通信基站节能减排

通信基站节能减排（共8篇）

通信基站节能减排 篇1

1概述

3G牌照的发放,标志着中国通信行业新时代的来临, 在哥本哈根会议倡导全球节能减碳的国际大趋势下,通信行业也势必要接受大幅降低能耗的新挑战。

目前中国电信拥有2G、3G通信基站超过17万个, 大量基站还在兴建中,2009年基站消耗的电力接近25亿度,占电信全年耗电量的20% 以上,而其中又有超过50% 电能被冷却设备所消耗,降低基站用于冷却方面的能耗是整个节能方案中最为关键的环节。

2移动基站节能分析

移动基站内使用的空气调节系统,其主要目的是为防止设备过热、降低网络故障的概率,并保证蓄电池的正常使用寿命。移动基站内需要冷却的对象主要是通信主设备、 蓄电池、开关电源等,然而基站内的热量不仅仅来源于上述设备,在夏季,基站内更多的热量是由阳光辐射及过高的环境温度通过墙体传入产生的,这部分热量占夏季总量的68%,近70% 的空调制冷能力被浪费,如果针对上述的发热点进行直接冷却,仅需要目前冷量的30% 即可。 按照多年来传统机房空调的温度设置,无论冬夏昼夜,空调温度都基本统一设置在20ºC~25ºC甚至更低。

根据中国电信对2009年基站能耗现状调查的统计, 基站机房在空调设定温度为25ºC时的能耗分布情况如图1。空调和基站无线设备的耗电占据了基站总耗电量的绝大部分,其中空调设置温度为25ºC时,空调耗电约占总耗电量的50%。数据表明,从空调入手来控制机房耗电是基站机房节能的关键之一,本文则主要针对空调的温度设定来展开讨论。

我们调研了解到,一个单扇区单载波的移动基站,主设备用电率约为500W。一般配两台2~3匹分体空调,在夏季有空调的基站运行一个月平均用电2 000度,不开空调一个基站用电才400度左右。空调用电占基站用电的50% 以上。

3设备工作环境分析

基站机房内主要包括主设备和配套设备两类,主设备通常为BTS无线设备等;配套设备有传输、空调、电源、蓄电池等。

(1) 无线通讯设备

H公司、Z公司的无 线设备长 期正常工 作温度范 围, 大部分标 称为 -5℃~ 55℃,最高工作温度范围都在50℃以上。所以理论上只要基站机房环境温度只要保持10℃~ 40℃、湿度10% ~ 90%、 洁净度达B级。通信设备是能够正常稳定工作的。如表1, 表2。

1 Z公司无线设备

2 H公司无线设备

(2) 传输设备

通常的传 输设备长 期正常工 作温度范 围标称为0℃~ 45℃,湿度范围为10% ~ 90%。传输设备单板工作温度一般在:30℃~ 60℃,机房环境温度过高会导致设备单板温度上升,如果单板温度超出以上范围会导致设备上报告警,同时业务端口将产生误码。如果温度继续升高使得误码达到门限后会导致业务中断。

(3) 电源设备

智能高频开关电源系统和交流配电箱对环境温度的要求也不是特别高,在5℃~+ 40℃都能正常工作,但开关电源系统要求室内清洁、少尘和少静电干扰。

(4) 空调设备

基站空调适合机房内较高温度的,例如最高工作环境温度可能高达50℃以上。

(5) 蓄电池

普通阀控式密闭铅酸蓄电池对温度要求较高,标准使用温度为25℃,建议温度范围15℃~ 30℃。蓄电池在25℃的环境下可获得较长的寿命,长期运行温度若升高10℃,使用寿命约降低一半。

根据以上分析,基站无线设备、传送网设备、电源设备,40ºC情况下设备均能正常工作。因此在机房温度25ºC的基础上,提升10ºC ~ 15ºC设备应该可以正常, 但从理论上分析,温度提升会加大设备板件返修率,降低可靠性,部分耗损器件寿命可能会受到一定影响。

基站机房内对温度最敏感就属蓄电池了,在一定条件下,可以专门针对蓄电池加以保护,即应用冰箱或空调区域温控原理,针对室内不同区域进行温控,即维持蓄电池表面温度25℃。

4节能方案选择

随着基站机房内各类电子器件设计与工艺的大大提高,在确保网络运行质量、不受明显影响的前提下,可经考虑将机房温度要求逐步提高,同时配合蓄电池保温箱等新技术新产品,结合智能或自然空气通风方式等,空调能耗可以降低。

