提供通信服務需要大量的電力。每增加一個連接，每多傳輸1GB數據，就意味着網絡能耗會增加。

面向未來成倍增長的連接和流量需求，移動網絡的能耗也將隨之急劇上升。就網絡成本和環境影響而言，這是不可持續的。

爲此，全球領先運營商正在想法設法降低網絡能耗和碳排放量。

跨國運營商巨頭沃達豐就是其中一個先行者。

早在2018年，沃達豐在其《可持續發展報告》中承諾，到2025年，將實現兩大目標：

減少50％的二氧化碳排放量（與2017年相比）；

實現100％的電力消費來自可再生能源（比如太陽能、水力發電）。

沃達豐表示，要實現這一目標，必須優化網絡能耗。目前沃達豐的全球網絡能耗中，來自基站的能耗佔比最高，達到了66%。顯然，降低無線接入網的能耗是未來的重點工作。那麼，沃達豐將如何降低基站能耗呢？

（圖片來源：沃達豐）

先來看看基站的電都耗在哪裏了？

通信人都知道，一個基站站點主要由通信設備、電源系統和製冷系統組成。

通信設備在運行過程中會消耗電能，同時會產生大量廢熱。爲了保障通信設備運行，基站站點需配置包含供電和備電的電源系統；爲了讓通信設備保持在恆定溫度下正常運行，基站站點還需配置空調製冷系統。

通信電源系統將高電壓的交流電，送至開關電源，經過整流濾波轉變爲低電壓的直流電，再向通信設備供電。在對通信設備供電時還對蓄電池組進行充電。但在這一系列轉換過程中，會存在一定的損耗。

因此基站耗電主要由三部分組成：通信設備能耗、供配電能耗和製冷能耗。受環境、話務場景、機房佈局等多種因素影響，每個站點內的各部分的能耗佔比變化較大。根據一些相關文獻統計，對於宏基站站點，製冷能耗約佔站點總能耗的20-40%左右，供配電能耗佔5-20%，通信設備能耗佔50%以上。

今天，隨着5G到來，通信設備能耗尤其是5G AAU能耗已成爲行業關注的焦點。相信隨着芯片、功放、散熱材料等技術不斷發展，通信設備能耗將會一天天下降。但對於供配電和製冷能耗這兩部分，行業是不是也應該像關注AAU耗電一樣重視呢？值得思考的是，這兩部分幾乎幾十年不變，行業是不是更應該引入更先進的創新技術來降低能耗呢？

來自沃達豐的創新案例也許能給我們不少啓示。

沃達豐的創新案例

希臘卡爾帕索斯島，傳說中的普羅米修斯出生地，這裏有陽光、藍天、碧海，還有沃達豐的綠色節能基站。

爲了實現減少50％的碳排放，沃達豐找到了華爲，希望華爲能助力他們在美麗的卡爾帕索斯島上做綠色環保基站的創新試點。剛好，華爲也將綠色環保列爲了可持續發展戰略之一，且可提供一系列綠色節能方案。於是，兩家公司一拍即合，對原有的基站站點進行了如下改造升級：

1）室內搬室外，精準溫控降低製冷能耗

衆所周知，傳統基站將有源通信設備安裝在機房裏，並配置了空調，採用的是房間級製冷方式，即通過空調7X24小時對整個機房房間進行製冷。這就像我們辦公室裏的空調製冷方式一樣，只不過一個製冷對象是人，另一個製冷對象是通信設備。

這種“大水漫灌”式的製冷方式忽視了機房內多種設備、多個熱源位置的不同的製冷需求，製冷效率低，資源浪費嚴重。

沃達豐在卡爾帕索斯島上基站機房就是採用的這種傳統制冷方式。

爲了提升製冷效率，降低製冷功耗，沃達豐採用華爲方案，將設備從室內搬到室外，並將之置於華爲室外型5G Power機櫃裏，這就省去了原來的大功率機房空調。

那麼，沒有了空調，室外機櫃又如何製冷呢？

現在請把這個室外機櫃想象成一個冰箱吧，裏面分爲“冷凍層”和“冷藏層”，可針對不同的需求進行製冷。

華爲5G Power解決方案就像冰箱一樣，根據不同設備對於溫度的不同需求，將它們分別放置在不同的溫控艙內進行製冷。

這樣不但讓冷媒更貼近熱源，而且將傳統粗放式的製冷方式定量化和精準化，從而將站點溫控能耗降低90%以上。

但這種方式考驗設備的尺寸大小，如果設備太大，機櫃就裝不下。這也不是問題，華爲5G Power解決方案採用業界領先的高密技術，將電源與儲能做到體積最小。這樣，節省出來的空間，就可以用來收容更多的原機房設備了。

2）引入太陽能和AI技術，最大化清潔能源使用

要在2025年實現100%的電力消費來自太陽能、水力發電等可再生能源，沃達豐提出了兩大舉措：一是向電力公司採購可再生能源，二是在一些站點現場部署太陽能等可再生能源系統。

