今年以來，習近平總書記每次國內考察，必看環保、必談生態。堅持綠色發展，已成為推動高品質發展的鮮明底色。中國是世界上最大的能源生産國和能源消費國。根據“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要，中國將推動能源清潔低碳安全高效利用，加快新能源、綠色環保等産業發展，促進經濟社會發展全面綠色轉型。
習近平總書記指出，要堅持不懈推動綠色低碳發展，建立健全綠色低碳迴圈發展經濟體系，促進經濟社會發展全面綠色轉型。正值2021年全國公共機構節能宣傳週期間，本期“5G﹢”將探討5G時代背景下，節能減排、實現“雙碳”目標給資訊通信行業帶來的機遇與挑戰，並展現行業的綠色發展新成果和商業模式新契機。
聚焦5G節能創新賦能綠色經濟發展
現如今，極端天氣在全球各地頻發，許多政府和國際組織發起了可持續發展和氣候保護計劃，各行各業都在制定清晰的路線圖以實現這些目標，其中資訊通信行業通過提高自身的能源效率而處於領先地位。
5G技術的部署將在其中發揮重要作用，成為提高能源效率的重要推動力。能源效率首次成為規劃和優化新移動網路時的主要考慮因素之一，從基站的智慧電源到支援人工智慧（AI）的預防性維護等多種技術，將使5G網路成為有史以來最可持續的技術。在與能源深度融合方面，5G技術傳輸的速率和內容從一維到多維，相比4G有了質的飛躍，這將引領今後的生産生活産生革命性的變化。與此同時，5G與虛擬化、邊緣計算、支援AI的分析和雲一起，可通過支援最高效、最靈活的資源分配，幫助行業實施新流程，並將其作為能源效率計劃的組成部分。
英國電信運營商O2的一份報告顯示，5G技術在構建綠色經濟中發揮著巨大作用。該報告認為，到2035年，在交通、公用事業和家庭能源、製造業和醫療保健四個行業中應用5G網路可以幫助英國節省多達269兆噸的二氧化碳（CO2）排放，相當於英國2018年的碳排放總量。此外，市場研究諮詢公司IC&Co和清潔技術諮詢公司Cenex共同進行的研究還預測，隨著自動化程度的提高、效率的提高和生産率的提高，5G可能促使製造業再減少4000兆噸碳排放量。
在交通運輸領域，部署5G無人機進行燃氣管道檢查，不僅提高運營和業務效率，還對環境帶來了積極的影響，而且意義重大，用5G無人機代替人工檢查可以將與燃氣管道檢查相關的總溫室氣體排放量減少39%，從5.3兆噸（Mt）降至3.2Mt。在製造業領域，廣東省一家領先的智慧手機製造商已使用連接到邊緣伺服器的5G連接AI攝像頭系統取代了其裝配線上的人工品質保證（QA）檢查。檢查速度提高了近18倍，每部智慧手機的能耗已降低到以前的6%。在醫療保健領域，5G諮詢的採用使4名醫學專家無須定期飛往目標地區醫院，而諮詢和診斷的數量與品質卻保持不變。消除公路和航空旅行（主要的溫室氣體排放源）使與這些專家諮詢會議相關的溫室氣體排放量大量減少了99%。
而面對全球疫情，網路技術的連接性幫助人類遠端工作和社交，也提醒著各國未來更應注重可持續發展，政府、企業與個人要攜手推進。中國已宣佈于2060年實現碳中和，減少碳排放無疑會影響經濟活動，就更需要借助科技改變商業運作模式，配合相關法規來推進。5G、物聯網、AR、VR等，將以更高速有效的方式推動社會運作。5G技術賦能産業，不僅有助於我國經濟社會的綠色發展，而且“雙碳”目標對世界的貢獻將有助於推動人類命運共同體的構建。
“雙碳”目標下如何破局5G高能耗？
隨著5G時代的到來，通信網路建設規模逐年提升，各類通信設備對能源的需求與日俱增。工信部數據顯示，目前我國已累計開通5G基站96.1萬個，全面覆蓋所有地級以上城市。5G産業正進入高速蓬勃發展期，但隨之而來的高能耗、高排放問題始終沒能徹底解決，被社會廣泛關注。
