Esiselvitys matkaviestinverkkojen tukiasemien sähkön käytöstä ja energiatehokkuudesta

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Liikenne- ja viestintäministeriön Vihreän ICT:n ohjelman mukaisesti Viestintävirasto käynnisti toimenpiteitä matkaviestinverkkojen energiantarpeiden selvittämiseksi. Tässä työssä aihetta kartoitettiin tukiasemien ja matkaviestinverkkojen osalta julkaistuja tietolähteitä hyödyntäen. Työssä muodostettiin alustava arvio kolmen suurimman operaattorin nykyisestä sähkönkulutuksesta ja energiatehokkuudesta sekä mallinnettiin sähkönkulutuksen kehittymistä lähitulevaisuudessa. Raportissa on myös esitetty viestintäverkkojen laitteille esitetyt vapaaehtoiset energiatehokkuustavoitteet (CoC), kuvattu sähkönkulutuksen jakautumista tukiaseman laitteistoissa sekä esitelty ja tarkasteltu muutamissa aiemmissa tutkimushankkeissa käytettyjä tehonkulutusmalleja. Viestintäviraston seurantatietojen mukaan matkaviestinverkon tiedonsiirtomäärä on kasvanut 2010 luvulla vuosittain 70-82 % ja nykytason (325 000 teratavua/a) odotetaan lähes kaksinkertaistuvan vuosittain mm. erilaisten videopalveluiden käytön lisääntyessä mobiililaitteissa. Toisaalta kolmen suurimman operaattorin raportoimien tietojen perusteella niiden Suomen toimintojen kokonaissähkönkulutus oli vuosina 2011-2014 laskenut ollen noin 0,55 TWh/a, josta tukiasemien laitteistojen osuuden arvioidaan olevan merkittävä eli suuruusluokaltaan lähes puolet (0,25 TWh/a). Siirrettyä gigatavua kohden lasketun energiatehokkuuden arvioidaan parantuvan lähivuosina merkittävästi rakenteilla olevien LTE-verkkojen tukiasemien liikennekuormien kasvaessa ja kapasiteetin käytön lisääntyessä. Matkaviestinverkkojen sähköntarpeen arviointia mallinnuksen keinoin vaikeutti se, että tukiasemien määrät (teknologioittain) ja mallien parametrisoinnissa tarvittavat tiedot eivät olleet julkisina saatavilla. Energiatehokkuuslain piiriin 2015 tulleet operaattorit ovat toteuttaneet erityyppisiä energiatehokkuus- ja raportointitoimia (mm. CDP-raportointi) vapaaehtoisesti, joten valmiudet konsernitason energiakatselmuksen suorittamiseksi 2015 aikana ovat olemassa. Raportin loppuun on koottu tietoja viitatuissa tutkimuksissa havaituista energiatehokkuutta parantavista ratkaisuista komponenttitasolla, laitetasolla, verkkotasolla sekä arvioitu niiden sovellusaluetta, vaikuttavuutta ja teknologian valmiusastetta. Tiedostettuaan toimialan suhteellisen suuren sähkönsäästöpotentiaalin ja jatkamalla energiatehokkuustoimien käyttöönottoa operaattorit saattavat kyetä pitämään lähivuosien sähkön kulutuksensa nykytasolla tai vähentämään sitä tietoliikenteen määrän erittäin nopeasta kasvusta huolimatta. Vuotuisen tai hieman harvemmin toteutettavan tietoliikennemääriin suhteutetun energiatehokkuusseurannan järjestäminen kustannustehokkaasti olisi jatkossa mahdollista Energiaviraston ja Viestintäviraston keräämiä viranomaistietoja yhdistämällä.
Original languageFinnish
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages46
Publication statusPublished - 2015
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesVTT Asiakasraportti
VolumeVTT-CR-03348-15

Keywords

  • energy efficiency
  • radio base stations
  • energy consumption
  • energy conservation options
  • mobile data traffic
  • electricity saving
  • green ICT

