5G基站耗电高，成本大，盈利明，如何提高商用规模

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如今最火爆的话题非“新基建”莫属。“新基建”范畴的5G基站正经历“幸福的烦恼”，一边是热火朝天的建设潮，另一边却遭遇高电价。

5G基站单站建设成本高，用能高，盈利不明

在不久前的全国两会期间，国网电动汽车公司董事长全生明介绍，在应用初期，5G套餐费用与4G相比偏高，5G基站电费成本也偏高。一方面，同等信号覆盖水平条件下，5G基站安装数量是4G的1.5-2倍；另一方面，5G基站单站耗电量更大，单站单制式通信设备用电负荷是4G的2.5-3.5倍。“此外，5G商用部署尚未到成熟期，5G基站的能效管理等技术也处于初步探索阶段。多因素叠加，导致5G能耗总体远高于4G，用电成本也随之升高。” 全生明表示。

据测算，以当前平均1.3元/度的转供电价计算，一个4G基站每年的电费是20280元，一个5G基站每年的电费将高达54600元。电信运营商官方统计显示，5G基站最大功耗约为4G的3-4倍，电信运营商的电费成本将是4G时代的6-12倍，有些5G基站电价甚至高达每度1.5元以上，不仅远高工商业电价，比转供电限价每度电0.9元左右也高出不少。

记者采访了解到，目前5G基站主要有两种供电方式，即电网企业直接供电和第三方转供电。电网企业直接供电方式执行一般工商业电价，平均为0.682元/千瓦时；第三方转供电方式，实际执行电价为1.1-1.5元/千瓦时。

全生明介绍，目前，国家电网公司经营区建成了18.9万个5G基站，其中约72%采用电网企业直接供电，28%采用第三方转供电；部分主要城市5G基站的第三方转供电比例甚至高达70%，直接推高了5G基站总体电费支出。

“今年以来，随着中央有关部门多次提到要加强新基建的建设速度，5G建设速度明显加快。在此背景下，5G基站设备功耗成为摆在运营商面前的一个严峻挑战。如果无法有效解决功耗问题，加上5G商业 模式和需求尚不明朗，其落地推进和长远发展必然会受到影响。”国网能源研究院 研究员高洪达向记者表示。

与此同时，近几年基站呈现由宏站向机柜一体化机柜基站建设的趋势，一体化机柜的占比逐年攀升，这使得对功耗控制的要求变得更高。功耗增加也意味着电费随之翻倍。以四川省为例，2019年，该省建成超过1万个5G基站，今年有望建设超过3.4万个。

公开数据显示，2018年，国内三大通信运营商的基站共耗电约270亿千瓦时，总电费约240亿元。电费支出约占运营商网络维护成本20%。显然，电耗问题已成运营商5G网络投资无法绕过的“门槛”。

5G系统节能设计是基础，有助于降低能耗量，需长期坚持探索

“5G基站的节能是一项系统工程。”李春园曾获得全国通信行业节能减排先进个人，谈起降低基站能耗，他告诉记者，从铁塔公司角度，为了降低能耗，5G基站选址会考虑非太阳直晒的区域，“从我们经验来看，较高的热辐射会导致基站能耗较大，差距甚至可高达20%左右。”

目前，5G基站已经推出诸多节能举措，包括使用通风功能的智能空调，以及在机柜上涂反辐射涂料、搭建遮阳棚，从而大幅降低外界温度传导。

尤其是在通信主设备层面，已经实现根据用户的行为智能设置梯度功耗， “早期的主设备功耗更高，厂商通过不断算法改进和硬件优化，目前降低到了4G基站功耗三倍左右的水平。”他说。

而在空调等配套设备方面，相关节能举措也是设备+控制“软硬结合”。“除了对老旧的高功耗空调设备进行更换外，更重要的是在软件层面对空调进行精确控制。”李春园告诉记者，目前，铁塔公司在全国范围内已采用空调设备精细监控和管理，根据外界温度智能控制开关时间和功率，目的就是要实现节约用电。

强化顶层设计综合施策，提高基站能源利用效率

“解决5G基站的能耗问题应更多从降低社会总成本、节省社会总资源的角度考虑，这需要进一步加强5G基站建设顶层设计，多种手段配合利用。”高洪达强调。

受访专家均认为，除在技术层面积极开展现有基站用能系统的节能降耗外，还需要在供电模式、备用电源技术研发，以及分布式能源拓展应用方面做文章。

而在备用电源方面，据介绍，最新的5G基站开关电源已经具备削峰填谷功能，通过把开关电源和电池进行改动，夜间将谷价的电存起来，在高峰期放出，从而进一步降低用电成本。

“备用电池是基站必需品，一是应急用电，二是可以利用峰谷电价差来实现降电费。”高洪达说。

在分布式能源应用方面，风、光、储为一体的模块化能源系统亦有望作为5G基站用能解决方案之一。白天可利用太阳能电池组方阵和低速风机发电，多余电量通过电池组等储能手段储存起来，可对基站能源系统，甚至电网系统进行削峰填谷。经自测，这种模式可使基站综合成本降低15%以上。”

在全生明看来，降低5G基站用电成本需要多渠道共同发力。如在降低5G基站能耗方面，5G设备商、建设方、运营商要通过技术进步、管理创新等多种手段，优化用能管理，进一步降低5G基站能耗水平。

优惠电价、直供电可以降低5G基站电费；

可提高建站动力

多地出台电价优惠政策

近日，为支持“新基建”5G建设，电价优惠公共资源正逐步开放，北京、山东、江苏、山西、河南、新疆等多地政府印发5G基站建设优惠电价政策，旨在降低5G基站建设和运营成本。记者梳理发现，政策“礼包”多是围绕转供电改为直供电、建立基站用电报装绿色通道、支持电信运营企业参与电力市场交易等方式。

如山东要求，对电网企业直供到户、安装2.5千瓦及以上储能设备的5G基站，在执行峰谷电价时其低谷电价在现行标准基础上每千瓦时再降低3分钱（含税）；江苏文件称，对符合条件的5G基站实施电力直接交易，优化5G设施电力供应申请审批流程，组织推进具备条件的5G基站转供电改直供电工程；北京市指出，在5G基站用电报装、转供电改直供电等给予政策支持；新疆要求，转供电主体不得通过转供电赢利，向所有终端用户收取的电费、损耗和分摊费用之和，不得超过其向电网企业缴纳的总电费；河南明确，对直供电基站实行一般工商业电价；山西也出台了优化5G设施电力供应申请审批流程、转供电改为直供电、对参与电力市场交易的5G基站进行电价补贴等降低5G基站用电成本的举措。

政策红利正在发生作用。以辽宁为例，今年“五一”后，该省5G基站电价降至0.4元/千瓦时，未来三年，将为三大运营商减少用电成本 2亿元以上。“5G尚在研发阶段，部署和运营成本均不小，此时给予一定补贴和扶持缓解压力，才能更好实现产业发展。”中国信息通信研究院总工程师罗松认为。

对电力客户来说，今年最大的一项政策红利是，政府工作报告明确“降低工商业电价5％政策延长到今年年底”。按年底80万个5G基站计算，仅5G基站电费，一年可降低218.4亿元。

此外，多位受访业内人士也认为，5G基站在关键建设时期“不掉链子”，还需政府、通信运营商和电网企业各方面通力协作，共同努力，多渠道发力，降低5G基站用电成本。