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以技术创新打造绿色产品,使能低碳社会

华为秉持“让科技与自然共生”的理念,始终坚持围绕客户需求,为客户提供创新领先的绿色产品与解决方案,助力全社会减少碳排放。

文/张宏喜 华为ICT基础设施业务CMO
Zhang Hongxi

数字经济已成为全球经济增长的新动能,而作为数字经济重要支柱的ICT创新技术,如5G、云、AI、IoT、MR等,正在与各行业相结合,带来新思维、新模式、新实践,彻底改变人类的生产和生活方式。预计到2025年,数字经济总体规模,将由当前的17万亿美元,增长到23万亿美元,占全球GDP比重25%左右。与此同时,环境气候变化作为一个全球性的社会问题,正在影响地球上的每个人并威胁我们在这个星球上的长期生存能力,科学研究也清楚表明气候变化和生物多样性丧失的密切联系。

ICT技术对气候变化而言扮演着双重角色,一方面要减少自身二氧化碳的排放,另一方面要作为一种使能技术推广使用,帮助其他行业减少二氧化碳的排放。

从全局的角度来看,ICT产业的发展在减少全社会的二氧化碳排放量方面,一直是关键的推动力量之一。例如:远程会议大幅减少了企业所需的旅行次数;短信、即时通信等手段大幅减少了人与人之间交往需要的实体媒介,诸如明信片、贺卡、信函等。放眼未来,根据GeSI《SMARTer 2030报告》预测,得益于ICT产品能效的提升,ICT行业产生的碳排放占全球总排放的比例将逐渐下降。到2030年,ICT行业的碳排放量预计达到1.25Gt,占全球排放量的比例降至1.97%;同时,通过广泛应用ICT技术,将使能其他行业大幅减少碳排放。到2030年,各行各业受益于ICT技术所减少的碳排放量将达12Gt,几乎是ICT行业自身排放量的10倍。

同时我们也看到,各行各业均在积极进行节能减排,应对气候变化及能耗的挑战。以电信行业为例,在过去的10年间,其技术与产品的更新换代使单位能耗持续下降,同时,在助力其他行业节能减排方面也发挥了关键作用。

愿景和使命驱动的环保理念和目标

华为的愿景和使命是把数字世界带入每个人、每个家庭、每个组织,构建万物互联的智能世界。这个智能世界同时也应是绿色的,方能实现人与自然的和谐共生。ICT技术将会促进经济的繁荣发展,同时也能够让我们的环境更加美好。我们秉持着“让科技与自然共生”的理念,始终坚持围绕客户需求进行创新,为客户提供创新领先的绿色产品与解决方案。如今,我们看到,无论是更高能效的5G网络、更节能的数据中心、还是对人体更友好的智能终端产品,ICT技术在促进更美好的环境方面一直扮演着重要角色。面向未来,我们将持续以ICT技术创新,使能千行百业实现节能减排,负责任地迈出减碳的每一步。

打造绿色产品,全生命周期减少碳足迹

我们基于产品全生命周期环境影响评估(LCA)方法,对自产设备做了系统评估。我们发现网络相关设备在使用阶段的碳排放约占整个生命周期的80%~90%,换而言之,排放主要是设备耗能产生的。 因此,要减少产品碳足迹,节能技术是关键。多年以来,我们一直以技术创新,端到端地降低ICT产品能耗,助力千行百业节能减排。

无线接入领域

5G的单比特能效已经达到4G的50倍,而5G大带宽、超低时延和海量联接等特性也带来了网络能耗的增加。如何鱼与熊掌兼得?唯有借助技术创新,从多个维度克服高性能带来的能耗挑战。

我们充分利用先进的硬件材料、高性能算法以及散热方面的先进技术,有效提升产品能效。通过对设备、站点和网络3个层面的技术创新,有效提升5G网络的能效,帮助运营商降低碳排放。例如5G全室外解决方案无需配置空调,站点能耗至少降低40%。

数据通信领域

在数字世界中,数据中心、城域网和骨干网承担着汇集交换各个城市、地区和国家网络流量的关键角色。一方面处于这些位置的路由器和交换机需要具备超高性能,另一方面越高的性能则会对设备散热和环境温度带来更严苛的要求。我们一直努力在保证产品性能的前提下,通过创新突破关键技术,如基于磁吹灭弧的电源切换技术、碳纳米导热材料、VC相变散热以及混流风扇等,来提升电源效率和散热效率,以有效降低产品能耗。