Cite this

Apilo, O., Hongisto, M., & Lasanen, M. (2015). Esiselvitys matkaviestinverkkojen tukiasemien sähkön käytöstä ja energiatehokkuudesta. VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Asiakasraportti, Vol.. VTT-CR-03348-15
Apilo, Olli ; Hongisto, Mikko ; Lasanen, Mika. / Esiselvitys matkaviestinverkkojen tukiasemien sähkön käytöstä ja energiatehokkuudesta. VTT Technical Research Centre of Finland, 2015. 46 p. (VTT Asiakasraportti, Vol. VTT-CR-03348-15).
@book{3c0d5358791e486d87fcbb07510ba4bb,
title = "Esiselvitys matkaviestinverkkojen tukiasemien s{\"a}hk{\"o}n k{\"a}yt{\"o}st{\"a} ja energiatehokkuudesta",
abstract = "Liikenne- ja viestint{\"a}ministeri{\"o}n Vihre{\"a}n ICT:n ohjelman mukaisesti Viestint{\"a}virasto k{\"a}ynnisti toimenpiteit{\"a} matkaviestinverkkojen energiantarpeiden selvitt{\"a}miseksi. T{\"a}ss{\"a} ty{\"o}ss{\"a} aihetta kartoitettiin tukiasemien ja matkaviestinverkkojen osalta julkaistuja tietol{\"a}hteit{\"a} hy{\"o}dynt{\"a}en. Ty{\"o}ss{\"a} muodostettiin alustava arvio kolmen suurimman operaattorin nykyisest{\"a} s{\"a}hk{\"o}nkulutuksesta ja energiatehokkuudesta sek{\"a} mallinnettiin s{\"a}hk{\"o}nkulutuksen kehittymist{\"a} l{\"a}hitulevaisuudessa. Raportissa on my{\"o}s esitetty viestint{\"a}verkkojen laitteille esitetyt vapaaehtoiset energiatehokkuustavoitteet (CoC), kuvattu s{\"a}hk{\"o}nkulutuksen jakautumista tukiaseman laitteistoissa sek{\"a} esitelty ja tarkasteltu muutamissa aiemmissa tutkimushankkeissa k{\"a}ytettyj{\"a} tehonkulutusmalleja. Viestint{\"a}viraston seurantatietojen mukaan matkaviestinverkon tiedonsiirtom{\"a}{\"a}r{\"a} on kasvanut 2010 luvulla vuosittain 70-82 {\%} ja nykytason (325 000 teratavua/a) odotetaan l{\"a}hes kaksinkertaistuvan vuosittain mm. erilaisten videopalveluiden k{\"a}yt{\"o}n lis{\"a}{\"a}ntyess{\"a} mobiililaitteissa. Toisaalta kolmen suurimman operaattorin raportoimien tietojen perusteella niiden Suomen toimintojen kokonaiss{\"a}hk{\"o}nkulutus oli vuosina 2011-2014 laskenut ollen noin 0,55 TWh/a, josta tukiasemien laitteistojen osuuden arvioidaan olevan merkitt{\"a}v{\"a} eli suuruusluokaltaan l{\"a}hes puolet (0,25 TWh/a). Siirretty{\"a} gigatavua kohden lasketun energiatehokkuuden arvioidaan parantuvan l{\"a}hivuosina merkitt{\"a}v{\"a}sti rakenteilla olevien LTE-verkkojen tukiasemien liikennekuormien kasvaessa ja kapasiteetin k{\"a}yt{\"o}n lis{\"a}{\"a}ntyess{\"a}. Matkaviestinverkkojen s{\"a}hk{\"o}ntarpeen arviointia mallinnuksen keinoin vaikeutti se, ett{\"a} tukiasemien m{\"a}{\"a}r{\"a}t (teknologioittain) ja mallien parametrisoinnissa tarvittavat tiedot eiv{\"a}t olleet julkisina saatavilla. Energiatehokkuuslain piiriin 2015 tulleet operaattorit ovat toteuttaneet erityyppisi{\"a} energiatehokkuus- ja raportointitoimia (mm. CDP-raportointi) vapaaehtoisesti, joten valmiudet konsernitason energiakatselmuksen suorittamiseksi 2015 aikana ovat olemassa. Raportin loppuun on koottu tietoja viitatuissa tutkimuksissa havaituista energiatehokkuutta parantavista ratkaisuista komponenttitasolla, laitetasolla, verkkotasolla sek{\"a} arvioitu niiden sovellusaluetta, vaikuttavuutta ja teknologian valmiusastetta. Tiedostettuaan toimialan suhteellisen suuren s{\"a}hk{\"o}ns{\"a}{\"a}st{\"o}potentiaalin ja jatkamalla energiatehokkuustoimien k{\"a}ytt{\"o}{\"o}nottoa operaattorit saattavat kyet{\"a} pit{\"a}m{\"a}{\"a}n l{\"a}hivuosien s{\"a}hk{\"o}n kulutuksensa nykytasolla tai v{\"a}hent{\"a}m{\"a}{\"a}n sit{\"a} tietoliikenteen m{\"a}{\"a}r{\"a}n eritt{\"a}in nopeasta kasvusta huolimatta. Vuotuisen tai hieman harvemmin toteutettavan tietoliikennem{\"a}{\"a}riin suhteutetun energiatehokkuusseurannan j{\"a}rjest{\"a}minen kustannustehokkaasti olisi jatkossa mahdollista Energiaviraston ja Viestint{\"a}viraston ker{\"a}{\"a}mi{\"a} viranomaistietoja yhdist{\"a}m{\"a}ll{\"a}.",
keywords = "energy efficiency, radio base stations, energy consumption, energy conservation options, mobile data traffic, electricity saving, green ICT",
author = "Olli Apilo and Mikko Hongisto and Mika Lasanen",
note = "Project code: 102180",
year = "2015",
language = "Finnish",
series = "VTT Asiakasraportti",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
address = "Finland",

