中国进入6G时代之前,我们应该怎么选?
中国联通研究院,田美乔
联通华盛通信有限公司,苏辉
前言
随着5G步步深入全球社会,5G通信时代终端应用繁花似锦,应用场景令大众应接不暇。也许关注5G-A时代的契机是消费级汽车自动驾驶,也许是深圳无人机外卖,又或许是现在打的火热的天地一体卫星实时通信。无论是政企还是消费级大众,每每沉浸在5G-A应用终端时也开始期待6G时代能给生产经营和日常生活带来什么,在进入6G时代之前,我们能做些什么呢?
本文将从近期移民社会现象引出节能减排的重要性,绿色能源不应单纯依赖ICT新兴技术,同时应以通信运营商为依托,卫星互联网赋能,将清洁能源(有但不包括太阳能、风能、机械能)与电力、石油、煤炭等能源结合,基础是完成光电协同管理,更多的是充分运用国际社会的碳交易,实现国内动能与国际经济价值双结合,加速多种类能源循环。
让能源协同管理转起来的秘诀也许就是消费大众的环保习惯。
(一)
根据不完全统计,2011年-2021年中国人口总数从13.47亿增至14.12亿,但由于每年平均人口增长不足,60岁以上人口占比提升至21.1%,适龄人员对于婚育存在观望犹豫的心态,预计,2025年总人口可能降至14亿以下。可以看出,中国社会基本已处于“低生育-老龄化-负增长”现状。
注:数据均来源于百度
中国社科院《全球政治与安全》表示,中国已成为世界上最大移民输出国,约有3500万华人散居世界各地。2011年至2022年中国经历两次移民潮,其他时间移民数量较为稳定。经历了2019年底-2022年疫情影响,移民人员人数应出现低迷期,但对比2013年-2016年的平均移民人员人数,从2021年开始每年移民人数呈倍增长。2024年,中国人民大学人口与发展研究中心发布《中国国际移民研究报告》,明确指出在中国移民人员中本科及以上学历占比76.3%,硕士及以上学历34.8%。从年龄上看,35岁以下人群占比达到52.7%,40岁以下占比超过65%。移民人员大多数是以个人高学历高技术、中青年龄段、家庭高收入为主的群体。即,移民热潮已从“生存型移民”向“生活品质和职业发展移民”转型。
注:数据均来源于百度
经出国留学人员情况基础数据分析可知。自2011年至19年,出国人员逐年增长,归国人员人数与出国人员人数差额基本一致,但2015年出现拐点,留在国外的人员人数是前些年的两倍。2016年有恢复平行趋势,留学归国人员与外留人员的差额超过2012年。疫情这三年内,归国人员达到10年内最高,除应正常毕业、计划回国人员外,仍有大部分留学人员、就业人员放弃国外的工作生活直接回国。但值得关注的是,即便处于特殊时期,这三年最低出国留学人员人数也高于2011-2013年人数。图上可知2022年出国留学人员人数与2018年基本持平,同时仍有部分人员选择外留,人员人数与2019年、2017年基本一致。由于2023年、2024年数据缺失较为严重,但从留学人员数额可知。疫情特殊时期并没有阻挡中国人走出国门留学的脚步,反而在2023年人数达新高,高于2018年、2019年留学人员人数。出国留学人员主要是大学及以上家庭为主,以留学为途径选择他国及直接移民至他国的人员均处于增长情况。从侧面证明了,高净值个人以及家庭倾向于更适合自己的选项。