不同设备对工作环境温度的要求是不尽相同的。蓄电池在25℃的温度条件下,最长使用寿命可达10 ~ 15年,环境温度每升高10℃,蓄电池寿命将缩减一半。通信主设备及电源为30℃~ 45℃,而直流电源则可以在40℃~ 50℃的情况下正常工作。由于设备允许工作温度范围的差异,采用分区域控温将会进一步降低冷却设备能耗。

(1) 基站电池恒温箱的应用

基站电池恒温箱,是针对蓄电池的不耐温的特点,将电池装入恒温箱,可使箱内电池温度恒定在25℃,平均每天只消耗2度电,消耗的电能较之前大幅下降。基站电池恒温箱的箱体最好能根据电池的形状可以灵活组合,同时箱体要有很好的保温性能,如图2。

有了基站电池恒温箱,基站建设就可以考虑采用分区域控温技术,将电池集成到电池恒温箱内,主设备、开关电源采用自然散热方式放置在基站内,只安装一个简单新风系统或换热器,在室内温度达到40℃时抽新风入基站, 保持基站内温度在40~45℃以下,基站内可以考虑不采用空调。能大幅度降低能耗及运营维护费用。

还可以考虑将上述设备放置在二个或三个不同的保温机柜内,采用直接冷却发热点的方案,目前机柜的控温方法主要有风扇直通风、热交换器换热及机柜空调制冷等。 直通风的优点是简单、廉价、能耗低,缺点是会污染机柜内部,在设备热密度较高及环境温度较高时无法满足控温要求。热交换器是通过柜内、柜外风机驱动两侧空气在换热器内完成换热的控温装置,平均气温较高的地区不太适用。机柜空调采用压缩式制冷方式,无论环境温度如何变化,都可将柜内温度控制在30℃~ 35℃,由于蓄电池发热量小,电池恒温箱所需配置的空调功率也很小,用电量就很少。但主设备与电源设备发热量大,所需空调功率就较大。

(2) 新风空调一体机的应用。

在基站应用一体化空调机。新风空调一体机除了有常规的压缩机制冷模式外,还有一种“自然冷却”的节能模式。当室外温度、湿度合适时,机组自动切换到“自由冷却”的节能模式,调节风门打开,直接将室外冷空气过滤后送入受控房间。该模式下,压缩机、冷凝风机停止工作, 大大节省电能,如图3。

新风空调一体机也可以将空调和热交换器集成在一起,可以应用在一些对环境要求较高的移动基站,空调与热交换器既可单独运行,也可同时工作。实际应用时,即使在夏季阴雨天或夜间,只要气温稍低时便可通过热交换来控温,而无需使用压缩机制冷。酷热天气时,由空调控温。

5基站其它节能措施

移动基站应大力加强节能降耗,可以从通信主设备、 通信电源、空调系统等全方面开展节能减排的工作。

选择节能型通讯设备,提高主设备与电源设备的温度耐受范围,确保通讯设备在30~40度环境下主设备应能正常工作,减少设备对环境的依赖性,因为少用或不用空调是最节能的方法。移动基站可以考虑不安装空调,只针对蓄电池安装小型空调保温箱(功率小于200W),并安装简易通风系统,设定40度就启动通风系统,可节约大量电能。

在电源设备方面,可采用具有电源休眠技术的开关电源。提高电源模块的供电负荷率,提高供电效率。并全面淘汰相控电源设备。

在空调系统方面,主要是提高空调的COP及送风效率。提高COP的方法有:采购节能型空调。提高空调的送风效率可进行精确送风改造,提高能量的使用效率,同时修改精确送风的室内温度范围。由于精确送风是先冷却机柜,再散热到空间中,这时的室内空气是经过充分热交换,空间温度较高,但设备得到充分冷却。

其它节能方面。可以试验将太阳能与市电直接并网对通信设备供电,有光照时用太阳能全部或部分供电,无光照时利用市电供电,不配置太阳能蓄电池。可以满足部分供电需求。将普通灯具更换为节能灯具。加强对老旧通信主设备的退网、并网工作。拆除已退网还没下架的设备。

6结论

移动通信的发展决定了无线基站的建设是未来通讯建设的主流,节约资源和保护环境已成为我国基本国策之一,节能减排工作已渗透到电信网络运营的各个专业领域, 将节能思想贯穿于移动基站的设计、设备的选型配置、运行管理等各个环节,从通信主设备、通信电源、空调系统等各方面考虑节能减排,就可以实现通信系统的节能运行, 同时带来巨大的经济效益和社会效益。