}

Apilo, O, Hongisto, M & Lasanen, M 2015, Esiselvitys matkaviestinverkkojen tukiasemien sähkön käytöstä ja energiatehokkuudesta. VTT Asiakasraportti, vol. VTT-CR-03348-15, VTT Technical Research Centre of Finland.

Esiselvitys matkaviestinverkkojen tukiasemien sähkön käytöstä ja energiatehokkuudesta. / Apilo, Olli; Hongisto, Mikko; Lasanen, Mika.

VTT Technical Research Centre of Finland, 2015. 46 p. (VTT Asiakasraportti, Vol. VTT-CR-03348-15).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Esiselvitys matkaviestinverkkojen tukiasemien sähkön käytöstä ja energiatehokkuudesta

AU - Apilo, Olli

AU - Hongisto, Mikko

AU - Lasanen, Mika

N1 - Project code: 102180

PY - 2015

Y1 - 2015

N2 - Liikenne- ja viestintäministeriön Vihreän ICT:n ohjelman mukaisesti Viestintävirasto käynnisti toimenpiteitä matkaviestinverkkojen energiantarpeiden selvittämiseksi. Tässä työssä aihetta kartoitettiin tukiasemien ja matkaviestinverkkojen osalta julkaistuja tietolähteitä hyödyntäen. Työssä muodostettiin alustava arvio kolmen suurimman operaattorin nykyisestä sähkönkulutuksesta ja energiatehokkuudesta sekä mallinnettiin sähkönkulutuksen kehittymistä lähitulevaisuudessa. Raportissa on myös esitetty viestintäverkkojen laitteille esitetyt vapaaehtoiset energiatehokkuustavoitteet (CoC), kuvattu sähkönkulutuksen jakautumista tukiaseman laitteistoissa sekä esitelty ja tarkasteltu muutamissa aiemmissa tutkimushankkeissa käytettyjä tehonkulutusmalleja. Viestintäviraston seurantatietojen mukaan matkaviestinverkon tiedonsiirtomäärä on kasvanut 2010 luvulla vuosittain 70-82 % ja nykytason (325 000 teratavua/a) odotetaan lähes kaksinkertaistuvan vuosittain mm. erilaisten videopalveluiden käytön lisääntyessä mobiililaitteissa. Toisaalta kolmen suurimman operaattorin raportoimien tietojen perusteella niiden Suomen toimintojen kokonaissähkönkulutus oli vuosina 2011-2014 laskenut ollen noin 0,55 TWh/a, josta tukiasemien laitteistojen osuuden arvioidaan olevan merkittävä eli suuruusluokaltaan lähes puolet (0,25 TWh/a). Siirrettyä gigatavua kohden lasketun energiatehokkuuden arvioidaan parantuvan lähivuosina merkittävästi rakenteilla olevien LTE-verkkojen tukiasemien liikennekuormien kasvaessa ja kapasiteetin käytön lisääntyessä. Matkaviestinverkkojen sähköntarpeen arviointia mallinnuksen keinoin vaikeutti se, että tukiasemien määrät (teknologioittain) ja mallien parametrisoinnissa tarvittavat tiedot eivät olleet julkisina saatavilla. Energiatehokkuuslain piiriin 2015 tulleet operaattorit ovat toteuttaneet erityyppisiä energiatehokkuus- ja raportointitoimia (mm. CDP-raportointi) vapaaehtoisesti, joten valmiudet konsernitason energiakatselmuksen suorittamiseksi 2015 aikana ovat olemassa. Raportin loppuun on koottu tietoja viitatuissa tutkimuksissa havaituista energiatehokkuutta parantavista ratkaisuista komponenttitasolla, laitetasolla, verkkotasolla sekä arvioitu niiden sovellusaluetta, vaikuttavuutta ja teknologian valmiusastetta. Tiedostettuaan toimialan suhteellisen suuren sähkönsäästöpotentiaalin ja jatkamalla energiatehokkuustoimien käyttöönottoa operaattorit saattavat kyetä pitämään lähivuosien sähkön kulutuksensa nykytasolla tai vähentämään sitä tietoliikenteen määrän erittäin nopeasta kasvusta huolimatta. Vuotuisen tai hieman harvemmin toteutettavan tietoliikennemääriin suhteutetun energiatehokkuusseurannan järjestäminen kustannustehokkaasti olisi jatkossa mahdollista Energiaviraston ja Viestintäviraston keräämiä viranomaistietoja yhdistämällä.

