在5G/F5G/AI等技術(shù)融合推動(dòng)下，站點(diǎn)能源將迎來何種變革？

能源是數(shù)字化社會(huì)的基石，如果沒有能源供給，再高速的網(wǎng)絡(luò)，再豐富的應(yīng)用，都無從談起。

如今，在新基建政策引領(lǐng)下，在 5G、F5G 與 AI、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等技術(shù)融合推動(dòng)下，一場(chǎng)數(shù)字化變革已拉開序幕，那作為基礎(chǔ)底座，站點(diǎn)能源又將迎來怎樣的變革呢？將如何為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入澎湃動(dòng)力？

2020 年 9 月 10 日，以“新基建，新能源”為主題的第五屆 JDC 能源峰會(huì)在貴陽舉辦，來自鐵塔公司、運(yùn)營商、行業(yè)客戶、華為、標(biāo)準(zhǔn)組織、學(xué)術(shù)界代表等共聚一堂，共同探討分享了站點(diǎn)能源創(chuàng)新趨勢(shì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

5G/F5G 時(shí)代的能源挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì)

自 5G 商用以來，網(wǎng)絡(luò)、終端和用戶發(fā)展齊頭并進(jìn)，全球 5G 已實(shí)現(xiàn)超預(yù)期發(fā)展，固網(wǎng)領(lǐng)域的 F5G 也步入快車道，兩者正加速推動(dòng)千行百業(yè)數(shù)字化，與此同時(shí)，能源底座也面臨新的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢(shì)。

5G/F5G 快速發(fā)展，能源底座面臨改造難、效率低等挑戰(zhàn)

5G/F5G 具有大帶寬、低時(shí)延特征。大帶寬意味著需新建海量站點(diǎn)，從站點(diǎn)、接入、匯聚到核心機(jī)房也需新增或升級(jí)設(shè)備，以端到端擴(kuò)寬管道；低時(shí)延意味著網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)生空前變化，云端算力、應(yīng)用將下沉到用戶側(cè)以及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的接入、匯聚、核心等機(jī)房，組成 IT 與 CT 設(shè)備共存的分布式邊緣節(jié)點(diǎn)。

這些變化都需新建或改造、升級(jí)站點(diǎn)能源，隨之帶來了工程量大、周期長(zhǎng)、成本高等挑戰(zhàn)，還存在有限的機(jī)房空間難以容納新增電源柜和備電等問題，嚴(yán)重阻礙了 5G/F5G 快速部署。

因此，站點(diǎn)能源需向高密集成化、模塊化、一體化發(fā)展，以盡量做到免改機(jī)房、免改市電、免改線纜等，來實(shí)現(xiàn) 5G/F5G 高效部署。

面向后期運(yùn)營運(yùn)維，一方面隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸和處理的數(shù)據(jù)流量倍增，網(wǎng)絡(luò)整體能耗大幅提升；另一方面由于缺乏對(duì)能源高效管控和精準(zhǔn)配置又造成了資源浪費(fèi)，這給運(yùn)營商帶來了越來越大的電費(fèi)支出壓力。

與此同時(shí)，由于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)能源未能實(shí)現(xiàn)完全可管、可視、可控、可預(yù)測(cè)，導(dǎo)致運(yùn)維人員多次上站處理以及運(yùn)維不及時(shí)，又存在運(yùn)維效率低、運(yùn)維成本高的問題。

因此，能源網(wǎng)絡(luò)需向高效化、智能化發(fā)展。

ICT 融合加速行業(yè)數(shù)字化，帶來融合供電新訴求

機(jī)房?jī)?nèi) IT 和 CT 設(shè)備共存，供電需求呈現(xiàn)多樣化，比如傳統(tǒng) CT 設(shè)備采用直流供電，而 IT 服務(wù)器采用交流供電。若采用傳統(tǒng)部署方式，一套設(shè)備對(duì)應(yīng)一套供備電，會(huì)導(dǎo)致機(jī)房?jī)?nèi)能源系統(tǒng)“煙囪林立”，不僅會(huì)占據(jù)更多的機(jī)房空間，還面臨改造難、效率低、演進(jìn)難等挑戰(zhàn)。

