通信行業(yè)深度研究：兼論通信板塊碳中和背景下的投資機(jī)會(huì)

通信行業(yè)深度研究：兼論通信板塊碳中和背景下的投資機(jī)會(huì)

一、通信設(shè)備和IDC機(jī)房是通信行業(yè)碳排放主要來源

1.12020年通信行業(yè)占全球碳排放總量的4%左右

根據(jù)國際能源署與法國GreatIT聯(lián)合發(fā)布的《Theenvironmentalfootpointofthedigitalworld》，2019年全球碳排放總量約330億噸，2020年全球碳排放總量約為310億噸，同比減少5.8%。各行業(yè)的碳排放占碳排放總量的比重基本穩(wěn)定，我們選取2019年通信行業(yè)碳排放數(shù)據(jù)作為分析對象。2019年信息通信行業(yè)（ICT）碳排放量約為14億噸，占全球碳排放總量的4.2%。在ICT行業(yè)碳排放總量中，通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)（CT網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)）/數(shù)據(jù)中心/用戶終端碳排放量分別占比22%/15%/63%。

通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)（CT網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)）的二氧化碳主要在通信設(shè)備運(yùn)行/制造/運(yùn)輸/安裝過程中產(chǎn)生。其中通信設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的碳排放量最高，占整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)碳排放總量的75%。隨著5G基站加快部署，通信設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的碳排放量將迅速增加，根據(jù)中國移動(dòng)設(shè)計(jì)院數(shù)據(jù)，通信設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的碳排放量預(yù)計(jì)將由2019年的2.3億噸，增長至2025年的4.1億噸，增幅達(dá)到78%。

在數(shù)據(jù)中心方面，伴隨著數(shù)據(jù)流量的爆發(fā)式增長以及算力成本的普遍下降，全球算力資源有望實(shí)現(xiàn)大幅增長，全球數(shù)據(jù)中心耗電量也將隨之急劇增加。根據(jù)中國電信數(shù)據(jù)，2020年中國電信數(shù)據(jù)中心能耗占公司總能耗的20%，通信基站能耗占比為39%，通信機(jī)樓及其他的占比為41%。增量方面，2021年1-7月，中國電信5G基站帶來的能耗增量占總能耗增量的比重最大，超過50%；IDC帶來的能耗增量占比為32%，網(wǎng)絡(luò)及其他帶來的能耗增量占比為17%。數(shù)據(jù)中心和通信設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的碳排放主要來自二者的電力能耗。

1.25G基站數(shù)量的增長以及單站耗電量的增加造成5G基站碳排放大幅增長

根據(jù)中國移動(dòng)研究院數(shù)據(jù)，2019年全國通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)節(jié)中，機(jī)房/通信站點(diǎn)/站點(diǎn)維護(hù)各環(huán)節(jié)碳排放量分別為7391萬噸/15201萬噸/734萬噸，分別占通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)節(jié)碳排放總量的31%/65%/4%。在所有通信設(shè)備中，通信站點(diǎn)（包括無線、固定接入）碳排放量最高，其中單個(gè)無線接入設(shè)備年碳排放量達(dá)22噸，總數(shù)量為650萬個(gè)，相較固定接入設(shè)備碳排放總量更高。

無線接入設(shè)備中，4G基站電能消耗量占無線接入設(shè)備電能消耗總量的比例最高，為56%，5G基站次高，目前占電能消耗總量的9%，但是5G基站未來總量更多，單基站能耗更高，5G基站將是未來通信設(shè)備能耗的最大增長點(diǎn)。

5G基站數(shù)量較4G基站更多。5G信號(hào)頻率比4G高2-3倍，信號(hào)衰退速度更快，同一區(qū)域5G基站數(shù)量更多。同時(shí)在盲點(diǎn)區(qū)域會(huì)覆蓋一定數(shù)量的微基站，保證信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性，因此5G基站總數(shù)將較4G基站更多。根據(jù)三大運(yùn)營商公告，中國移動(dòng)將在2021年建設(shè)2.6GHz的5G基站共12萬座，在2021年以及2022年建700MHz基站約48萬座（與廣電合建，分兩年建完）；電信以及聯(lián)通將在2021年建3.5GHz以及2.1GHz基站一共32萬座。2022年5G建設(shè)仍然投入較大，預(yù)計(jì)總建設(shè)數(shù)量約為80萬座。根據(jù)賽迪顧問預(yù)測，到2026年我國5G宏基站數(shù)量將達(dá)到475萬個(gè)，小基站數(shù)是宏基站數(shù)的2倍，即950萬個(gè)，宏基站和小基站數(shù)總計(jì)超過1400萬個(gè)。

5G基站集成度更高、數(shù)據(jù)傳輸量更大，能耗是4G基站的3倍。根據(jù)5G基站節(jié)能技術(shù)白皮書（2020）統(tǒng)計(jì)，中移動(dòng)使用的5GNR主流基站帶寬由4G的幾十兆變?yōu)?60/200兆，收發(fā)通道數(shù)從原來的8通道變?yōu)?4/32通道，發(fā)射功率從100多瓦變?yōu)?40/320瓦。

AAU功耗增加是5G基站能耗增加的主因。根據(jù)中國能源報(bào)數(shù)據(jù)，基站能耗構(gòu)成中，基站主設(shè)備占45%、空調(diào)系統(tǒng)占40%、電源系統(tǒng)占12%，其他能耗占3%。其中基站主設(shè)備可以分為AAU(有源天線處理單元)和BBU（室內(nèi)基帶處理單元）兩大部分，AAU的功耗約占基站主設(shè)備能耗的90%，是基站能耗的主要組成部分。AAU功耗按照功能模塊可分為功放、小信號(hào)、數(shù)字中頻和電源功耗。隨著業(yè)務(wù)負(fù)載情況的變化，AAU中各功能模塊的能耗比例也隨之發(fā)生變化。

在滿載條件下，功放的能耗占比最高，占AAU總能耗的58%；在30%負(fù)載的條件下，功放的能耗占AAU總能耗的比例與數(shù)字中頻模塊能耗占比相接近，分別為36%/34%，小信號(hào)部分能耗占比由滿載條件下的16%提升至25%；在空載條件下，數(shù)字中頻部分的功耗占AAU總能耗的比例最高，平均約為46%。因此，在研究5G通信設(shè)備的節(jié)能技術(shù)時(shí)，不僅要提升功放效率，降低功放能耗，在5G建設(shè)初期負(fù)載較低的情況下，更需要降低小信號(hào)和數(shù)字中頻模塊的基礎(chǔ)能耗。

據(jù)中國能源報(bào)預(yù)測，5G基站的用電量將由2020年的不足200億千瓦時(shí)迅速攀升至2025年的3500億千瓦時(shí)左右，5G基站高能耗已經(jīng)引起廣泛關(guān)注。使用基站降耗新技術(shù)以及新材料等的運(yùn)用將有效降低5G基站的碳排放量。

