如今，实现双碳目标已成为各方共识。对于ICT行业而言，备受关注的5G基站和数据中心节能降碳工作进展牵动人心。
为进一步深入了解ICT领域节能降耗进展，通信世界全媒体记者采访了中国信通院产业与规划研究所总工程师高艳丽。高艳丽指出，5G网络节能关键在基站，数据中心节能降碳压力较大，预计能耗还处于上升期。与此同时，数字孪生城市对于助力双碳目标具有非常重要的意义。
政策为ICT行业节能降碳指明方向
ICT行业作为数字经济时代的基础性、战略性、先导性行业，推进行业节能降碳工作，对于助推经济社会全面绿色转型，助力如期实现碳达峰、碳中和目标意义重大。工信部从制定行业中长期规划、完善监督管理机制等方面多管齐下，对行业绿色低碳发展目标确立、绿色节能技术应用、监管机制和手段建设等作出了系统部署，对推升ICT行业绿色低碳高质量发展，推动ICT技术赋能社会各领域节能减排,促进经济社会绿色发展等方面都将发挥重要的导向作用和引领作用。
为此，工信部先后出台了一系列政策举措引导行业绿色发展，主要包括：出台《”十四五“信息通信行业发展规划》，提出2025年单位电信业务总量综合能耗相对2020年下降15%的量化目标；出台《“十四五”工业绿色发展规划》，聚焦节能技术应用提出推动数据中心建设全模块化、预制化，加快发展液冷系统、高密度集成IT设备，提升间接式蒸发冷却系统、列间空调等高效制冷系统应用水平；发布《工业和信息化部关于开展2021年工业节能监察工作的通知》，提出对重点用能数据中心进行专项监察，核算电能利用效率（PUE）实测值，检查能源计量器具配备情况。
5G网络节能关键在基站
5G网络能耗主要在于基站，其中主设备能耗和空调能耗平分秋色，总占比较高，约90%以上，配套设备和其他能耗占比较小。2021年12月8日发布的《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》提出，到2025年，5G基站能效提升20%以上。
“目前5G能耗动态监测机制基本形成，综合产出测算体系和统计方法基本健全。在5G实现绿色高质量发展基础上，全面支撑各行业特别是传统高耗能行业的数字化转型升级，助力实现碳达峰总体目标，为实现碳中和奠定坚实基础。”高艳丽总结道。
不过要实现上述目标面临重重挑战。一是5G能耗将持续升高，设备本身功率大、能耗高。而且5G需要比4G部署更多更密集的站点。二是未来数据量爆炸式增长，对5G需求将更大。三是5G自身既面临能耗压力、又要赋能千行百业，助力实现碳达峰总体目标，任务较重。
因此，高艳丽认为，行业可以在以下四方面发力，以加速建设低碳5G网络。一是应在硬件设备节能上下功夫，应用超高集成度的芯片。二是在材料降耗上采用新方案。例如，射频单元采用高导热铝合金材料，提升导热系数。三是在软件节能技术上，提供面对不同场景的符号关断、通道关断、载波关断、深度休眠等解决方案。四是积极推广基站使用可再生能源，从源头降低碳排放。
数据中心能耗仍将处于上升期
数据中心是数字经济时代的新型生产力，在数字经济大潮下能耗增长较快。据中国信通院估算，2020年全国数据中心耗电量约760亿千瓦时，占全社会用电量的1%。如果折算为二氧化碳排放量，2020年全国数据中心二氧化碳排放量约4400万吨，是ICT行业碳排放的重要来源。不过对比来看，数据中心耗电及碳排放量远低于电力、化工、交通等高排放行业。
工信部高度重视对数据中心节能降碳工作的引导，并提出了明确的量化发展目标。《“十四五”信息通信行业发展规划》中提出，到2025年新建大型和超大型数据中心PUE<1.3。《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》中指出，到2023年底新建大型及以上数据中心绿色低碳等级达到4A级以上。
立足现阶段发展来看，数据中心节能降碳要实现上述发展目标仍面临不小的挑战。高艳丽解释道，当前，随着数据中心投资项目节能审查、数据中心节能监察等事前事中监管机制的建立，我国数据中心节能水平持续提升，但仍有部分存量中小数据中心PUE在2以上，老旧数据中心在IT设备、供电系统、制冷系统等方面都尚未实现最大化的能源效率。
此外，区域布局不合理、绿色能源应用不足、碳排放核算和抵扣机制尚未建立等现实问题也在制约着数据中心的绿色低碳转型。“十四五”时期，数据中心作为数字经济发展的数字化底座，其能耗和碳排放量预计仍将处于上升期，节能降碳压力较大。
高艳丽建议，应从四个方面持续深化数据中心节能降碳工作。
一是实施新型数据中心建设布局优化行动，加快建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，按需建设省内数据中心，灵活部署边缘数据中心，促进区域协调发展。
二是加快实施绿色电力交易试点，加快平价项目绿证核发，对数据中心采购绿电优先支持，建立绿色能源与碳排放量之间的抵扣机制，提高数据中心绿色能源应用水平。
三是加快供电制冷等设施层、服务器存储等IT层、软件及数据备份等业务层节能技术创新与应用，持续挖掘数据中心节能潜力。
四是探索建立国家及地区级数据中心能耗及碳排放监测管理手段，对总体能耗、碳排放、PUE及算力算效等关键指标进行全面、实时监测分析，切实提升数据中心全周期能源及碳排放监管能力。
数字孪生城市将成“降碳神器”
对于实现双碳目标而言，数字孪生城市对于助力双碳目标具有非常重要的意义。高艳丽讲道，数字孪生城市是数字化的理想愿景和技术手段，数字孪生城市以及强大功能实现极致效率，为经济社会生产生活全方位提质增效降本，可谓“降碳神器”。
数字孪生城市以其城市级模型+城市级数据+城市级算法，奠定了城市强大的数字底座，为所有应用场景提供数据供给、三维可视、空间计算、仿真模拟、虚实融合等能力，绿色低碳和疫情防控、安全应急一样，已成为数字孪生城市未来重点支撑的应用方向。
数字孪生城市对于实现节能降碳能够发挥以下三方面作用。
一是数字孪生城市利用精准映射的物联设施，增加碳排放监测功能，提供城市级一体化的碳排放监测和数据采集。
二是数字孪生城市利用基于数据和模型的仿真推演能力，在涉碳多元异构数据要素基础上，实现整个城市碳达峰时间和碳中和时间的精准预测分析推演，在虚拟世界仿真，在物理世界执行，虚拟服务现实，这正是数字孪生的价值精髓所在。
三是数字孪生城市利用全要素数据融合分析决策能力，实现城市碳资产的科学管理和合理配置。在一张图上，平衡经济社会生产生活各行业各领域发展需求，动态弹性实现碳资产的配置和调度，实现发展和降碳的综合效益最大化，助力城市实现高质量发展。
