5G意味著頻率更高、要求基站站址更密集，直接導(dǎo)致包括選址占地與建設(shè)維護(hù)成本，供用電設(shè)施改造費(fèi)用，高功耗帶來的高額電費(fèi)，以及電源系統(tǒng)升級(jí)改造等投資成本巨大，其中基站建設(shè)選址成本和耗電電費(fèi)更是成為限制5G基站建設(shè)速度的最大難題。5G基站的建設(shè)與推廣其實(shí)面臨多重壓力。
迫于投資運(yùn)營(yíng)壓力，中國聯(lián)通與中國電信提出合作共建5G網(wǎng)絡(luò)。而中國鐵塔、電網(wǎng)公司、電氣設(shè)備、電池儲(chǔ)能等相關(guān)企業(yè)也提出各種解決方案投身應(yīng)對(duì)成本難題，并有望成為5G推廣應(yīng)用中的受益方。
1、 建設(shè)成本租金高：4G升級(jí)、5G+電塔
數(shù)據(jù)：5G基站的建設(shè)密度至少為4G基站的3倍——即5G所需基站數(shù)量為4G的3倍，基站單站存量基站升級(jí)改造3萬元，而新建的所有投入成本約60萬元。
5G基站建設(shè)要求密度大，而建設(shè)用地租金非常昂貴，尤其一線城市老城區(qū)為例年租費(fèi)用可達(dá)10萬元。11月31日，陳肇雄在5G商用啟動(dòng)儀式上建議加快5G在工業(yè)、交通、能源等垂直行業(yè)的應(yīng)用創(chuàng)新。從目前建設(shè)模式也可看到，未來5G基站將作為共享的“智慧能源”載體，從“通信塔”向“社會(huì)塔”“智能塔”轉(zhuǎn)變。
作為在國內(nèi)擁有97%的通信鐵塔市場(chǎng)份額的通信基礎(chǔ)建設(shè)運(yùn)營(yíng)商，中國鐵塔成為影響5G建設(shè)進(jìn)度的關(guān)鍵。早在去年4月，中國鐵塔先后與國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議開啟“共享鐵塔”的全新合作模式。這也就是今年年初國家電網(wǎng)的“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”中多站融合的建設(shè)理念，同時(shí)也是近日南方電網(wǎng)發(fā)布的“數(shù)字電網(wǎng)”建設(shè)中“通信基站閑散儲(chǔ)能示范項(xiàng)目”的應(yīng)用模式。
中國鐵塔表示，在目前5G基站建設(shè)過程中97%通過已有站址共享改造，此舉可將基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本降低42%，直接為電信企業(yè)節(jié)約25%的年運(yùn)營(yíng)成本；而新建鐵塔也將共享率從14%提升到80%，相當(dāng)于少建鐵塔70萬座，節(jié)約行業(yè)投資1300億元，節(jié)省土地3.7萬畝，整體降本增效明顯。
國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)已陸續(xù)在多地建成“電力桿塔+5G”基站，借助電塔搭建5G基站，大幅度縮短建設(shè)周期，節(jié)省5G建設(shè)投資成本，還提升了5G覆蓋質(zhì)量和進(jìn)度。同時(shí)供電公司向5G運(yùn)營(yíng)商開放變電站資源，也降低運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)維成本。
4月3日，國內(nèi)首次在500千伏級(jí)以上高壓/特高壓變電站使用5G技術(shù)，河南鄭州官渡變電站5G測(cè)試站建成投入使用。
6月22日，國內(nèi)首座“特高壓+5G”基站在±1100千伏安徽古泉換流站建成。
7月16日，東莞首批兩基110千伏“共享鐵塔”塔上通信基站安裝施工完成。
8月11日，陜西750千伏南山變首次實(shí)現(xiàn)5G覆蓋。
8月15日，全國首例5G共享電力塔南京市三橋工業(yè)園試點(diǎn)站順利完工。
今年8月，5G基站、邊緣計(jì)算站入駐國網(wǎng)廈門供電公司天湖開關(guān)站，成為全國首個(gè)“多站融合”配電站房項(xiàng)目。
8月20日，國內(nèi)首個(gè)在變電站內(nèi)建設(shè)的5G基站在南京成功開通?！肮蚕黼娏A(chǔ)設(shè)施部署5G基站，把5G基站的建設(shè)周期從30天提速至1天，建設(shè)資金從36萬元節(jié)約至1萬元”
8月25日，新疆聯(lián)通攜手國網(wǎng)新疆成功在世界電壓等級(jí)最高的±1100千伏昌吉換流站電力鐵塔部署5G基站。
