新基建和綠色低碳：不是“對手”是“朋友”

崔立勇

“5G和大數據中心是這次新加上去的。”一位能源領域的專家告訴本報記者。

專家所說的“新加”是指，從“十一五”開始，工業、建筑的節能一直被反復強調，“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要則增加了對5G和大數據中心的相關表述。第三十九章《加快發展方式綠色轉型》指出：“堅持節能優先方針，深化工業、建筑、交通等領域和公共機構節能，推動5G、大數據中心等新興領域能效提升。”

一邊是加速建設蓬勃發展，一邊是碳達峰碳中和目標下的節能減排要求，5G和大數據中心的綠色低碳發展成了繞不開的焦點和重點。

迫在眉睫，要建更要減碳

這位專家分析，我國提出二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值、努力爭取2060年前實現碳中和的宏偉目標，在實現過程中，和長期被深入研究的工業、建筑等不同，究竟哪些領域是近年來新冒出來的碳排放大戶備受關注，而5G和大數據中心正是其中的關鍵領域，相關產業的節能降耗至關重要。

2021年10月發布的《中共中央國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出：“提升數據中心、新型通信等信息化基礎設施能效水平。”

事實上，5G和大數據中心被強大的發展動力和緊迫的減碳壓力所包圍。國家發展改革委2022年1月的公開資料顯示，“適度超前部署新型基礎設施建設，夯實數字經濟發展基礎”，“要完善信息基礎設施建設，推進光纖網絡擴容提速、5G商用部署和規模應用，構建一體化大數據中心體系，抓緊在全國建設10個左右數據中心集群”。

“隨著數字產業化和產業數字化的迅猛發展，數據中心未來10年還將保持過去幾年的較快增長，5G基站的建設預計在2025~2030年間達到高峰。”這位專家估算，屆時數據中心的總電耗較目前增長2~3倍，5G基站的總電耗將擴大7~10倍。

中國工程院院士吳鋒此前預測，2026年我國三大電信運營商的通信設備全部升級為5G后，電力消耗將會達到全國總用電量的2.1%，高于數據中心2%左右的耗電量水平。2020年，我國全社會用電量為7.51萬億千瓦時，即使是一個百分點，也意味著驚人的電量。

一位電力企業的技術帶頭人告訴本報記者，以5G和大數據中心為代表的新基建作為耗能大戶，減碳任務迫在眉睫。

創新，減排還靠創新

5G和大數據中心在中國高速前行，數字生產力正在提升經濟發展整體效能。

“4G改變生活，5G改變世界。”華為無線網絡產品線SRAN領域副總裁段浩告訴本報記者，5G發展勢不可擋，截至目前，全球建設基站超過190萬座，中國近140萬座基站，全球6.4億5G用戶，中國就占5億，5G正在給生產和生活方式帶來巨大改變。

面對“雙碳”目標，如何在快速奔跑中調整呼吸？中國企業堅持綠色發展理念，用科技創新打出一套減碳“組合拳”。

在段浩看來，2030年5G有望“聯接萬物”，5G流量將達2020年的百倍量級。與此同時，必須構建綠色系統，“要避免5G網絡能耗隨著流量線性倍增”。

段浩告訴本報記者，華為通過設備高集成化、站點極簡化、網絡智能化、全生命周期環保化“四化”構建綠色5G網絡。他舉例說，一天24小時中，業務有閑時忙時之分，能效也有高低之差。軟件節能可以在閑時休眠相應的資源，包括載波、通道、符號以及調整發射功率等。但一直以來，運營商“想用”節能軟件降低網絡能耗，但又因為擔心關閉網絡資源對網絡性能產生影響而“不敢用”。華為的網絡智能化技術進行AI話務預測、AI KPI尋優、AI節能尋優、AI節能效果預測。在話務突增時，對休眠資源及時喚醒。網絡性能需求發生變化，及時變更休眠策略，這樣最大化節能收益，保障網絡性能。

“用新技術把設備做得越來越小，越來越集中化。”段浩介紹，5G站點能耗主要來源于空調等外設設備，華為通過站點極簡化，實現機房集中化、站點室外化部署，減少空調使用并補充以液冷等高效散熱技術，實現站點能耗降低30%。