1.3數(shù)據(jù)中心耗電量巨大，存在巨大優(yōu)化空間

國內(nèi)數(shù)據(jù)中心機(jī)柜數(shù)量快速增長，未來5年CAGR可達(dá)16.7%。隨著云計(jì)算的興起，在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心的建設(shè)浪潮，2020年全球公有云計(jì)算市場規(guī)模為2253億美元，同年全球數(shù)據(jù)中心數(shù)量為42.2萬座，超大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量為597座。目前國內(nèi)的數(shù)據(jù)中心機(jī)柜數(shù)量約為285萬架，根據(jù)科智咨詢預(yù)測，到2025年機(jī)柜數(shù)量可以達(dá)到616萬架，CAGR為16.7%。

數(shù)據(jù)中心耗電量巨大，存在較大優(yōu)化空間。根據(jù)中國IDC圈數(shù)據(jù)，隨著數(shù)據(jù)中心數(shù)量的增多，2020年數(shù)據(jù)中心的耗電量占國內(nèi)總用電量的比例超過2.3%，且數(shù)據(jù)中心耗電量占全社會(huì)用電量比重逐年攀升。早在2015年全國的大數(shù)據(jù)中心的耗電量已達(dá)1000億Kwh，相當(dāng)于三峽電站全年的發(fā)電量，2018年這個(gè)數(shù)值達(dá)到1609億Kwh，超過上海全年的社會(huì)用電量，預(yù)計(jì)到2030年，全球的大數(shù)據(jù)中心就能消耗掉世界30%左右電力。

數(shù)據(jù)中心的能耗分IT設(shè)備能耗、空調(diào)能耗、供電能耗和照明能耗四部分，由服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等所構(gòu)成的IT設(shè)備系統(tǒng)所產(chǎn)生的能耗約占數(shù)據(jù)中心總能耗的46%（其中服務(wù)器系統(tǒng)約占50%左右，存儲(chǔ)系統(tǒng)約占35%，網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備約占15%），空調(diào)系統(tǒng)占比為41%，電源/照明系統(tǒng)能耗占比分別為10%/3%。

PUE（PowerUsageEffectiveness）是衡量數(shù)據(jù)中心運(yùn)行效率的指標(biāo)，=（cooling+power+lighting+）/，其越接近于1，代表數(shù)據(jù)中心對于電能的利用越有效率。根據(jù)中國信通院數(shù)據(jù)，目前國內(nèi)數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.6，較2012年已有明顯改善，但依然有85%的受訪企業(yè)數(shù)據(jù)中心的PUE值在1.5-2.0間，PUE值仍存在較大提升空間。

政策引導(dǎo)，出臺(tái)多項(xiàng)措施和指導(dǎo)意見，推動(dòng)我國IDC企業(yè)節(jié)能減排。為實(shí)現(xiàn)我國2060年碳中和目標(biāo)，國家出臺(tái)多項(xiàng)政策引導(dǎo)支持新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)和節(jié)能減排的推進(jìn)。大力支持采用可再生能源與節(jié)能減排技術(shù)建設(shè)綠色云計(jì)算數(shù)據(jù)中心。提出淘汰高能耗老舊設(shè)備，提升水資源利用效率和清潔能源應(yīng)用比例以及回收利用廢舊電器電子產(chǎn)品等具體要求。根據(jù)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》，到2030年底，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE需降低到1.3以下，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)力爭降低到1.25以下。

對于PUE較高的數(shù)據(jù)中心，改造機(jī)房制冷設(shè)備、提升能源利用效率，是當(dāng)前降低數(shù)據(jù)中心PUE，達(dá)到減排要求的關(guān)鍵。

二、國內(nèi)企業(yè)降碳提升空間大，海外企業(yè)“零碳”成效顯著

國內(nèi)外通信運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)巨頭積極部署節(jié)能減排方案，制定減排規(guī)劃。其中，國外通信運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)巨頭基本完成基站、數(shù)據(jù)中心設(shè)備改造，現(xiàn)階段多使用可再生能源達(dá)成碳減排目標(biāo)；國內(nèi)廠商在碳減排方面進(jìn)展稍慢，目前節(jié)能重點(diǎn)仍在空調(diào)降溫技術(shù)、基站節(jié)能技術(shù)研發(fā)、老舊設(shè)備改造等方面。我們認(rèn)為當(dāng)前國內(nèi)通信行業(yè)碳減排領(lǐng)域的投資機(jī)會(huì)主要集中于基站節(jié)能新技術(shù)研究、機(jī)房更新改造、精密溫控設(shè)備制造、新能源發(fā)電設(shè)備制造等板塊，未來我國碳減排路徑將向國外路徑看齊，大量使用新能源、綠色能源。

2.1使用新能源以及提升基站機(jī)房能效是運(yùn)營商碳減排的主要方式

2.1.1中國移動(dòng)建設(shè)綠色新基站，節(jié)能減排成果顯著

創(chuàng)新5G基站節(jié)能技術(shù)，建設(shè)綠色新基站。移動(dòng)通過應(yīng)用天線與射頻濾波器一體化、3DMIMO、高效散熱外殼等新設(shè)計(jì)，使用GaN氮化鎵等新材料，關(guān)注濾波器件插損、等效設(shè)備功耗等新指標(biāo)，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)不斷降低設(shè)備功耗、提升設(shè)備能效。“十三五”期間基站設(shè)備滿載功耗下降20%。公司還全網(wǎng)廣泛開啟4G網(wǎng)絡(luò)符號(hào)關(guān)斷、通道關(guān)斷、載波關(guān)斷和5G網(wǎng)絡(luò)亞幀靜默、通道靜默、深度休眠等節(jié)能功能。通過應(yīng)用站點(diǎn)級(jí)節(jié)能技術(shù)，公司2020年4G網(wǎng)絡(luò)節(jié)電約10.6億度。自2017年開始，公司針對老舊通信機(jī)房啟動(dòng)專項(xiàng)節(jié)能改造，組織全集團(tuán)因地制宜采用冷源優(yōu)化、冷量分配優(yōu)化、末端設(shè)備優(yōu)化、濕膜加濕等措施，降低機(jī)房PUE，提升能效，節(jié)約用電。截至2020年底，移動(dòng)已完成超過2200個(gè)通信機(jī)房的改造，每年節(jié)電約2億度。

推動(dòng)ICT技術(shù)與產(chǎn)業(yè)融合，降本提效促節(jié)能。中國移動(dòng)自2007年以來連續(xù)十四年開展“綠色行動(dòng)計(jì)劃”，加強(qiáng)管理和技術(shù)創(chuàng)新，控制企業(yè)能源消耗，推動(dòng)社會(huì)綠色低碳發(fā)展?！笆濉逼陂g，中國移動(dòng)集團(tuán)實(shí)施了多項(xiàng)節(jié)能措施，累計(jì)節(jié)電近100億度，減少二氧化碳排放約630萬噸。同時(shí)公司深化信息技術(shù)與千行百業(yè)的融合創(chuàng)新，助力社會(huì)減排量超過8億噸。移動(dòng)2020年單位電信業(yè)務(wù)總量綜合能耗水平較2015年累計(jì)下降86.5%；單位信息流量綜合能耗水平較2015年累計(jì)下降92.6%。

