5G基站1年电费2400亿将致运营商巨亏907亿？测算结果来了……
从火神山医院的5G视频“云监工”，到5G+远程会诊、5G+热成像测温，再到现在的5G远程办公、在线教育，此次疫情防控和恢复生产中，5G功不可没。
2月21日，中共中央政治局召开会议，特别强调要推动5G网络、工业互联网等加快发展。2月26日，工信部透露，2020年1月国内手机市场总体出货量2081.3万部，其中5G手机546.5万部。工信部表示，将稳步推进5G网络建设，并且重点加快独立组网的5G网络建设。
高层的频频表态也让资本市场迎来大爆发。5G概念股持续飙升，宜通世纪、世嘉科技、中兴通讯等接连涨停。
5G实实在在地来了！不过，一段时间以来，5G基站耗电巨大、电费天价的消息却满天飞。
求证一：5G基站单站功耗到底是多少？
5G基站单站功耗是4G基站的2.5~3.5倍，果真如此吗？
5G传输速率是4G的10倍以上，各种性能都大大提升，这必然带来器件数量的增加。
“大规模天线技术的运用肯定会增加功耗，像滤波器、射频、天线振子等器件用的都会更多。”中信建投通信行业首席分析师阎贵成对《每日经济新闻》记者表示，从这个角度讲，5G单基站能耗肯定要比4G高。
大规模天线技术是5G的核心技术，是指天线收发的通道数大量增加。阎贵成解释，越多通道意味着容量越大，就像车道一样，理论上车道越宽，同时可跑的车辆就越多，所以可以类比为，通道越多，可容纳的连接终端数越多，功耗也就越大。
作为工信部直属科研院所，中国信息通信研究院（以下简称“信通院”）是IMT-2020（5G）推进组（推动国内5G技术研究及国际交流合作的主要平台）的牵头方。2019年10月9日，信通院召开了一次包括三大运营商和中国铁塔在内的5G网络建设座谈会，多位专家都谈到5G基站的功耗问题。
那到底能高多少？
IMT-2020（5G）推进组组长、信通院副院长王志勤在上述座谈会上提到，初期阶段成本和耗电都会是4G的2倍左右。
中国铁塔研究院院长窦笠也在该座谈会上明确表示，现在5G功耗是3到5kW，是4G功耗的2到3倍。
结论：5G单站功耗确实比4G高，但权威观点多集中在2~3倍，低于质疑声音中测算所采用的最高倍数。
求证二：覆盖同等面积5G基站数量是多少？
有观点认为，覆盖同样范围，5G基站数量竟要4G的3~4倍，实际情况如何？
“理论上讲，频率越高，信号衰减越强，基站的覆盖面积越小，覆盖同等面积确实需要更多基站。”信通院一位不愿署名的专家告诉《每日经济新闻》记者，5G的特性决定了基站需要采用高频段，以保证有连续可用、不被干扰的大带宽，同时也才能满足更多用户接入的需求。
但会达到3~4倍吗？
在阎贵成看来，这个说法有点夸张了。从频谱端来看，中国移动是2.6GHz，跟4G同频段，能够实现同等覆盖面积与4G基站数量一样；中国电信和中国联通是3.5GHz，比4G频段高一些，理论上讲基站数量会比4G多，但是到不了3倍。
这里有必要解释一下，2.6GHz/3.5GHz都是指载波频段的核心频率。何为载波频率？就是指将信号负载到一个固定频率的波上去传输，这个过程称为加载，这个频率即载波频率。
信通院前述专家打了个比方，如果把5G比喻成集装箱，载波频率就是装载集装箱的卡车，低频段和高频段就可以理解为小卡车和大卡车。越低的频率，成本越低，信号衰减的越少，需要建设的基站数量越少，但同时也意味着只有更少的用户能接入。
阎贵成认为，正常情况下，理论上5G基站数量应是4G的1.3~1.4倍，考虑到电信和联通合建一张5G网络，1.2倍左右更合适，甚至可能都不到。
“我们说的这些倍数都是就宏基站而言。5G网络其实更多是面向智能制造、车联网等特定场景，对基站数量要求比较高，可能会采用比较多小基站。”阎贵成说，“但是小基站的覆盖也是随着应用发展逐步推开，不可能两年左右就要搞这么多。”
况且，小基站的功耗比宏基站小得多。“大概五六百瓦足够了。”中睿通信规划设计有限公司无线网络院工程师江永华告诉《每日经济新闻》记者。
结论：5G基站数量应是4G的1.2倍左右。
求证三：运营商会巨亏吗？
根据流传的数据，5G网络每年电费将达到2400亿元，比4G高2160亿元。2018年三大运营商利润总和为1492.48亿元，如此算来还将巨额亏损907.52亿元。
数据来源：公司公告
亏这么多？！不如让我们直接测算一下吧。
中通服咨询设计研究院有限公司无线通信领域的专家李新指出，整体上一个5G基站无线设备的功耗为3~4kW，以目前的0.7元/kWh计算，一个5G基站无线设备全年电费1.8万~2.5万元。
