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    新基建:未來的用電大戶

    2020-09-02 11:16:46 來源: 中國能源報

    新型基礎設施建設(下稱“新基建”)對我國經濟邁向高質量發展起到堅強支撐作用。在國家政策扶持下,新基建將保持高速發展態勢,成為拉動電力需求增長的重要動力。


    “新基建”中信息基礎設施包含通信網絡基礎設施、新技術基礎設施算力基礎設施。5G基站是通信網絡基礎設施的代表,數據中心是算力基礎設施的代表,包括新能源汽車充電樁在內的這些“新基建”代表,均為用電大戶。


    5G基站用電量或在2025年攀升至3500億千瓦時


    有信通專家預測,未來5G基站數量將是4G的4-5倍,且5G基站的功耗遠超4G,單個5G基站單站功耗是4G基站的2.5—3.5倍,即使是在空載的情況下,5G基站功耗也接近4G基站功耗的3倍。其中AAU(有源天線處理單元)功耗增加是5G基站功耗增加的主因。一般情況下,一個5G基站配置3個AUU。另外,基站的功耗與基站業務負荷也相關。根據相關測算,空載—滿載情況下,主設備功耗約為2.2—3.9千瓦?;灸芎臉嫵芍谢局髟O備占45%、空調系統占40%、電源系統占12%,其他能耗占3%。5G基站主設備空載功耗約2.2-2.3千瓦,滿載功耗約3.6-3.9千瓦,據此推算,單個5G基站空載、滿載時,全站整體功耗將達到5千瓦—8.5千瓦。


    2020年7月工信部公布的《2020年上半年工業通信業發展情況》指出,以5G為代表的新型信息基礎設施投資力度加大,今年上半年新建5G基站25.7萬個,截至今年6月底累計達41萬個。據不完全統計,全國各省、直轄市計劃年內建設5G基站數量合計約63.1萬個。賽迪研究院2020年6月發布的研究報告估計,到2020年底,全國5G基站將到達63萬座。中國國際經濟交流中心副理事長黃奇帆在解讀新基建相關文章中提出,預計2020-2025年期間,5G基站將會有500萬-600萬座。另外,根據賽迪顧問預測,2026年5G宏基站數量約475萬個,小基站數是宏基站數的2倍,即950萬個,宏基站和小基站數總計超過1400萬個。


    從目前看,5G技術尚不成熟,5G行業應用發展相對滯后,設備尚不完善,5G還沒有大量的市場需求。短期內5G基站對用電量的貢獻低于4G基站,5G基站建成投運對于全社會用電量的增長影響尚不明顯。但未來5G基站大規模建成投運將有效拉動全社會用電量增長,拉動效果將取決于5G基站建設進度及單站用電能耗等因素。目前5G基站處于發展初期,降低設備能耗是5G商用的一大訴求。隨著技術的發展,5G基站主設備AAU功耗有望降低,滿足大規模商用條件。


    綜上,考慮基站功耗、數量、能效提升預期等因素,經估算,5G基站的用電量將由2020年的不足200億千瓦時迅速攀升至2025年的3500億千瓦時左右。


    到今年底,我國數據中心耗電量或占全社會用電量的2.7%

    數字經濟快速發展,GDP貢獻占比超36%,數據中心作為海量數據的承載與傳輸實體,成為各行各業發展的關鍵基礎設施。疫情期間,為保持工作學習等社會生活正常進行,數據中心發揮了巨大作用。未來數據中心將在國家發展中起到關鍵性、基礎性、戰略性的作用,其發展已經進入快車道。


    按照國家節能中心及中國電子節能技術協會數據中心節能技術委員會聯合發布的統計數據,我國數據中心的年耗電量增速始終維持在12%以上,2018年,我國數據中心總用電量為1608.89億千瓦時,占全社會用電量的2.35%,成為耗能大戶。


    數據中心的能耗問題引發社會關注。數據中心一年8760小時時刻都在運行狀態,能耗巨大。數據中心能源消耗的主體既包括服務器等核心設備,也包括不間斷電源、照明、冷卻等輔助設備。冷卻部分的用能占到輔助設施用能的60%以上。我國專門推出了一項衡量數據中心能效水平的評價指標—電能使用效率值(PUE)。該指標由數據中心設備總能耗除以信息設備能耗得出,基準值為2,數值越接近1,意味著能源利用效率越高。工信部、國家機關事務管理局、國家能源局出臺的《關于加強綠色數據中心建設的指導意見》要求到2022年,“數據中心平均能耗基本達到國際先進水平,新建大型、超大型數據中心的PUE達到1.4以下”。目前國內數據中心的PUE平均值基本在1.8-2.0,中小規模機房的PUE值更高,大都在2.5以上。數據中心能耗效率偏低,在綠色節能設計方面與國外先進水平還存在很大差距,未來數據中心應向更加節能環保的方向發展。同時數據中心企業出于自身發展、成本等因素考慮,逐步遷往電價優惠、自然條件適宜、可再生能源豐富的西部等地區。預計未來通過一定的節能技術及手段,改變粗放管理方式及自身發展結構性調整,可帶來10%—20%的能效提升。