通信基站节能减排 篇2

根据“十二五”规划，中国２０１５年将使全国碳排放强度比２０１０年下降１７％，信息通信技术行业也加入到此绿色行动中。运用绿色信息通信技术可对现有主要能耗行业的生产设备、工艺、流程进行优化，对产品进行全流程节能减排管理，推行产品全生命周期碳排放评估，由此达到降低碳排放量和能源消耗的目的。

此次调研结果显示，３９％的信息通信技术企业已制定了碳减排的五年计划，下降幅度从１％到２０％不等。但由于对实现绿色变革需要所投入的资金、人力及时间成本的认识存在误区，企业在进一步执行可持续战略时往往面临着阻力。

针对绿色信息通信技术在信息通信技术行业所面临的困难，中国通信企业协会通信网络运维专业委员会秘书长范贵福表示：“需要政府在政策和资金方面提供一定的支持；除了信息通信技术行业自身自觉行动之外，还需要形成一个行业标准，这个行业标准的制定需要政府、信息通信技术协会和企业三方共同制定。”

此次调研是中国首次就信息通信技术行业对绿色信息通信技术的认知开展的全国性调研。

无线基站节能减排技术的研究 篇3

关键词：无线基站,节能减排,技术

通信行业飞速发展, 人们普遍享受着通信繁荣带来的快捷与便利, 却又在承担着通信行业带来的能源消耗与环境污染的恶果。在新时期, 节能减排已经成为各种企业的共同呼声, 通信行业作为能源消耗型行业, 更应当将节能减排放在突出位置。公用无线基站能源消耗尤其突出, 因此在无线基站引用先进的节能减排技术已成为大势所趋。这不仅为通信企业带来经济效益, 同时也产生了节约能源, 保护环境的社会效益。

1 无线基站节能减排的基本原则

(1) 保证无线基站的安全度。任何节能减排技术的实施首先要保证无线基站通信的正常运行, 这是实施运用节能减排技术的前提。无线基站通信的安全直接影响到人们的通话质量, 因此必须放在首要位置。

(2) 节能减排技术的最优化。在无线基站采用节能减排技术, 其目标之一在于提升企业的经济效益。目前, 随着科学技术的发展, 节能减排技术种类繁多, 但每种技术都有其潜在的优势与缺陷, 并且有规定的使用范围。因此, 通信企业在引用节能减排技术时, 要从无线基站的实际情况出发选择恰当高效的节能技术, 实现企业节能减排的最终目标。

(3) 符合无线基站的环境要求。无线基站拥有大规模的通信设备, 因此基站环境非常特殊, 要求保持恒定温度、恒定湿度与无尘。为此, 企业引进节能减排新技术时必须将环境因素考虑在内, 避免出现影响无线基站设备的性能和使用年限的现象。

2 无线基站节能减排的技术分析

无线基站的能耗主要由基站主设备、配套设备中的空调设备组成, 其中主设备占基站总能耗大约50%, 空调能耗占总能耗大约47%, 其他能耗共占据3%。从数据统计可以看出, 主设备能耗与空调能耗占据总能耗比重最大。本文主要从主设备节能、空调节能以及建筑节能三方面进行探讨分析, 实施新技术, 真正实现无线基站的节能减排。

2.1 主设备的节能减排

(1) 智能载频关断技术。智能载频关断技术和基站的话务量大小密切相关, 通过智能软件控制话务量以达到节约能源的目的。具体是指, 当话务量比较小时, 智能软件会集中起分散的话务量, 关闭空闲的载频;当话务量增大时, 智能软件将激活被关闭的载频, 保证正常运行。通过智能软件的控制, 实现了节能效果。这种技术大多试用于学校、车站等地区, 原因在于这些地区区域规模较大, 人口流动频繁, 因此话务量变化相对明显, 可以有效地根据话务量的变化实施智能载频关断技术。

(2) DTX (不连续发射) 。在人们实际生活的通话中, 存在静音状态。DTX不连续发射正是利用了静音状态的存在, 在这种静音情况下不予传送语音信号。传统通话中, 即使在静音状态下也进行了语音信号的传送, 而静音占据整体通话的一半时间, 这样大大损耗了无线基站的通信设备。DTX的应用既可以减弱无线信道的影响, 降低干扰, 在一定程度上提高通话质量, 又有效地降低了功率损耗, 有利于节能减排的实现。

