2019-2025年中國信息傳輸、軟件及信息技術(shù)用電量持續(xù)高增，復(fù)合增速高達(dá)15.3%[圖]

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

    1、信息產(chǎn)業(yè)用電量復(fù)合增速高達(dá)15.3%

    2012~2018年，信息技術(shù)領(lǐng)域用電量復(fù)合增長率高達(dá)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(huì)用電量分行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)用電量年復(fù)合增長率最快，達(dá)到15.3%，年用電量由339億千瓦時(shí)增加到2018年的798億千瓦時(shí)。其中在2018年，信息技術(shù)領(lǐng)域用電增速達(dá)到25%，遠(yuǎn)高于同期全社會(huì)用電量增速（8.5%）。經(jīng)過多年發(fā)展，信息技術(shù)領(lǐng)域用電量占全社會(huì)用電量比例已經(jīng)由2012年的0.7%提升到2018年的1.2%。

    2018年信息傳輸、軟件及信息技術(shù)行業(yè)用電構(gòu)成（%）

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    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)行業(yè)市場調(diào)研及投資戰(zhàn)略咨詢報(bào)告》

    信息傳輸、軟件及信息技術(shù)行業(yè)用電量及其增速（%）

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    2012~2018全社會(huì)及年信息傳輸、軟件和信息技術(shù)業(yè)年用電量增速（%）

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    2、按照終端行業(yè)口徑統(tǒng)計(jì)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(jì)用電量，而信息技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)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(jì)的信息技

    術(shù)領(lǐng)域用電量實(shí)際上有較大程度的低估。以信息技術(shù)領(lǐng)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(shù)委員會(huì)統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)中心用電量2016年已經(jīng)超過1,200億千瓦時(shí)，但數(shù)據(jù)中心用電量已經(jīng)遠(yuǎn)超中電聯(lián)按照終端行業(yè)口徑統(tǒng)計(jì)的2018年信息技術(shù)領(lǐng)域用電量。

    考慮到信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)用電量目前實(shí)際用電需求規(guī)模已經(jīng)較大，且未來隨著相關(guān)需求的蓬勃發(fā)展，信息技術(shù)領(lǐng)域耗電量仍將保持較快增速，因此有必要研究并預(yù)測新興行業(yè)發(fā)展趨勢及其對全社會(huì)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(gè)規(guī)模及能耗較大的細(xì)分領(lǐng)域，分別對用電量趨勢進(jìn)行預(yù)測分析，以得出新興行業(yè)對全社會(huì)用電量的提振作用以及對全社會(huì)用電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。

    二、5G建成后預(yù)計(jì)拉動(dòng)電量消費(fèi)約1,000億千瓦時(shí)

    1、5G建設(shè)提上日程，基站數(shù)量及能耗均有明顯上升

    移動(dòng)通信領(lǐng)域的大約80%能耗由基站產(chǎn)生，因此基站的數(shù)量、建設(shè)周期等對于測算5G用電量影響至關(guān)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(luò)相比4G網(wǎng)絡(luò)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(shè)備技術(shù)白皮書》數(shù)據(jù)，5G網(wǎng)絡(luò)以3.5GHz頻段作為主力頻段，4G網(wǎng)絡(luò)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。

2G~5G基站覆蓋半徑情況

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    預(yù)計(jì)5G所需的新建宏基站規(guī)模高達(dá)475萬座。2019年6月6日，工信部向四家運(yùn)營商頒發(fā)了5G商用牌照，5G基站建設(shè)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(yīng)用發(fā)展白皮書》數(shù)據(jù)，5G網(wǎng)絡(luò)部署將采用“宏站+小站”組網(wǎng)覆蓋模式，若要實(shí)現(xiàn)與4G基站相當(dāng)?shù)母采w范圍，未來預(yù)計(jì)需要新建475萬個(gè)5G宏基站，950萬個(gè)5G小基站。5G小基站按照功率可以進(jìn)一步細(xì)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(yuǎn)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(huì)用電量影響。

基站按功率分類表

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    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(yuǎn)遠(yuǎn)高于4G時(shí)代，BBU功率相應(yīng)有所提升。AAU主要用于信號發(fā)射與轉(zhuǎn)換，5G時(shí)代引入了MassiveMIMO技術(shù)，采用64發(fā)64收的大規(guī)模列陣天線，導(dǎo)致AAU能耗相比于4G基站也有所增加，根據(jù)中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，目前單個(gè)5GAAU的功耗基本為1,100瓦。

    2、預(yù)計(jì)2025年的5G基站耗電約1,100億千瓦時(shí)

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

    預(yù)測到2025年，5G宏基站年耗電量將達(dá)到1,134億千瓦時(shí)。通常每個(gè)5G宏基站包括三個(gè)AAU和一個(gè)BBU，目前AAU功率為1,100W，假設(shè)隨著5G技術(shù)發(fā)展在2020年降為900W，2021年及之后保持在800W。目前每個(gè)BBU功率為600W，在2020年及之后保持在500W。根據(jù)預(yù)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(jì)新建5G宏基站數(shù)量為435萬座，年耗電量為1,134億千瓦時(shí)。

    2019~2025年中國5G新基站數(shù)量預(yù)測

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    2019~2025年中國5G宏基站AAU功率及BBU功率預(yù)測

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    2019~2025年中國5G宏基站耗電增量預(yù)測

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    2019~2025年中國5G宏基站用電量預(yù)測

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    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(gòu)成，預(yù)計(jì)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(shí)，合計(jì)約6,600億千瓦時(shí)，在國內(nèi)總用電需求中接近8%。因此，盡管二產(chǎn)特別是重工業(yè)對用電需求拉動(dòng)作用持續(xù)減弱，但在信息產(chǎn)業(yè)為代表的新興行業(yè)需求的蓬勃發(fā)展帶動(dòng)下，國內(nèi)用電需求未來仍能保持溫和增速，預(yù)計(jì)2019~2021年國內(nèi)用電需求的復(fù)合增速約為4%左右。