    有數據顯示,我國今后5年將增加1000萬臺服務器,而目前每臺服務器用電負荷約0.35千瓦。


    綜合考慮數據中心體量、節能節電技術應用,以及結構性調整等因素,預計到2020年底,我國數據中心耗電量將突破2000億千瓦時,占全社會用電量比重上升至2.7%,到2025年將達到3500億千瓦時。


    電網企業要做好電力需求預測


    2019年12月工信部發布的《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》(征求意見稿)提出,到2025年新能源汽車銷量占比要達25%,自動駕駛智能網聯汽車銷量占比達30%。


    專家預測,到2025年,純電動乘用車新車平均電耗可降至12.0千瓦時/百公里。推測平均單車年耗電量應在2000度電以上。2025年,私人、出租/網約、物流環衛、公交旅游通勤等新能源汽車的數量將由2020年的不到400萬臺,躍升至2500萬臺以上。2019年,我國充換電服務用電量為68.2億千瓦時,同比增長128%。綜合考慮新能源汽車的保有量和電耗下降等因素,預計2025年充換電服務用電量將超500億千瓦時。


    按照電規總院近期發布的《中國電力發展報告2019》,2025年全國全社會用電量將達9.1萬億―9.5萬億千瓦時,這意味著,以上“新基建”用電量占全社會用電比重將超8%,遠超傳統行業。


    當然,由于“新基建”普遍建設周期較長,未來伴隨市場需求等因素變化,實際分期建設中會有一定變動,但基本趨勢不會改變。因此,建議各省級電網企業高度關注“新基建”引發的電力需求,因地制宜做好相關電力需求預測,科學編制“十四五”電網建設投資規劃,積極應對電力需求變化,確保電力供應。


    來源:中國能源報  作者:唐偉,和發整理發布)(作者供職于國網能源研究院有限公司,本文僅代表作者個人觀點)

    新基建:未來的用電大戶

    2020-09-02 11:16:46 來源: 中國能源報

    新型基礎設施建設(下稱“新基建”)對我國經濟邁向高質量發展起到堅強支撐作用。在國家政策扶持下,新基建將保持高速發展態勢,成為拉動電力需求增長的重要動力。


    “新基建”中信息基礎設施包含通信網絡基礎設施、新技術基礎設施算力基礎設施。5G基站是通信網絡基礎設施的代表,數據中心是算力基礎設施的代表,包括新能源汽車充電樁在內的這些“新基建”代表,均為用電大戶。


    5G基站用電量或在2025年攀升至3500億千瓦時


    有信通專家預測,未來5G基站數量將是4G的4-5倍,且5G基站的功耗遠超4G,單個5G基站單站功耗是4G基站的2.5—3.5倍,即使是在空載的情況下,5G基站功耗也接近4G基站功耗的3倍。其中AAU(有源天線處理單元)功耗增加是5G基站功耗增加的主因。一般情況下,一個5G基站配置3個AUU。另外,基站的功耗與基站業務負荷也相關。根據相關測算,空載—滿載情況下,主設備功耗約為2.2—3.9千瓦?;灸芎臉嫵芍谢局髟O備占45%、空調系統占40%、電源系統占12%,其他能耗占3%。5G基站主設備空載功耗約2.2-2.3千瓦,滿載功耗約3.6-3.9千瓦,據此推算,單個5G基站空載、滿載時,全站整體功耗將達到5千瓦—8.5千瓦。


    2020年7月工信部公布的《2020年上半年工業通信業發展情況》指出,以5G為代表的新型信息基礎設施投資力度加大,今年上半年新建5G基站25.7萬個,截至今年6月底累計達41萬個。據不完全統計,全國各省、直轄市計劃年內建設5G基站數量合計約63.1萬個。賽迪研究院2020年6月發布的研究報告估計,到2020年底,全國5G基站將到達63萬座。中國國際經濟交流中心副理事長黃奇帆在解讀新基建相關文章中提出,預計2020-2025年期間,5G基站將會有500萬-600萬座。另外,根據賽迪顧問預測,2026年5G宏基站數量約475萬個,小基站數是宏基站數的2倍,即950萬個,宏基站和小基站數總計超過1400萬個。