面对此类现象,中国积极推进双碳政策,逐步打造绿色、健康、适宜人类居住国家。截止2025年3月,全国绿化委员会办公室当天发布2024年中国国土绿化状况公报显示,2024年全国完成营造林444.6万公顷、种草改良322.4万公顷、治理沙化石漠化土地278.3万公顷,森林覆盖率超25%,森林蓄积量超200亿立方米,其中全年林草产总值超10万亿元,联动生态旅游客量达27.6亿人次。但最新发布的《2024年世界空气质量报告》表明,全球只有7个国家达到世界卫生组织的PM2.5安全标准。中国世界领土面积排名第3,虽然2023年中国城市PM2.5年均浓度比2015年下降43%,但2018-2024年空气质量国家排名中第21位,仍有多个城市超过世界卫生组织推荐标准,其中新疆和田市成为国内空气质量最差城市,在世界城市范围污染排名第17。
《中华人民共和国2024年国民经济和社会发展统计公报》显示经初步测算,全年全国国内生产总值二氧化碳排放[21]比上年下降3.4% ,可知2024年中国二氧化碳排放量约126亿吨,占全球排放量约33%,还居世界第一。为全面响应低碳排放,积极参与全球双碳政策,2012年至2023年,中国以年均3%的能源消费增速支撑了年均超过6%的经济增长,单位GDP能耗下降26.8%,单位GDP二氧化碳排放下降超35%,主要资源产出率提高60%以上。
但从行业分布来看,电力行业仍是中国最大的碳排放源,占全国碳排放总量约40%。中国积极采用、推进零碳能源应对光电能源能耗问题。2022年,中国的光伏发电装机占世界总量的37.32%,风电装机占全球总量的40.72%;在清洁能源领域的投资高达1840亿元,光伏产品的出口量也在全球名列前茅2。
(二)
以时间为单一变量,2012年至2024年,中国消耗水量、天然气、石油均呈现不同程度的增长,只有中国全社会使用电量处于平稳略减趋势。从2024年1月至2025年3月中国全社会用电量可知,1月是电量消耗高峰期,随气温升高,5月至9月是全社会连续用电量较多的时段。据此趋势可判断,除了社会正常生产经营,电量供居民使用(不是特指民用电)是连续用电增长的主要原因。
注:数据均来源于百度
中国是全球第二大石油消费国,十年以来(2010年-2020年),进口原油从2.39亿吨增至约5.42万吨。自2020年开始,中国陆续开始推进新能源汽车进驻社会,10月发布的《新能源汽车产业发展规划 》表明2021年起国家生态文明试验区、大气污染防治重点区域新增或更新公交、出租、物流配送等公共领域车辆,主要以新能源汽车为主,其比例不低于80%。同年11月,国务院办公厅 印发《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年) 》,要求深入实施发展新能源汽车国家战略,推动中国新能源汽车产业高质量可持续发展。通过对中国石油使用量和电力使用量占比图可知,2020年是一个石油与新能源的分界时间点,2020年之前,相对趋于各占50%,20年后石油使用量占比均低于50%。同时,从2020年至2024年,原油进口增率仅2%,24年进口量约5.53亿吨,新能源汽车成为节约使用石油的重要动作。通过水电气石油使用趋势图可知,全社会电量并没有因为新能源汽车的大量使用造成电能的过度消耗,也不具备一年内连续月份用电量的持续增长,但能源使用量、进口量增速减缓,可能暗示了中国社会消费群体并没有将日常生活依赖于新能源汽车,却将新能源汽车做为日常使用的补充,这暗示了2025年中国可能仍是全球最大的石油进口国之一。
注:数据均来源于百度、能源局
由2012年-2024年中国在水资源、天然气、电力比例图可知,虽然中国社会人口总额在减少,但三类能源实际使用量均呈增长趋势,天然气使用量尤为突出,十年内峰谷值呈2倍增长。