未來，中國移動(dòng)將在推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、加快高質(zhì)量發(fā)展過程中，扎實(shí)履行央企責(zé)任，嚴(yán)控自身能源消耗和碳排放增幅，持續(xù)降低能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度，助力國家盡早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和計(jì)劃。節(jié)能減排既為中國移動(dòng)自身降低運(yùn)營成本，也為新材料、新技術(shù)、新設(shè)備的供貨商帶來發(fā)展機(jī)遇。

2.1.2電信積極布局5G低碳技術(shù)與空調(diào)節(jié)能技術(shù)

根據(jù)中國電信數(shù)據(jù)，2020年電信綜合能耗為335.8萬噸標(biāo)煤，二氧化碳排放量約837萬噸。其中電力能耗占91%以上，消耗約306萬噸標(biāo)煤，二氧化碳排放量約763萬噸。為實(shí)現(xiàn)能耗雙控、節(jié)能減排的目標(biāo)，中國電信開始大力推動(dòng)5G低碳技術(shù)與空調(diào)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用。

充分利用AI節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)主設(shè)備自主節(jié)能與建、維、優(yōu)全過程管控。為降低主設(shè)備能耗，中國電信引入AI算法以業(yè)務(wù)反向影響電源和空調(diào)設(shè)施供電控制。公司聯(lián)合5G設(shè)備供應(yīng)鏈伙伴，在采購環(huán)節(jié)以工作模式與功耗指標(biāo)參數(shù)作為采購標(biāo)準(zhǔn)，在建設(shè)過程中推進(jìn)5G基站無機(jī)房、無空調(diào)建設(shè)。采用一體化機(jī)柜、分布式供電技術(shù)壓縮建設(shè)周期與成本，降低基站整體PUE，并在購后引入主設(shè)備的購后能效評估，對主設(shè)備及節(jié)能設(shè)備實(shí)行全生命周期的能效閉環(huán)管理。

研究空調(diào)節(jié)能新技術(shù)，應(yīng)用清潔能源降低石化能源消耗。中國電信在基站與機(jī)房空調(diào)中大量應(yīng)用空調(diào)節(jié)能成熟技術(shù)?；究照{(diào)應(yīng)用自清潔、新風(fēng)等節(jié)能技術(shù)，機(jī)房空調(diào)應(yīng)用氣流組織優(yōu)化、新風(fēng)、氟泵、熱管等節(jié)能技術(shù)，在氣候條件適宜的地區(qū)應(yīng)用蒸發(fā)冷卻技術(shù)。同時(shí)電信也提出了自研的空調(diào)節(jié)能技術(shù)—液冷技術(shù)。液冷技術(shù)的冷卻效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)，是未來ICT設(shè)備冷卻的發(fā)展方向。目前液冷技術(shù)已經(jīng)通過技術(shù)可行性驗(yàn)證，小規(guī)模應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心服務(wù)器領(lǐng)域，節(jié)能效果顯著。電信對節(jié)能考核機(jī)制的引入無疑使基站機(jī)房優(yōu)質(zhì)溫控設(shè)備廠商和基站節(jié)能降耗新技術(shù)的設(shè)備供應(yīng)商在采購中更占優(yōu)勢。

2.1.3聯(lián)通研發(fā)智能機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，提升基站能效

2021年中國聯(lián)通發(fā)布《“碳達(dá)峰、碳中和”十四五行動(dòng)計(jì)劃》，明確實(shí)施“3﹢5﹢1﹢1”行動(dòng)計(jì)劃。其中“3”是指圍繞低碳循環(huán)發(fā)展建立3大碳管理體系——碳數(shù)據(jù)管理體系、碳足跡管理體系、能源交易管理體系，完善能源指標(biāo)體系，繪制重點(diǎn)用能設(shè)備碳足跡，并有序參與碳排放權(quán)交易市場?！?”是指聚焦5大綠色發(fā)展方向：一是推動(dòng)移動(dòng)基站低碳運(yùn)營，推廣極簡建站、潮汐節(jié)能等技術(shù)，有序提高清潔能源占比；二是建設(shè)綠色低碳數(shù)據(jù)中心，通過供電降損簡配、空調(diào)利用自然冷源等，提高系統(tǒng)能效；三是深入推進(jìn)各類通信機(jī)房綠色低碳化重構(gòu)；四是加快推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)精簡優(yōu)化、老舊設(shè)備退網(wǎng)；五是提高智慧能源管理水平。“1”是指深化拓展共建共享，深入推進(jìn)行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施資源共建共享。最后一個(gè)“1”是指數(shù)字賦能行業(yè)應(yīng)用，助力千行百業(yè)節(jié)能降碳。

早在“十三五”期間，中國聯(lián)通就已在節(jié)能降碳工作上取得積極成效。在提升基站能效方面，中國聯(lián)通自主研發(fā)的智能雙循環(huán)（氟泵）多聯(lián)模塊化機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)、5GBBU豎裝機(jī)框獲國家實(shí)用新型專利。公司廣泛采用符號(hào)、通道、載波等不同層級(jí)節(jié)能策略，并對5G網(wǎng)絡(luò)節(jié)能方案進(jìn)行試點(diǎn)。同時(shí)聯(lián)通圍繞早期投產(chǎn)的高能耗通信機(jī)房及IDC機(jī)房分批改造，并積極推進(jìn)建設(shè)綠色低碳數(shù)據(jù)中心，推廣蒸發(fā)冷卻、新風(fēng)等技術(shù)。截至2020年底，中國聯(lián)通共有17個(gè)數(shù)據(jù)中心入選國家綠色數(shù)據(jù)中心，占聯(lián)通總數(shù)據(jù)中心數(shù)量的16%。對通信機(jī)房老舊設(shè)備的改造以及對數(shù)據(jù)機(jī)房運(yùn)營效率的提升是聯(lián)通當(dāng)前雙碳達(dá)標(biāo)的主要途徑。

2.1.4海外先進(jìn)運(yùn)營商主要通過使用新能源降低碳排放

北美通信巨頭積極使用綠色能源。2018年12月，美國通信巨頭Verizon宣布，到2025年將使用超50%的可再生能源。2019年2月，公司設(shè)立10億美元綠能債券計(jì)劃，用于提升能源效率、購買可再生能源和其他永續(xù)能源。2019年4月底，公司宣布2035年要達(dá)到范疇1（Scope1）與范疇2（Scope2）零碳排放目標(biāo)（范疇1指企業(yè)營運(yùn)的直接碳排放，包括原料、產(chǎn)品、廢棄物、員工交通運(yùn)輸?shù)龋懂?指企業(yè)使用能源的間接碳排放）。另外兩家運(yùn)營商AT&T和T-Mobile沖刺能源綠化的腳步更快，2018年T-Mobile就已宣布要在2021年達(dá)到100%可再生能源目標(biāo)。AT&T也積極購買綠色能源，2018年購入820百萬瓦風(fēng)能發(fā)電容量。據(jù)可再生能源買家聯(lián)盟（RenewableEnergyBuyersAlliance）統(tǒng)計(jì)，AT&T2018年在企業(yè)購買可再生能源榜上名列第二。

