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Telefonia mobile e 5G, uno sguardo ai consumi energetici

Uno studio universitario analizza l’impatto della digitalizzazione (articolo di e7, il settimanale di Quotidiano Energia)

e7, il settimanale di Quotidiano Energia - Le stazioni radio base (Srb) sono gli impianti della telefonia mobile che ricevono e ritrasmettono i segnali dei telefoni cellulari, consentendone il funzionamento.

La propagazione avviene in bande di frequenza diverse, tra i 900 e i 2100 MHz, a seconda del sistema tecnologico utilizzato.

Le Srb sono distribuite sul territorio in maniera capillare in funzione della densità di popolazione, essendo prevalentemente concentrate nelle aree urbane particolarmente abitate. A seconda del numero di utenti serviti sono distanziate tra loro: di poche centinaia di metri nelle grandi città fino a diversi chilometri nelle aree rurali.

L’elevata diffusione sul territorio e l’esigenza di alimentare tali sistemi di telecomunicazione 24 ore su 24 per 365 giorni anno, rende necessario il monitoraggio dei consumi energetici di tali apparati.

Il consumo energetico delle stazioni è essenzialmente dovuto al normale funzionamento di trasmissione e alla climatizzazione dei locali in cui sono istallati.

La climatizzazione è necessaria a garantire il corretto funzionamento della stazione. In  determinati momenti e periodi dell’anno rappresenta il valore più elevato del consumo energetico del sistema.

Un lavoro di dottorato dell’Università degli Studi della Campania Luigi Vanvitelli, condotto dalla dott.ssa Carmela Vetromile del DistabiF con tutor il prof. Carmine Lubritto e co-tutor l’ing. Vincenzo Triunfo, nel biennio 2017/2018, ha evidenziato come in termini quantitativi i consumi energetici di tali sistemi siano assolutamente da tenere sotto controllo, in quanto estremamente rilevanti per singolo impianto.

Il consumo medio giornaliero, estrapolato dallo studio, indipendentemente dalla localizzazione, tecnologia e tipologia dell’impianto, è stato calcolato in 96,9 kWh/giorno per un valore medio annuo di circa 35 MWh di energia elettrica consumata.

Tenendo conto del numero di Srb presenti sul territorio nazionale, circa 70.000, avremo un consumo di circa 2,5 TWh/anno. Valore che rappresenta circa l’1% del consumo energetico elettrico del paese e circa il 55% del consumo delle telecomunicazioni.

Il valore percentuale della suddivisone di tali consumi è dovuta a circa il 55/60% per la trasmissione e per il 20/25% per la climatizzazione.

Oggi ci affacciamo al cambiamento tecnologico con l’avvento del 5G, un passaggio su cui ci possiamo interrogare se comporterà una variazione sotto il profilo dei consumi energetici.

La digitalizzazione implica un aumento del traffico di dati e della capacità di calcolo, dunque anche un aumento della richiesta energetica. Sempre in numero più elevato sono le attività umane che si sposteranno sul digitale e l’avvento del 5G consentirà l’automazione avanzata di tantissimi processi come, ad esempio, guida in remoto, telemedicina e gestione delle smart city.

Tutto ciò sarà reso possibile dall’assenza di latenza di tali sistemi e dalla capacità di analizzare quantità elevatissime di dati. Uno studio, commissionato da E.on e svolto dalla RWTH Aachen University, ritiene che nel 2030 i data center consumeranno il 13% di tutta l’elettricità prodotta a livello mondiale, contro l’1% del 2010. Il drastico aumento della domanda sarà determinato anche dalla recente introduzione degli standard 5G per la telefonia mobile.

Tali cambiamenti daranno luogo a un risparmio energetico e a una diminuzione dei consumi su determinate attività ma anche a un aumento dei consumi su altre specifiche.

Chiaramente le Srb saranno soggette a una mutazione in termini di tecnologia e a un incremento di numero e presenza sul territorio.

Basti pensare alla necessità di avere un’assenza totale di zone d’ombra per poter gestire un sistema di mobilità in remoto.

La sfida è lunga e affascinante! Una sfida che il comparto energetico e ingegneristico certamente raccoglierà, rendendo tali sistemi sempre più sostenibili. L’utilizzo di tecnologie pulite per la produzione energetica e l’efficienza dei consumi negli apparati sempre più sofisticati giocheranno un ruolo importante.

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