此外，5G網(wǎng)絡(luò)切片還契合了國網(wǎng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的需求，可在分布式可再生能源控制、電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。
2、 能耗電費(fèi)高：轉(zhuǎn)改直、5G+能源
數(shù)據(jù)：能耗形成的電費(fèi)成本，占運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本的20%。5G基站功耗帶來的電費(fèi)是4G的3~4倍。即使三大運(yùn)營(yíng)商共享基站，單站每月電費(fèi)也要5000元。目前5G運(yùn)營(yíng)電價(jià)采用相對(duì)較高的商業(yè)電價(jià)，部分站址不得不使用轉(zhuǎn)供電，比直供電電價(jià)高30%-40%。
據(jù)悉目前三大運(yùn)營(yíng)商聯(lián)合中國鐵塔擬向國家發(fā)改委、國家能源局提出電價(jià)優(yōu)惠申請(qǐng)，同時(shí)進(jìn)行 “轉(zhuǎn)供電”改“直供電”，預(yù)計(jì)可年省電費(fèi)7－8億元。目前已有多個(gè)省份發(fā)布相關(guān)政策指導(dǎo)意見，呼吁國企事業(yè)單位等免費(fèi)開放公共物業(yè)區(qū)域建設(shè)5G基站、將轉(zhuǎn)供電改直供電，以給予建設(shè)、電費(fèi)補(bǔ)貼的方式減少基站建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本。
2019年7月5日，上海市政府印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)本市5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和應(yīng)用的實(shí)施意見》，推進(jìn)公共設(shè)施開放共享。
2019年9月11日，深圳市政府《深圳市關(guān)于率先實(shí)現(xiàn)5G基礎(chǔ)設(shè)施全覆蓋及促進(jìn)5G產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干措施》，提出率先免費(fèi)開放公共場(chǎng)所資源，基站的管理費(fèi)用原則上不超過500元/月。對(duì)按時(shí)完成5G基站建設(shè)目標(biāo)的電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)單站獎(jiǎng)勵(lì)1萬元，單個(gè)電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)最高獎(jiǎng)勵(lì)1.5億元。
2019年9月29日，福建省發(fā)改委印發(fā)《福建省加快5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施意見》，要求各地組織推進(jìn)具備條件的5G基站轉(zhuǎn)供電改直供電工程，鼓勵(lì)推廣儲(chǔ)能技術(shù)在5G基站中的應(yīng)用，降低電力設(shè)施改造、使用費(fèi)用。
2019年9月20日，山西省政府出臺(tái)《山西省加快5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)施意見和若干措施》，加強(qiáng)公共區(qū)域向5G基站建設(shè)開放，推動(dòng)存量轉(zhuǎn)供電基站改為直供電，2020-2022年實(shí)繳電費(fèi)超出目標(biāo)電價(jià)0.35元/千瓦時(shí)部分，由省、市、縣（區(qū)）按照5：2：3的比例給予相應(yīng)補(bǔ)貼。
2019年8月6日，江西省政府印發(fā)《加快推進(jìn)5G發(fā)展若干措施》，推進(jìn)公共資源共建共享，對(duì)具備條件的5G基站及機(jī)房等配套設(shè)施由轉(zhuǎn)供電改直供電。從2019年到2021年，每個(gè)基站給予8000元、5000元、3000元的用電補(bǔ)貼，每家電信運(yùn)營(yíng)商每年省市不超過1000萬元。
應(yīng)對(duì)5G耗電量、進(jìn)行電費(fèi)管理的解決方案，不得不提儲(chǔ)能系統(tǒng)的削峰填谷，以杭州奧體區(qū)域附近的5G基站為例，通過控制基站在用電低谷期給儲(chǔ)能電池充電、用電高峰期間放電，削峰填谷降低了對(duì)其他城市正常用電的影響，同時(shí)也利用峰谷電價(jià)差節(jié)約了部分電費(fèi)。