AB - Liikenne- ja viestintäministeriön Vihreän ICT:n ohjelman mukaisesti Viestintävirasto käynnisti toimenpiteitä matkaviestinverkkojen energiantarpeiden selvittämiseksi. Tässä työssä aihetta kartoitettiin tukiasemien ja matkaviestinverkkojen osalta julkaistuja tietolähteitä hyödyntäen. Työssä muodostettiin alustava arvio kolmen suurimman operaattorin nykyisestä sähkönkulutuksesta ja energiatehokkuudesta sekä mallinnettiin sähkönkulutuksen kehittymistä lähitulevaisuudessa. Raportissa on myös esitetty viestintäverkkojen laitteille esitetyt vapaaehtoiset energiatehokkuustavoitteet (CoC), kuvattu sähkönkulutuksen jakautumista tukiaseman laitteistoissa sekä esitelty ja tarkasteltu muutamissa aiemmissa tutkimushankkeissa käytettyjä tehonkulutusmalleja. Viestintäviraston seurantatietojen mukaan matkaviestinverkon tiedonsiirtomäärä on kasvanut 2010 luvulla vuosittain 70-82 % ja nykytason (325 000 teratavua/a) odotetaan lähes kaksinkertaistuvan vuosittain mm. erilaisten videopalveluiden käytön lisääntyessä mobiililaitteissa. Toisaalta kolmen suurimman operaattorin raportoimien tietojen perusteella niiden Suomen toimintojen kokonaissähkönkulutus oli vuosina 2011-2014 laskenut ollen noin 0,55 TWh/a, josta tukiasemien laitteistojen osuuden arvioidaan olevan merkittävä eli suuruusluokaltaan lähes puolet (0,25 TWh/a). Siirrettyä gigatavua kohden lasketun energiatehokkuuden arvioidaan parantuvan lähivuosina merkittävästi rakenteilla olevien LTE-verkkojen tukiasemien liikennekuormien kasvaessa ja kapasiteetin käytön lisääntyessä. Matkaviestinverkkojen sähköntarpeen arviointia mallinnuksen keinoin vaikeutti se, että tukiasemien määrät (teknologioittain) ja mallien parametrisoinnissa tarvittavat tiedot eivät olleet julkisina saatavilla. Energiatehokkuuslain piiriin 2015 tulleet operaattorit ovat toteuttaneet erityyppisiä energiatehokkuus- ja raportointitoimia (mm. CDP-raportointi) vapaaehtoisesti, joten valmiudet konsernitason energiakatselmuksen suorittamiseksi 2015 aikana ovat olemassa. Raportin loppuun on koottu tietoja viitatuissa tutkimuksissa havaituista energiatehokkuutta parantavista ratkaisuista komponenttitasolla, laitetasolla, verkkotasolla sekä arvioitu niiden sovellusaluetta, vaikuttavuutta ja teknologian valmiusastetta. Tiedostettuaan toimialan suhteellisen suuren sähkönsäästöpotentiaalin ja jatkamalla energiatehokkuustoimien käyttöönottoa operaattorit saattavat kyetä pitämään lähivuosien sähkön kulutuksensa nykytasolla tai vähentämään sitä tietoliikenteen määrän erittäin nopeasta kasvusta huolimatta. Vuotuisen tai hieman harvemmin toteutettavan tietoliikennemääriin suhteutetun energiatehokkuusseurannan järjestäminen kustannustehokkaasti olisi jatkossa mahdollista Energiaviraston ja Viestintäviraston keräämiä viranomaistietoja yhdistämällä.

KW - energy efficiency

KW - radio base stations

KW - energy consumption

KW - energy conservation options

KW - mobile data traffic

KW - electricity saving

KW - green ICT

M3 - Report

T3 - VTT Asiakasraportti

BT - Esiselvitys matkaviestinverkkojen tukiasemien sähkön käytöstä ja energiatehokkuudesta

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

ER -

Apilo O, Hongisto M, Lasanen M. Esiselvitys matkaviestinverkkojen tukiasemien sähkön käytöstä ja energiatehokkuudesta. VTT Technical Research Centre of Finland, 2015. 46 p. (VTT Asiakasraportti, Vol. VTT-CR-03348-15).