從火神山醫(yī)院的5G視頻“云監(jiān)工”，到5G+遠程會診、5G+熱成像測溫，再到現(xiàn)在的5G遠程辦公、在線教育，此次疫情防控和恢復生產(chǎn)中，5G功不可沒。
2月21日，中共中央政治局召開會議，特別強調要推動5G網(wǎng)絡、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等加快發(fā)展。2月26日，工信部透露，2020年1月國內手機市場總體出貨量2081.3萬部，其中5G手機546.5萬部。工信部表示，將穩(wěn)步推進5G網(wǎng)絡建設，并且重點加快獨立組網(wǎng)的5G網(wǎng)絡建設。
高層的頻頻表態(tài)也讓資本市場迎來大爆發(fā)。5G概念股持續(xù)飆升，宜通世紀、世嘉科技、中興通訊等接連漲停。
5G實實在在地來了！不過，一段時間以來，5G基站耗電巨大、電費天價的消息卻滿天飛。
求證一：5G基站單站功耗到底是多少？
5G基站單站功耗是4G基站的2.5~3.5倍，果真如此嗎？
5G傳輸速率是4G的10倍以上，各種性能都大大提升，這必然帶來器件數(shù)量的增加。
“大規(guī)模天線技術的運用肯定會增加功耗，像濾波器、射頻、天線振子等器件用的都會更多?！敝行沤ㄍ锻ㄐ判袠I(yè)首席分析師閻貴成對《每日經(jīng)濟新聞》記者表示，從這個角度講，5G單基站能耗肯定要比4G高。
大規(guī)模天線技術是5G的核心技術，是指天線收發(fā)的通道數(shù)大量增加。閻貴成解釋，越多通道意味著容量越大，就像車道一樣，理論上車道越寬，同時可跑的車輛就越多，所以可以類比為，通道越多，可容納的連接終端數(shù)越多，功耗也就越大。
作為工信部直屬科研院所，中國信息通信研究院（以下簡稱“信通院”）是IMT-2020（5G）推進組（推動國內5G技術研究及國際交流合作的主要平臺）的牽頭方。2019年10月9日，信通院召開了一次包括三大運營商和中國鐵塔在內的5G網(wǎng)絡建設座談會，多位專家都談到5G基站的功耗問題。
那到底能高多少？
IMT-2020（5G）推進組組長、信通院副院長王志勤在上述座談會上提到，初期階段成本和耗電都會是4G的2倍左右。
中國鐵塔研究院院長竇笠也在該座談會上明確表示，現(xiàn)在5G功耗是3到5kW，是4G功耗的2到3倍。
結論：5G單站功耗確實比4G高，但權威觀點多集中在2~3倍，低于質疑聲音中測算所采用的最高倍數(shù)。
求證二：覆蓋同等面積5G基站數(shù)量是多少？
有觀點認為，覆蓋同樣范圍，5G基站數(shù)量竟要4G的3~4倍，實際情況如何？
“理論上講，頻率越高，信號衰減越強，基站的覆蓋面積越小，覆蓋同等面積確實需要更多基站?！毙磐ㄔ阂晃徊辉甘鹈膶＜腋嬖V《每日經(jīng)濟新聞》記者，5G的特性決定了基站需要采用高頻段，以保證有連續(xù)可用、不被干擾的大帶寬，同時也才能滿足更多用戶接入的需求。
但會達到3~4倍嗎？
在閻貴成看來，這個說法有點夸張了。從頻譜端來看，中國移動是2.6GHz，跟4G同頻段，能夠實現(xiàn)同等覆蓋面積與4G基站數(shù)量一樣；中國電信和中國聯(lián)通是3.5GHz，比4G頻段高一些，理論上講基站數(shù)量會比4G多，但是到不了3倍。
這里有必要解釋一下，2.6GHz/3.5GHz都是指載波頻段的核心頻率。何為載波頻率？就是指將信號負載到一個固定頻率的波上去傳輸，這個過程稱為加載，這個頻率即載波頻率。
信通院前述專家打了個比方，如果把5G比喻成集裝箱，載波頻率就是裝載集裝箱的卡車，低頻段和高頻段就可以理解為小卡車和大卡車。越低的頻率，成本越低，信號衰減的越少，需要建設的基站數(shù)量越少，但同時也意味著只有更少的用戶能接入。
閻貴成認為，正常情況下，理論上5G基站數(shù)量應是4G的1.3~1.4倍，考慮到電信和聯(lián)通合建一張5G網(wǎng)絡，1.2倍左右更合適，甚至可能都不到。
“我們說的這些倍數(shù)都是就宏基站而言。5G網(wǎng)絡其實更多是面向智能制造、車聯(lián)網(wǎng)等特定場景，對基站數(shù)量要求比較高，可能會采用比較多小基站。”閻貴成說，“但是小基站的覆蓋也是隨著應用發(fā)展逐步推開，不可能兩年左右就要搞這么多?！?