疫情后至今,能源部多次指明了能源转型方向。2023年,明确了积极推动能源消费侧转型:在电力方面,加快建设智能配电网、主动配电网,提高电网主体对于新能源灵活性和多元负荷承载力,明确提高生产生活用能电气化水平,重点推进工业、建筑、交通等领域清洁低碳转型。加快能源产业数字化智能化升级:推进能源产业和数字产业深度融合,建立健全能源智能化标准体系,大力支持智能化建设。积极开展电厂、电网、油气田、油气管网、终端用能等领域设备设施、工艺流程的智能化建设,提高能源系统灵活感知和高效生产运行能力,促进源网荷互动、多能协同互补。增强区域能源资源优化配置:以能源重大工程项目为重点,充分发挥能源项目对扩内需、稳投资、促增长、保安全的牵引支撑作用。开展省级能源需求月度、季度预测,对于供应紧张问题给予一定的预判,从资源物料、产能建设、基础设施布局等方面提前谋划应对措施。
2024年,深入落实《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》,深度参与国际能源治理变革,高质量建立“一带一路”能源合作伙伴关系和全球清洁能源合作伙伴关系。继续深度参与能源领域重要多边机制,持续完善中国在国际会议的话语权,全面推进从参与权到决策权的升级。
《2025年能源行业标准计划立项指南》明确部署了电力、煤炭等能源的具体着力点。主要从网络协调、调节能力方面实现电力系统再升级,关注系统友好型新能源电站、绿色低碳系统。在输配电等关键技术方面,强调了电力领域北斗、5G和电力机器人等数字化智能化新技术应用。对于煤炭监测、计量、分类智能化、能源煤炭管理等方面,做到能源与数据融合,与生态环境形成更深层的统一化。打造通信智能化应用与能源的开启按钮。
节能减排,绿色高效。能源协同发展不仅依靠清洁能源的更换和循环能耗管理,同时更是离不开智能通信网,离不开新兴ICT行业的助推。以双碳能源协同,数据赋能,做到从一个数字到一个生态的各个环节。起点带动终点的全链条逐步发展。积极践行双碳政策,实现能源协同管理成为不可忽视、立即处理的加急件。
(三)
以前很慢,车马书信、无线电错综复杂;21世纪很快,全球通信只需点一下即可。人与人之间的信息交互贯穿始终,与生俱来,至关重要。据数据统计,截止2025年中国在轨卫星总数为820颗,其中包括了通信卫星、导航卫星和遥感卫星等多种类型,主要应用在通信、导航、遥感等多个领域。25年3月,中国完成了7次卫星发射,其中“千帆星座“第五批卫星成功发射,将18颗“千帆星座”互联网通信卫星送入预定轨道,“千帆星座”在轨卫星数量已达90颗,推进了大规模低轨星座组网建设。2025年4月,通信技术试验卫星十七号发射升空,卫星顺利进入预定轨道,卫星主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。不难看出中国的卫星通信、卫星互联网建设已在高速发展的关键节点,中国具备了向更深度探索的条件,同时也表明了卫星通信正式步入大众的日常,成为原有基础通信的强壮补给。
其实自2009年4月起,多项支持、鼓励、规范卫星通信行业的相关政策被公开。从最开始的《建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定》到现在(2025年3月)《卫星网络国内协调管理办法(暂行)》解读,卫星通信已经从中国航空航天事业的“专属”,逐步在水上救援、游轮、综合立体交通网、数字经济发展规划、科创建设、应急体系规划等方面承担举足轻重的作用。以卫星通信网络为核心的卫星物联网更是让原有通信时代的物联网应用范围突破了陆地网络覆盖的限制,实现偏远地区、海洋、沙漠等地面网络难以覆盖区域的网联,推动了物与物、人与物、人与人之间更深的交互,为能源、工商业、农业、渔业、畜牧业、物流等多行业场景提供数据传输和管理服务。
