎng)、現(xiàn)場(chǎng)集成”這一繁瑣而耗時(shí)的過程，建設(shè)普遍長達(dá)20個(gè)月以上，且實(shí)際PUE（電能利用效率）難以達(dá)到預(yù)期。華為改用全模塊化、全預(yù)制化的解決方案，將數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期縮短至6個(gè)月，保障實(shí)際PUE與初期設(shè)計(jì)一致。
在廣東深圳，千柜數(shù)據(jù)中心已實(shí)現(xiàn)6個(gè)月完成交付，樂高式的設(shè)計(jì)按需而建，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)垂直彈性擴(kuò)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(shù)進(jìn)行智能化改造后，PUE從2.0降低至1.5以下，數(shù)據(jù)中心每天節(jié)省的電量相當(dāng)于一個(gè)普通病房兩年的用電量。
企業(yè)的實(shí)踐印證了中國工程院院士鄔賀銓日前接受媒體采訪時(shí)所說——“要著力降低信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)自身的能耗，包括5G能耗以及數(shù)據(jù)中心能耗，著重通過科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)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(bào)記者，全球多個(gè)領(lǐng)域的知名企業(yè)和金融機(jī)構(gòu)在碳達(dá)峰碳中和領(lǐng)域都在積極行動(dòng)，特別是有影響力和社會(huì)責(zé)任感的成為創(chuàng)新先鋒?！捌髽I(yè)自身激勵(lì)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(shù)據(jù)中心機(jī)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(shù)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(duì)于新基建的減碳，段浩關(guān)注“能耗”，更看重“能效”。他向本報(bào)記者解釋，能效兼顧性能與節(jié)能，是度量綠色移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的“標(biāo)尺”，華為一直致力于使用更少的能量來傳遞、處理和存儲(chǔ)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(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》，提出提高算力能效、利用綠色能源，“在數(shù)據(jù)中心、5G實(shí)現(xiàn)綠色高質(zhì)量發(fā)展基礎(chǔ)上，全面支撐各行業(yè)特別是傳統(tǒng)高耗能行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰總體目標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)碳中和奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)”。
不難看出，新基建是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略資源和公共基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)據(jù)中心帶來可觀的能源消耗，但在數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速的大方向下，數(shù)據(jù)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(xì)算給經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來的節(jié)能賬和提效賬。
全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì)（GSMA）發(fā)布的報(bào)告指出，在歐洲和北美，移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)社會(huì)節(jié)能減排的貢獻(xiàn)在2019年達(dá)到1這意味著移動(dòng)通信每消耗1度電，社會(huì)用電降低10度。這一比例2025年將達(dá)到120。
二零二一年7月，中國移動(dòng)公布的碳達(dá)峰碳中和行動(dòng)計(jì)劃白皮書顯示，“十三五”期間中國移動(dòng)通過移動(dòng)通信的建設(shè)跟各個(gè)行業(yè)的融合創(chuàng)新，助力社會(huì)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(shù)字碳中和白皮書》指出，數(shù)字技術(shù)能夠與電力、工業(yè)、建筑、交通等重點(diǎn)碳排放領(lǐng)域深度融合，減少能源與資源消耗，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)能源優(yōu)化、成本優(yōu)化、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)知及決策控制，整體上實(shí)現(xiàn)節(jié)能降本增效提質(zhì)。
數(shù)字化正成為我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要路徑?！吨泄仓醒雵鴦?wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》提出：“推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、第五代移動(dòng)通信（5G）等新興技術(shù)與綠色低碳產(chǎn)業(yè)深度融合?！?br/>“我們調(diào)研節(jié)能多年，現(xiàn)在要發(fā)現(xiàn)10%的節(jié)能幅度案例得用顯微鏡去找，但是數(shù)字化就可以釋放這么大的潛力?！睂＜彝ㄟ^對(duì)一家企業(yè)的分析表示，數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)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(gè)行業(yè)一起為中國實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)共同努力。”段浩表示，新基建要瞄準(zhǔn)如何助力全行業(yè)節(jié)能減碳，支撐全社會(huì)綠色轉(zhuǎn)型。