Giải pháp năng lượng bền vững cho viễn thông

CÁC XU HƯỚNG THẢI CARBON TRONG NGÀNH ICT

Một nghiên cứu chuyên sâu về các xu hướng năng lượng và thải carbon trong ngành ICT đã được Ericsson tiến hành. Các số liệu ước tính toàn ngành ICT sẽ chiếm khoảng 2% tổng khí thải CO2 và cũng có một khả năng lớn trong việc giảm tới 98% khí thải so với các ngành khác. Nghiên cứu này và các hoạt động của Ericsson đều tập trung vào việc giảm hai con số này.

Nghiên cứu gần đây được Ericsson tiến hành với nhà mạng TeliaSonera về khí thải carbon trong tương lai của ngành ICT và ngành giải trí và truyền thông (Entertainment & Media) cho thấy khí thải của riêng ngành ICT dự báo sẽ không vượt qua 2% vào năm 2020.

Khí thải ICT ở mức thấp so với các ngành

Sự gia tăng khối lượng dữ liệu, thuê bao và số lượng thiết bị đang là những nguyên nhân chính của việc gia tăng khí thải ICT trong toàn bộ các loại khí thải, trong đó PC và các server ở các trung tâm dữ liệu là những nguồn phát thải chính. Tuy nhiên, nghiên cứu này cho thấy tỷ lệ khí thải carbon/người sử dụng ICT và lượng dữ liệu tiếp tục giảm theo thời gian.

Khí thải carbon/người sử dụng ICT và các hệ thống di động dự báo sẻ giảm từ 100 kg CO2 vào năm 2007 xuống còn khoảng 80 kg CO2 vào năm 2020. Tương tự, khí thải carbon/GB dữ liệu giảm xuống còn 35 kg. Điều này là nhờ có các yếu tố giới hạn khí thải carbon ICT, đặc biệt là những cải tiến về thiết bị mạng và quản lý hiệu quả hơn nguồn năng lượng và tiêu thụ năng lượng chờ của người sử dụng thiết bị thấp hơn. Thậm chí kể cả khi tính cả khí thải M2M (hay còn gọi máy tới máy) vào tổng khí thải ICT thì mức khí thải được dự báo thì vẫn chỉ 2%. Bối cảnh Ericsson xem xét là tác động từ hàng tỷ kênh kết nối, các bộ cảm biến, thẻ gán được cho là tất cả các ngành đều sử dụng. Các đồ gia dụng, các phương tiện chạy điện, và các đồ vật hay các thiết bị khác chỉ làm tăng sử dụng năng lượng ở mức giới hạn nhất định. Do vậy, tác động tới việc sử dụng năng lượng và các khí thải CO2 do các kênh kết nối, các bộ cảm biến và thẻ phải sử dụng năng lượng là khá thấp.

SỰ GIA TĂNG HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH (GHG)

Theo báo cáo “SMARTer 2012”, việc phổ cập của các thiết bị ICT đã làm tăng tổng khí thải hiệu ứng nhà kính (GHG) liên quan của ngành ICT. Từ năm 2002 tới năm 2011 các khí thải đã tăng từ 0,53 Gt CO2 lên 0,91 Gt CO2 và sẽ tăng lên 1,27Gt CO2 vào năm 2020. Điều này cho thấy sự tăng nhẹ của lĩnh vực ICT trong toàn bộ khí thải toàn cầu, lên 2,3% vào năm 2030.

CÁC GIẢI PHÁP NĂNG LƯỢNG BỀN VỮNG CHO NGÀNH ICT

Tư vấn năng lượng toàn cầu

Ở phần lớn các khu vực trên thế giới, việc gia tăng hiệu quả năng lượng và giảm tiêu thụ năng lượng là ưu tiên hàng đầu của khách hàng. Đây là thách thức ở các thị trường mới, do việc cung cấp năng lượng không tin cậy, trộm cắp và chi phí tốn kém về môi trường.

Mục tiêu của Ericsson là hỗ trợ tăng hiệu suất chất lượng cao theo cách thân thiện môi trường trong khi giảm chi phí vận hành. Các mạng di động và cố định được Ericsson thiết kế để gia tăng hiệu quả về năng lượng, tăng tuổi thọ và ít phải bảo dưỡng. Ở một trạm truy nhập vô tuyến điển hình, có tới 90% năng lượng được tiêu thụ vào các trạm gốc vô tuyến. Hơn một thập kỷ qua, Ericsson đã gia tăng hiệu suất năng lượng 3G lên 85% ở các trạm gốc, cho phép các mạng đáp ứng các nhu cầu băng thông mà tiêu thụ năng lượng trên thuê bao không gia tăng.

Khi các trạm vô tuyến dùng ít điện hơn, chi phí cho các panel năng lượng mặt trời và năng lượng gió hiệu quả hơn. Đây là một lựa chọn hấp dẫn về môi trường, đặc biệt là để mở rộng vùng phủ ở các vùng chưa có điện.

Trong nhiều năm, Ericsson đã cộng tác với các khách hàng để giải quyết các thách thức và quyết định kết hợp tối ưu phần cứng, phần mềm, kỹ thuật khách hàng và các dịch vụ liên quan khác để giảm các chi phí năng lượng mà vẫn tạo ra giá trị lớn nhất cho nhà mạng. Kết quả này đạt được thông qua các giải pháp mạng và hiệu quả các nguồn lực năng lượng như xăng dầu, điện, và các nguồn năng lượng khác cho trạm BTS. Nó cũng đánh giá được việc tiêu thụ năng lượng, logistics và quản lý năng lượng. Năng lượng cho hạ tầng cũng liên tục được giải quyết như một phần của khai thác và bảo dưỡng.