隨著 5G 走進(jìn)千行百業(yè)，站點(diǎn)從“通信站”發(fā)展為多功能融合的“社會(huì)站”，這要求站點(diǎn)能源既能支持多種能源輸入復(fù)用，又能一體化支持多電壓輸出，比如為攝像頭、傳感設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等不同設(shè)備提供差異化供電。

因此，能源架構(gòu)需向極簡(jiǎn)融合、統(tǒng)一管理、全電壓制式等方向發(fā)展。

全球范圍內(nèi)供電盲區(qū)依然存在，全場(chǎng)景數(shù)字化需消除能源鴻溝

盡管電力已走進(jìn)千家萬戶，但全球范圍內(nèi)依然有 9 億人口無法用電，尤其在山區(qū)、海島等偏遠(yuǎn)場(chǎng)景，供電盲區(qū)依然存在。要掃除供電盲區(qū)，若采用傳統(tǒng)“集中式生產(chǎn)、遠(yuǎn)距離傳輸”的大電網(wǎng)供電，存在引電難、引電投資大等問題，為此，以太陽能等可再生能源發(fā)電為主的分布式微電網(wǎng)供電已成為發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)，為了降低網(wǎng)絡(luò)能耗成本和履行降低碳排放的社會(huì)責(zé)任，充分利用太陽能等清潔能源供備電已是全球領(lǐng)先運(yùn)營商共同的目標(biāo)。

因此，為消除能源和數(shù)字鴻溝，打造低碳、高效的能源體系，推動(dòng)數(shù)字化向全場(chǎng)景延伸，需引入太陽能等新能源技術(shù)。

三大戰(zhàn)略舉措邁向站點(diǎn)能源新時(shí)代

面對(duì)以上挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì)，在本次大會(huì)上，華為提出了三大戰(zhàn)略舉措，并推出了一系列能源解決方案，以助力建設(shè)全聯(lián)接世界，加速行業(yè)數(shù)字化。

極簡(jiǎn)、智能、綠色：加 5G/F5G 不加能源 OPEX，極省 CAPEX

為解決機(jī)房改造難，演進(jìn)難，運(yùn)維效率低，運(yùn)營成本高等問題，華為提出了極簡(jiǎn)、智能、綠色的 5G 能源目標(biāo)網(wǎng)，并面向無線 / 固網(wǎng)站點(diǎn)、無線 / 固網(wǎng)接入?yún)R聚機(jī)房、核心機(jī)房端到端場(chǎng)景推出了全新解決方案，以幫助運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)加 5G 不加 OPEX，極省 CAPEX。

極簡(jiǎn)

針對(duì)無線 / 固網(wǎng)站點(diǎn)，華為 5G Power 2.0 以一站一柜，一站一刀的極簡(jiǎn)部署方式，可實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)極省租金，極省能耗，以及極快部署。

傳統(tǒng)站點(diǎn)機(jī)房?jī)?nèi)多柜并立，占地面積大，站點(diǎn)能效低，而“一站一柜”基于高密集成化和全模塊化，塊頭更小能力更大，并引入了智能削峰、智能升壓等新技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)一柜替代三柜，幫助運(yùn)營商在新增 5G 設(shè)備的同時(shí)免增租金、免改市電、免改粗線，從而大幅降低 TCO，實(shí)現(xiàn) 5G 極簡(jiǎn)、快速部署。

“一站一刀”將刀片電源掛桿部署，更是實(shí)現(xiàn)了零占地、零租金，還能免空調(diào)，大幅提升了站點(diǎn)能效 SEE。據(jù)悉，日本和韓國多家運(yùn)營商均采用了華為“一站一刀”解決方案。

