圖1 英國國王學院電信研究所主任Hamid Aghvami表示,小型網路架構可利用太陽能等再生能源來供電,以減少能源消耗,達到環保的目的。 |
挾英國發展低碳經濟與產業有成,英國貿易文化辦事處積極向行通裝置與基地台生產重鎮–台灣行銷其節能技術,期讓台灣廠商了解英國無線通訊技術降低碳排放量的成果,並拓展市場商機。
根據Gartner資料顯示,在通用行動通訊系統(UMTS)下,每傳輸一筆1Gbit的資料,就會產生25公斤的二氧化碳,而每位手機用戶的持續性耗電量為6瓦,將使地球暖化現象愈益惡化,因此行動業者應積極尋找降低能源消耗的方法,並發展更環保的運作方式,以因應全球氣候變遷。英國國王學院電信研究所主任Hamid Aghvami(圖1)援引2007年的統計資料說明,資通訊科技(ICT)產業排放的二氧化碳量占總體的2%,其中,行動寬頻技術占0.2%,但由於消費者對無線通訊產品資料傳輸量的需求與日俱增,因此,推行綠色無線通訊技術刻不容緩。而台灣身為全球最大的行動裝置與通訊基地台供應商,也應積極導入綠色通訊技術改善產品,以減少二氧化碳排放量。
行動產業持續進行綠化
英國推行的綠色措施涵蓋電信基礎建設、終端設備、零組件與廢棄物再利用,Aghvami表示,目前英國業者已利用綠色無線技術成功降低58%的碳排放,能源消耗也可減少60~70%,挾此成功經驗,將可協助台灣廠商進一步將產品導向節能環保。事實上,無線通訊技術能耗來源大宗為資料中心的冷卻系統與基地台,由2G進展到3G後,資料中心所須處理的資料量也隨之大增,為避免系統過熱造成的當機問題,須利用冷卻系統降溫,而冷卻系統的運作則須仰賴大量電力,此外,寬頻分碼多重存取(WCDMA)技術基地台與全球行動通訊系統(GSM)基地台的功耗分別為500瓦與800瓦,皆為高耗能產品,而未來英國相關電信通訊產業界將把GSM與WCDMA基地台耗電量降低至300瓦與650瓦。
除產品本身耗電量的改善外,在此高資料傳輸量的趨勢下,為提升傳輸效率,電信營運商勢必布建更多基地台,舉例而言,AT&T即宣稱該公司行動通訊資料傳輸量在近3年內將成長五十倍,為此,AT&T已興建超過兩千座的基地台,如此一來,也將造成更多能源消耗與二氧化碳的排放,對此發展趨勢,Aghvami則建議,可改採小範圍網路架構,如利用毫微微型蜂巢式(Femtocell)基地台,即可降低基地台傳輸功率,更有效率的利用能源,並進一步降低成本。
提升放大器效率/小型電網 雙管齊下
圖2 英國布里斯托大學通訊研究中心主任Joe McGeehan表示,行動通訊發展面臨的最大挑戰即為石油危機,這也是行動通訊勢必邁向綠化的重要因素。 |
針對電信營運商營收逐漸減少,是否仍願意投入更多資源發展綠色行動科技的問題,Aghvami表示,環保電信的發展方向並不影響服務品質與使用者經驗,事實上,電信業者可在不影響行動網路的功能和性能的前提下,透過改善放大器功率效率及使用再生能源,使行動網路邁向環保。有關行動通訊網路架構如何利用再生能源供電,Aghvami說明,1平方公尺的太陽能板1年約可產生400kW電能,而此400kW的能量可供應3G基地台10%的用電量,進而減少石化能源的使用。
英國布里斯托大學通訊研究中心主任Joe McGeehan(圖2)表示,無線通訊技術日趨複雜,而放大器由於具備高度線性特性,因此在無線通訊技術中不可或缺。然而傳統放大器效率低,耗電量也高,30年來,布里斯托大學通訊中心一直戮力提升放大器效能,目前已可達70%,若用於全英國一萬五千座基地台中,則一年可降低100噸的二氧化碳排放量。
McGeehan並強調,英國憑藉其通訊技術的研發經驗,致力於無線2.0及智慧電網的發展,目標包括降低基地台50%的碳排放量,每支手機的放大器模組耗電量減半,但系統效能提升兩倍,並發展高效能燃料電池等,希望藉此帶動通訊產業革新,並於2050年時,使英國碳排放量達成低於1990年排放量80%的目標,也期望英國的成功經驗可讓台灣廠商實現綠色行動科技遠景。
智慧電網長路漫漫
除了推展英國在行動科技上的綠化技術外,對於近期備受矚目的智慧電網系統,Aghvami指出,智慧電網仍有難題待解,首先智慧電網發電端、傳輸電力與控制系統架構都很複雜,在設計上即出現挑戰;再者,智慧電網不同區域每一個發電端供電上產生時間差時,如何持續且穩定的將電力傳送至用戶端,也是一大考驗;最後,智慧電網重要的概念之一即為智慧節能,其利用有線或無線通訊技術將用戶各種電器產品的耗電上傳送到遠端監控中心,若是耗電量高過標準,遠端控制中心可直接關閉電器電源,以節約能源消耗,但消費者對於其隱私權的維護,也將阻礙智慧節能系統的運作。
目前英國與日本已開始智慧電網的運作測試,McGeehan表示,英國智慧電網測試過程中,除了上述問題外,有關電源的切換,亦即如何有效分配電源,也是須思考的問題,且民眾的用電模式也須進一步研究,才能有效發揮智慧節能的概念,而不被誤解是為擾民的行為,更重要的是,智慧電網涉及的技術很多如機器對機器(M2M)、無線通訊802.15、802.14等,這些技術有各自的標準規範,如何統整並修改成為最適合智慧電網所用,也將影響智慧電網落實於生活中的時程。