如何綠色、高效地用好“耗電大戶”5G?

近期,國家發改委印發《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動資料中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案》。《實施方案》同時提出六項主要任務,其中一項與能源直接相關——“鼓勵利用綠色能源”。

如何實現新型基礎設施“鼓勵利用綠色能源”,具體任務包括三點:

一是鼓勵使用風能、太陽能等可再生能源,透過自建專線或雙邊交易,提升資料中心綠色電能使用水平,促進可再生能源就近消納。

二是支援模組化氫電池和太陽能板房等在小型或邊緣資料中心的規模化推廣應用。結合儲能、氫能等新技術,提升可再生能源在資料中心能源供應中的比重。支援具備條件的資料中心開展新能源電力專線供電。

三是統籌5G與可再生能源分散式發電佈局,對電源、空調等能耗系統積極推進去冗餘簡配,嚴控廢舊設施處理。

不難看出,相關部門已經關注5G的綠色、高效利用。其中的原因是什麼?

5G又被認為是“未來的耗電大戶”。

據統計,2020年,我國全社會用電量為7。51萬億千瓦時。根據預測,2026年我國三大運營商的通訊裝置全部升級為5G後,電力消耗將會達到全國總用電量的2。1%,高於資料中心的耗電量水平(約2%)。這麼大的耗電量對於電力供應實現清潔低碳的目標,提出了很高的要求。

中國工程院院士吳鋒認為,5G技術加上動力電池組管理系統等於智慧電池管理,對於電的管理和熱的管理會形成一種智慧運維,能夠極大延長整個電池系統的壽命。

除了在能耗上挖掘潛力,吳鋒認為,5G技術還可以透過智慧數字化先進電池,即智慧電池的開發,推動“雙碳”目標的實現。

首先,5G時代需要大量的自主供電感測器系統,核心技術是“能量採集+電池+嵌入式計算管控系統的高度整合”。

其次,電池單體的趨勢是半導體化,當晶片進入了電池內部,智慧電池的出現將會顛覆電池系統的結構,也會進一步提升動力電池的安全效能,併成為5G應用的重要環節。

再次,電池單體在製造過程中將與資訊系統緊密耦合,形成數字電池,即智慧電池,實現智慧化變革,開啟動力電池新的飛躍。

下一步,電池發展的一個重要方面是智慧電池,電池製造要從簡單的物理結構組裝發展到多模組功能層架構一體化整合,實現電化學數字監測+智慧預判與安全防禦+雲通訊+大資料智慧互動。智慧電池的應用領域包括重卡、新一代電信網路、高鐵和電動飛機等。未來,智慧電池將成為能源網際網路的關鍵環節。

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