歐洲行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)揮牽頭作用，由專業(yè)機(jī)構(gòu)完成排放數(shù)據(jù)監(jiān)測與減排規(guī)劃。2019年在GSMA倡導(dǎo)下超過50家移動(dòng)運(yùn)營商開始通過CDP全球披露系統(tǒng)披露各自的氣候影響、能源及溫室氣體(GHG)排放情況。英國電信運(yùn)營商巨頭Vodafone選擇碳信托制定每年的碳足跡測算報(bào)告，對范疇1、2及范疇3（企業(yè)價(jià)值鏈中過程中的間接排放）碳排放做全面測算，并輔助制定減排戰(zhàn)略規(guī)劃。

日韓運(yùn)營商通過與設(shè)備商合作研發(fā)節(jié)能技術(shù)，采用自發(fā)電減少溫室氣體排放。2021年6月，日本前三大移動(dòng)運(yùn)營商KDDI與諾基亞宣布在日本實(shí)驗(yàn)首個(gè)Airscale液冷基站，這項(xiàng)技術(shù)可將基帶冷卻系統(tǒng)能耗低70%以上。同時(shí)，通過熱能的重復(fù)利用，還能進(jìn)一步提高效率，最終可使二氧化碳排放量減少至80%。韓國通信運(yùn)營商SKC&C提出將通過擴(kuò)充環(huán)保自發(fā)電設(shè)備和擴(kuò)大再生能源的使用，于2040年實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放。公司計(jì)劃利用板橋和大德數(shù)據(jù)中心建筑物的屋頂和停車場進(jìn)行發(fā)電設(shè)備的鋪設(shè)，在2021年內(nèi)追加增設(shè)500千瓦太陽能設(shè)備。

國外電信運(yùn)營商對新能源、綠色能源使用比例的加大對我國運(yùn)營商未來發(fā)展有著積極借鑒意義，相關(guān)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能企業(yè)的配套設(shè)備供應(yīng)商有望在運(yùn)營商完成設(shè)備改造、提升運(yùn)營效率等第一階段目標(biāo)達(dá)成后向新能源、綠色能源使用的第二階段邁進(jìn)過程中受益。

2.1.5國內(nèi)運(yùn)營商主要通過節(jié)流降低碳排放，海外運(yùn)營商主要通過開源達(dá)到“零碳”

海外運(yùn)營商和國內(nèi)運(yùn)營商在碳減排的路徑選擇上雖然存在進(jìn)度上的差異，但二者殊途同歸。國內(nèi)運(yùn)營商現(xiàn)階段以降低現(xiàn)有設(shè)備能耗以期達(dá)到碳減排目的為主；而海外運(yùn)營商已充分利用好現(xiàn)有資源，即已完成了降碳的目標(biāo)，正在使用綠色能源達(dá)到“零碳”的路徑上突飛猛進(jìn)。

2.2降低數(shù)據(jù)機(jī)房能耗是國內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)巨頭的主要減排路徑

國際互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭大多承諾在2030年以前實(shí)現(xiàn)碳中和，并將100%使用可再生能源作為更高遠(yuǎn)的目標(biāo)。國際和國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)通信巨頭企業(yè)都在數(shù)據(jù)中心降碳技術(shù)的研究和探索上尋求突破。

2.2.1微軟、Facebook、蘋果、亞馬遜以使用新能源為主，運(yùn)用新技術(shù)為輔降低碳排放

2017年微軟與McKinstry和Cummins合作建立世界上第一個(gè)天然氣數(shù)據(jù)中心。在這個(gè)試點(diǎn)中，機(jī)架直接連接到天然氣管道，并完全由集成燃料電池供電。這一設(shè)計(jì)可以顯著減少發(fā)電、傳輸和功率轉(zhuǎn)換過程中的能量損失。此前的數(shù)據(jù)中心均由電網(wǎng)供電，電網(wǎng)從發(fā)電廠流經(jīng)多個(gè)變電站和輸電線路，再轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)中心所需的正確電壓才能使用，過程中會(huì)消耗部分電能。而燃料電池直接由天然氣管線供電，可以消除傳輸過程中發(fā)生的能量損失。同時(shí)由于供應(yīng)鏈中的零件減少，潛在的故障點(diǎn)會(huì)相應(yīng)減少，有助于提高公司數(shù)據(jù)中心的質(zhì)量并降低配電、電源調(diào)節(jié)和基礎(chǔ)設(shè)施備份時(shí)產(chǎn)生的成本。此外，微軟自2020年7月起開始征收內(nèi)部碳稅，費(fèi)用由公司各業(yè)務(wù)部門根據(jù)其碳排放量支付，收集的資金用于支付公司可持續(xù)改造的費(fèi)用。公司預(yù)計(jì)2030年將其絕對碳排放量減少75%，預(yù)計(jì)2050年清除公司自1975年成立以來直接或通過電力消耗排放的所有碳。

Facebook致力于建設(shè)高性能數(shù)據(jù)中心，通過建設(shè)消除能源浪費(fèi)、減少耗能、使用更環(huán)保產(chǎn)品的數(shù)據(jù)中心來實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。公司數(shù)據(jù)中心使用100%可再生能源并通過高效設(shè)計(jì)節(jié)約能源和水。公司所有數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目均獲得LEED金牌認(rèn)證。Facebook數(shù)據(jù)中心使用了來黃麻纖維的天然衍生物纖維填充聚丙烯(NFFPP)作為服務(wù)器硬件中具有高碳影響的特定組件的潛在替代品。公司針對機(jī)架內(nèi)外的許多不同部件，包括適配器、母線蓋和服務(wù)器內(nèi)部的其他機(jī)械部件分別對這一材料進(jìn)行開發(fā)和測試。公司節(jié)減排措施取得積極成效。其數(shù)據(jù)中心電力使用效率一直領(lǐng)先全行業(yè)，2016-2020年P(guān)UE維持在1.0左右，低于行業(yè)平均值1.5。用水效率（WUE）維持在0.3以下，顯著低于行業(yè)平均值1.8。

互聯(lián)網(wǎng)公司巨頭蘋果和亞馬遜也對其數(shù)據(jù)中心實(shí)施了嚴(yán)格的減排、提高效率的措施。蘋果在其數(shù)據(jù)中心運(yùn)營中保持使用100%可再生能源供電。亞馬遜AWS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)同樣使用100%可再生能源進(jìn)行供電，AWS能源效率比本地?cái)?shù)據(jù)中心高88%，基礎(chǔ)設(shè)施能效比行業(yè)平均高3.6倍。

