5G电源白皮书_17页_1mb

5G 电源白皮书总结

核心内容

本白皮书主要探讨了5G时代对通信能源系统带来的变革与挑战，并提出了面向未来的5G能源解决方案设计理念与技术路径。随着5G网络的普及，网络结构、功耗需求、能源行业及电源行业都将发生深刻变化，运营商需要应对更高的能耗、复杂的运维需求及空间限制等问题，同时推动能源系统向智能化、高效化方向演进。

主要观点

1. 5G时代的网络变化

• 5G是全移动和全连接的智慧时代，预计2025年全球连接数量将超过1000亿。
• 5G支持三大业务场景：eMBB（增强移动宽带）、uRRLC（超可靠低时延通信）、mMTC（大规模机器类通信）。
• 网络将走向低/高频混合组网，大量末梢站点部署将带来网络功耗的倍数增长。

2. 5G时代的功耗变化

• 5G单站最大功耗将显著增加，预计64T64R AAU最大功耗可达1000~1400W，BBU最大功耗达2000W。
• 一站多频配置将导致整站功耗超过10kW，10频以上站点功耗可能超过20kW。
• 多运营商共享场景下，站点功耗将翻倍。

3. 能源行业的变化

• 光伏行业：预计2020年全球太阳能发电量将达600GW，实现光伏平价上网。
• 锂电行业：预计2030年全球锂电需求达3000GWh，2021年锂电与铅酸成本将基本持平。
• 光伏与锂电成本下降将推动通信能源向绿色、低成本方向发展。

4. 电源行业的变化

• 通信能源整流转换效率已接近98%，但仍需提升整站全链路效率。
• 5G时代需从单一部件节能转向全链路高效节能设计。

关键信息

5G网络演进对能源的挑战

• 市电引入：部分站点市电容量不足，扩容成本高、周期长。
• 配电：5G单频配电至少需要2路100A或4路32A+3路63A，传统配电方式难以满足。
• 备电：传统铅酸电池能量密度低，无法满足5G高功耗站点的备电需求。
• 温控：5G功耗翻倍，散热能力不足，温控改造成本高。
• 空间限制：现有机柜空间有限，传统新增机柜方案占地大。

5G能源的需求及设计理念

• 总体需求：低成本部署、快速建设、高效节能、平滑演进、运维简单。
• 设计理念：
  • 极简：实现少占空间、简易安装、快速部署和简单运维。
  • 智能：通过AI与Cloud技术实现电源与站点设备、网络负载的多层次智能协同。
  • 高效：从供电、转换、备电、温控、配电和负载环节进行全链路高效设计，追求“0bit0Watt”目标。

5G电源细分场景及产品特征

4.1 改造和叠加场景

• 室内场景：采用“一频叠加一刀片”或“一刀片改造一站”的方式，实现极简部署。
• 室外宏站：采用高密电源框、高密锂电、高密温控DEU实现极简改造或叠加。
• AAU叠加：高防护等级的全系列室外刀片电源支持与AAU同场景应用，实现零占地部署。

4.2 新建或搬迁场景

• 室外场景：采用“一站一柜”模式兼容2G/3G/4G，支持功率、配电、备电、温控向5G平滑演进。
• 室内场景：同样采用“一站一柜”模式，实现灵活、快速部署。

4.3 小站场景

• 配套体积小、重量轻的刀片电源，支持抱杆/挂墙等多场景安装。
• 支持按需备电，提升供备电可靠性。

4.4 能源智能化

• 5G智能能源网络架构包含智能营维平台、智能电源和智能部件。
• 通过Cloud+AI实现四层智能协同（模块级、站点级、站网级、业务级），提升整站、整网的高效节能能力。
• 智能负载协同、智能储能、智能温控、智能削峰是5G智能电源的典型特征。

4.5 高效节能

• 全链路节能设计，包括电源高效、站点高效、主设备协同。
• 支持动态升压、智能关断等技术，实现端到端能效优化。
• 推动新能源应用，如叠光、光储去油，实现站点绿色节能。

4.6 智能锂电

• 预计2021年锂电与铅酸成本持平，锂电因长循环、大倍率、体积小等优势，成为通信能源的优选。
• 支持备电+循环模式，满足市电改造、短时备电、储能高密等需求。

4.7 智能运维

• 提升动力可用度（PAV）和站点能效（SEE）指标。
• 实现智能管理、精准投资、错峰用电、智能削峰等运维优化。
• 推动运维无人化、自动化、远程化，提升运维效率与站点安全性。
• 引入智能视频、智能锁、智能报警等新技术，构建全面数字化安防体系。

总结

5G网络的快速发展对通信能源提出了更高的要求，涉及网络结构、功耗、能源行业和电源行业等多个层面。5G站点功耗显著增加，导致市电扩容、配电升级、温控改造等挑战。为应对这些挑战，5G能源解决方案需遵循“极简”、“智能”、“高效”的设计理念，实现低成本部署、快速建设、全链路节能和智能运维。智能锂电、能源智能化、高效节能等技术将成为5G能源演进的核心支撑。