联接和计算唯有绿色才有意义 华为三层级高效打造端到端绿色能源网络

6月18日专稿（蒋均牧）人类文明加速奔向智能时代的今天，正是践行绿色节能减排的最佳时机。

ICT行业是未来智能世界的基石，也是一个能耗和碳排“大户”。国际科学与工程学会（WSEAS）数据显示，ICT行业占到全球总用电量的2%，并且这个比例还在迅速增加，预计到2030年将达到5%。还ICT基础设施以“绿色”，不仅有其突出的经济意义，更与社会的可持续发展息息相关。

移动通信技术代际的交替，令绿色节能减排的行业诉求变得更为迫切。一方面，5G部署将提高行业的能源效率，每比特能耗仅为4G的十分之一；另一方面，由于可预见的数十倍的流量增长，5G网络亦将造成一定规模的能耗增加。唯有从大规模建设之初就着手解决，才能有所成效。

“能力越大责任越大”，华为作为行业领导者围绕于此早已展开了行动。除了做好自身及其供应链的各项绿色节能减排工作外，其数字能源部门以“以客户为中心”的创新为牵引，致力于提供绿色发电、高效用电的产品和解决方案，并积极加强与产业界及相关利益方的合作，为全世界绿色节能减排持续贡献力量，华为站点能源领域总裁彭建华在接受C114连线采访时表示。

“过去作为配套存在的能源设备现在成为了网络的基石，随着5G'飞入'千家万户、千行百业，ICT进一步融合，站点能源的价值不辩自明。同时我们也相信，智能时代的联接和计算唯有绿色，才有意义。”他以此打开了话匣。

迈向绿色世界：节能减排大势所趋

从“天人合一”到“人定胜天”、再到“与自然和谐共生”，人类对大自然的态度由“知其然不知其然所以然”的敬畏变更为“知其然亦知其所以然”的敬畏，经历了一个螺旋上升的过程。

然而，进入21世纪第三个十年，气候变化、冰川融化、雾霾、生物圈崩溃等种种挑战依然存在。所幸的是，绿色节能减排在各国政府、国际组织的关注下已经掀起了全球性浪潮，而科技的进步令我们有可能弥合生存环境所遭到的破坏。

2020年1月，欧洲议会以压倒性多数的优势通过《欧洲绿色协议》，开启“绿色新政”。旨在到2050年，将欧洲建成全球首个“碳中和（即二氧化碳净排放量降为零）”的大洲。我国政府自2006年开始就将节能减排写入每五年的规划纲要，经过十数年发展已经取得了令世界瞩目的成就。

将视线投放到ICT行业，全球移动通信协会（GSMA）、国际电信联盟（ITU）、全球电子可持续发展倡议组织（GeSI）和科学碳目标倡议组织（SBTi）于2020年2月末发布了布基于科学的减排目标（SBT），致力于到2050年帮助移动产业实现净零碳排放，占全球30%移动连接数的29家运营商加入其中。沃达丰此前亦承诺到2025年将其碳足迹减少一半，并从可再生能源中购买所有电力。

在这样的背景下，刚刚更名的华为数字能源产品线（原为网络能源产品线）致力于从绿色发电和高效用电两方面发力，推动能源生产向清洁能源、可再生能源转变，推动能源利用从粗放型向高效型转变。彭建华介绍说，华为数字能源目前已形成光伏、通信能源、数据中心能源、汽车能源四大聚焦方向。其中，面向通信领域，融合电力电子和数字技术，立足“部件高效、系统高效、协同高效”三层级打造绿色网络能源，以实现“比特管理瓦特，0比特0瓦特”。

据透露，截至2020年第一季度，华为数字能源累计节电达到2730亿度，累计减少二氧化碳排放1.7亿吨，相当于植树2.2亿棵。

三层级高效：打造端到端绿色能源网络

走过商用元年，5G在2020年进入到大规模部署的关键阶段。全球移动设备供应商协会（GSA）最新数据显示，截至5月中旬，有80家运营商已在全球42个国家和地区推出了符合3GPP标准的商用5G服务；有384家运营商正在投资5G网络，这些网络处于测试、试验、试点、规划或实际已经部署等不同状态。在国内，据统计目前已完成20万站建设，预计到今年年底将会建成80万站，覆盖全国超过340个城市。

“4G改变生活，5G改变社会”，作为万物互联的智能世界的关键使能技术，5G的属性已远远超出ICT本身，其本身的先进性亦毋庸置疑，每比特能耗也远优于4G。但站点叠加5G后，将给供备电基础设施带来一系列挑战，包括市电容量不足、电源容量不足、电池备电不足、无法满足高功率AAU拉远供电等。

“华为基于对5G网络演进的深刻理解和业界成功实践，结合领先的基础材料科学，融入功率、电力电子、热力学、物联网、AI等关键技术，从部件到网络，提出了'极简、智能、绿色'的通信能源目标网建网思路，并推出全新一代的5G Power站点能源解决方案、CO-MIMO机房全场景解决方案。”彭建华娓娓道来。