2.2 空调系统的节能减排

(1) 空调变温度设定技术。传统的通信行业, 空调往往保持着固定不变的工作参数, 这样极大消耗了能源。因此, 为节约能耗, 通信企业应当根据具体情况及时调整空调的工作参数, 使每一台空调的运行状态实现最优化, 并实现控制基站环境温度的需要。这样, 一方面保证了通信的正常运行, 另一方面节约了能源。这种方法可以在所有的基站实施, 适用性极强。

(2) 空调变频改造技术。针对空调设备的节能减排来说, 除了设定温度之外, 还可以采用变频控制。空调变频改造技术主要是针对空调的压缩机来说, 企业可以改装变频控制器, 从而起到减少能耗的作用。

(3) 新风能技术。新风技能技术的应用与无线基站的室外环境密切相关, 其原理在于将室外的自然冷风和无线基站室内的热风通过新风节能装置促进热量之间的相互交换。新风节能装置的使用有效利用了无线基站室外的自然环境, 并且通过热量交换降低室内温度, 从而实现了节能减排。新风能技术对自然环境有较高的要求, 一般适用于通风条件好并且空气质量好的地区。

2.3 无线基站建筑的节能减排

(1) 优化保温层的设置。无线基站保温层的设置要综合考虑我国南北方具体的气候情况。一般来说, 建筑保温层设置水平与建筑内温度传导速度成反比, 保温层设置得水平越高, 温度传导速度就会变得越来越慢。因此, 在我国北方地区, 应当重视优化设置保温层。在南方, 夏季要设置保温层, 冬季为了有效地散热则需拆卸保温层。

(2) 隔热节能。基站设置隔热设施以实现节能, 其原理在于通过隔热设施减少太阳辐射, 从而降低了基站外传递到基站内的热量, 减弱空调的负荷, 实现节能减排的目的。在我国温热的南方地区, 隔热设施有效地减少了基站外传到基站内的热量;我国北方夏季气温较高, 因此设置隔热设施是极其必要的。

3 无线基站节能减排的趋势

(1) 减少主设备能耗。传统的无线基站年耗电量度数极大, 令人咋舌, 据数据统计, 有些基站耗电量高达1.6万度。因此, 在新时期, 降低无线基站主设备的能耗成为通信行业节能减排的重中之重。为此, 无线基站应加强采用新技术, 推广数字无线技术。

(2) 减少空调设备能耗。空调耗费能源巨大, 因此在未来无线基站应当减少使用空调或者取代、消除空调的使用。为此, 运营商除了采用空调变温度设定技术、空调空调变频改造技术和新风能技术之外, 还可以使用空调节电器、空调添加剂等方法, 从而大大降低空调能耗。

(3) 开发新能源。开发新能源是我国节约能源消耗的关键措施。传统的通信行业都是采用原始供电的落后方法, 因此要发展新技术, 科学合理地开发太阳能、风能、潮汐能等可再生清洁能源, 从而取代传统供电, 起到节约能源、保护环境的作用。

参考文献

[1]韦雷, 焦卫平, 李勉, 高峰.无线基站节能减排技术综述[J].数据通信, 2011 (2)

[2]林玉龙.无线基站节能减排技术的应用[J].广东通信技术, 2011 (4)

无线基站机房节能减排技术研究 篇4

随着网络规模的扩张, 通信网络的核心设备、动力系统以及机房、基站等成倍增加, 通信行业的节能降耗成为通信企业发展的主要工作内容, 本文简要分析了通信机房的能耗分布情况, 对目前通信机房在节能减排方面的相关技术进行阐述。

2、机房能耗分析

由图可以看出, 无线通信设备用电占了总用电量的40%~50%。通信电源电源系统平均耗电占整体机房总用电量的5%~10%。空调系统用电占总用电量的40%左右。

无线通信设备用电主要在网设备数量及其功耗, 同时业务信道载频负荷的变化也会引起基站系统耗电很大的波动。通信电源系统在工作时产生了电磁转换的损耗、滤波的能量消耗, 造成电能的损耗。空调系统是通信机房主要的耗能设备。

3、机房节能技术分析

目前无线基站机房通常采用更新机房设备、采用新技术改善机房环境用电两方面入手, 使通信机房的电量下降, 有效降低整个通信网络的能源消耗。

3.1 智能载频关断技术

智能载频关断技术是分析基站话务量, 通过软件自动控制, 实现节能的技术。话务量较小时, 把分散在小区内各个载频的零散的话务量集中到某一个载频上, 这样空闲的载频将会被关闭, 进入休眠状态。当小区内的话务量增加, 则激活原先关闭的载频, 使得载频重新正常工作并接收话务。

