站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書 目錄站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書 目錄目錄 站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書目錄 站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書目錄CO^TE^T^01天人合一，生態(tài)和諧，是人類文明的永恒追求010303030303040404050502通信站點節(jié)能降碳發(fā)展現(xiàn)狀2.1通信站點降碳現(xiàn)狀2.1.1通信站點規(guī)模巨大，增長迅速2.1.2從能效看：傳統(tǒng)建站方式建站復(fù)雜，能效低2.1.3從供電方式看：當前運營商綠電使用比例低2.1.4從運維管理看：不可視不可管造成能耗碳排難以優(yōu)化2.2當前降碳評價體系2.3節(jié)能降碳發(fā)展趨勢

05未來十年愿景目標 2805未來十年愿景目標 2806縮略語2903低碳目標網(wǎng)理念0704華為站點能源低碳目標網(wǎng)123.1低碳目標網(wǎng)概念074.1低碳目標網(wǎng)架構(gòu)123.2低碳目標網(wǎng)價值要素074.2低碳建網(wǎng)133.2.1極簡架構(gòu)074.2.1極簡站點：以柜替房，以刀替柜133.2.2極致體驗074.2.2極簡機房：CO機房現(xiàn)代化改造，一柜替多柜，153.2.3極低OPEX08能效提升3.3目標網(wǎng)評價因子084.3低碳供電163.3.1NCIe084.3.1站站疊光：綠電加持163.3.2SEE094.3.2智慧去油：去除油機，天下無油193.3.3OPEX094.4低碳運行213.4目標網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)104.4.1全面鋰電化：智能儲能，鋰代鉛酸213.4.1先進電力電子技術(shù)104.4.2全面智能化：數(shù)字化運維，運維升級243.4.2先進數(shù)字技術(shù)114.5應(yīng)用案例27圖表目錄 站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書圖表目錄 站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書圖表目錄TOC\o"1-5"\h\z圖2-1：全球基站數(shù)量以及新增數(shù)量趨勢圖 03圖2-2：傳統(tǒng)房站和柜站的能效 04圖2-3：當前太陽能發(fā)電比例仍然過低（以中國為例） 04圖2-4：傳統(tǒng)站點狀態(tài)不可知 05圖2-5：某運營商能源運維成本占比及人工下站維護占比 05\o"CurrentDocument"圖2-6：SEE衡量指標 05圖3-1：朝向極簡刀片站演進的極簡架構(gòu)體系 07圖3-2：自動駕駛的能源目標網(wǎng) 07圖3-3：OPEX的重要組成部分 08\o"CurrentDocument"圖3-4：NCIe衡量指標 08圖3-5：不同層級的的網(wǎng)絡(luò)能效衡量 09圖3-6：目標網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)支撐 10圖4-1：站點能源低碳目標網(wǎng)架構(gòu) 12圖4-2：站點能源低碳目標網(wǎng)方案 12圖4-3：華為一站一柜方案 13圖4-4：華為一站一刀方案 14圖4-5：刀片應(yīng)用場景 14圖4-6：華為室內(nèi)超級柜方案 15圖4-7：華為站站疊光方案 16圖4-8：組件級快速關(guān)斷及數(shù)字化管理 17圖4-9：華為光儲協(xié)同方案 18圖4-10：華為智慧去油方案 19圖4-11:華為智能鋰電方案架構(gòu) 21圖4-12:華為智能鋰電方案 22圖4-13：華為站點數(shù)字化運維 24\o"CurrentDocument"圖4-14：Neteco功能架構(gòu) 26天人合一，天人合一，生態(tài)和諧，是人類文明的永恒追求 站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書天人合一，生態(tài)和諧，是人類文01明的永恒追求-天人合一，人與自然和諧共生“天人合一”是中國傳統(tǒng)哲學(xué)思想，指的是“天地與我并生，萬物與我為一”，倡導(dǎo)人是自然的一部分，人類要與自然和諧共生。人生活在自然之中，發(fā)展在自然之中。天、地、萬物，是世界的組成，人類作為生命生態(tài)中的一員，與其它物種一起構(gòu)成了地球的生命體系。人類，是大自然的一部分。人類發(fā)展離不開自然，從海洋到陸地，從高山到平原，從動物到植物，大自然提供了人類生存和發(fā)展所需要的一切條件。離開了自然，人類就會失去賴以生存的條件。人類發(fā)展，是要建立美好的家園；人類發(fā)展，要人與自然和諧共生。