針對(duì) C-RAN 集中式機(jī)房和邊緣節(jié)點(diǎn)，華為推出了超級(jí)站（MEC）解決方案，其具備四大特點(diǎn)：一是高密大容量，可最小化占地面積，解決了站址難尋、站址空間受限以及租金高的問題；二是超融合，一套系統(tǒng)支持通信設(shè)備、IT 設(shè)備、攝像頭等多種設(shè)備不同的供電制式，可大大降低工程復(fù)雜度和管理難度；三是全面智能化，通過統(tǒng)一平臺(tái)和內(nèi)嵌 AI 智能，能實(shí)現(xiàn)從站點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)、從邊緣到云端的自動(dòng)化管理；四是通過全方位防護(hù)具備超高可靠性。

針對(duì)接入、匯聚和核心機(jī)房，華為推出了極簡(jiǎn)機(jī)房方案。在接入?yún)R聚機(jī)房，華為智慧超級(jí)站一改傳統(tǒng)土建機(jī)房或方艙站形式，通過“以柜替房”和“以機(jī)柜溫控代替機(jī)房空調(diào)”， 將占地面積從 50 平米減少到 2 平米，從而可大幅節(jié)省建設(shè)成本、租金成本和電費(fèi)成本。在核心機(jī)房，華為極簡(jiǎn)機(jī)房方案通過統(tǒng)一的 CO-MIMO 和智能儲(chǔ)能，一套系統(tǒng)支持多種供電方式，解決了機(jī)房?jī)?nèi) IT 與 CT 設(shè)備的能源供給系統(tǒng)煙囪式疊加的問題，可實(shí)現(xiàn)免工程改造擴(kuò)容，并支持面向未來演進(jìn)。

智能、綠色

為了解決效率低、成本高的問題，華為提出了站點(diǎn)數(shù)字化和 AI 使能能源網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)智能化的解決方案，以實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能和高效運(yùn)維。

首先是通過站點(diǎn)數(shù)字化和功率智能協(xié)同對(duì)站點(diǎn)全鏈路進(jìn)行精準(zhǔn)管理，比如可對(duì)用電精準(zhǔn)測(cè)量，可精準(zhǔn)智能削峰，可定位低效設(shè)備，可按租戶、頻段、扇區(qū)進(jìn)行精準(zhǔn)用電計(jì)量等，從而實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)全鏈路高效綠色。

其次是通過云化管理、AI、大數(shù)據(jù)、IoT 等技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)可視、可管、可控、可優(yōu)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)維智能管理，以及全網(wǎng)智能化。

通過運(yùn)維智能管理，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)、告警、性能指標(biāo)全面可視，可通過遠(yuǎn)程智能管理和維護(hù)代替上站巡檢和維護(hù)，并可通過主動(dòng)預(yù)測(cè)來提前清除故障隱患，大大減少運(yùn)維工作量和運(yùn)維成本。

感知+聯(lián)接+計(jì)算全融合，加速推動(dòng)行業(yè)數(shù)字化

全行業(yè)正加速推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，萬物感知、互聯(lián)、智能的數(shù)字世界正快步到來，緊隨時(shí)代趨勢(shì)，華為推出了 iPoleSite 一體化智慧桿站和 iSuperSite 超級(jí)智慧站解決方案，以推動(dòng)全行業(yè)、全場(chǎng)景站點(diǎn)數(shù)字化。

針對(duì)油氣管道監(jiān)控、輸變電線路監(jiān)控、邊防、環(huán)保、高速路、平安城市等典型行業(yè)場(chǎng)景，一體化智慧桿基于一體化設(shè)計(jì)、一個(gè)平臺(tái)和一個(gè)管理系統(tǒng)，具備快速部署、靈活組網(wǎng)、適應(yīng)惡劣環(huán)境、智能運(yùn)維管理等優(yōu)勢(shì)，可通過一桿物聯(lián)接入打通感知、聯(lián)機(jī)、計(jì)算的最后一公里延伸。