同时,卫星通信、卫星网络计划成为大众在日常工作生活便捷、舒适的重要保障来源,成为提升国民安全感的重要指标之一。通过全域卫星信号,实现卫星网络覆盖,多种类设备、应用为输出端口,以大众为主动者,让通信实现随叫随应,永不断联。
现阶段,电信运营商纷纷推出卫星业务,用户可直接在APP中办理后在地面通信网络覆盖不稳定或无覆盖的情况下,使用紧急通信服务。关联行业内企业更是怀揣着拥抱科技的开放心态,其中高德地图上线了卫星求救功能是以电信运营商为依托,实际使用北斗、天通两种卫星进行应急通信,宣布了卫星求救新增的三大功能:北斗卫星短报文求救、位置同显和救援小结。在道路交通领域,以卫星车联网为例,大众可以通过卫星通信实现自动驾驶、车主远程操控及实时核查车辆信息安全。在银河航天与香港应用科技研究院在香港的测试中将自动驾驶汽车上安装卫星移动终端,通过低轨卫星连接到自动驾驶云端管理平台,多颗低轨卫星有次序的提供卫星网络覆盖,数据传输端到端时延小于100ms。在遇到道路计划外变更时,第一时间更新导航信息,提高自动驾驶精准度。
(四)
只有以沟通、通信网络为承载者,才能实现落在实处的绿色能源协同管理。将碳中和贯彻到每一个人,是最重要的动作和牵引。卫星通信将每个人链接起来,卫星网络将每个人与能源链接起来,卫星通信、卫星互联网补充现有通信资源以及应用场景,电力、太阳能、风能、机械动能充分合作,实现内生动能与经济价值双结合。真正实现以生态带动生态发展。
1. 能源智能应用平台
是依托于能源管理的一个面向社会大众的消费级能源智能应用平台,实现单用户多种能源协同管理。以消费级电力为主导,将水、天然气、石油等能源统筹至统一平台。每个用户在不同场景下身份均不同,只要用户具备实时通信的卫星互联网链接能力,在能源智能终端侧的一个人可以同时是户主、车主、智慧装备持有人等。用户可根据个人的目标预算,制定月能源消费额,能源智能应用平台将会根据个体习惯以及使用时段给用户更合理的推荐。
当月消耗总能源低于能源平台的平均人员每月消耗时,应用平台将给予用户常用对应差额能源(免费),做为下个月的使用额度增量。能源智能应用平台也会根据季节变换、人员变化等做出方案协同更新。以月为时间单位计量,按月更新做迭代协同管理,即能源对应峰平谷值以及对应能源费用浮动调节方案。如遇到用户出游、或计划外事件,只需将需求提前记录在应用平台,平台会根据用户情况以及预算给出最合理的本次计划。此次事件后能源使用规划再进行整体调整。
应用平台也具备了更人性化的设计:隐私化、防单一经济化、系统防延迟化、越用越少、越用越多、能源与通信协同化权益等。
隐私化:平台对接的任何能源和个人无法知悉个体用户的通信地址、电话号码以及对应能源使用情况。对应平台对于数据统计将以区域单元为一个计数单位。每个区域、对应品牌将成为一个团体,与之竞争的是其他区域单元,而不是单一用户。
防单一经济化:相较于区块链的透明协同管理,智能化的能源应用平台更注重隐私。任何用户不因为个人能源使用情况和付费情况而产生不同的权益。防止在能源层面只注重经济效益这一指标。
系统防延迟化:针对于月底结算前一天后一天可能会出现时间差问题,导致第二天系统方案不能及时给出适宜的选择,对应结算、费用更新等时间段将计划用通信费用/权益协同。确保使用用户不出现因系统延迟产生之后计划预算偏差值过大。
能源与通信协同化权益:户主、车主、智慧装备持有人等均以实名制电话号码为依托进行实名认证。实现使用者即受益人的能源与通信权益协同专属定制。