?碳排放增加導(dǎo)致氣溫不斷升高，對全球自然生態(tài)構(gòu)成巨大威脅2022年，全球諸多國家和地區(qū)經(jīng)歷極了端天氣變化和地質(zhì)災(zāi)害。熱浪席卷歐洲、亞洲等很多國家，導(dǎo)致氣溫飆升，引發(fā)大火和干旱、水位下降電力供應(yīng)不足、冰川加速融化、洪澇災(zāi)害頻發(fā)。近年生態(tài)環(huán)境愈發(fā)脆弱，氣候變化已成為一項全球性挑戰(zhàn)。研究發(fā)現(xiàn)，人類活動產(chǎn)生的二氧化碳(CO2)等溫室氣體是造成地球變暖的主要原因，進而引發(fā)極端天氣變化，破壞生態(tài)平衡。從全球能源結(jié)構(gòu)來看，石油、煤炭、天然氣等傳統(tǒng)化石能源為主占比超過80%。全球工業(yè)革命進程加速，導(dǎo)致能源需求劇增，碳排快速增長，據(jù)統(tǒng)計規(guī)模已從1950年的每年6Gt上升至當前37Gt。為應(yīng)對氣候變化和全球氣溫上升，2015年在第21屆聯(lián)合國氣候變化大會上，全球178個締約方共同簽署《巴黎協(xié)定》(TheParisAgreement)，致力于將全球平均氣溫較前工業(yè)化時期上升幅度控制在2°C以內(nèi)，并努力將溫度上升幅度控制在1.5C以內(nèi)。各締約方陸續(xù)推出碳中和目標，各行各業(yè)以此為綱領(lǐng)，理清自身碳足跡，制定相應(yīng)的減碳計劃和目標。站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書 天人合一，生態(tài)和諧，是人類文明的永恒追求站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書 天人合一，生態(tài)和諧，是人類文明的永恒追求?數(shù)字化是干行百業(yè)降碳的重要手段，通信是數(shù)字化的基石在全球降碳的過程中，ICT基礎(chǔ)設(shè)施作為千行百業(yè)的數(shù)字底座，正扮演著越來越重要的角色。數(shù)字技術(shù)主要通過網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的技術(shù)手段來使能行業(yè)低碳化轉(zhuǎn)型，同時提升政府監(jiān)管和社會服務(wù)的現(xiàn)代化水平，促進形成綠色的生產(chǎn)生活方式，最終推動經(jīng)濟社會綠色發(fā)展。根據(jù)統(tǒng)計，預(yù)計到2030年，ICT行業(yè)碳排放量預(yù)計為1.3Gt，占全球的2%,但是ICT技術(shù)每年將產(chǎn)生超過11萬億美元的經(jīng)濟效益。同時，通過應(yīng)用ICT技術(shù)，可以使能千行百業(yè)減小20%碳排放量，數(shù)字化將以10倍杠桿效應(yīng)使能千行百業(yè)低碳化。

?通信是數(shù)字化碳排主要來源之一全面數(shù)字化和智能化時代，在賦能千行百業(yè)提高效率、減少碳排放的同時，ICT運營商也將迎來自身網(wǎng)絡(luò)流量和能耗的持續(xù)增長。按照推算，至到2030年數(shù)字業(yè)務(wù)帶來的流量是2020年的13倍，同時，碳排也將大幅增長。根據(jù)公開數(shù)據(jù)，ICT耗電量在2035年會占到社會發(fā)電量的5%，而其中通信站點的耗電量將占社會總發(fā)電量的3+%，意味著通信站點的碳排能夠占到整個ICT的60%+。以中國為例，預(yù)計到2035年，數(shù)據(jù)中心和5G總用電量約是2020年的3倍，將占中國全社會用電量5~7%，即便在降碳節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用下，2035年數(shù)據(jù)中心的碳排放將比2020年最高增長103%，5G的碳排放將最高增長321%。因此，ICT行業(yè)只有加大低碳可再生能源使用比例，提高能源使用效率，才能在總能耗隨著流量增長而增長的情況下，實現(xiàn)行業(yè)自身的降碳乃至碳中和。而這其中，通信站點降碳，則成為ICT行業(yè)節(jié)能降碳的主戰(zhàn)場。