2.2.2谷歌、Equinix通過使用新技術(shù)降低能耗，減少碳排放

谷歌的數(shù)據(jù)中心采用先進(jìn)的冷卻技術(shù)，使用高效蒸發(fā)冷卻和外部空氣代替機(jī)械冷卻器。通過安裝智能溫度和照明控制并重新設(shè)計(jì)電力分配的方式最大限度減少能源損失，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。同時(shí)谷歌還通過機(jī)器學(xué)習(xí)提升能源使用效率，其機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠減少數(shù)據(jù)中心40%的能源消耗，相當(dāng)于在考慮電氣損耗和其他非冷卻低效問題后，總體PUE減少了15%。在提升電力效率與采購可再生能源的同時(shí)，谷歌數(shù)據(jù)中心也進(jìn)行了循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)踐。公司不再使用的服務(wù)器會(huì)被分解成單獨(dú)的組件（主板、CPU、硬盤驅(qū)動(dòng)器等），檢查并儲(chǔ)備為翻新庫存，從而延長硬盤的使用壽命。2009-2020年，谷歌公司數(shù)據(jù)中心PUE持續(xù)下降，2020年達(dá)新低1.10，2020年行業(yè)平均水平為1.67。谷歌數(shù)據(jù)中心消耗的能源減少了約6倍，其能源效率是典型企業(yè)數(shù)據(jù)中心的兩倍。

數(shù)據(jù)中心龍頭企業(yè)Equinix承諾到2030年將碳排放量減少50%，并100%使用可再生能源。Equinix數(shù)據(jù)中心2018年至2020年期間供電能源中90%為可再生能源，到2030年這一比例有望達(dá)到100%。公司通過尋找創(chuàng)新方法來部署節(jié)能技術(shù)和發(fā)電解決方案。Equinix的自適應(yīng)控制系統(tǒng)可以通過使用智能分布式傳感器和氣流主動(dòng)管理來降低功耗并提高空調(diào)冷卻能力。封閉的冷熱通道通過使用物理屏障來減少數(shù)據(jù)中心供應(yīng)通道中的冷空氣與排氣通道中的熱空氣的混合，從而降低能耗并實(shí)現(xiàn)更高效的冷卻。高溫冷凍水設(shè)定點(diǎn)通過提高冷凍水溫度以節(jié)約能源來降低數(shù)據(jù)中心PUE。間接蒸發(fā)冷卻裝置(IDEC)使用水蒸發(fā)的熱量，并在室外溫度允許的情況下利用空氣對空氣的冷卻來減少用水量。公司在紐約(NY6)的數(shù)據(jù)中心通過這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)了1.21的年平均PUE。

海外高科技互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)無疑在碳達(dá)標(biāo)中走在最前列。除使用新能源等零碳技術(shù)，微軟等企業(yè)已著眼于征收碳稅等碳中和手段，完全實(shí)現(xiàn)了“碳減排”、“零碳”、“碳中和”三大目標(biāo)。

2.2.3國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)通過節(jié)能降耗降低數(shù)據(jù)中心PUE值

騰訊公司巧妙利用余熱回收技術(shù)，大幅減少數(shù)據(jù)中心的能源消耗。騰訊數(shù)據(jù)中心目前采用的是第四代T-block技術(shù)，擁有更高效率的制冷和供配電架構(gòu)。一個(gè)擁有30萬臺(tái)服務(wù)器的園區(qū)一年可節(jié)省2.5億度電。騰訊天津?yàn)I海數(shù)據(jù)中心采用了余熱回收的節(jié)能技術(shù)，將服務(wù)器產(chǎn)生的熱量回收，通過熱泵加熱市政管網(wǎng)里的水至55℃，直接用于辦公樓供暖，實(shí)現(xiàn)了降低碳排放和服務(wù)于人的雙贏。若回收天津數(shù)據(jù)中心冬季產(chǎn)生的全部余熱，熱量用于采暖可覆蓋46萬平方米，用于家庭采暖可滿足5100多戶居民的用熱需求。每年可以減少5.24萬噸碳排放，相當(dāng)于種植286.4萬棵大樹。此外，2018年建成的騰訊貴安七星數(shù)據(jù)中心，經(jīng)工信部實(shí)測，其極限PUE值小于1.1，相比之下，同期國內(nèi)數(shù)據(jù)中心的平均PUE約為1.73。而即將交付的騰訊清遠(yuǎn)數(shù)據(jù)中心液冷實(shí)驗(yàn)室，使用了冷板式液冷技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用，有望將數(shù)據(jù)中心的極限PUE降低至1.06。

阿里通過使用清潔能源與自研浸沒式液冷技術(shù)顯著降低PUE。2020年3月至2021年3月，阿里巴巴國內(nèi)自營數(shù)據(jù)中心平均PUE約為1.3，低于全球平均水平。阿里云數(shù)據(jù)中心購買超2.8億度可再生能源，減少碳排放30萬噸。阿里在張家口市張北縣部署了華北規(guī)模最大的張北數(shù)據(jù)中心。得益于張北地區(qū)充沛的風(fēng)能和太陽能，張北數(shù)據(jù)中心大量采用了綠色能源，促進(jìn)可再生能源發(fā)展，加速公司能源消費(fèi)向清潔低碳化轉(zhuǎn)型。除了充分利用清潔能源，阿里云還使用了浸沒式液冷技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)中心的降溫。通過將服務(wù)器浸泡在絕緣冷卻液里，產(chǎn)生的熱量可直接被冷卻液吸收進(jìn)入外循環(huán)冷卻，全程用于散熱的能耗幾乎為零，節(jié)能效果超過70%，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心100%無機(jī)械制冷。再輔以模塊化設(shè)計(jì)、AI調(diào)溫等技術(shù)，張北數(shù)據(jù)中心的年P(guān)UE低于1.2，最低時(shí)可以達(dá)到1.09，達(dá)國際領(lǐng)先水平，每年可節(jié)約標(biāo)煤8萬噸，相當(dāng)于種植了400萬棵樹木。

華為通過BestDC數(shù)字化服務(wù)平臺(tái)降低數(shù)據(jù)中心各階段PUE。目前，大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)都較為復(fù)雜，各能效指標(biāo)間相互制約影響，依靠傳統(tǒng)人工手段難以快速、精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)能效最優(yōu)化。華為自研的BestDC通過PUE仿真設(shè)計(jì)、高效節(jié)能設(shè)備和AI節(jié)能調(diào)優(yōu)，實(shí)現(xiàn)了全面協(xié)同調(diào)優(yōu)，動(dòng)態(tài)匹配負(fù)載和環(huán)境變化，有效降低數(shù)據(jù)中心能耗。在數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)階段，BestDC可通過仿真計(jì)算給出不同負(fù)載和環(huán)境下可落地的PUE設(shè)計(jì)值，結(jié)合專家在線診斷給出優(yōu)化建議；交付階段，以高效設(shè)備匹配節(jié)能方案，實(shí)現(xiàn)低PUE；運(yùn)維階段，基于AI算法實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)參數(shù)，使系統(tǒng)輸出的冷量與IT負(fù)載所需相匹配，減少因制冷過剩而浪費(fèi)的能耗。在實(shí)踐中數(shù)據(jù)中心PUE可低至1.15，低于2020年全球數(shù)據(jù)中心的平均PUE1.59。