卡爾帕索斯島坐落於地中海，常年陽光充沛，太陽能是再好不過的可再生能源了。爲了充分利用太陽能資源，在本次創新試驗中，沃達豐採用的華爲5G Power解決方案，其多項輸入輸出電源架構，可以平滑支持太陽能輸入，並搭載了華爲自研的高效太陽能模塊和5G Power智能鋰電系統來最大化轉換和存儲太陽能。另外，多輸出特性除了給5G設備供電外，還可以同時爲服務器、防火牆等IT 設備以及傳感器、攝像頭等供電。

沃達豐基於華爲5G Power解決方案獨有的iSolar技術，可以使用AI調度算法實現太陽能、電源、電池、電網和負載之間的協同，同時配合高循環性能5G Power智能鋰電系統，最大化太陽能使用效率。日照充足時，太陽能給設備供電的同時爲5G Power智能鋰電充電，夜晚或陰天時調用儲存的電能，只有在存儲的電能容量不足時才採用市電，從而大幅降低市電使用時長。

3）提升供電效率，將能源耗損降至最低

如上所述，通信電源將交流轉爲直流電的過程中，會產生能量損耗。要提升通信電源效率，降低電源能耗，提升整流模塊的轉換效率是一種有效的手段。

爲此，在本次創新試驗中，華爲以業界最高的、具有98%的轉換效率的整流模塊替換了原先效率僅爲85%的傳統整流模塊，從而大大降低了轉換過程中的能源損耗。

不難猜測，經過這樣一系列改造升級後，肯定會大幅降低基站能耗。具體數字是多少呢？

經過改造後，該站點每天市電消耗從24小時減少到9個小時，實現了節能51%，單站點一年可減少約10噸碳排放。效果立竿見影！

今天，降低用電成本已成爲運營商關注的重點。爲此，業界提出了比如“轉改直”供電、電價優惠、算法優化等建議和措施。

而沃達豐的創新案例從提升整流器部件的效率，到精準高效製冷，再到通過AI調度算法實現太陽能、電源、電池、電網和負載之間高效協同，來系統性的降低站點能耗，又給了我們更多的啓示和思考——能否通過部件層、站點層和網絡層的全面協同來降低網絡能耗？

答案是可以的。事實上，這就是華爲5G Power解決方案的整體思路。

5G Power：部件、站點與整網全面協同降低能耗

爲應對5G部署對能耗增加的挑戰，提升運營商投資效率，華爲率先提出 “極簡、智能、綠色”的5G通信能源目標網，併發布了全新一代5G Power解決方案，助力運營商更快、更省、更簡單地建設和運維網絡，減少碳排放。

5G Power解決方案的最大創新之處，就是實現了從部件到整站、整網性能的全面跨越提升。

在部件層，藉助高效拓撲、先進材料、智能AI 智能調度等關鍵技術，將整流器、接觸器和分流器等部件能耗降至最低。

在站點層，採用先進散熱技術及創新硬件架構實現站點建設模式從室內到室外、全面刀片化的革命性轉變，實現免溫控建站，並根據不同設備對於溫度的不同需求、環境溫度、業務狀態等進行精準製冷，從而系統性的降低站點製冷能耗。同時，通過eMIMO方案爲基站電源系統疊加太陽能，並通過數字化PV結合AI調度算法、5G Power智能鋰電，實現太陽能效率最大化。

在網絡層，通過NetEco管理系統，實現供電系統、業務、站間、網間多層智能協同，實現網絡級高效，最終幫助客戶建設低能耗、綠色可持續發展的高效網絡。

進入5G時代，爲了解決電源改造成本高、週期長等問題，華爲推出的智能削峯、智能升壓等可“不改市電、不動配電、不增機櫃”向5G演進的電源解決方案，實際上就是通過部件、站點和整網高效協同來實現的。

智能削峯通過智能鋰電與站點電源、業務負荷，以及網管高效協同，當站點負荷上升，市電容量不足時，實時調度鋰電參與供電，實現市電和電池混合供電模式共同削峯。智能升壓通過智能鋰電與電源系統聯動協同實現57V恆壓供電，從而無需使用粗線纜供電AAU，實現100%釋放電量，提升了站點供電距離，減少了電池投資。

簡而言之，要面向未來構建綠色網絡，基站電源解決方案正從“單兵作戰”走向 “協同作戰”，邁向全鏈路、全站點、全網高效協同節能的時代。

隨着網絡連接數量和數據流量不斷攀升，整個ICT行業都面臨着日益嚴峻的網絡能耗和碳排放挑戰。據研究估計，全球ICT能耗每年大約以9%的速度增長。面向5G時代，降低網絡能耗和碳排放，不僅是電信業降低網絡成本的關鍵，更是一種社會責任與承諾。相信基於從部件到整站、整網的全面高效協同的能源方案將成爲未來的必然趨勢。