能源是數(shù)字化社會的基石,如果沒有能源供給,再高速的網(wǎng)絡,再豐富的應用,都無從談起。
如今,在新基建政策引領下,在 5G、F5G 與 AI、云計算、邊緣計算等技術(shù)融合推動下,一場數(shù)字化變革已拉開序幕,那作為基礎底座,站點能源又將迎來怎樣的變革呢?將如何為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展注入澎湃動力?
2020 年 9 月 10 日,以“新基建,新能源”為主題的第五屆 JDC 能源峰會在貴陽舉辦,來自鐵塔公司、運營商、行業(yè)客戶、華為、標準組織、學術(shù)界代表等共聚一堂,共同探討分享了站點能源創(chuàng)新趨勢和實踐經(jīng)驗。
5G/F5G 時代的能源挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢
自 5G 商用以來,網(wǎng)絡、終端和用戶發(fā)展齊頭并進,全球 5G 已實現(xiàn)超預期發(fā)展,固網(wǎng)領域的 F5G 也步入快車道,兩者正加速推動千行百業(yè)數(shù)字化,與此同時,能源底座也面臨新的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢。
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、低時延特征。大帶寬意味著需新建海量站點,從站點、接入、匯聚到核心機房也需新增或升級設備,以端到端擴寬管道;低時延意味著網(wǎng)絡架構(gòu)發(fā)生空前變化,云端算力、應用將下沉到用戶側(cè)以及網(wǎng)絡內(nèi)的接入、匯聚、核心等機房,組成 IT 與 CT 設備共存的分布式邊緣節(jié)點。
這些變化都需新建或改造、升級站點能源,隨之帶來了工程量大、周期長、成本高等挑戰(zhàn),還存在有限的機房空間難以容納新增電源柜和備電等問題,嚴重阻礙了 5G/F5G 快速部署。
因此,站點能源需向高密集成化、模塊化、一體化發(fā)展,以盡量做到免改機房、免改市電、免改線纜等,來實現(xiàn) 5G/F5G 高效部署。
面向后期運營運維,一方面隨著網(wǎng)絡傳輸和處理的數(shù)據(jù)流量倍增,網(wǎng)絡整體能耗大幅提升;另一方面由于缺乏對能源高效管控和精準配置又造成了資源浪費,這給運營商帶來了越來越大的電費支出壓力。
與此同時,由于當前網(wǎng)絡能源未能實現(xiàn)完全可管、可視、可控、可預測,導致運維人員多次上站處理以及運維不及時,又存在運維效率低、運維成本高的問題。
因此,能源網(wǎng)絡需向高效化、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
機房內(nèi) IT 和 CT 設備共存,供電需求呈現(xiàn)多樣化,比如傳統(tǒng) CT 設備采用直流供電,而 IT 服務器采用交流供電。若采用傳統(tǒng)部署方式,一套設備對應一套供備電,會導致機房內(nèi)能源系統(tǒng)“煙囪林立”,不僅會占據(jù)更多的機房空間,還面臨改造難、效率低、演進難等挑戰(zhàn)。
隨著 5G 走進千行百業(yè),站點從“通信站”發(fā)展為多功能融合的“社會站”,這要求站點能源既能支持多種能源輸入復用,又能一體化支持多電壓輸出,比如為攝像頭、傳感設備、工業(yè)設備等不同設備提供差異化供電。
因此,能源架構(gòu)需向極簡融合、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,全場景數(shù)字化需消除能源鴻溝
盡管電力已走進千家萬戶,但全球范圍內(nèi)依然有 9 億人口無法用電,尤其在山區(qū)、海島等偏遠場景,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。同時,為了降低網(wǎng)絡能耗成本和履行降低碳排放的社會責任,充分利用太陽能等清潔能源供備電已是全球領先運營商共同的目標。
因此,為消除能源和數(shù)字鴻溝,打造低碳、高效的能源體系,推動數(shù)字化向全場景延伸,需引入太陽能等新能源技術(shù)。
三大戰(zhàn)略舉措邁向站點能源新時代
面對以上挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢,在本次大會上,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,以助力建設全聯(lián)接世界,加速行業(yè)數(shù)字化。
極簡、智能、綠色:加 5G/F5G 不加能源 OPEX,極省 CAPEX
為解決機房改造難,演進難,運維效率低,運營成本高等問題,華為提出了極簡、智能、綠色的 5G 能源目標網(wǎng),并面向無線 / 固網(wǎng)站點、無線 / 固網(wǎng)接入?yún)R聚機房、核心機房端到端場景推出了全新解決方案,以幫助運營商實現(xiàn)加 5G 不加 OPEX,極省 CAPEX。
極簡
針對無線 / 固網(wǎng)站點,華為 5G Power 2.0 以一站一柜,一站一刀的極簡部署方式,可實現(xiàn)站點極省租金,極省能耗,以及極快部署。
傳統(tǒng)站點機房內(nèi)多柜并立,占地面積大,站點能效低,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),可實現(xiàn)一柜替代三柜,幫助運營商在新增 5G 設備的同時免增租金、免改市電、免改粗線,從而大幅降低 TCO,實現(xiàn) 5G 極簡、快速部署。