制冷系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心最大的能耗系統(tǒng)，而傳統(tǒng)的冷凍水解決方案系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜、能耗高，華為新一代數(shù)據(jù)中心解決方案，最大化利用自然冷源，大幅降低PUE，相較冷凍水解決方案，可節(jié)電超過20%，節(jié)水40%。華為在烏蘭察布云數(shù)據(jù)中心采用了FusionCol間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，全年平均PUE僅1.15，相對傳統(tǒng)解決方案，數(shù)據(jù)中心整體年節(jié)省電費(fèi)12%。

國內(nèi)高科技企業(yè)碳達(dá)標(biāo)的發(fā)力點(diǎn)聚焦于IDC數(shù)據(jù)機(jī)房運(yùn)行效率的提升，對PUE值的重視將為溫控設(shè)備企業(yè)帶來市場空間增量。

2.2.4國內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)使用不同方式降碳減排

互聯(lián)網(wǎng)高科技企業(yè)減碳的方式與通信運(yùn)營商類似，依舊為提升運(yùn)營設(shè)備效率，但數(shù)據(jù)機(jī)房是其減碳的唯一重點(diǎn)。海外科技巨頭同樣已完成降碳的第一階段目標(biāo)，目前在零碳技術(shù)上積極探索。更讓人欣喜的是，部分企業(yè)已完成零碳目標(biāo)，開始向中和歷史碳排放發(fā)力。零碳與碳中和會(huì)為光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能等企業(yè)帶來較大的增長機(jī)會(huì)，為國內(nèi)企業(yè)指明了方向并對未來投資機(jī)會(huì)提供了借鑒。國內(nèi)高科技企業(yè)當(dāng)前仍在降碳的環(huán)節(jié)中發(fā)力，一方面能耗的降低為企業(yè)自身運(yùn)營節(jié)省了大量成本，另一方面國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)等科技企業(yè)與海外同行相比，更愿意將機(jī)房建設(shè)整體外包而不是自建機(jī)房、自研降溫技術(shù)。因此現(xiàn)階段國內(nèi)機(jī)房溫控設(shè)備提供商將迎來快速發(fā)展機(jī)遇。

三、開源與節(jié)流并行，科技板塊助力碳中和前景廣闊

通過對行業(yè)的對比研究發(fā)現(xiàn)，目前通信、互聯(lián)網(wǎng)等科技板塊達(dá)到碳中和方式主要有使用新能源、可再生能源、新材料、新技術(shù)和提升現(xiàn)有設(shè)備運(yùn)行效率兩種。前者我們將其概括為開源，后者我們將其歸納為節(jié)流。

節(jié)流方面，電信運(yùn)營商通過提升基站運(yùn)營效率，節(jié)省電費(fèi)，實(shí)現(xiàn)降本增效；通信設(shè)備商研發(fā)實(shí)力強(qiáng)大，使用新材料、新技術(shù)，助力運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)雙碳達(dá)標(biāo)，提升營收規(guī)模，擴(kuò)張市場份額；制冷設(shè)備供應(yīng)商升級(jí)改造散熱設(shè)備，提升通信機(jī)柜、數(shù)據(jù)中心機(jī)房使用效率。我們應(yīng)關(guān)注通信基站、通信機(jī)房、溫控設(shè)備領(lǐng)域的投資機(jī)會(huì)，并關(guān)注通信運(yùn)營商、IDC運(yùn)營商成本下降對盈利質(zhì)量的改善。開源方面應(yīng)關(guān)注通信行業(yè)新能源、新設(shè)備使用情況，同時(shí)關(guān)注通信板塊中與新能源設(shè)備相關(guān)的細(xì)分賽道，如：海底光纜、儲(chǔ)能機(jī)柜溫控、機(jī)房UPS電源等行業(yè)。

3.15G基站節(jié)能新技術(shù)每年至少為運(yùn)營商節(jié)省電費(fèi)53億元

基站節(jié)能主要聚焦設(shè)備級(jí)、站點(diǎn)級(jí)、網(wǎng)絡(luò)級(jí)節(jié)能三大技術(shù)領(lǐng)域。設(shè)備級(jí)節(jié)能指使用更高效率的新架構(gòu)、新材料、新功能，擴(kuò)大液體散熱效率、高功放效率、高集成度器件的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)整機(jī)功耗的逐年降低。站點(diǎn)級(jí)節(jié)能聚焦在加快亞幀關(guān)斷、通道關(guān)斷、深度休眠等基礎(chǔ)型節(jié)能技術(shù)方案的商用部署，加快設(shè)備關(guān)斷、智能節(jié)能等增強(qiáng)型節(jié)能技術(shù)方案的應(yīng)用。

中國鐵塔和中國電信、中國聯(lián)通紛紛宣布“智能化關(guān)閉5G基站”，即以“高峰時(shí)間開啟，低谷時(shí)間關(guān)閉休眠”的形式來運(yùn)行，以達(dá)到省電的效果。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算，空載狀態(tài)下全時(shí)段開啟AAU深度休眠功能后，單個(gè)A9611型號(hào)的AAU每天將節(jié)省電費(fèi)約6.09元，單個(gè)A96331A型號(hào)的AAU每天將節(jié)省電費(fèi)約5.61元，單個(gè)A9622A型號(hào)的AAU每天將節(jié)省電費(fèi)3.11元，平均每天節(jié)省5元左右。一個(gè)基站普遍布設(shè)3個(gè)AAU，當(dāng)前共建設(shè)5G基站97.9萬站，則一天可以節(jié)省電費(fèi)約1470萬元，一年節(jié)省53億元。隨著5G基站建設(shè)進(jìn)度的推進(jìn)，未來基站節(jié)能技術(shù)的重要性愈發(fā)凸顯。

基站節(jié)能技術(shù)助力三大運(yùn)營商節(jié)省成本。截至2021年7月底，中國移動(dòng)累計(jì)開通基站50.1萬站，中國聯(lián)通、中國電信累計(jì)開通47.8萬站。按照每個(gè)基站每天節(jié)省15元計(jì)算，僅智能化關(guān)閉一項(xiàng)技術(shù)將為中國移動(dòng)每年節(jié)省電費(fèi)約27億元。2020年，三大運(yùn)營商電費(fèi)支出約占營收的9%。以2020年為參照，5G節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用可為中移動(dòng)當(dāng)年提升毛利率0.4pct。