值得注意的是，“極簡”是華為在5G和數據中心共同的低碳選擇。“只有把數據中心建設得更加簡單、更加高效、更加低碳、更加智能，才能實現數據中心可持續發展。”華為數字能源中國區副總裁、華為數據中心能源軍團中國區CEO胡春池告訴本報記者。

胡春池表示，傳統的數據中心是個復雜的系統，華為極簡數據中心解決方案實現了基于架構、溫控、供電和營維四個維度的“重構”，打造不一樣的下一代數據中心。

據介紹，傳統的數據中心建設要經歷“先蓋房子、后做裝修、采購部件、設備入場、現場集成”這一繁瑣而耗時的過程，建設普遍長達20個月以上，且實際PUE（電能利用效率）難以達到預期。華為改用全模塊化、全預制化的解決方案，將數據中心建設周期縮短至6個月，保障實際PUE與初期設計一致。

在廣東深圳，千柜數據中心已實現6個月完成交付，樂高式的設計按需而建，進一步實現垂直彈性擴容，初始投資下降40%。在廣東省第二人民醫院，采用華為的技術進行智能化改造后，PUE從2.0降低至1.5以下，數據中心每天節省的電量相當于一個普通病房兩年的用電量。

企業的實踐印證了中國工程院院士鄔賀銓日前接受媒體采訪時所說——“要著力降低信息技術產業自身的能耗，包括5G能耗以及數據中心能耗，著重通過科技創新實現自身節能減排。”

一位長期研究氣候變化的專家告訴本報記者，全球多個領域的知名企業和金融機構在碳達峰碳中和領域都在積極行動，特別是有影響力和社會責任感成為創新先鋒。“企業自身激勵非常重要。”這位專家表示。

一業帶百業，算一筆大賬

新基建的減碳，是大事也要算大賬。例如，傳統的數據中心機房UPS采用鉛酸電池，體積大，重量重，壽命短。改用智能鋰電，能量密度一下子提升3倍，循環充放電次數增加10倍，節省70%的空間資源，帶來的碳減排量不言而喻。

對于新基建的減碳，段浩關注“能耗”，更看重“能效”。他向本報記者解釋，能效兼顧性能與節能，是度量綠色移動網絡的“標尺”，華為一直致力于使用更少的能量來傳遞、處理和存儲更多的信息。以5G為例，每比特能耗大約只有4G的1/10，但可以提供30倍的4G容量。

2021年12月，國家發展改革委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局聯合印發《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案》，提出提高算力能效、利用綠色能源，“在數據中心、5G實現綠色高質量發展基礎上，全面支撐各行業特別是傳統高耗能行業的數字化轉型升級，助力實現碳達峰總體目標，為實現碳中和奠定堅實基礎”。

不難看出，新基建是支撐經濟社會發展的戰略資源和公共基礎設施。數據中心帶來可觀的能源消耗，但在數字化轉型加速的大方向下，數據中心也是智能世界的底座。新基建不僅要算自身的節能降耗賬，還要以更宏觀的視野細算給經濟社會發展帶來的節能賬和提效賬。

全球移動通信系統協會（GSMA）發布的報告指出，在歐洲和北美，移動通信技術對社會節能減排的貢獻在2019年達到1這意味著移動通信每消耗1度電，社會用電降低10度。這一比例2025年將達到120。

2021年7月，中國移動公布的碳達峰碳中和行動計劃白皮書顯示，“十三五”期間中國移動通過移動通信的建設跟各個行業的融合創新，助力社會碳減排量超過8億噸。

2021年12月，中國信通院發布的《數字碳中和白皮書》指出，數字技術能夠與電力、工業、建筑、交通等重點碳排放領域深度融合，減少能源與資源消耗，促進傳統產業能源優化、成本優化、風險預知及決策控制，整體上實現節能降本增效提質。

數字化正成為我國實現“雙碳”目標的重要路徑。《中共中央國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出：“推動互聯網、大數據、人工智能、第五代移動通信（5G）等新興技術與綠色低碳產業深度融合。”

“我們調研節能多年，現在要發現10%的節能幅度案例得用顯微鏡去找，但是數字化就可以釋放這么大的潛力。”專家通過對一家企業的分析表示，數字化轉型對企業的能效提升作用非常顯著。

“一滴水不融入大海很容易干涸，華為希望和各個行業一起為中國實現雙碳目標共同努力。”段浩表示，新基建要瞄準如何助力全行業節能減碳，支撐全社會綠色轉型。