    從目前看,5G技術尚不成熟,5G行業應用發展相對滯后,設備尚不完善,5G還沒有大量的市場需求。短期內5G基站對用電量的貢獻低于4G基站,5G基站建成投運對于全社會用電量的增長影響尚不明顯。但未來5G基站大規模建成投運將有效拉動全社會用電量增長,拉動效果將取決于5G基站建設進度及單站用電能耗等因素。目前5G基站處于發展初期,降低設備能耗是5G商用的一大訴求。隨著技術的發展,5G基站主設備AAU功耗有望降低,滿足大規模商用條件。


    綜上,考慮基站功耗、數量、能效提升預期等因素,經估算,5G基站的用電量將由2020年的不足200億千瓦時迅速攀升至2025年的3500億千瓦時左右。


    到今年底,我國數據中心耗電量或占全社會用電量的2.7%

    數字經濟快速發展,GDP貢獻占比超36%,數據中心作為海量數據的承載與傳輸實體,成為各行各業發展的關鍵基礎設施。疫情期間,為保持工作學習等社會生活正常進行,數據中心發揮了巨大作用。未來數據中心將在國家發展中起到關鍵性、基礎性、戰略性的作用,其發展已經進入快車道。


    按照國家節能中心及中國電子節能技術協會數據中心節能技術委員會聯合發布的統計數據,我國數據中心的年耗電量增速始終維持在12%以上,2018年,我國數據中心總用電量為1608.89億千瓦時,占全社會用電量的2.35%,成為耗能大戶。


    數據中心的能耗問題引發社會關注。數據中心一年8760小時時刻都在運行狀態,能耗巨大。數據中心能源消耗的主體既包括服務器等核心設備,也包括不間斷電源、照明、冷卻等輔助設備。冷卻部分的用能占到輔助設施用能的60%以上。我國專門推出了一項衡量數據中心能效水平的評價指標—電能使用效率值(PUE)。該指標由數據中心設備總能耗除以信息設備能耗得出,基準值為2,數值越接近1,意味著能源利用效率越高。工信部、國家機關事務管理局、國家能源局出臺的《關于加強綠色數據中心建設的指導意見》要求到2022年,“數據中心平均能耗基本達到國際先進水平,新建大型、超大型數據中心的PUE達到1.4以下”。目前國內數據中心的PUE平均值基本在1.8-2.0,中小規模機房的PUE值更高,大都在2.5以上。數據中心能耗效率偏低,在綠色節能設計方面與國外先進水平還存在很大差距,未來數據中心應向更加節能環保的方向發展。同時數據中心企業出于自身發展、成本等因素考慮,逐步遷往電價優惠、自然條件適宜、可再生能源豐富的西部等地區。預計未來通過一定的節能技術及手段,改變粗放管理方式及自身發展結構性調整,可帶來10%—20%的能效提升。


    有數據顯示,我國今后5年將增加1000萬臺服務器,而目前每臺服務器用電負荷約0.35千瓦。


    綜合考慮數據中心體量、節能節電技術應用,以及結構性調整等因素,預計到2020年底,我國數據中心耗電量將突破2000億千瓦時,占全社會用電量比重上升至2.7%,到2025年將達到3500億千瓦時。


    電網企業要做好電力需求預測


    2019年12月工信部發布的《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》(征求意見稿)提出,到2025年新能源汽車銷量占比要達25%,自動駕駛智能網聯汽車銷量占比達30%。


    專家預測,到2025年,純電動乘用車新車平均電耗可降至12.0千瓦時/百公里。推測平均單車年耗電量應在2000度電以上。2025年,私人、出租/網約、物流環衛、公交旅游通勤等新能源汽車的數量將由2020年的不到400萬臺,躍升至2500萬臺以上。2019年,我國充換電服務用電量為68.2億千瓦時,同比增長128%。綜合考慮新能源汽車的保有量和電耗下降等因素,預計2025年充換電服務用電量將超500億千瓦時。


    按照電規總院近期發布的《中國電力發展報告2019》,2025年全國全社會用電量將達9.1萬億―9.5萬億千瓦時,這意味著,以上“新基建”用電量占全社會用電比重將超8%,遠超傳統行業。


    當然,由于“新基建”普遍建設周期較長,未來伴隨市場需求等因素變化,實際分期建設中會有一定變動,但基本趨勢不會改變。因此,建議各省級電網企業高度關注“新基建”引發的電力需求,因地制宜做好相關電力需求預測,科學編制“十四五”電網建設投資規劃,積極應對電力需求變化,確保電力供應。


    來源:中國能源報  作者:唐偉,和發整理發布)(作者供職于國網能源研究院有限公司,本文僅代表作者個人觀點)

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