在阎贵成看来，这种算法基本可行，但因为单基站并不一定随时都满负荷运转，像家里可能有10盏灯，不代表10盏灯永远都同时亮着，所以最终结果可能会有一定偏差。
中国电力科学院农电所副所长、北京水木源华电气公司副总程干江告诉《每日经济新闻》记者，“0.7元的价格应该是按国内平均价去估算的，而且这个是做预算，要考虑一点余量，实际会低一点。”
考虑到多地都针对5G推出了供电补贴，如山西直接设定0.35元/kWh的目标电价，对参与电力市场交易后的5G基站进行电价补贴。这比0.7元的平均价便宜了一半，电费开支将大大降低。
如果按照中国通信标准化协会的数据，目前运营商5G基站主设备样品空载功耗约2.2~2.3kW，满载功耗约3.7~3.9kW，我们分别取空载功耗和满载功耗的中间值，则5G基站的功耗范围为2.25~3.8kW。按0.65元/kWh的费用计算，一个5G基站无线设备全年运行的电费接近1.3~2.2万元。
截至2019年前三季度，我国4G基站总数达519万个，按照阎贵成预计的1.2倍计算，5G基站要建设622.8万个。这与工信部原部长李毅中此前公开提到的用大概7年时间建设600万个5G基站的说法相差无几。
岁末年初，多省市明确2020年的5G基站建设规划。
数据来源：公开报道
2019年，全国已经建成约13万个5G 基站，以7年建设623万个为目标，则能测算出每年5G基站数量。
这7年每年的5G基站电费开支也可被测算出。
当然，这里只是进行了一个静态测算，实际上基站的功耗也会随着技术的进步和产品的迭代逐步降低。
谈及基站功耗的优化幅度，江永华坦言，因为没做过系统的统计，估计在10%~20%。
如果按照到第7年时基站功耗降低了20%来算，则当年5G基站的电费开支为647.9亿~1096.5亿，取中间值约为872.2亿。
这个数字与相传“5G网络每年电费将达到2400亿元”有天壤之别。
且不说质疑声是拿5G电费开支与4G时代（2018年）三大运营商的净利润做静态对比并不科学，即便按照这个逻辑，872.2亿元距离三大运营商利润总和1492.48亿元也还有一段距离。
看完了测算结果，我们再拿权威人士的说法验证一下。
中国电信技术创新中心副主任杨峰义公开表示，2018年三家运营商的移动基站总电费约240亿元。而中国联通研究院技术委员会主任严斌峰在前述座谈会上提到，预计5G电费将是4G的3倍多。按照3.5倍计算，则5G的电费约为840亿元。这与上述测算出的872.2亿元相差不大。
况且，在基站数量方面，阎贵成表示，理论上4G网络要求通讯稳定，覆盖相对更好，而5G最大需求是不同行业的应用，并不要求覆盖那么完善，所以最终的情况也有可能5G基站建设数量跟4G差不多。
另一方面，据《通信世界》报道，华为已经研究出5G极简产品和解决方案。在宏基站方面，运营商只需将原来的基站升级，无需新增站点和基站。
结论：根据耗电量、电价、基站数量等测算，5G基站最高年电费开支约为872.2亿元，远低于每年2400亿元的传言。
运营商可灵活配置基站
尽管不会巨亏，但我们还是要承认，5G基站的推广的确会为运营商带来一定的成本压力。
怎么办？
多位受访专家表示，未来有多种方法可以降低基站功耗。
在设备商层面，基站的配套元器件可以做得越来越先进，芯片可以像智能手机一样高度集成化，进而降低功耗。
运营商层面，可以从三方面着手。中国移动副总裁李正茂表示，中国移动已经推出了支持灵活配置的基站，把基站收发的配比数往下减，最大限度的节省能耗。
二是通过AI的方式智能监测、控制通道开关。知名电信专家、信息消费联盟理事长项立刚举例，如果一个小区基站经常达到60%负荷，就要考虑扩容；忙时就把所有通道都打开，闲时就把通道关掉。“相当于让一部分通道处于待机状态，工作时再把它唤醒，以此降低能耗。”
三是运营商还可以对低频段进行重耕，此前电信和联通也在考虑利用2.1GHz频段来建5G基站。
工信部在2019年10月份就已明确表态，目前2G、3G退网时机已成熟，鼓励运营企业积极引导用户迁移转网，将有限的频率资源和网络资源用到5G、4G移动通信网络发展当中，整体降低成本。这也为运营商建设更少的5G基站开辟了新大陆。
此外，由于基站有恒温要求，推动新的散热和制冷技术也可以有效降低能耗。
建议5G基站采用直供电
在前述座谈会上，多位专家呼吁政府出台通信用电优惠政策，包括转供电改直供电，用电申请、直供电改造上提供更多便利和优惠等。
数据来源：公开资料
王志勤表示：“我们测算，采用直供电方式，价格会比转供电减少一半。”