2019年,我们推出了用于数据中心网络的CloudEngine 16800系列交换机以及用于城域网的NetEngine 8000系列路由器两大全新系列产品。在设计初期,我们从高效供电和高效散热两大技术难题入手,最终让整机功耗有效降低。相比业界同类产品,每比特数据的功耗降低26%~50%。以NetEngine 8000 X8路由器为例,每台设备每年就可节电约9万度。

光网络领域

在传送网络层,我们以光纤为介质,不断突破能效极限,让绿色网络迈上一个新台阶。全光背板技术,能把超过1000根光纤印刷到一张A4纸尺寸大小的背板上,打造出OptiXtrans全光交叉系列产品(OXC),最大可节省90%的机房空间,降低60%的功耗。

在光接入领域,通过分布式转发架构,将转发处理均匀分布到各个业务板上进行,突破效能和功耗瓶颈,使得产品功耗相比欧盟宽带设备能耗行为准则(CoC)V7功耗标准降低43%。

在家庭网络方面,基于AI的OptiXstar千兆家庭光猫,具备自动感知使用,闲时智能休眠的产品特性,可以有效降低无效能耗,功耗比欧盟宽带设备能耗行为准则(CoC)V7低20%,每台设备每年可节电38度。

在企业园区网络层面,全光园区方案可为企业园区减少50%的机房与布线空间,降低30%的能源消耗。

站点能源

光伏、锂电池、AI等技术的日益成熟,将为站点能源实现“零”排放开辟新的可能。在为基站供电上,我们努力突破技术壁垒,不断演进站点能源方案,以最大限度降低站点碳排放。

面向5G时代,我们在5G Power站点能源解决方案中,引入太阳能和AI技术,尽量使用可再生能源为基站供电,向最终实现“零”排放不断迈进。

数据中心能源

数据中心,常被称为“能耗大户”。为了打破用电瓶颈,通过创新的间接蒸发冷却技术,高效利用自然冷源,让制冷系统能耗下降40%~60%。我们将大数据、人工智能等融入iCooling解决方案,让数据中心“学会”省电,可自动进行能效调优,有效降低数据中心PUE约8%~15%。

以ICT创新助力全社会减少碳排放

在全球范围内,ICT的节能减排作用越来越受到社会各界的认可,并寄予厚望。

华为基于ICT技术,联手伙伴,致力于加速可再生能源的普及与应用。我们通过信息技术与光伏技术的融合,提升了光伏系统发电效率,让每一焦太阳能转化为更多的光伏电力。从2013年起,华为智能光伏解决方案累计为世界贡献了超1800亿度太阳能电力,相当于减少碳排放超1.08亿吨,或种植了2亿多棵树。一方面,我们在自身运营过程中不断引入可再生能源,建设园区光伏电站。另一方面,我们积极推广智能光伏在全球的广泛应用,为千家万户带来绿色电力。

在中国,我们在自己的东莞南方工厂建设了首个园区光伏电站,每年可实现发电1800万千瓦时,贡献了10%的工厂用电;在沙特,我们与伙伴共同建设了沙特Sakaka 300MW光伏电站,每年为4.5万户家庭供电,可减少43万吨二氧化碳排放。在阿根廷,我们与伙伴共同建设了高查瑞300MW光伏电站,每年发电量约6.6亿kWh,足够为16万户家庭提供绿色电力。此外,我们通过数字化、智能化的手段帮助电力行业更好地利用可再生能源,减少碳排放。以中国为例,在新能源发展初期,因为电能质量问题,弃风弃光现象严重,因此对风电、光伏的精确出力预测至关重要。华为利用云计算,帮助国网青海省电力公司构建具备AI和大数据能力的新能源数据中心,基于天气预报,更准确地预测可再生能源发电量,并采取多能互补策略,使得接入电网的总电力输出更加稳定。

ABC

随着网络联接逐渐成为无处不在的自然存在,华为持续助力电信行业深入实施节能减排,不断探索低碳环保的通信解决方案。在各类通信传输介质中,光纤无疑是最绿色的介质,光纤相比铜缆可以节省60%~75%的能耗,可以让网络联接变得更加绿色环保。为了帮助全球运营商更好地践行低碳发展的社会责任,华为持续推动光网络的绿色创新,不断突破理论极限,打造更绿色的光网络产品。以四川电信为例,华为OXC设备已经应用于四川电信位于成都新华、成都贝森、绵阳网管大楼等地的12个核心传输节点,构建起一张“光立方”网络,每年可节电25万千瓦时,相当于多种2000棵树。

人类正加速步入智能社会,ICT作为智能社会的基石,将向各行各业延展和应用。作为全球领先的ICT(信息与通信)基础设施和智能终端提供商,华为持续坚持技术创新,助力千行百业节能减排,让科技与自然共生,构建万物互联的智能世界。