0303■全球■全球5G基站數(shù)量■全球4G基站數(shù)量■全球3G基站數(shù)量*根據(jù)公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計02通信站點節(jié)能降碳發(fā)展現(xiàn)狀2.1通信站點降碳現(xiàn)狀I(lǐng)2.1.1通信站點規(guī)模巨大，增長迅速 一5G時代，全球無線基站規(guī)模龐大且快速增長。隨著各國5G建設(shè)以及行業(yè)場景加速落地，5G建設(shè)仍將快速增長。截至到2021年底，全球5G基站數(shù)量達到200萬，預(yù)計到2026年將達到800萬，相比2022年新增近400%。以中國為例，預(yù)計到2022年底，5G基站達到210.2萬個，占基站總數(shù)的29.8%，相比2021年新增60萬站；到U2026年，5G基站數(shù)量將達到400萬個，年均增長率約50%。圖2-1：全球基站數(shù)量以及新增數(shù)量趨勢圖通信站點節(jié)能降碳發(fā)展現(xiàn)狀 站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書通信站點節(jié)能降碳發(fā)展現(xiàn)狀 站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書 通信站點節(jié)能降碳發(fā)展現(xiàn)狀站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書 通信站點節(jié)能降碳發(fā)展現(xiàn)狀0404■I2.1.2從能效看：傳統(tǒng)建站方式建站復(fù)雜，能效低5G時代，站點功耗大幅攀升°5G單站平均功耗達到4G站點的2~6倍，同時5G站點覆蓋范圍低，配套設(shè)施發(fā)熱大，站點整體功耗巨大。傳統(tǒng)建站多采用房站或者疊加柜站方式，能效低、碳排咼：?在站點能效方面:傳統(tǒng)房站的全站能效大約在55%~75%。首先傳統(tǒng)電源密度和效率較低；其次房站空間較大，采用全屋制冷，造成制冷浪費；同時，房站建設(shè)與改造過程中，常面臨改市電、改溫控、租吊車等隱形成本，工程量大，耗時長。傳統(tǒng)柜站的全站能效大約在80%~85%。電源密度和效率低的同時，傳統(tǒng)建設(shè)時多采用疊加設(shè)備的處理方式，容易造成站址不足、設(shè)備增加，給運維造成困難。?在能耗比例方面:

I2.1.3從供電方式看：當前運營商綠電使用比例低綠電清潔無碳排，使用綠電是節(jié)能降碳的重要途經(jīng)，也是企業(yè)責(zé)任的體現(xiàn)。目前，在水能、潮汐、風(fēng)能、太陽能等眾多清潔能源中，太陽能由于其特性，是綠電中最重要的一種。雖然太陽能已經(jīng)在全球碳中和的驅(qū)動下，應(yīng)用已經(jīng)長足的發(fā)展。但是目前來看，運營商使用太陽能仍處于初始階段，比例過低。以某較發(fā)達經(jīng)濟體的Top運營商站為例，在2021年，50%的站點的電力來自煤炭與天然氣，35%來自水能、風(fēng)能等，只有5%來自太陽能。這還是比較發(fā)達區(qū)域的，在其它區(qū)域比例更低。.水電.火電.核電.風(fēng)電■太陽能發(fā)電傳統(tǒng)房站的主要能耗集中在空調(diào)上面，大約占到全站能耗的55%~60%；電源以及其它大約占40%~45%，電源模塊轉(zhuǎn)換效率一般在90%左右。由于非工作能耗占比高，造成巨大的能耗浪費。

圖2-3：當前太陽能發(fā)電比例仍然過低（以中國為例）傳統(tǒng)房站能效~55%傳統(tǒng)柜站能效-75%傳統(tǒng)房站能效~55%傳統(tǒng)柜站能效-75%圖2-2：傳統(tǒng)房站和柜站的能效I2.1.4從運維管理看：不可視不可管造成能耗碳排難以優(yōu)化傳統(tǒng)站點能源管理下，能效碳排不可視，難以優(yōu)化。傳統(tǒng)站點，大都為啞設(shè)備，數(shù)字化程度低，難以感知整站的信息。部分站點，動環(huán)監(jiān)控可以做出簡單的0-1感知，但僅為“是“與”否“，無法精準衡量。同時，數(shù)字化程度低，人工下站排查問題導(dǎo)致較高的人工成本。經(jīng)過統(tǒng)計，某區(qū)域運營商，60%的站點無法智能管理，90%的站點沒有錯峰等節(jié)能措施，人工下站成本占運維費用的60%。