首先，传统电源只聚焦“整流效率”一个环节，对于其他供电环节，则受限于架构和能力无法兼顾，华为数字能源从“部件、站点、网络” 三层级着手，打造端到端绿色高效网络，支持社会可持续发展、运营商5G商业成功。具体来说，在部件层级，依托业界最高效98%整流技术、材料耐热技术和相变散热温控技术，单个典型站点每年可省电5000度；在站点层级，通过老旧低效改造、室内改室外等措施，结合AI加持的iSolar数字化叠加太阳能、超级快充、智能网管调度及智能协同等技术，可助力运营商实现站站无油、站站叠光，典型站点可节能50%以上；在网络层级，基于云化的智能网管，实现市电、电源、储能、负载之间的整网智能协同，精准识别低能效站点，实现整网站点精准能效管理和能耗优化。

同时，智能化升级是华为数字能源近年来的一大发力点，利用AI、大数据、物联网等数字技术，其解决方案实现了能源与业务的实时联动、全局管理，从而做到站点能源的功率智能和运维智能，驱动能源网络走向全面智能化--在功率侧，开发出智能升压、智能削峰、精准备电、精准下电、智能混搭等功能；在运维侧，推出每比特能耗可视的站点能源整网数字化看板、智能防盗、远程维护等功能。

此外，为给5G多频演进预留未来扩容空间、设备空间，实现平滑扩容节省投资成本，华为不断突破功率密度极限，促进电源与储能持续向高密化演进。在不同场景下实现免市电改造、免建机房、免增机柜、免换线等，助力5G快速部署，实现端到端TCO最优。

5G Power：站点能源从“功能机”到“智能机”的跨越

在2018年10月的全球ICT能效峰会上，华为面向全球运营商发布了业界首个全系列5G Power解决方案，为网络演进提供最佳的能源解决方案。

彭建华指出，与传统“头痛医头、脚痛医脚”的电源方案相比，华为5G Power通过引入AI以及一系列创新手段以打造全场景统一供电平台，引领“一站一柜，一站一刀”的建站模式，帮助运营商更快、更省、更简单地建设和运营5G网络，从而实现了通信电源从“功能机”向“智能机”的跨代转型。

在绿色节能减排方面，除了更高电源模块效率，华为5G Power还可以通过升压减少二级损耗，使全链路能效提升3%；通过精准温控、按需供冷，再助力站点能效提升5%。同时，该方案采用模块化设计、支持太阳能供电接入，且运用业界领先的MPPT技术配合华为自研的高效太阳能模块，可比传统太阳能方案多输出30%的电量，更高效地利用阳光。

根据实际测算结果，华为5G Power可帮助单个站点降低改造成本超过1.25万元，每年节电4130度，减少1125千克碳排放。凭借对移动网络节能减排的卓越贡献，该方案荣获了2019年国际电信联盟可持续发展大奖。而根据华为最新发布的年报，截至2019年，华为5G Power已在全球84家运营商规模部署。

值得一提的是，华为引领的智能锂电在5G Power解决方案里面扮演非常重要的角色，可以称作“电能银行”。“功能机”时代，站点的备电主要是铅酸电池，功能就是简单的备电。在“智能机”时代，智能锂电不仅取代了铅酸还取代了普通锂电，除了带来体积小、寿命长、重量轻等收益，更与智能电源协同起来，实现更多智能化的收益。电能储存在智能锂电之中被循环利用起来，就如同“钱”存在银行中再循环流动，从而使得一组智能锂电发挥出两组普通锂电的价值。

针对机房场景，华为推出全新架构、全制式的极简CO-MIMO电源解决方案。体积减少55%、承重减少70%、容量提升30%、端到端效率从80%提升至92%，助力运营商原位改造扩容免新租、免新建机房、免工程改造，使能CO机房面向5G极简演进。该方案亦支持绿色能源接入，满足ICT设备融合供电和MEC ready。其独有的CO电源智能储能系统最大支持6000A超大功率，首创智能锂电自灭火技术，自身绝对安全、外部起火可自动灭火。

面向未来，站点能源还需要进一步走向能力开放，从传统通信站，走向站址共享、能源共享，最大化站点资源效率。华为首创超级站点电源（MEC）解决方案，最大化利用站点资源，助力站点从单一通信站走向综合社会站，从而发挥站点最大价值，创造更大的社会价值。该方案基于智能综合电源统一供电架构，全制式输入输出、模块化灵活扩容、超大供备电能力、超大热处理能力、柜内A类环境控制能力，支持ICT设备共部署和全场景应用。凭借超大供备电能力，可给商业、居民进行供备电和EV充电/换电等，实现站点能源共享。其灵活多制式输出能力可满足各行业安全监控、防灾检测、户外广告等站址租赁。

彭建华在采访的最后指出，华为能源秉承开发、合作的理念，积极与第三方组织、产业界合作。2020年初国际电信联盟ITU组织刚刚发布的全球5G Power国际标准，华为即是主要的技术贡献者，同时其亦是第一个发布满足ITU国家标准5G Power解决方案的厂家。正是华为能源坚持不懈的创新，引领了全球站点能源技术的发展，也唯有持续的技术创新，才能让能源更加绿色、让社会更加美好。

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