Page 190 - 能源互联网背景下电力技术分析

能源互联网背景下电力技术分析
Analysis of Power Technology in the Context of Energy Internet

节性配合储能、分布式清洁能源接入等技术，可作为电网的互动负荷，对电网进
行用电负荷优化、为电网提供需求响应等服务并获得经济收益。NIYATO D 提出
绿色无线通信的概念，将分布式发电应用于 5G 网络供能，降低电力成本与碳排

放量。但分布式清洁能源出力的间歇性及波动性会对供电能力造成影响。通过将
储能技术应用于 5G 基站能耗管控系统，可平滑分布式清洁能源出力波动并有利
于 5G 网络运营商参与需求侧管理，从而获得收益，降低 5G 网络运营商的运营
成本。

本节从多个角度对国内外有关 5G 网络能耗问题的研究现状和成果进行梳理
和综述，为后续开展更为深入的研究提供借鉴与参考。特别是探究了 5G 通信网 -
电力网联合优化，以及 5G 通信网络与电力网络如何开展能量交换，实现供需互

动的问题，并对能源互联网背景下 5G 通信网与电力网的联合电力流优化控制及
其技术创新与应用进行了展望。

一、5G 网络能耗问题研究现状

随着互联网技术的发展和移动终端的不断普及，截至 2019 年 6 月，中国手

机网民规模达 8.47 亿，网民使用手机上网的比例达 99.1%。随着移动用户规模与
其需求内容的增加，传统网络已经无法满足用户对网络带宽、时延以及能耗的需
求。为解决该问题，5G 网络应运而生。5G 技术是最新一代蜂窝移动通信技术，

5G 的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量
和大规模设备连接。5G 网络运营商在面临大额 5G 基站建设投资成本的同时，
还需面临巨大耗电量带来的高额电费。以中国联通为例，2018 年电费支出为
130 亿元，而 2018 全年税前利润为 121 亿元。在碳排放量方面，根据 CHENG
Wenchi 中数据，信息和通信技术行业造成了全球 2%~3% 的二氧化碳排放量，约

为全球汽车二氧化碳排放量的 1/4。5G 网络实现绿色无线网络将降低二氧化碳排
放量。5G 网络能耗中基站设备能耗占总能耗的 80% 以上，因此，降低基站的能
耗是发展绿色无线通信的关键。

（一）基站能耗模型
基站即公用移动通信基站，是移动设备接入互联网的接口设备。基站广义上
分为宏基站（macro base station，MBS）和小基站（small base station，SBS）2 种，
小基站根据覆盖范围大小又可分为微基站、皮基站和飞基站。5G 基站分类情况

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