使命可持续：5G效率与绿色网络

GSMA是一个全球组织，致力于统一移动生态系统，以发现、开发和交付推动积极商业环境和社会变革的基础创新。我们的愿景是释放连接的全面力量，使人们、产业和社会蓬勃发展。GSMA代表移动生态系统和相邻行业的运营商和组织，为其成员在三个广泛支柱上提供支持：善用连接、行业服务和解决方案，以及对外联络。这项工作包括推进政策、应对当今最大的社会挑战、支撑使移动设备运行的技术和互操作性，并在MWC和M360系列活动上提供全球最大的平台，以汇聚移动生态系统。 GSMA Intelligence是全球移动运营商数据、分析和预测的权威来源，也是权威行业报告和研究的出版商。我们的数据涵盖了全球每个国家的所有运营商集团、网络和MVNO——从阿富汗到津巴布韦。它是目前最准确和最完整的行业指标集合，包含数千万个独立数据点，每日更新。 gsma Intelligence被领先运营商、供应商、监管机构、金融机构和第三方行业参与者信赖，以支持战略决策和长期投资规划。这些数据被用作行业参考点，并被媒体和行业本身频繁引用。 我们邀请您在gsma.com了解更多 我们的分析师和专家团队定期发布关于各行业主题的具有前瞻性的研究报告。 在推特上关注GSMA：@GSMA www.gsmaintelligence.com info@gsmaintelligence.com 2022年6月发布 微软（纳斯达克“MSFT” @microsoft）赋能智能云和智能边缘时代的数字化转型。其使命是赋予地球上的每一个人和每一个组织以成就更多。 作者：蒂姆·哈特，研究及咨询总监 埃曼纽尔·科尔塔，高级分析师 www.microsoft.com 本报告由GSMA Intelligence进行，并由微软支持。 内容 执行摘要 1 为零碳未来构建方案 5 2电信工具箱：高效网络、可再生能源和循环利用9 3 前方视野 15 执行摘要 可持续性现在是运营商设计和实施网络的基础。电信工具箱中有高效的网络技术、可再生能源和循环利用。然而，一些突出的问题以及在某些情况下存在的障碍可能会阻碍行业在 2050 年实现净零排放的进程。那些没有充分投资于这场绿色转型的运营商也在冒着其长期竞争力的风险。 这是GSMA Intelligence与微软合作推出的一个两部分的系列报道的第一部分，主题是将环境可持续性嵌入电信行业运营模式。本报告重点介绍了在5G时代使用技术和可再生能源降低能耗的策略。 第二份报告将于2022年9月发布，探讨了解决循环经济所需的合作模式，以及排放报告和6G网络标准。 绿色议程背后的势头持续，分布不均 整个电信行业正持续推动对可持续技术的投资，并减少直接控制的运营产生的碳排放。对于电信运营商而言，其理由有两个方面： 2020年达到3%。许多滑行路径现在也在比净零的2050年终点更激进的时间表上（到2035年或2040年）。 其余50%+尚未承诺设定目标或参与科学基于目标倡议（SBTi）的行业主要集中在亚洲、非洲和拉丁美洲的人口众多、高增长市场。这些地区在未来十年将继续面临其高增长经济和对化石燃料的依赖所带来的排放压力，而可再生能源的容量有限。为了使电信行业到2050年实现净零排放（这需要在2020年至2030年间将二氧化碳排放减少50%），气候行动在短期内必须向南方和东方扩展。 • 积极参与支持各国政府应对气候变化的工作 – 并展现出积极参与 – • 在低收入增长环境中缓解持续的成本压力。 过去12个月内，对关键国际基准的承诺率有所提高，这表明从空谈转向行动。例如，碳中和目标现在已嵌入占全球电信收入50%的运营商中，相比之下， 运营商应对5G悖论 “5G悖论”描述了尽管5G相对于4G具有能效优势，但它将驱动移动数据流量和能耗失调式增长。主要设备供应商的试验和现场测试结果表明，在国家规模（宏蜂窝）上效率提升达到50%或更多。然而，若无干预，个体数据消耗增长将传导至对 网络容量和功耗。