導致5G能耗高的原因主要有三方面：配套設備增多、設備天線數多、站點密集。5G總體能耗集中在基站、傳輸、電源和機房空調四部分，其中基站的電費支出佔整體網路能耗的80%以上。全球行動通訊系統協會曾發佈報告稱，目前全球主要依靠火力發電，若按現有能源設備效率，5G的到來，預計中國網路年耗電總量超過1000億千瓦時，年碳排放量達272億千克。
為做好技術節能減排工作，助力國家儘早實現“雙碳”目標，通信運營商迅速展開行動，推動5G網路不斷向綠色低碳方向演進。中國電信建成全國最大基站節能系統，其智慧節電技術應用場景已覆蓋超過50萬個小區，單小區平均節電效果超過10%，節能時長較傳統提升89%以上，截至4月，節電累計超過2000萬千瓦時。中國移動則聚焦技術需求和應用場景，大幅提高5G晶片降耗效果，發佈“i無線”技術概念，打造綠色支撐萬物互聯的5G新網路。在5G數據中心節能創新方面，中國聯通以提升能源效率為牽引，因地制宜，引入燃氣冷熱電三聯供、新風自由冷卻系統、石墨烯精準供暖等節能技術；在平臺降耗方面，打造了“4G/5G協同智慧節能管理平臺”；同時主導研發5G戶外一體化智慧機櫃，使整機PUE低至1.04……這些新技術、新器件的使用都取得了不錯的節能效果。
經過多方努力，目前5G基站能耗已降至4G的3倍左右，功耗約為1900W，在新技術、新器件的加持下，5G基站能耗有望進一步降低。作為網路強國、數字中國和智慧社會建設的主力軍，運營商在嚴格管控自身減排降碳的同時，還將憑藉技術優勢，幫助千行百業實現“雙碳”目標，踐行社會責任。如中國移動將圍繞“節能、潔能、賦能”三條行動主線，實現“綠色網路、綠色用能、綠色供應鏈、綠色辦公、綠色賦能、綠色文化”，將資訊技術深度融入經濟社會民生，加快生産生活方式綠色變革，走好産業融合綠色發展之路。
實現綠色5G所帶來的機遇與挑戰並存，也是催生全新行業和商業模式的重要契機。未來，5G節能必將與千行百業深度融合，在技術創新、産品迭代、應用發展等方面相互作用，共同推動5G向智慧化方向發展，助力行業向數字化方向轉型，加快提質增效、節能減排，從而構建起綠色低碳迴圈發展經濟體系。
助力實現低碳生活看通信行業的綠色行動
資訊通信與我們每個人的日常生活密切相關。要在2030年前實現二氧化碳排放達到峰值，2060年前實現碳中和的目標，資訊通信行業都採取了哪些舉措，未來會産生怎樣的影響？
在資訊通信行業，打造一張“綠色網路”是通信運營商一致的目標。當前，我國5G建設正在如火如荼地進行，5G基站建設量居全球第一。從能效層面看，5G相對4G有20倍以上的提升，是行動通訊升級換代的必然。因此，運營商持續推進網路架構綠色轉型，首要的便是推動5G網路架構綠色轉型，實現綠色5G，單位“瓦特”傳輸更多的“比特”。
隨著電信運營商紛紛發佈各自“雙碳”綠色行動計劃，資訊通信行業全面啟動“雙碳”綠色行動。記者梳理資料發現，中國電信從2019年4G基站節能的演算法探索到2020年5G基站演算法方案試點，完成了AI基站節能演算法的試點應用和Massive MIMO提升用戶體驗的方案設計。在“十三五”期間，率先開展並全面完成FTTH光接入網改造升級，部署全球最大的ROADM網路，推動網路能耗持續下降，單位資訊流量綜合能耗比“十三五”初期下降60%。
中國移動提出要充分發揮資訊技術對經濟社會節能減排的杠桿作用，基於5G強大的能力和倍增的能效，大力推進5G﹢工業網際網路、智慧醫院、智慧園區、智慧城市等資訊化解決方案，提升資訊服務的深度和廣度，讓更多業務“跑”在5G網路上，助力全社會集約資源、提高效率、減少排放。
早在2019年，中國聯通便聯合5家通信主設備供應商，共同成立了行業第一個“5G基站AI節能聯合研究中心”，併發布《中國聯通5G智慧節能技術白皮書》，加快推進5G智慧節能方案的研究與商用。在推動基站主設備節能的同時，中國聯通自主研發並取得國家實用新型專利的5G BBU豎裝機框，為降低基站設備運作輔助能耗提供了手段。