針對(duì)智慧交通、智慧園區(qū)等典型行業(yè)場(chǎng)景，智慧超級(jí)站基于高密度、全模塊化和支持全制式供電的統(tǒng)一電源平臺(tái)設(shè)計(jì)，可平滑引入太陽能，可實(shí)現(xiàn)一站式感知、聯(lián)接、計(jì)算融合部署，具備易建設(shè)、租金低、支持全業(yè)務(wù)和平滑演進(jìn)等特點(diǎn)，從而可幫助行業(yè)加速實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景數(shù)字化。

為跨越數(shù)字化能源鴻溝，降低用電成本，華為還推出了 iPowerMate 交流備電寶、MagicPower 智慧魔盒電源和 iHybridPower 數(shù)字混合供電方案。iPowerMate 就像一個(gè)行業(yè)充電寶，可經(jīng)濟(jì)、高效、便捷地應(yīng)用于移動(dòng)備電供電場(chǎng)景；MagicPower 以一個(gè)盒子提供交流、直流多種制式供電，可解決各種數(shù)字化場(chǎng)景中復(fù)雜的供電問題；iHybridPower 是發(fā)供電一站式 AI 綜合能源站，支持太陽能、市電、油機(jī)等多種供電輸入，同時(shí)可面向民生設(shè)備、工業(yè)設(shè)備、ICT 設(shè)備、專業(yè)設(shè)備等不同設(shè)備提供不同電壓的交直流供電輸出。

以供電多樣化跨越能源鴻溝，引入太陽能發(fā)電等清潔能源

為了以供電方式、部署方式多樣化跨越能源鴻溝，打造低碳、高效的能源體系，華為推出了 iSolar 太陽能方案，可實(shí)現(xiàn)從站點(diǎn)到機(jī)房全場(chǎng)景疊光。相較于傳統(tǒng)方案，iSolar 發(fā)電更多，方案更靈活，維護(hù)更智能，比如傳統(tǒng)方案下三塊太陽能組成一組，而 iSolar 一塊或兩塊就可成組，部署更靈活。

值得一提的是，以上所有解決方案都離不開儲(chǔ)能，儲(chǔ)能是實(shí)現(xiàn) 5G 極簡(jiǎn)部署以及推動(dòng)千行百業(yè)全場(chǎng)景數(shù)字化的關(guān)鍵突破口，為此，華為第五代云鋰 CloudLi 應(yīng)運(yùn)而生。

眾所周知，儲(chǔ)能經(jīng)歷了第一代鉛酸電池、第二代鋰電池、第三代普通鋰電和第四代智能鋰電，如今全球已進(jìn)入全面鋰電時(shí)代，但是，當(dāng)前第四代鋰電存在單一備電、人工運(yùn)維、粗放配置、被動(dòng)安全等問題，已無法滿足 5G 及行業(yè)數(shù)字化演進(jìn)需求，而華為第五代云鋰 CloudLi 基于本地 BMS+云 BMS，并引入 AI、大數(shù)據(jù)和 IoT 等技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景聯(lián)接管理、極簡(jiǎn)云維、綜合儲(chǔ)能、精準(zhǔn)配置、全方位安全管理和 AI 儲(chǔ)能延壽降折舊，從而可更好的滿足行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型新需求。

回顧 2G 到 4G 時(shí)代，站點(diǎn)能源結(jié)構(gòu)幾乎幾十年一成不變。如今進(jìn)入 5G 時(shí)代，隨著網(wǎng)絡(luò)能力空前提升，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)空前改變，以及應(yīng)用跨越個(gè)人和家庭市場(chǎng)邊界向千行百業(yè)延伸，能源底座也正在迎來一場(chǎng)變革！