更高的速度和带宽密集型应用（视频流、AR和VR）将使每位客户的月度数据使用量提升近3倍，与4G智能手机相比。尽管到2025年全球5G的采用率仅为总连接数的25%，但其对整体数据流量水平的影响将不成比例地更高。 能源效率成为核心采购优先考虑 网络运营商在设计和运营移动网络时，将能效视为最重要的采购优先事项。GSMA Intelligence的调研证据表明，这一因素对超过85%的网络运营商买家来说至关重要或非常重要。 • 软件和网络虚拟化——过去十年围绕软件定义网络（SDN）的努力有助于将网络智能和控制集中在软件层，进而标准化硬件。如果可以通过软件升级，则不需要丢弃旧的网络设备。这减少了电子垃圾——这是一个主要的隐性环境成本。 实现更高能效的关键技术包括如下： • 人工智能——人工智能将在高效分析、处理和将数据转化为可采取的见解方面变得越来越重要。然而，其应用尚未普及，受限于因运营商群体而异的多种因素，包括成本、数据可用性和文化惯性。 • 场站简化 – 随着5G部署的扩展以及从2G/3G关停中可能进行的频谱重新规划，供应商优先考虑支持场站简化解决方案。这提供了精简的供电系统。 未来十年将是脱碳的重要活动和变革时期。困难在于如何做到这一点，以及需要解决哪些障碍。 到目前为止，故事再次在欧洲和美国显示出强烈的采用趋势，而其他地区则显示出更复杂的燃料使用情况。 技术在帮助其他行业脱碳方面的影响至关重要。GSMA Intelligence的模型显示，在2030年的10年间，制造业、交通、建筑和电力领域需要避免的大约40%的CO₂排放可以通过移动和数字技术来实现。这些行业占全球CO₂排放的80%，因此技术效应非常显著。然而，需要更多关于试验、结果和投资回报率（RoI）的披露来刺激投资。 可再生能源的供需失衡反映在对气候基准的承诺率上。总体而言，代表全球50%电信收入的运营商已承诺实现碳中和目标。然而，由于这很大程度上被欧洲和北美的较高收入市场主导，这些运营商在全球仅代表25%的订阅用户。 这种不平衡有很多原因，其中一些相互关联且复杂。一个关键的问题是，技术和技术标准能在多大程度上激励转向更可持续的网络。这包括将开放 RAN 设备作为更广泛的网络虚拟化的一部分使用。它还包括将效率嵌入到 2020年代后半年将研究和颁布的 6G 标准中。 可再生能源和推动电信网络及相关基础设施提高能源效率是同一枚硬币的两面。由于其排放特征大幅降低，可再生能源是向低碳经济转型并最终实现零碳经济的根本组成部分。然而， 为碳中和未来建言 绿色支点：逻辑严谨，进步清晰，但承诺不均 电信行业正持续加大对可持续技术的投资，并减少直接受控运营产生的碳排放。 在一定程度上，行动受到了格拉斯哥COP26会议的推动，企业领袖、政治家和监管机构承诺将2015年《巴黎协定》的愿景付诸实施。然而，绿色转型的基本理由保持一致，主要受到两个因素的影响： • 在低收入增长环境中缓解持续的成本压力。 这将由于持续的客户混合效应而加剧——首先在美国、欧洲和其他高收入国家，然后是新兴市场——在这种效应中，增长的4G和5G用户推动数据流量成倍增加，并随之对网络容量和能源使用造成压力。 • 积极参与支持各国政府应对气候变化的工作 – 并展现出积极参与 – 其他因素也影响着可持续性承诺——尤其，来自具有环境、社会和治理（ESG）标准的机构投资者的压力。就像电信高级管理层承诺成为企业战略的核心部分一样，ESG和气候契约已经从一个五年前由一小群激进投资者关注的外围问题，转变为大型基金经理资产配置决策的关键部分。这已经鼓励运营商和其他行业的公司做出关于碳减排目标和（欠发展但同样重要）标准化报告方法的公开承诺。 在电信领域，承诺率总体上正在向正确的方向发展，但全球仍不均衡（见图1）。在三个主要的国际公认气候目标中，25-40%的电信行业（按用户市场份额计）已做出承诺。基于科学的靶标（SBTs）获得了最高比例，约为40%。