CarbonDryNode?碳排無感知-0/1告警，無法提前識別異常?電源無子系?CarbonDryNode?碳排無感知-0/1告警，無法提前識別異常?電源無子系?備電時長?無油機健康統(tǒng)故障信息 未知度、油位圖2-4：傳統(tǒng)站點狀態(tài)不可知圖圖2-4：傳統(tǒng)站點狀態(tài)不可知2.2降碳評價體系2.3節(jié)能降碳發(fā)展趨勢2.2降碳評價體系關(guān)于站點節(jié)能降碳的衡量指標目前主要有站點能效SEE(SiteEnergyEfficiency)。SEE是站點設(shè)備能耗與全站能耗的比例，關(guān)注系統(tǒng)效率轉(zhuǎn)換。V2X、XR等新的業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)；新型清潔能源將持續(xù)接入；通信站點并網(wǎng)做為電網(wǎng)調(diào)度的一部分；站點社會化進程持續(xù)演進。站點數(shù)量將劇增，功耗持續(xù)增長，電網(wǎng)協(xié)同、電但是SEE只涉及能源效率，沒有涉及碳排放的指標。當前的站點能源建設(shè)中，SEE已經(jīng)應(yīng)用，但是與碳排相關(guān)的參數(shù)是缺失的。網(wǎng)穩(wěn)定、管理運維等復(fù)雜難題增加。在此發(fā)展趨勢下，節(jié)能與降碳將面臨更大挑戰(zhàn)。因此，為解決當前難題并且面向未來，我們需構(gòu)建新型能源網(wǎng)絡(luò)。ITU-TL.1331(TelecomEnergyConsumption(kWh))SEE= (TotalSiteEnergyConsumption(kWh))圖2-6：SEE衡量指標低碳目標網(wǎng)理念 站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書低碳目標網(wǎng)理念 站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書03低碳目標網(wǎng)理念3.1低碳目標網(wǎng)概念傳統(tǒng)站點能源建設(shè)復(fù)雜、能效低、管理性差，能量調(diào)度性差。為解決這些難題，構(gòu)建一個極簡、高效、綠色、智能的能源網(wǎng)絡(luò)，華為提出“站點能源低碳目標網(wǎng)”。它利用先進的電力電子技術(shù)、信息與通信技術(shù)以及人工智能技術(shù)，用Bit管理Watt，實現(xiàn)了站點建設(shè)的極簡化，站點運行的高效化，用電的綠電化，站點管理的智能化，最終能夠?qū)崿F(xiàn)能量按需流動，節(jié)約能耗，降低碳排，moreBits，lessWatto3.2低碳目標網(wǎng)價值要素I3.2.1極簡架構(gòu)極簡，產(chǎn)生極致的方便。隨著基礎(chǔ)科學(xué)的突破以及多學(xué)科的融合，站點能源正在由低能量密度、低能量效率、粗放設(shè)備走向高密高效智能，正在由復(fù)雜拼湊走向架構(gòu)極簡。為應(yīng)對5G時代網(wǎng)絡(luò)演進、融合、運營，華為站點能源低碳目標網(wǎng)重構(gòu)了站點形態(tài)極簡了站點形態(tài)，使用以柜替房、以桿替柜與模塊化設(shè)計，使用智能運維，降低了部署要求與運維要求，減少了站點能耗與碳排。隨著5G的深入發(fā)展，華為站點能源低碳目標網(wǎng)將持續(xù)向極簡架構(gòu)方向演進。I3.2.2極致體驗使用網(wǎng)絡(luò)和維護網(wǎng)絡(luò)的最終用戶是人，人最注重體驗，體驗價值是站點能源網(wǎng)絡(luò)價值的重要組成。站點能源正在由以前的孤節(jié)點形態(tài)走向可管可視，正在由低效人工運維走向遠程智能運維，正在由站點資產(chǎn)單一功能走向資產(chǎn)融合調(diào)度。華為站點能源低碳目標網(wǎng)運用先進的感知技術(shù)與人工智能技術(shù)，實現(xiàn)在實現(xiàn)站點“透明”的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)站點“自動駕駛”。站點能源低碳目標網(wǎng)通過接入感知，實現(xiàn)站點主動管理；通過先進的人工智能算法，實現(xiàn)站點自動故障預(yù)防，實現(xiàn)站點能效與碳排管理優(yōu)化。在站點數(shù)字化大潮的時代，華為站點能源低碳目標網(wǎng)給予用戶極致體驗。傳統(tǒng)房站柜站極簡刀片站圖3-2：自動駕駛的能源目標網(wǎng)圖3-1：朝向極簡刀片站演進的極簡架構(gòu)體系0404■站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書低碳目標網(wǎng)理念I(lǐng)3.2.3極低OPEX傳統(tǒng)建設(shè)模式下，OPEX費用高：站點面積大，導(dǎo)致租金高；站點備電中油機的大量使用，導(dǎo)致油費高，維護成本高；啞設(shè)備導(dǎo)致人工下站頻繁；站點能效低導(dǎo)致電費高。隨著技術(shù)的進步、商業(yè)模式的改變，站點能源朝向極低OPEX方向演進。華為站點能源低碳目標網(wǎng)通過極簡架構(gòu)降低站點租金，通過疊光、去油，降低能耗與碳排放；通過站點智能化降低運維難度，提高能源協(xié)同。站點能源，正在由以前的能耗高碳排高、人工運維走向綠電化、高效化、智能化。OPEX的降低，正在從全方面被關(guān)注與改進。