3.2溫控設(shè)備助力數(shù)據(jù)中心和通信機(jī)房、通信室外機(jī)柜節(jié)能降耗

數(shù)據(jù)中心和通信機(jī)房降低能耗的主要途徑是提升設(shè)備運(yùn)行效率，降低PUE。隨著國內(nèi)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，海量數(shù)據(jù)的運(yùn)算及存儲(chǔ)對數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施提出更高的要求。近年來，不斷提升的機(jī)柜功率密度和數(shù)據(jù)中心、通信機(jī)房節(jié)能降耗的需求推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和通信機(jī)房的制冷方案不斷發(fā)展。同時(shí)，數(shù)據(jù)中心和通信機(jī)房業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性和高可靠性要求又對數(shù)據(jù)中心、通信機(jī)房制冷設(shè)備提出性能可靠、易維護(hù)的要求。通過對溫控系統(tǒng)的改造升級(jí)可以提升數(shù)據(jù)中心和通信機(jī)房用電效率，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。例如，間接蒸發(fā)冷卻作為當(dāng)前最有效降低能耗的成熟技術(shù)已經(jīng)獲得廣泛認(rèn)同，市場滲透率快速提升。間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)利用直接蒸發(fā)冷卻后的空氣和水，通過換熱器與室外空氣進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)新風(fēng)冷卻。由于空氣不會(huì)與水直接接觸，其含濕量不變，一次空氣變化過程是一個(gè)等濕降溫過程。與傳統(tǒng)新風(fēng)自然冷卻及冷凍水冷卻系統(tǒng)相比，間接蒸發(fā)制冷具有室內(nèi)空氣不受室外環(huán)境空氣質(zhì)量的影響、噴淋加濕空氣不會(huì)影響室內(nèi)濕度、過濾器維護(hù)成本低、耗水量少、節(jié)能水平高等特點(diǎn)和優(yōu)勢。其他技術(shù)途徑如液冷技術(shù)，電子散熱技術(shù)等也都是企業(yè)數(shù)據(jù)中心、通信機(jī)房碳排放達(dá)標(biāo)的主要手段。

戶外柜機(jī)散熱方案主要包括AC或DC電源戶外機(jī)柜空調(diào)、TEC熱點(diǎn)空調(diào)和熱交換器三種方式。AC或DC電源戶外機(jī)柜空調(diào)通過壓縮制冷實(shí)現(xiàn)吸熱和制冷。機(jī)柜空調(diào)主要用于帶走電氣元件消耗電能發(fā)出的熱量，為各類機(jī)柜內(nèi)部提供了理想的溫濕度環(huán)境，同時(shí)隔離了外界環(huán)境中的灰塵、腐蝕性氣體，延長電氣元件的使用壽命，提高機(jī)器系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。機(jī)柜空調(diào)的制冷方式分為蒸汽壓縮式、半導(dǎo)體式和壓縮空氣渦旋管冷卻式三種。TEC空調(diào)又稱穩(wěn)差電制冷，利用特種半導(dǎo)產(chǎn)生珀?duì)柼?yīng)，即通過直體材料構(gòu)成的P-N結(jié)，形成熱電偶對，產(chǎn)生珀?duì)柼?yīng)與壓縮式制冷和吸收式制冷并稱流電制冷的一種新型制冷方法，溫控精確，適用于對溫度較敏感的設(shè)備。制冷后加熱以及制冷、加熱的速率都可以通過它的電流方向和大小來決定。熱交換器是一種引入室外自然冷源的設(shè)備，用于以有限的能耗進(jìn)行熱交換。當(dāng)溫差大時(shí)，設(shè)備將通過多層鋁制散熱片的過道有效地在機(jī)柜內(nèi)部的熱空氣與機(jī)柜外部的冷空氣之間交換熱量，使機(jī)柜成為恒溫的封閉系統(tǒng)，從而使機(jī)柜內(nèi)部的設(shè)備可以正常工作。

3.2.1國內(nèi)IDC溫控系統(tǒng)市場正在快速增長，21年市場規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)181億元

自上而下測算2021年國內(nèi)IDC溫控系統(tǒng)行業(yè)規(guī)模約為205億元/年。根據(jù)SynergyResearch的數(shù)據(jù)，2019年Q3中國超大型數(shù)據(jù)中心在全球占比為10%。由于新建數(shù)據(jù)中心多為大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，所以我們以超大型數(shù)據(jù)中心的數(shù)量占比作為我國數(shù)據(jù)中心資本開支占全球資本開支的比例，即假設(shè)中國的數(shù)據(jù)中心資本開支占全球資本開支的10%。根據(jù)IBM的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本中空調(diào)系統(tǒng)的占比為16.7%。

根據(jù)SynergyResearch的數(shù)據(jù)，2019年全球數(shù)據(jù)中心的資本開支為1560億美元，且Dell'Oro預(yù)計(jì)2021年全球數(shù)據(jù)中心資本開支將增長10%，假設(shè)數(shù)據(jù)中心每年資本開支增長10%，我國數(shù)據(jù)中心溫控系統(tǒng)市場規(guī)模2021年為205億元/年，可在2025年達(dá)到300億元/年。

3.2.2通信戶外機(jī)柜散熱設(shè)備市場空間伴隨5G新技術(shù)應(yīng)用將進(jìn)一步提升

通信戶外機(jī)柜主要用于室外無線通信基站，包括4G、5G基站等，是為戶外基站提供工作環(huán)境和安全管理的設(shè)施。根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，2018年我國通信機(jī)柜空調(diào)市場規(guī)模17.45億元，其中，戶外機(jī)柜空調(diào)市場規(guī)模13.80億元，同比增長12.7%。2014-2018年中國戶外機(jī)柜空調(diào)市場規(guī)模CAGR為11.5%。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，戶外機(jī)柜空調(diào)市場將隨著5G建設(shè)高峰的到來，于2022年達(dá)到33億元/年。2014-2022年中國戶外機(jī)柜空調(diào)市場規(guī)模CAGR為17.7%。運(yùn)營商資本開支增加和5G基站建設(shè)的加快，將帶動(dòng)戶外機(jī)柜空調(diào)市場空間迅速提升。

3.3通信企業(yè)借助強(qiáng)大科研實(shí)力，助力儲(chǔ)能、風(fēng)電行業(yè)發(fā)展

如上文所述，海外互聯(lián)網(wǎng)巨頭與頭部運(yùn)營商紛紛發(fā)展新能源作為節(jié)能減排的路徑之一，我國也在積極推動(dòng)新能源發(fā)電設(shè)備的建設(shè)，作為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的主要途徑。

風(fēng)電與光伏有望成為主流清潔能源發(fā)電方式。根據(jù)中國能源局?jǐn)?shù)據(jù)，2020年中國發(fā)電設(shè)備總?cè)萘?2.0億千瓦時(shí)，其中雖然火力發(fā)電仍占主導(dǎo)地位，但風(fēng)電與太陽能發(fā)電設(shè)備容量增幅顯著，風(fēng)電發(fā)電容量為2.8億瓦時(shí)，較2019年同比增加34.6%，太陽能發(fā)電容量為2.5億千瓦時(shí)，同比增長24.1%，在所有發(fā)電設(shè)備中增速居前。