中國鐵塔也看中這一廣闊儲(chǔ)能應(yīng)用市場(chǎng)，于今年6月成立了全資控股的鐵塔能源，主營(yíng)電池、充電樁、儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)等業(yè)務(wù)。而同期成立的鐵塔智聯(lián)技術(shù)有限公司還開展社會(huì)信息化和萬物互聯(lián)業(yè)務(wù)，以實(shí)現(xiàn)共享鐵塔的物聯(lián)網(wǎng)功能。
3、電源擴(kuò)容采購成本高：電池迭代與梯次利用
數(shù)據(jù)：4G基站改5G功率大增，需同步增加備用電池容量，一般備用電源需儲(chǔ)備3-4小時(shí)電量。據(jù)測(cè)算2019-2025年期間5G建設(shè)將帶來155.4GWh的鋰電池需求增量。
據(jù)分析報(bào)道稱，作為保證基站連續(xù)供電的核心設(shè)備，蓄電池等電源設(shè)備成本占基站設(shè)備成本40%以上。當(dāng)市電正常供電時(shí)，蓄電池可協(xié)助平滑濾波改善供電質(zhì)量，當(dāng)供電異常故障時(shí)，蓄電池可作備用電源供電。此前4G基站用蓄電池普遍都采用鉛酸電池，但5G基站功耗較4G翻倍式增長(zhǎng)，對(duì)電源系統(tǒng)也提出擴(kuò)容升級(jí)要求，而磷酸鐵鋰電池在電池放電效率、安裝空間和建設(shè)成本上較鉛酸電池都有優(yōu)勢(shì)，中國鐵塔此前已表示不再采購鉛酸電池、改用梯次利用鋰電池。5G基站建設(shè)加速也將提升鋰電池應(yīng)用市場(chǎng)空間。
（鉛酸電池和磷酸鐵鋰電池性能對(duì)比）
相對(duì)鉛酸電池來說，目前磷酸鐵鋰電池成本仍然相對(duì)較高，這也將成為5G基站推廣的另一高額成本支出，因而梯次利用電池成為中國鐵塔為基站備用電源的首選。與此同時(shí)動(dòng)力電池退役規(guī)模形成期與5G推廣時(shí)間軸互相吻合，據(jù)估算到2020年，退役動(dòng)力電池將累積達(dá)到24GWh，除了拆解回收、梯次利用成為其重要市場(chǎng)。尤其是區(qū)別于其他的儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景，通信基站電源系統(tǒng)對(duì)電池性能要求相對(duì)不高，成為退役電池梯次利用的相對(duì)最佳場(chǎng)景。
據(jù)報(bào)道，截止今年9月中國鐵塔已在30萬基站的備電領(lǐng)域共使用梯次電池約4GWh，目前已充分驗(yàn)證了梯次電池在通信基站應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。而中國鐵塔目前所有基站約197萬個(gè)，預(yù)計(jì)未來對(duì)梯次鋰電池的采購非?？捎^。5G基站的電源系統(tǒng)改造可直接拉動(dòng)動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能的應(yīng)用市場(chǎng)。
就連正在破產(chǎn)懸崖苦苦掙扎、多舉措尋破局的堅(jiān)瑞沃能，也看中了基站電源這一市場(chǎng)。9月23日，堅(jiān)瑞沃能發(fā)布公告表示與航天柏克簽署5年合作協(xié)議、擬聯(lián)合打造中國鐵塔優(yōu)質(zhì)供應(yīng)服務(wù)商，堅(jiān)瑞沃能將向中國鐵塔供貨沃特瑪牌電池。資料顯示2018年，中國鐵塔曾向航天柏克采購價(jià)值2.05億元的梯次鋰電池，另外還向山木新能源子公司新木電子采購了價(jià)值1.37億元的梯次鋰電池。除了對(duì)外采購?fù)?，中國鐵塔自己也成立了動(dòng)力電池回收體系，日前于河南新鄉(xiāng)試制的首批梯次電池，已全部投放至5G基站建設(shè)中。
這只是個(gè)開始
據(jù)報(bào)道截至9月底，三家電信企業(yè)已在全國開通8萬余個(gè)5G基站，而計(jì)劃目標(biāo)是在今年年底達(dá)到13萬個(gè)。不過，根據(jù)三大運(yùn)營(yíng)商對(duì)5G的長(zhǎng)期規(guī)劃可以看出，2019只是5G基站建設(shè)的起點(diǎn)，預(yù)計(jì)明年起才是5G基站大規(guī)模建設(shè)期。中銀國際證券認(rèn)為2019-2025年期間，基站儲(chǔ)能電池對(duì)鋰電池的需求量分別為3.9GWh、23.1GWh、28.9GWh、31.4GWh、21.0GWh、23.9GWh、23.1GWh，合計(jì)將帶來155.4GWh的鋰電池需求增量。
未來，5G基站對(duì)電池儲(chǔ)能來說還有很大的想象空間。
（2019-2025年年5G基站對(duì)鋰電池的需求預(yù)測(cè)）
（文中圖表來自中銀國際證券）