在另一端，25%的行业设定了碳中和目标，而联合国的“净零排放竞赛”活动则处于两者之间。 图1 积极方面，过去12个月每个类别的承诺率都有所提高，这突显了从空谈走向行动的转变。例如，碳中和目标现在已嵌入占全球电信收入50%的运营商中，而2020年仅为3%。许多过渡路径现在也设定了比2050年净零终点更积极的截止日期（2035年或2040年）。 尽管欧洲电信集团仍然是全球可持续发展的领导者，但这正在扩大。美国和加拿大运营商取得了重大进展（例如，AT&T承诺到2035年实现碳中和），印度 的Jio和Airtel也取得了同样的进展，它们合计约占全球移动用户的近10%。 然而，尚未承诺目标或sbti的另外50%以上的行业主要分布在亚洲、非洲和拉丁美洲的一个人口众多、高增长市场。在接下来的十年里，这些地区将继续面临高增长经济体对化石燃料的依赖以及可再生能源容量普遍不足带来的排放压力。全球移动运营商约占全球电力消耗的0.8%。从排放的角度来看，这种权重将不均衡地分配给更依赖基于电网的化石燃料和柴油发电的国家——其中许多国家正处于高增长 上述市场。为了电信行业能够按计划在 2050 年实现净零排放（这需要在 2020 年至 2030 年间减少 50% 的二氧化碳排放），气候行动必须在短期内向南方和东方扩展。 我们期望地理分布逐步趋于平均，尽管对于一些欠发达地区国家是否能足够快地实现这一点存在不确定性。随着5G的扩展，为可持续性投资提供清晰的经济逻辑将是影响此事进展速度的关键因素。 5g悖论 对于运营商而言，方程式的另一部分是如何在低营收增长环境下缓解成本压力。电信业是一个由规模驱动的基建业务。在景气时期，增长的营收会摊销在固定的成本基础上，产生正向的经营杠杆。然而，在过去五年中情况并非如此。在饱和市场中，移动营收增长通常处于个位数低增长（或负增长）状态，除了2015-2017年因4G价格溢价短暂增长的一段时间（见图2）。 低增长与5G网络的投资加速期重叠。仅在欧洲，运营商现在每年在网络资本支出上花费约33亿欧元（约合35亿美元）；其中超过80%用于5G站点和设备。这相当于收入约20%，有时更高，这意味着只要固定和移动收入增长保持低迷，利润压力就会持续存在。 图2 在“5G悖论”中，尽管5G比4G更节能，但它却导致移动数据流量和能源消耗不成比例地大幅增长。所有主要设备供应商的试验和实地测试结果表明，在国家级（宏蜂窝）规模上，效率提升超过50%。 到2025年，全球客户基础将严重集中于少数几个领先国家，特别是CJK集团（中国、日本、韩国）、美国、海湾合作委员会国家以及西欧的部分地区，这些地区的渗透率将达到50%或更高。更快的速度和带宽密集型应用（视频流、AR和VR）将使每月数据使用量比4G智能手机高3倍。因此，到2025年，5G将占所有蜂窝数据流量的大约一半，尽管它仅代表客户基础的25%。见图3。 若不干预，5G时代个人数据消费的上升将导致网络容量和功耗的消耗增加。5G的采用率将达到大约25%的 图3 运营商面临着协调这一差异的挑战，需要改造网络运营，以便最大化5G网络的能源效率并减少净CO₂排放。移动网络现代化的架构，其功能在很大程度上 云上虚拟化以及日益转向开放 RAN，意味着这对生态系统（而不仅仅是运营商）是一个问题（也是一个机遇）。我们在下一章将分析创新的主要领域。 电信工具箱：高效网络、可再生能源和循环经济 能源升至网络议程顶端 能源效率是电信运营商在设计和运营移动网络时的首要购买优先事项。GSMA Intelligence的调查证据表明，对于大约85%的运营商网络购买者来说，它非常重要（见图4）。 这意味着绿色设备和解法在本质上等同于对水密安全性的默认需求，并且其评级高于云和自动化软件的升级。对于供应商而言，这意味着可持续性已经牢固 已转移到竞争优势的核心部分。那些在绿色转型中投资不足的电信运营商正在冒着其长期竞争力的风险。 图4