況且，小基站的功耗比宏基站小得多?！按蟾盼辶偻咦銐蛄??！敝蓄Ｍㄐ乓?guī)劃設計有限公司無線網(wǎng)絡院工程師江永華告訴《每日經(jīng)濟新聞》記者。
結論：5G基站數(shù)量應是4G的1.2倍左右。
求證三：運營商會巨虧嗎？
根據(jù)流傳的數(shù)據(jù)，5G網(wǎng)絡每年電費將達到2400億元，比4G高2160億元。2018年三大運營商利潤總和為1492.48億元，如此算來還將巨額虧損907.52億元。
數(shù)據(jù)來源：公司公告
虧這么多？！不如讓我們直接測算一下吧。
中通服咨詢設計研究院有限公司無線通信領域的專家李新指出，整體上一個5G基站無線設備的功耗為3~4kW，以目前的0.7元/kWh計算，一個5G基站無線設備全年電費1.8萬~2.5萬元。
在閻貴成看來，這種算法基本可行，但因為單基站并不一定隨時都滿負荷運轉，像家里可能有10盞燈，不代表10盞燈永遠都同時亮著，所以最終結果可能會有一定偏差。
中國電力科學院農(nóng)電所副所長、北京水木源華電氣公司副總程干江告訴《每日經(jīng)濟新聞》記者，“0.7元的價格應該是按國內平均價去估算的，而且這個是做預算，要考慮一點余量，實際會低一點。”
考慮到多地都針對5G推出了供電補貼，如山西直接設定0.35元/kWh的目標電價，對參與電力市場交易后的5G基站進行電價補貼。這比0.7元的平均價便宜了一半，電費開支將大大降低。
如果按照中國通信標準化協(xié)會的數(shù)據(jù)，目前運營商5G基站主設備樣品空載功耗約2.2~2.3kW，滿載功耗約3.7~3.9kW，我們分別取空載功耗和滿載功耗的中間值，則5G基站的功耗范圍為2.25~3.8kW。按0.65元/kWh的費用計算，一個5G基站無線設備全年運行的電費接近1.3~2.2萬元。
截至2019年前三季度，我國4G基站總數(shù)達519萬個，按照閻貴成預計的1.2倍計算，5G基站要建設622.8萬個。這與工信部原部長李毅中此前公開提到的用大概7年時間建設600萬個5G基站的說法相差無幾。
歲末年初，多省市明確2020年的5G基站建設規(guī)劃。
數(shù)據(jù)來源：公開報道
2019年，全國已經(jīng)建成約13萬個5G 基站，以7年建設623萬個為目標，則能測算出每年5G基站數(shù)量。
這7年每年的5G基站電費開支也可被測算出。
當然，這里只是進行了一個靜態(tài)測算，實際上基站的功耗也會隨著技術的進步和產(chǎn)品的迭代逐步降低。
談及基站功耗的優(yōu)化幅度，江永華坦言，因為沒做過系統(tǒng)的統(tǒng)計，估計在10%~20%。
如果按照到第7年時基站功耗降低了20%來算，則當年5G基站的電費開支為647.9億~1096.5億，取中間值約為872.2億。
這個數(shù)字與相傳“5G網(wǎng)絡每年電費將達到2400億元”有天壤之別。
且不說質疑聲是拿5G電費開支與4G時代（2018年）三大運營商的凈利潤做靜態(tài)對比并不科學，即便按照這個邏輯，872.2億元距離三大運營商利潤總和1492.48億元也還有一段距離。
看完了測算結果，我們再拿權威人士的說法驗證一下。