Trong năm 2012, Ericsson đã thành lập một trung tâm tư vấn năng lượng toàn cầu để hỗ trợ giải quyết các thách thức này. Trung tâm này tập trung chủ yếu vào tư vấn hai lĩnh vực: thiết bị mạng hiệu quả về năng lượng - nơi thiết kế mạng được tối ưu để giảm lượng năng lượng cần thiết của thiết bị và các giải pháp hiệu quả năng lượng để gia tăng sức mạnh cho thiết bị mạng như ắc quy, các máy phát điện, bộ tách sóng tiết kiệm năng lượng và các nguồn lực năng lượng khác như gió và năng lượng mặt trời. Hiệu suất được cộng hưởng là chi phí được tiết kiệm đáng kể cũng như giảm tác động lên môi trường.

Các sản phẩm thông minh

Gần 100% trạm BTS mà Ericsson cung cấp hiện nay đều là họ sản phẩm RBS 6000. Được tung ra vào năm 2011, sản phẩm vô tuyến tích hợp anten này là một phần trong dòng sản phẩm được thiết kế riêng tích hợp với thiết bị vô tuyến với anten, giảm tiêu thụ năng lượng tới 40% do suy hao đường dây feeder (truyền sóng từ tủ BTS lên anten phát sóng) giảm và việc làm mát được đơn giản hóa.

Là sản phẩm nổi bật tại Diễn đàn Băng rộng thế giới 2012 (Broadband World Forum), truyền tải quang tiết kiệm năng lượng là một công nghệ quản lý năng lượng thích ứng đầu tiên cho truyền tải quang. Việc giới thiệu sản phẩm quang gói thông minh năng lượng 1400 (Energy Aware Smart Packet Optical - SPO) đã cho thấy việc quản lý năng lượng có thể áp dụng nhờ sử dụng phương thức đo tải và dự báo lưu lượng với việc tiêu thụ năng lượng thấp hơn. Thường thì các thiết bị viễn thông chạy hết công suất, kể cả khi các mức lưu lượng thay đổi khác nhau trong ngày và trong tuần. Tại buổi trình diễn tại Diễn đàn Băng rộng thế giới 2012, sản phẩm đã điều chế việc tiêu thụ năng lượng dựa trên việc sử dụng thực tế trong khi duy trì hiệu suất mạng dựa trên độ rộng băng cần thiết. Việc quản lý năng lượng hiệu quả này đã tiết kiệm năng lượng có thể đo lường được. Ví dụ, một mạng nhỏ, khu vực có thể yêu cầu tối thiểu 100 SPO node. Sử dụng linh hoạt các node tiết kiệm năng lượng có thể làm giảm đáng kể chi phí năng lượng hàng năm tới 300.000 euro và giảm thải dioxide tương đương di chuyển 7000 ô tô khỏi đường.

Mở rộng vùng phủ 3G hiệu quả

Một trong thách thức mà các nhà mạng gặp phải là làm thế nào để mở rộng được vùng phủ 3G hiệu quả về chi phí và các giải pháp của Ericsson đưa ra là:

Bao phủ Psi (Ψ): Đây là giải pháp mở rộng bao phủ băng rộng di động 3G. Cái tên Ψ phản ánh hình thức của giải pháp là với chỉ một trạm gốc vô tuyến chuẩn được kết nối với 3 anten khác để triển khai một trạm gốc vô tuyến truyền thống trên từng anten. Giải pháp này tại hiện trường đã chứng minh là giảm tiêu thụ năng lượng tới 40% so với các lắp đặt trước đó; điều này có nghĩa là tiết kiệm 240 W nguồn mỗi trạm hay tiết kiệm 550 lít diesel mỗi năm. Giải pháp này đã được triển khai thành công tại hiện trường vào tháng 8/2012.

ECO Mode: Kể từ năm 2011, MINI-LINK của Ericsson mang đến giải pháp theo phương thức ECO cho phép giảm tiêu thụ tới 40% năng lượng khi liên lạc vi ba. Theo truyền thống, thiết bị vô tuyến sóng ngắn tiêu thụ lượng năng lượng độc lập với năng lượng đầu ra. Với giải pháp MINI-LINK ECO, các thiết bị vô tuyến có thể điều chỉnh các yêu cầu năng lượng hiệu quả theo nguồn đầu ra được sử dụng ở giao diện vô tuyến, mà có thể thay đổi theo các điều kiện kết nối thực tế và thiết kế biên đầu ra. Trong 2012, đã có thêm những cải tiến về ECO MODE, giúp giảm tiêu thụ năng lượng thậm chí với năng lượng đầu ra tối đa ở giao diện vô tuyến.

Bao phủ nông thôn theo cách được quản lý: Gồm một dịch vụ quản lý với một giải pháp trạm 2G, 3G, LTE mini chạy bằng năng lượng mặt trời tiết kiệm chi phí trong đó gồm chi phí truyền dẫn vệ tinh được thiết kế để kết nối ở những khu vực chưa có thoại và dữ liệu.

Các kết quả nghiên cứu và giải pháp bền vững năng lượng trên đây là nhiệm vụ trọng tâm và cam kết của Ericsson được công bố trong báo cáo bền vững và trách nhiệm của công ty năm 2012 với mục tiêu đồng hành cùng với các bên tối đa hiệu quả kinh tế - xã hội, môi trường và tài chính.

(Nguồn: Technology for good, Ericsson)