越用越多:越使用能源协同,可使用的能源以及权益越多。
越用越少:越使用能源协同,单一用户整体支出费用越少。
2. 智能可穿戴设备——耗能=储能
智能可穿戴设备是能源智能应用平台的重要触手之一。在物理层面上它是一种硬件设备,但却是通过软件、云端数据交互、算力来实现的软性功能。设备主要是以具备部分计算功能、连接智能终端设备的便携式形式存在,设备通过传感器把用户本身的脉搏压力、温度等身体信息转化为电信号,通过电磁波发射给数据终端。智能可穿戴设备记录个体对应的能源数值,同时可实现太阳软板储能、人体通过机械运动散发能量转化为电能储备。对应能源与应用平台对接,将实时记录的能源数额与储备能源。为防止滥用智能设备,可穿戴设备必须是与个人能源账号一致。
3. 智能汽车针织物——太阳能车衣
智能车衣,即车衣配备软性太阳能板,当汽车停放在暴露的室外时,实时储备太阳能,给汽车自带蓄电池充电。用户可以通过手机查看蓄电情况并可随时远程操控开关。将可穿戴设备从人到物的转变,实现能源使用更具实用价值、更具备消费市场。
(五)
低碳低能耗要求的不单纯是能源及上下游行业,健康饮食和良好生活习惯更是每个践行者应该具备的。十四届全国人大三次会议,国家卫生健康委员会宣布开始实施“体重管理年”3年行动,普及健康生活方式。据国家卫健委发布的《成人肥胖食养指南(2024版)》可知,18岁及以上居民超重率、肥胖率分别达到34.3%和16.4%;《中国居民营养与慢性病状况报告(2020年)》显示,预计2030年中国成人、儿童超重肥胖率将分别达到70.5%和31.8%。瘦身健体不仅限于减重,同样是生活方式的改变,需久久为功,重塑适度能耗、低碳健康习惯。
麦当劳全球首家“零碳、零能餐厅”线上线下模式成为践行双碳政策的经典案例。麦当劳在北京首钢园群明湖餐厅采用太阳光伏系统,年发电量(33万度)>餐厅年用电量,全覆盖餐厅能耗,餐厅实现自给自足。餐厅设定净零碳排放目标,二氧化碳排放量是相同业态门店产生碳排放量的1%。麦当劳贯彻全流程绿色运营管理,整体施工均以零碳排放和零耗能为目标分解实施。推崇“重塑好物”理念实现绿色回收,通过循环再生方式变废为宝,打造100%海洋塑料回收制成的座椅和回收塑料制作的环保充电单车。以绿色供应链赋能采购,坚持与可持续发展的绿色企业合作。例如,麦香鱼使用的鳕鱼全部来自可持续渔场,麦咖啡则100%使用雨林联盟认证的咖啡豆。对于麦当劳的绿色包装方面,致力于减少塑料和包材的使用,包装袋全部为100%可持续森林认证的原纸包装袋,持续推广免吸管饮料杯和可降解塑料饮料袋,有效降低了塑料污染对环境的影响。为了让顾客体验到自行发电的乐趣,首钢园餐厅麦当劳为顾客设置了机械发电装置,通过踩动环保充电单车,驱动发电为手机进行无线充电,同时点亮巨型麦当劳“M”Logo,让每一位双碳政策践行者身体力行,眼见为实,有了不一样的独特体验。
与全民瘦身健体、持续推进双碳进程不谋而合,近两年超火热的户外骑行俱乐部、健身房终端机械器械同样是节能减排的能源推手。户外骑行俱乐部会员因卫星通信扩宽了骑行路线吸纳有冒险精神、喜欢向外探索的人群,而使用网联智能穿戴在运动时储能这一创新方案让环保主义者向往。户外骑行用户即便是在陆地信号网络未覆盖的地区,也可以使用具备卫星网络链接能力的穿戴设备实时记录能耗,穿戴设备在持续运动时段可保持使用者自身能量,确保运动有效进行;如若用户身体出现突发性问题,可以实现通过卫星应急通信通道实现第一时间求救,并根据自身情况从外部协助控制体温,确保使用者在极端情况下延长可被救治时间。健身房终端器械同样是节能终端的主要触手,以感单车机械发电、跑步机机械发电等节能器械打造低碳健身房,或在健身房单纯使用智能可穿戴装备进行记录消耗以及储能。大众在践行瘦身健体号召的同时,增加趣味性以及附加价值。实现绿色低碳能源协同管理。