伴隨光伏與儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模大幅提升、海上風(fēng)能發(fā)電快速增長，相關(guān)通信設(shè)備供貨商如：機(jī)房電源、海底光纜等廠商擴(kuò)大業(yè)務(wù)范疇，提升營收質(zhì)量。光伏儲(chǔ)能方面，通信機(jī)房電源供應(yīng)商依托UPS領(lǐng)域的技術(shù)與市場渠道優(yōu)勢，業(yè)務(wù)向光伏逆變器、儲(chǔ)能變流器等領(lǐng)域拓展；風(fēng)電方面，傳統(tǒng)通信光纜企業(yè)的海底電纜產(chǎn)品作為海上風(fēng)電項(xiàng)目的重要構(gòu)成，產(chǎn)品需求有望受到海上風(fēng)電市場增長的強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)。

3.3.1光伏行業(yè)迅速增長，市場空間巨大，國內(nèi)光伏逆變器市場迎來增長

2020年全球光伏新增裝機(jī)預(yù)計(jì)可達(dá)130GW。在光伏發(fā)電成本持續(xù)下降、多國發(fā)布碳中和目標(biāo)以及綠色復(fù)蘇的推動(dòng)下，預(yù)計(jì)十四五期間（2021-2025）全球每年新增光伏裝機(jī)約210-260GW。

截至2021年4月，已經(jīng)有120多個(gè)國家陸續(xù)宣布了碳中和目標(biāo)，大多數(shù)國家將實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)時(shí)點(diǎn)設(shè)在2030-2050年之間。到2050年在全球溫控<=2℃的條件下，若要實(shí)現(xiàn)全球碳中目標(biāo)，光伏和風(fēng)能的裝機(jī)需求分別約為8828Gw和6044Gw，儲(chǔ)能的裝機(jī)需求為9000Gwh。

根據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，2020年中國新增光伏裝機(jī)48.2GW，同比增長60.1%。由于上半年受疫情影響，2020年光伏裝機(jī)主要集中在下半年，尤其是12月在搶裝潮的推動(dòng)下光伏新增裝機(jī)達(dá)29.5GW，創(chuàng)單月歷史新高。為實(shí)現(xiàn)2030年中國非石化能源占一次能源消費(fèi)25%的目標(biāo)，十四五期間我國年均新增光伏裝機(jī)或?qū)⒕S持在70-90GW的區(qū)間內(nèi)。

光伏逆變器是光伏系統(tǒng)中的重要組件，用于將直流電壓轉(zhuǎn)換為固定頻率的交流電壓。根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，光伏逆變器成本占光伏系統(tǒng)成本的11%。根據(jù)中國能源信息網(wǎng)數(shù)據(jù)，2013-2020年全球光伏逆變器出貨量CAGR達(dá)24.9%，2020年出貨量達(dá)185GW，預(yù)計(jì)2025年出貨量將攀升至327GW。

需求端，我國光伏新增裝機(jī)量連續(xù)8年居全球首位，內(nèi)需強(qiáng)勁。供給端，隨著ABB、Schneider等大型電氣巨頭陸續(xù)退出光伏逆變器業(yè)務(wù)，中國企業(yè)憑借人力成本和全產(chǎn)業(yè)鏈制造優(yōu)勢不斷擴(kuò)大份額，2020年國內(nèi)光伏逆變器產(chǎn)能占全球的54.4%。供需雙重利好下，我國光伏逆變器廠商營收顯著提升，2016-2020年，Top10光伏逆變器廠商營收CAGR達(dá)33.2%。

3.3.2儲(chǔ)能設(shè)備配套需求增加，通信機(jī)房電源提供商進(jìn)入儲(chǔ)能變流器市場

可再生能源發(fā)電側(cè)面臨的行業(yè)難題一方面在于新增的發(fā)電站并網(wǎng)可能對電網(wǎng)電壓、輸電頻率穩(wěn)定性帶來沖擊，另一方面“兩個(gè)細(xì)則”考核標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)使得存量發(fā)電站一次調(diào)頻、響應(yīng)功能等方面面臨的考核日益嚴(yán)苛。而發(fā)電側(cè)配置儲(chǔ)能設(shè)備可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)電能削峰填谷，從而提高發(fā)電效率，還可以為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供調(diào)頻、調(diào)峰、調(diào)壓、備用、黑啟動(dòng)等輔助服務(wù)，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)作。此外根據(jù)相關(guān)政策規(guī)定，可以適當(dāng)調(diào)低配置儲(chǔ)能設(shè)備的企業(yè)在功率波動(dòng)、功率預(yù)測精度、調(diào)頻等方面的考核難度。發(fā)電側(cè)對儲(chǔ)能設(shè)備需求增加導(dǎo)致儲(chǔ)能市場重心發(fā)生轉(zhuǎn)移，中國儲(chǔ)能市場的重心已從2018年的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、2019年火電儲(chǔ)能調(diào)頻，轉(zhuǎn)移至2020年的可再生能源并網(wǎng)儲(chǔ)能市場。

根據(jù)BNEF（彭博新能源財(cái)經(jīng)）的預(yù)測數(shù)據(jù)，2021年中國儲(chǔ)能市場空間將達(dá)到1.5-2GW，2021-2025年CAGR達(dá)19.9%。儲(chǔ)能變流器（PCS）作為儲(chǔ)能系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，決定了輸電質(zhì)量、動(dòng)態(tài)性能以及電池壽命，PCS成本約占儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)成本的10%-20%（BNEF數(shù)據(jù)），其市場空間將伴隨儲(chǔ)能裝機(jī)量增加而提升。

3.3.3海底光纜設(shè)備助力海上風(fēng)電新能源的使用

風(fēng)電的諸多形式中，海上風(fēng)電覆蓋面積廣、資源稟賦好、輸送成本低，發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｎ覈诎l(fā)展海上風(fēng)電上具備區(qū)域優(yōu)勢。從全球的海上風(fēng)向來看，我國的海域處于日本暖流風(fēng)帶中，其空氣變化具有風(fēng)速大、規(guī)律性強(qiáng)以及主導(dǎo)風(fēng)向穩(wěn)定等特點(diǎn)。而且海風(fēng)風(fēng)速大、風(fēng)功率密度高、風(fēng)速穩(wěn)定，可為大容量海上風(fēng)機(jī)的輸電提供穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)，發(fā)電量是陸上風(fēng)電場的1.4倍。雖然我國沿海風(fēng)能資源豐富，但由于海上風(fēng)電相比陸上風(fēng)電風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大、技術(shù)難度高、價(jià)格成本昂貴，政策仍是我國目前推動(dòng)海上風(fēng)電發(fā)展的主要因素。

據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)（GWEC）數(shù)據(jù)，2020年全