看到綠色5G重要性的，除了運營商，還有與他們緊密合作的設備商，通信行業産業鏈上下游也在積極推動節能減排工作。在此前舉辦的綠色5G峰會上，産、學、研、用各界共同發佈了《綠色5G倡議書》，將構建研究、標準、産品、應用一體化合作平臺，合力推動綠色5G建設，賦能社會各行業低碳發展。在移動網路建設中通過設備高密化、站點極簡化和網路智慧化，加速移動網路碳達峰；在移動行業層面充分發揮5G高能效優勢，促進業務向5G遷移，加快5G使能千行百業數字化轉型步伐，助力全社會節能減排和環境保護。
從綠色5G到綠色通信
今年全國兩會過後，綠色發展成為高頻詞彙，政府工作報告提出的“碳達峰、碳中和”目標，給國內千行百業發展帶來不小的挑戰，資訊通信業自然也不例外。
隨著5G網路覆蓋率的快速提升，基站能耗高成為困擾全行業的難題。據專業人士計算，5G全網耗能將是4G全網耗能的2.4~2.8倍。而江西移動公佈的數據顯示，基站耗電量約佔整個江西移動網路總耗電量的70%，5G基站加快建設入網無疑帶來了較大用電壓力。
為解決這一問題，基礎電信運營企業進行了積極探索。中國電信與中國聯通5G共建共用計劃有效避免了基站重復建設産生的能源浪費，截至2021年6月，中國電信與中國聯通共建共用5G基站46萬站，累計共用4G基站46萬站，每年可節約用電117億千瓦時以上，節能減排效果可觀。中國鐵塔為助力節能降碳，專門成立能源團隊，把服役期滿的電動車所換電池回收，作為通信基站備用電源梯次利用。
實現“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰 值，努力爭取2060年前實現碳中和”，5G基站降能耗、減排放只是多項舉措中的一環，資訊通信業的綠色轉型需要打出“組合拳”。面對“雙碳”目標，三家基礎電信運營商分別於近期發佈行動計劃。
中國電信發佈“節能降碳綠色發展——中國電信碳達峰、碳中和行動計劃”，以經濟社會發展全面綠色轉型為引領，堅定不移走生態優先、綠色低碳的高品質發展道路，探索形成“1236”綠色低碳發展模式，助力“雙碳”目標的實現。“十四五”期間，實現4G/5G網路共建共用節電量超過450億千瓦時；到“十四五”期末，實現單位電信業務總量綜合能耗和單位電信業務總量碳排放下降23%以上。
中國移動發佈“C²三能——中國移動碳達峰碳中和行動計劃”，創新構建“三能六綠”發展模式，以實際行動應對氣候變化，發揮資訊技術優勢，促進經濟社會綠色轉型，協同推進減污降碳，助力國家儘早實現“雙碳”目標。計劃到“十四五”期末，在公司電信業務總量增加1.6倍的情況下，碳排放總量控制在5600萬噸以內。
中國聯通發佈《“碳達峰、碳中和”十四五行動計劃》，明確實施“3﹢5﹢1﹢1”行動計劃，以綠色低碳迴圈發展為目標，全面、系統、深入地推進節能降碳工作，不斷提高通信網路基礎設施綠色化水準，助力行業綠色低碳高品質發展邁上新臺階，力爭到2023年能源消費總量增幅達到峰值，2028年碳排放總量提前達峰。
多年來，資訊通信業一直積極踐行綠色發展理念，努力降低網路運維、企業運作中的碳排放。工信部統計顯示，“十三五”期間儘管電信業務總量和數據流量呈爆髮式增長，但行業每年用電規模基本維持在全社會用電總量的1%左右，單位電信業務量和單位資訊流量的能耗年均降幅保持在20%以上。
站在新時代、新起點，綠色發展已經成為全行業的共識。“雙碳”目標是一項難度頗高的挑戰，考驗著資訊通信業創新發展能力和節能減排智慧，同時它也是一次不可多得的機遇，“綠色轉型”催生的應用需求將創造又一片市場藍海，為行業發展帶來新的增長點。