“一站一刀”將刀片電源掛桿部署,更是實現(xiàn)了零占地、零租金,還能免空調(diào),大幅提升了站點能效 SEE。據(jù)悉,日本和韓國多家運營商均采用了華為“一站一刀”解決方案。
針對 C-RAN 集中式機房和邊緣節(jié)點,華為推出了超級站(MEC)解決方案,其具備四大特點: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)支持通信設備、IT 設備、攝像頭等多種設備不同的供電制式,可大大降低工程復雜度和管理難度;三是全面智能化,通過統(tǒng)一平臺和內(nèi)嵌 AI 智能,能實現(xiàn)從站點到網(wǎng)絡、從邊緣到云端的自動化管理;四是通過全方位防護具備超高可靠性。
針對接入、匯聚和核心機房,華為推出了極簡機房方案。在接入?yún)R聚機房,華為智慧超級站一改傳統(tǒng)土建機房或方艙站形式,通過“以柜替房”和“以機柜溫控代替機房空調(diào)”, 將占地面積從 50 平米減少到 2 平米,從而可大幅節(jié)省建設成本、租金成本和電費成本。在核心機房,華為極簡機房方案通過統(tǒng)一的 CO-MIMO 和智能儲能,一套系統(tǒng)支持多種供電方式,解決了機房內(nèi) IT 與 CT 設備的能源供給系統(tǒng)煙囪式疊加的問題,可實現(xiàn)免工程改造擴容,并支持面向未來演進。
智能、綠色
為了解決效率低、成本高的問題,華為提出了站點數(shù)字化和 AI 使能能源網(wǎng)絡全網(wǎng)智能化的解決方案,以實現(xiàn)綠色節(jié)能和高效運維。
首先是通過站點數(shù)字化和功率智能協(xié)同對站點全鏈路進行精準管理,比如可對用電精準測量,可精準智能削峰,可定位低效設備,可按租戶、頻段、扇區(qū)進行精準用電計量等,從而實現(xiàn)站點全鏈路高效綠色。
其次是通過云化管理、AI、大數(shù)據(jù)、IoT 等技術(shù)實現(xiàn)能源網(wǎng)絡全網(wǎng)可視、可管、可控、可優(yōu),從而實現(xiàn)運維智能管理,以及全網(wǎng)智能化。
通過運維智能管理,網(wǎng)絡設備狀態(tài)、告警、性能指標全面可視,可通過遠程智能管理和維護代替上站巡檢和維護,并可通過主動預測來提前清除故障隱患,大大減少運維工作量和運維成本。
感知+聯(lián)接+計算全融合,加速推動行業(yè)數(shù)字化
全行業(yè)正加速推動數(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,緊隨時代趨勢,華為推出了 iPoleSite 一體化智慧桿站和 iSuperSite 超級智慧站解決方案,以推動全行業(yè)、全場景站點數(shù)字化。
針對油氣管道監(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)場景,一體化智慧桿基于一體化設計、一個平臺和一個管理系統(tǒng),具備快速部署、靈活組網(wǎng)、適應惡劣環(huán)境、智能運維管理等優(yōu)勢,可通過一桿物聯(lián)接入打通感知、聯(lián)機、計算的最后一公里延伸。
針對智慧交通、智慧園區(qū)等典型行業(yè)場景,智慧超級站基于高密度、全模塊化和支持全制式供電的統(tǒng)一電源平臺設計,可平滑引入太陽能,可實現(xiàn)一站式感知、聯(lián)接、計算融合部署,具備易建設、租金低、支持全業(yè)務和平滑演進等特點,從而可幫助行業(yè)加速實現(xiàn)全場景數(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 就像一個行業(yè)充電寶,可經(jīng)濟、高效、便捷地應用于移動備電供電場景;MagicPower 以一個盒子提供交流、直流多種制式供電,可解決各種數(shù)字化場景中復雜的供電問題;iHybridPower 是發(fā)供電一站式 AI 綜合能源站,支持太陽能、市電、油機等多種供電輸入,同時可面向民生設備、工業(yè)設備、ICT 設備、專業(yè)設備等不同設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,可實現(xiàn)從站點到機房全場景疊光。相較于傳統(tǒng)方案,iSolar 發(fā)電更多,方案更靈活,維護更智能,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能,儲能是實現(xiàn) 5G 極簡部署以及推動千行百業(yè)全場景數(shù)字化的關鍵突破口,為此,華為第五代云鋰 CloudLi 應運而生。
眾所周知,儲能經(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,如今全球已進入全面鋰電時代,但是,當前第四代鋰電存在單一備電、人工運維、粗放配置、被動安全等問題,已無法滿足 5G 及行業(yè)數(shù)字化演進需求,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),可實現(xiàn)全場景聯(lián)接管理、極簡云維、綜合儲能、精準配置、全方位安全管理和 AI 儲能延壽降折舊,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 時代,站點能源結(jié)構(gòu)幾乎幾十年一成不變。如今進入 5G 時代,隨著網(wǎng)絡能力空前提升,網(wǎng)絡架構(gòu)空前改變,以及應用跨越個人和家庭市場邊界向千行百業(yè)延伸,能源底座也正在迎來一場變革!