如何绿色、高效地用好“耗电大户”5G？

仙仙

近期，国家发展和改革委员会印发《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》。《实施方案》同时提出六项主要任务，其中一项与能源直接相关——“鼓励利用绿色能源”。


针对鼓励利用绿色能源的“新基建”，具体任务包括三点：


一是鼓励使用风能、太阳能等可再生能源，通过自建专线或双边交易，提升数据中心绿色电能使用水平，促进可再生能源就近消纳。


二是支持模块化氢电池和太阳能板房等在小型或边缘数据中心的规模化推广应用。结合储能、氢能等新技术，提升可再生能源在数据中心能源供应中的比重。支持具备条件的数据中心开展新能源电力专线供电。


三是统筹5G与可再生能源分布式发电布局，对电源、空调等能耗系统积极推进去冗余减配，严控废旧设施处理。


不难看出，相关部门已经关注5G的绿色、高效利用。其中的原因是什么？


5G又被认为是“未来的耗电大户”。


据统计，2020年，我国全社会用电量为7.51 万亿千瓦时。根据预测，2026年我国三大运营商的通信设备全部升级为5G后，电力消耗将会达到全国总用电量的2.1%，高于数据中心的耗电量水平（约2%）。这么大的耗电量对于电力供应实现清洁低碳的目标，提出了很高的要求。


中国工程院院士吴锋认为，5G技术加上动力电池组管理系统等于智能电池管理，对于电的管理和热的管理会形成一种智能运维，能够极大延长整个电池系统的寿命。


除了在能耗上挖掘潜力，吴锋认为，5G技术还可以通过智慧数字化先进电池，即智能电池的开发，推动“双碳”目标的实现。


首先，5G时代需要大量的自主供电传感器系统，核心技术是“能量采集+电池+嵌入式计算管控系统的高度集成”。


其次，电池单体的趋势是半导体化，当芯片进入了电池内部，智能电池的出现将会颠覆电池系统的结构，也会进一步提升动力电池的安全性能，并成为5G应用的重要环节。


再次，电池单体在制造过程中将与信息系统紧密耦合，形成数字电池，即智能电池，实现智能化变革，开启动力电池新的飞跃。


下一步，电池发展的一个重要方面是智能电池，电池制造要从简单的物理结构组装发展到多模块功能层架构一体化集成，实现电化学数字监测+智能预判与安全防御+云通信+大数据智能交互。智能电池的应用领域包括重卡、新一代电信网络、高铁和电动飞机等。未来，智能电池将成为能源互联网的关键环节。