中國電信技術創(chuàng)新中心副主任楊峰義公開表示，2018年三家運營商的移動基站總電費約240億元。而中國聯(lián)通研究院技術委員會主任嚴斌峰在前述座談會上提到，預計5G電費將是4G的3倍多。按照3.5倍計算，則5G的電費約為840億元。這與上述測算出的872.2億元相差不大。
況且，在基站數(shù)量方面，閻貴成表示，理論上4G網(wǎng)絡要求通訊穩(wěn)定，覆蓋相對更好，而5G最大需求是不同行業(yè)的應用，并不要求覆蓋那么完善，所以最終的情況也有可能5G基站建設數(shù)量跟4G差不多。
另一方面，據(jù)《通信世界》報道，華為已經(jīng)研究出5G極簡產(chǎn)品和解決方案。在宏基站方面，運營商只需將原來的基站升級，無需新增站點和基站。
結論：根據(jù)耗電量、電價、基站數(shù)量等測算，5G基站最高年電費開支約為872.2億元，遠低于每年2400億元的傳言。
運營商可靈活配置基站
盡管不會巨虧，但我們還是要承認，5G基站的推廣的確會為運營商帶來一定的成本壓力。
怎么辦？
多位受訪專家表示，未來有多種方法可以降低基站功耗。
在設備商層面，基站的配套元器件可以做得越來越先進，芯片可以像智能手機一樣高度集成化，進而降低功耗。
運營商層面，可以從三方面著手。中國移動副總裁李正茂表示，中國移動已經(jīng)推出了支持靈活配置的基站，把基站收發(fā)的配比數(shù)往下減，最大限度的節(jié)省能耗。
二是通過AI的方式智能監(jiān)測、控制通道開關。知名電信專家、信息消費聯(lián)盟理事長項立剛舉例，如果一個小區(qū)基站經(jīng)常達到60%負荷，就要考慮擴容；忙時就把所有通道都打開，閑時就把通道關掉?！跋喈斢谧屢徊糠滞ǖ捞幱诖龣C狀態(tài)，工作時再把它喚醒，以此降低能耗?！?
三是運營商還可以對低頻段進行重耕，此前電信和聯(lián)通也在考慮利用2.1GHz頻段來建5G基站。
工信部在2019年10月份就已明確表態(tài)，目前2G、3G退網(wǎng)時機已成熟，鼓勵運營企業(yè)積極引導用戶遷移轉網(wǎng)，將有限的頻率資源和網(wǎng)絡資源用到5G、4G移動通信網(wǎng)絡發(fā)展當中，整體降低成本。這也為運營商建設更少的5G基站開辟了新大陸。
此外，由于基站有恒溫要求，推動新的散熱和制冷技術也可以有效降低能耗。
建議5G基站采用直供電
在前述座談會上，多位專家呼吁政府出臺通信用電優(yōu)惠政策，包括轉供電改直供電，用電申請、直供電改造上提供更多便利和優(yōu)惠等。
數(shù)據(jù)來源：公開資料
王志勤表示：“我們測算，采用直供電方式，價格會比轉供電減少一半?！?
程干江解釋，直供電指除自供電以外，直接由供電部門提供電力電能。轉供電指公用電網(wǎng)未到達區(qū)域，由該地區(qū)有供電能力的直供用戶同意，向其附近的用戶轉供電力；或因設計建設原因供電企業(yè)不能直供到戶，由產(chǎn)業(yè)園區(qū)、綜合體、小區(qū)物業(yè)、寫字樓等自用配電設施轉供電。
“轉供電是轉供電單位和最終用戶協(xié)議定價，價格一般高于直供價。”他說，直供電對于企業(yè)來說價格低、能直接享受到政府的降價福利、供電穩(wěn)定性好、電能質量好。不過，基站因為要考慮覆蓋率需平均分布，孤立偏遠地區(qū)不太可能都拉專線，有風能、太陽能、轉供電、小馬達等多種方式補充?！?G基站的耗電量要多于4G，周圍有其他需供電用戶的基站由轉改直是可行的?！?