程干江解释，直供电指除自供电以外，直接由供电部门提供电力电能。转供电指公用电网未到达区域，由该地区有供电能力的直供用户同意，向其附近的用户转供电力；或因设计建设原因供电企业不能直供到户，由产业园区、综合体、小区物业、写字楼等自用配电设施转供电。
“转供电是转供电单位和最终用户协议定价，价格一般高于直供价。”他说，直供电对于企业来说价格低、能直接享受到政府的降价福利、供电稳定性好、电能质量好。不过，基站因为要考虑覆盖率需平均分布，孤立偏远地区不太可能都拉专线，有风能、太阳能、转供电、小马达等多种方式补充。“5G基站的耗电量要多于4G，周围有其他需供电用户的基站由转改直是可行的。”
记者注意到，成都、重庆、深圳等多个城市都明确要求5G基站转供电改直供电，不少地方政府推出供电补贴，有些城市直接提出补贴基站，这无疑是对运营商建立基站网络的有力补充。
此外，中国电信北京研究院副院长江志峰还在座谈会上提到，2B基站是面向企业、园区、景区等的专网服务，有些企业也愿意投资部分资金和运营商进行共享共建，这种方式可以不断探索。
5G商用带动运营商业绩增长？
算了成本账，接下来我们再看看收入账，以此了解运营商的利润情况。
5G商用能否带动运营商业绩增长？在王志勤看来，韩国的情况有一定代表意义。
“自2018年12月份发放牌照，2019年4月份提供服务、开始向用户销售，目前韩国5G用户超过300万，用户增长超预期，从每个用户使用的数据业务量来看基本上能够达到4G的2到3倍。”王志勤说。
国内情形从4G发展可见一斑。
申港证券研报指出，纵观4G时代，4G用户数与4G基站数保持了同步增长。我国4G用户数从2014年起迅速增长，2017年突破10亿。
数据来源：公司公告
截至2019年7月，全国总计12.4亿户，4G渗透率达78.8%。
数据来源：工信部
在“流量红利”和“提速降费”双重加持下，4G用户DOU（平均每个用户每月使用的上网流量）提高了7倍以上。
运营商整体业务在2014-2018年从12544亿元增长至14048亿元，复合年均增长率2.9%。
2019年10月底，三大运营商公布了5G套餐资费。
数据来源：公开资料
对普通用户而言，5G时代是否意味着更多的流量使用和更高的电信服务费用支出？
“流量肯定会更多，这毫无疑问。”项立刚设想了一种场景，同样是打开1G的视频，4G可能要10分钟才能下载完，但你可能看到一小半就不看了，这样你只下载了300M；但5G的网速快到只能看到进度条的空格和满格，即便只点开了几分钟，1G流量也早就消耗完了。另外，5G时代会有更多蓝光视频、超高清视频，消耗的流量大大高于分辨率低的视频。
项立刚强调，5G的流量单价其实是大大降低了，“但是总量肯定没便宜，你用的流量多了，费用自然就上去了。”
而信通院早在2017年发布的《5G经济社会影响白皮书》就曾指出，5G商用中期，来自用户和其他行业的终端设备支出和电信服务支出持续增长，预计到2025年，上述两项支出分别为1.4万亿和0.7万亿元，占到直接经济总产出的 64%。
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记者手记丨5G电费天价言过其实、杞人忧天
盼望着，盼望着，5G的脚步终于越走越近了。
有了5G，中小学生可以通过线上数字化空间学习，做到停课不停学；企业员工可以通过云平台在线办公、召开视频电话会议……毋庸置疑，在这一次抗疫防疫战中，5G的表现可圈可点。
国家频频强调加快5G网络发展，我们欢欣鼓舞，但也要清楚，任何事物的发展都不是一帆风顺的。5G基站功耗比4G明显增加，确实是运营商面临的一项挑战，但在采访中，多位受访专家都认为，号称5G基站耗电惊人、电费天价的言论太过危言耸听。
我们通过求证5G基站的单站功耗、覆盖同等面积的5G基站数量，对传言一一进行驳斥。并在此基础上对5G基站的电费开支进行了详细的静态测算，最终电费开支远低于传言中的每年2400亿元。传言所称的确过于杞人忧天了。
事物的发展是螺旋上升的，我们的技术也一直在进步。事实上，就传输单位比特信息量的功耗而言，5G更省电。目前5G网络容量比4G大很多，单位时间能处理20倍以上的数据，但每比特功耗只有4G的1/10，甚至更低，这是技术进步的绝佳证明。
“5G改变社会”的理念早已深入人心。在物联网、无人驾驶、虚拟现实等主要情境以及智能制造、智慧出行、智慧医疗、智慧城市等领域，5G都拥有巨大的应用空间。
据中国信息通信研究院2018年的预测，在2020年5G将带动我国直接产值约4840亿元，其中网络设备和终端设备为4500亿元，间接产值1.2万亿元。
我们相信，5G一定会让社会运行更加智慧，同时为各行各业插上腾飞的翅膀，使我国在国际竞争中掌握优势