(六)
国际市场上碳交易应追溯到1992年“联合国环境与发展会议 ”(又称为“地球高峰会”),会议中155个国家同意签署了《联合国气候变化框架公约 》。中国全国碳交易市场开启是在2021年6月25日。全国碳排放权交易市场具体主要包括了两个部分:上海碳排放交易中心,湖北武汉碳配额登记系统。截止2025年,碳排放配额成交量是13.58万吨,成交额是872.91亿元。从下表可知,成交总量以及金额稳步增长,中国加入碳交易市场的企业越来越多。
注:数据均来源于百度、环境部
中国各类能源及碳排放企业不再是单纯的履行政策要求,而是发现市场机制是引领低碳经济发展的必需品,实现金融资本和实体经济融通。关联企业用碳交易赋能日常生产经营,将一直在财政营收计划之外的气候变化因素扩展为企业优良资产,根本上完善了企业的收支结构。以碳交易为契机推进了虚拟经济与实体经济的再结合。碳交易的正常运行,同样给各个国家非一线城市、企业展示机会。各个区域以环保绿色能源出线,区域性碳排放配额资源在中国市场、甚至是国际市场上进行碳交易。实现能源——(经济)——资源循环交易。
持续推进以卫星通信赋能能源装备和智能终端将成为不可动摇的方向。卫星通信网突破原有ICT行业在能源行业应用感知力不强、数据实时采集和检测不精准,智能调控系统不健全等技术难题。将卫星的定位与授时技术集成到不同终端,实现装备、设备终端应用同步研发。塑造面向复杂环境、多指令场景的智能机械,全面提升人-物交互能力和通用一体成套化水平。向内探取能源装备、智能调控协同运营实时数据,以数据包形式定时注入群体智能、云边协同和混合增强的能源系统进行系统调整、维护。进一步提升系统决策技术、检测、协同管控。实现系统统一协同调度,区域扩展互济调节等功能,进一步满足大众生产经营、日常生活等能源需求。
对于能耗核心光电能源,持续推进数字化智能电网,更有效的将太阳能与煤-电、风-电、水-电相结合,全面有效的支撑新型电力系统建设。推动负荷侧资源分层分级分类聚合及协同优化管理,精准匹配需求释放资源,加快实现耗能量大的区域24小时计量与监测,实时测算费用,推动光电市场和碳市场数据无阻耦合,实现能源行业碳足迹监测与分析。在提升不同能源多口径智能互动水平的同时,给能源消费环节节能提效。
写在最后
响应双碳节能政策,出现过不少质疑的声音。但第33届夏季奥林匹克运动会(即2024年巴黎奥运会)给世界一个答案。法国从建设圣丹尼奥林匹克游泳中心(主能源是太阳能)到运动员的衣食住行,再到法国电力集团在塞纳河上建一座便捷可移动的400平方米的循环“移动太阳能发电站”,提供78千峰瓦的电力,满足了奥运村内94套公寓的用电需求。面对如此严肃的国际盛会,将“绿碳”一贯到底的法国用实际行动说明了绿色可循环的动作已在超车道行驶。
回到中国特色,中国具备地大物博的优势特征,未来可期。中国能源采用“企业——大众”的分时段创新方案来实现绿色共赢是最佳选择,经济与绿色能源协同是发展的必须。应再瞄准太阳能与煤-电、风-电、水-电季节性结合,通过卫星网络调控光电能源集约与释放,实现全域资源-经济-能源三角动态循环。各级政府积极主动成为局中人的后盾,出台碳交易惠企、惠民政策,例如:遵从碳交易的实时性,将碳排放量与月度税务挂钩,严守少排少缴原则,给每个愿意为自己创造一片蓝天的践行者提供应有的保障。对于每位践行者,做完是首选;做好,是下一步。