記者注意到，成都、重慶、深圳等多個城市都明確要求5G基站轉供電改直供電，不少地方政府推出供電補貼，有些城市直接提出補貼基站，這無疑是對運營商建立基站網(wǎng)絡的有力補充。
此外，中國電信北京研究院副院長江志峰還在座談會上提到，2B基站是面向企業(yè)、園區(qū)、景區(qū)等的專網(wǎng)服務，有些企業(yè)也愿意投資部分資金和運營商進行共享共建，這種方式可以不斷探索。
5G商用帶動運營商業(yè)績增長？
算了成本賬，接下來我們再看看收入賬，以此了解運營商的利潤情況。
5G商用能否帶動運營商業(yè)績增長？在王志勤看來，韓國的情況有一定代表意義。
“自2018年12月份發(fā)放牌照，2019年4月份提供服務、開始向用戶銷售，目前韓國5G用戶超過300萬，用戶增長超預期，從每個用戶使用的數(shù)據(jù)業(yè)務量來看基本上能夠達到4G的2到3倍?！蓖踔厩谡f。
國內情形從4G發(fā)展可見一斑。
申港證券研報指出，縱觀4G時代，4G用戶數(shù)與4G基站數(shù)保持了同步增長。我國4G用戶數(shù)從2014年起迅速增長，2017年突破10億。
數(shù)據(jù)來源：公司公告
截至2019年7月，全國總計12.4億戶，4G滲透率達78.8%。
數(shù)據(jù)來源：工信部
在“流量紅利”和“提速降費”雙重加持下，4G用戶DOU（平均每個用戶每月使用的上網(wǎng)流量）提高了7倍以上。
運營商整體業(yè)務在2014-2018年從12544億元增長至14048億元，復合年均增長率2.9%。
2019年10月底，三大運營商公布了5G套餐資費。
數(shù)據(jù)來源：公開資料
對普通用戶而言，5G時代是否意味著更多的流量使用和更高的電信服務費用支出？
“流量肯定會更多，這毫無疑問?！表椓傇O想了一種場景，同樣是打開1G的視頻，4G可能要10分鐘才能下載完，但你可能看到一小半就不看了，這樣你只下載了300M；但5G的網(wǎng)速快到只能看到進度條的空格和滿格，即便只點開了幾分鐘，1G流量也早就消耗完了。另外，5G時代會有更多藍光視頻、超高清視頻，消耗的流量大大高于分辨率低的視頻。
項立剛強調，5G的流量單價其實是大大降低了，“但是總量肯定沒便宜，你用的流量多了，費用自然就上去了。”
而信通院早在2017年發(fā)布的《5G經(jīng)濟社會影響白皮書》就曾指出，5G商用中期，來自用戶和其他行業(yè)的終端設備支出和電信服務支出持續(xù)增長，預計到2025年，上述兩項支出分別為1.4萬億和0.7萬億元，占到直接經(jīng)濟總產(chǎn)出的 64%。
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記者手記丨5G電費天價言過其實、杞人憂天
盼望著，盼望著，5G的腳步終于越走越近了。
有了5G，中小學生可以通過線上數(shù)字化空間學習，做到停課不停學；企業(yè)員工可以通過云平臺在線辦公、召開視頻電話會議……毋庸置疑，在這一次抗疫防疫戰(zhàn)中，5G的表現(xiàn)可圈可點。
國家頻頻強調加快5G網(wǎng)絡發(fā)展，我們歡欣鼓舞，但也要清楚，任何事物的發(fā)展都不是一帆風順的。5G基站功耗比4G明顯增加，確實是運營商面臨的一項挑戰(zhàn)，但在采訪中，多位受訪專家都認為，號稱5G基站耗電驚人、電費天價的言論太過危言聳聽。
我們通過求證5G基站的單站功耗、覆蓋同等面積的5G基站數(shù)量，對傳言一一進行駁斥。并在此基礎上對5G基站的電費開支進行了詳細的靜態(tài)測算，最終電費開支遠低于傳言中的每年2400億元。傳言所稱的確過于杞人憂天了。
事物的發(fā)展是螺旋上升的，我們的技術也一直在進步。事實上，就傳輸單位比特信息量的功耗而言，5G更省電。目前5G網(wǎng)絡容量比4G大很多，單位時間能處理20倍以上的數(shù)據(jù)，但每比特功耗只有4G的1/10，甚至更低，這是技術進步的絕佳證明。
“5G改變社會”的理念早已深入人心。在物聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛、虛擬現(xiàn)實等主要情境以及智能制造、智慧出行、智慧醫(yī)療、智慧城市等領域，5G都擁有巨大的應用空間。
據(jù)中國信息通信研究院2018年的預測，在2020年5G將帶動我國直接產(chǎn)值約4840億元，其中網(wǎng)絡設備和終端設備為4500億元，間接產(chǎn)值1.2萬億元。
我們相信，5G一定會讓社會運行更加智慧，同時為各行各業(yè)插上騰飛的翅膀，使我國在國際競爭中掌握優(yōu)勢。
