-2025年中國信息傳輸、軟件及信息技術用電量持續(xù)高增復合增速高達15.3%

-2025年中國信息傳輸、軟件及信息技術用電量持續(xù)高增，復合增速高達15.3%

一、信息產(chǎn)業(yè)用電持續(xù)高增，現(xiàn)有統(tǒng)計口徑低估其影響

1、信息產(chǎn)業(yè)用電量復合增速高達15.3%

2012~2018年，信息技術領域用電量復合增長率高達15.3%，在所有一級分類中位居第一。從中電聯(lián)發(fā)布的2012~2018年全社會用電量分行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，信息傳輸、軟件和信息技術服務業(yè)用電量年復合增長率最快，達到15.3%，年用電量由339億千瓦時增加到2018年的798億千瓦時。其中在2018年，信息技術領域用電增速達到25%，遠高于同期全社會用電量增速（8.5%）。經(jīng)過多年發(fā)展，信息技術領域用電量占全社會用電量比例已經(jīng)由2012年的0.7%提升到2018年的1.2%。

2、按照終端行業(yè)口徑統(tǒng)計使其用電影響被低估

需要注意的是，中電聯(lián)目前是按照終端行業(yè)而非終端用途統(tǒng)計用電量，而信息技術領域應用已經(jīng)廣泛滲透至工業(yè)生產(chǎn)和生活的方方面面，因此按照終端行業(yè)口徑統(tǒng)計的信息技

術領域用電量實際上有較大程度的低估。以信息技術領域中的數(shù)據(jù)中心為例，根據(jù)數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術委員會統(tǒng)計，數(shù)據(jù)中心用電量2016年已經(jīng)超過1,200億千瓦時，但數(shù)據(jù)中心用電量已經(jīng)遠超中電聯(lián)按照終端行業(yè)口徑統(tǒng)計的2018年信息技術領域用電量。

考慮到信息技術產(chǎn)業(yè)用電量目前實際用電需求規(guī)模已經(jīng)較大，且未來隨著相關需求的蓬勃發(fā)展，信息技術領域耗電量仍將保持較快增速，因此有必要研究并預測新興行業(yè)發(fā)展趨勢及其對全社會用電量的影響。選取了數(shù)據(jù)中心、5G、以及加密貨幣挖礦三個規(guī)模及能耗較大的細分領域，分別對用電量趨勢進行預測分析，以得出新興行業(yè)對全社會用電量的提振作用以及對全社會用電結構產(chǎn)生的影響。

二、5G建成后預計拉動電量消費約1,000億千瓦時

1、5G建設提上日程，基站數(shù)量及能耗均有明顯上升

移動通信領域的大約80%能耗由基站產(chǎn)生，因此基站的數(shù)量、建設周期等對于測算5G用電量影響至關重要。更高速率傳輸需要更大的頻段寬度，中國電信數(shù)據(jù)顯示，從2G發(fā)展到5G，基站的覆蓋半徑由10km逐漸減少到300m。因此5G網(wǎng)絡相比4G網(wǎng)絡而言需要由更高頻段的波承載，即需要更多基站去滿足建網(wǎng)需求。根據(jù)《中國聯(lián)通5G基站設備技術白皮書》數(shù)據(jù)，5G網(wǎng)絡以3.5GHz頻段作為主力頻段，4G網(wǎng)絡則以900MHz和1,800MHz頻段作為主要頻段。由于高頻波更趨近于直線傳播，穿透能力更差，所以基站覆蓋半徑更小。

預計5G所需的新建宏基站規(guī)模高達475萬座。2019年6月6日，工信部向四家運營商頒發(fā)了5G商用牌照，5G基站建設提上日程。根據(jù)賽迪顧問發(fā)布的《2018年中國5G產(chǎn)業(yè)與應用發(fā)展白皮書》數(shù)據(jù)，5G網(wǎng)絡部署將采用“宏站+小站”組網(wǎng)覆蓋模式，若要實現(xiàn)與4G基站相當?shù)母采w范圍，未來預計需要新建475萬個5G宏基站，950萬個5G小基站。5G小基站按照功率可以進一步細分為微基站、皮基站、以及飛基站，其覆蓋半徑及功率依次減少，功率一般在5mw~5w。而5G宏基站功率一般超過幾百瓦，用電量遠超小基站，因此將從新建宏基站方面探究5G發(fā)展對全社會用電量影響。

5G宏基站的主要耗電單元包括基帶處理單元（BBU）和有源天線單元（AAU），其中BBU能耗相對較小，AAU的能耗相對較大。BBU消耗的電量主要用于數(shù)字部分處理、管理、控制，以及與核心網(wǎng)的通信，由于5G需要處理的數(shù)據(jù)遠遠高于4G時代，BBU功率相應有所提升。AAU主要用于信號發(fā)射與轉(zhuǎn)換，5G時代引入了MassiveMIMO技術，采用64發(fā)64收的大規(guī)模列陣天線，導致AAU能耗相比于4G基站也有所增加，根據(jù)中國通信標準化協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，目前單個5GAAU的功耗基本為1,100瓦。

2、預計2025年的5G基站耗電約1,100億千瓦時

工信部信息顯示，從2013年頒發(fā)4G牌照，到2018年4G覆蓋率達95%，4G的建設周期約為5年?？紤]資金及選址等制約因素，5G建設周期將會更長，預計約為8年左右。在工信部2019年頒發(fā)5G牌照后，預計國內(nèi)有望在2026年完成全部475萬座5G宏基站的建設。

預測到2025年，5G宏基站年耗電量將達到1,134億千瓦時。通常每個5G宏基站包括三個AAU和一個BBU，目前AAU功率為1,100W，假設隨著5G技術發(fā)展在2020年降為900W，2021年及之后保持在800W。目前每個BBU功率為600W，在2020年及之后保持在500W。根據(jù)預測，2019年到2025年每年新建5G宏基站數(shù)量分別為15/60/80/100/80/60/40萬座。據(jù)此截至2025年，累計新建5G宏基站數(shù)量為435萬座，年耗電量為1,134億千瓦時。

綜合來看，信息產(chǎn)業(yè)的用電需求規(guī)模成長迅速，有望成為國內(nèi)用電量增長中的重要構成，預計2025年，5G、數(shù)據(jù)中心、加密貨幣帶來的用電需求分別為1,134/3,950/1,509億千瓦時，合計約6,600億千瓦時，在國內(nèi)總用電