3.3目標網(wǎng)評價因子I3.3.1NCIe碳中和時代，“降碳”已經(jīng)成為站點能源的重要目標，如何衡量降碳則是不可或缺的標準。傳統(tǒng)的站點建設(shè)中，沒有體現(xiàn)碳排放的參數(shù)指標，對碳排量難感知，對降碳難優(yōu)化。ITU在2022年10月提出新的標準：NCIe(NetworkCarbonIntensity)衡量指標°NCIe定義了網(wǎng)絡(luò)碳排強度，它由碳排因子以及網(wǎng)絡(luò)能效兩個參數(shù)組成，通過NCIe能夠清晰的知道當前網(wǎng)絡(luò)的碳排情況，對降碳有更多的參考意義。ITU-TL.1333ITU-TL.1333華為站點能源低碳目標網(wǎng)將持續(xù)致力于構(gòu)建極低OPEX的站點能源網(wǎng)絡(luò)。NCIe=EtotalTotalDatatraffic*EF=(SEj*EFj)(￡Datatrafficj)電費租金油機運維圖3-3：OPEX的重要組成部分Etotal:TotalCarbonEmissionofnetworkoperation(kgCOze)EF:EmissionFactor(kgCOze/kWh)TotalDatatraffic:TB圖3-4：NCIe衡量指標華為站點能源低碳目標網(wǎng)結(jié)合國際最新標準，在站點建設(shè)中采用NCIe網(wǎng)絡(luò)能效做為衡量因素，其中碳排因素EF則是與能源強相關(guān)的指數(shù)。通過運用先進的感知模型，實現(xiàn)全站碳排可視；通過先進的大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)碳排分析，提供降碳優(yōu)化。華為站點能源低碳目標網(wǎng)，采用先進的站點碳排標準評價，助力實現(xiàn)碳中和。低碳目標網(wǎng)理念 站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書低碳目標網(wǎng)理念 站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書0909I3.3.2SEE能源效率的高低是衡量站點能耗的重要標準，也是現(xiàn)行的站點能源建設(shè)的重要衡量參數(shù)O華為站點能源低碳目標網(wǎng)通過先進的底層技術(shù)，使用前沿的材料技術(shù)，構(gòu)建先進的器件，從器件層級提高能效轉(zhuǎn)換；通過先進的結(jié)構(gòu)設(shè)計，構(gòu)建先進的散熱結(jié)構(gòu)，從部件層級提高能效轉(zhuǎn)換；通過先進智能溫控技術(shù)，從設(shè)備層級實現(xiàn)散熱效率的提升。華為站點能源低碳目標網(wǎng)，全面提高站點SEE,踐行節(jié)能降碳。|3.3.3OPEXOPEX是全站生命周期中重要的成本要素，包含站點租金、電費、油費、人工維護等部分，是站點能源評價的重要因素。華為站點能源低碳目標網(wǎng)，將站點OPEX做為重要評價指標，致力于全面降低通信站點建設(shè)的0PEXO碳排放因子kgCO2e/kWh網(wǎng)絡(luò)碳排強度NCIeCO2e/TB單位電價$/kWh運營固定網(wǎng)絡(luò)能效NEENetwork無線網(wǎng)絡(luò)能效NEEran網(wǎng)絡(luò)站點主設(shè)備能效TEE站點能效SEE數(shù)據(jù)中心能效PUE固定網(wǎng)絡(luò)能效NEENetwork無線網(wǎng)絡(luò)能效NEEran網(wǎng)絡(luò)站點主設(shè)備能效TEE站點能效SEE數(shù)據(jù)中心能效PUE圖3-5：不同層級的的網(wǎng)絡(luò)能效衡量低碳目標網(wǎng)理念 站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書低碳目標網(wǎng)理念 站點能源低碳目標網(wǎng)白皮書#Neteco軟件功能架構(gòu)高階能