当一个小区配置有多块载频板时, 在业务低时, 非BCCH载频无业务情况下, 采用智能载频关断技术可以节省基带部分的功耗, 以及PA的静态功耗, 以达到节能降耗的目的。

该方案适用于话务潮汐较为明显的CBD地区, 如车站、学校等规模较大、人口较多的生活小区。同时小区配置必须至少为2载频以上。

3.2 智能时隙关断技术

智能时隙关断技术是通过硬件或软件控制实现基于时隙业务负荷的PA偏置开关调整, PA偏置开关调整主要是控制PA的偏置电压, 以控制PA的偏置电流。

当BTS时隙处于空闲状态时, 功放仍然有静态电流存在, 需要消耗一定的功率。PA偏置关断功能是在无射频信号的时隙, 将PA的偏置电压关闭, 使该时隙的功放无静态电流。在有信号的时隙, 将PA的偏置电压打开, 功放正常工作。PA可以只在有话务的时隙发射功率, 没有话务的时隙没有功率损耗。这样无话务负荷的时隙PA部分的功耗将为零, 基于时隙的PA关断可以做到各个时隙功放单独开关, 从而最大限度的实现功放节能目标。

3.3 供电系统节能技术

通信电源系统在工作时产生了电磁转换的损耗, 滤波的能量消耗使得电网波形失真, 降低电网实际负荷能力, 增加损耗。谐波的危害是容易引起组件附加损耗和发热, 降低设备使用寿命等, 因此通过改善供电质量及降低输入电流谐波, 提高功率因数, 达到节能的目的。

开关电源休眠技术是根据系统的电流负荷情况和当前整流模块的工作状况, 通过软开关技术, 在保证系统安全的条件下, 自动调整工作整流模块的数量, 在负荷较小时, 使部分模块处于休眠状态, 把整流模块调整到最佳负载效率下工作, 从而降低系统的带载损耗和空载损耗, 达到节能的目的。

3.4 空调系统节能技术

通信机房的空调系统占到通信机房总耗能的40%左右。空调系统是保障通信设备正常运行的关键, 在机房节能减排方案中, 空调的节能是机房节能减排的重点。下面介绍几种机房空调节能的相关技术。

3.4.1 变频技术节能

普通机房空调的压缩机不会随机房内设备的热负荷变化而产生变化, 而机房专用空调主机变频节能技术通过改变频率, 调整压缩机功率, 一方面降低了开关 (压缩机启/停) 损耗, 由于它的压缩机不会频繁开启, 会使压缩机保持稳定的工作状态, 这可以使空调整体达到节能的效果, 同时, 这种技术还可以减少噪声, 并延长空调的使用寿命。

利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始, 最大不会超过额定电流值, 从而减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求, 同时滤波电容的作用, 提高了功率因素, 减少了无功损耗。

3.4.2 新风节能系统

新风节能系统是利用机房室外的自然环境为冷源, 当室外空气温度比室内低一定程度时, 依靠通风将室内的热量带走实现室内散热, 从而达到降低室内空气的温度, 同时通过将正压将部分空气从排风口带走, 降低机房内部温度, 减少空调使用时间, 延长了空调的使用寿命。

通信机房内空气温度低于室外温度, 并不能说明新风系统一定能够运行, 这取决于室内外温度的差值情况。如果在室内外温度差范围不大的情况下开启新风系统, 室内温度可能不会降低, 同时由于空调频繁启动会给空调带来伤害。

因此在采用新风节能技术时, 要分析好室内外温度、湿度等取值范围的合理性, 以能更好的采用该技术实现通信机房的节能减排。

3.4.3 空调远程监控节能技术

随着基站数量不断增加, 并且有很多基站是建设在偏远山区、乡镇山村, 环境相对恶劣的地区, 由于站点的分散, 很多基站都是无人值守的。而空调作为保障基站设备正常运行的关键设备, 其正常运行非常关键。因此实施空调的远程监控来降低空调耗能, 对机房的节能减排具有一定效果。

空调远程监控是通过对机房内的空调安装监控接口板, 利用SR设备将空调信息传送给机房终端, 进行远程控制, 从而实现远程监测, 相关数据信息的采集, 通过远程控制来实现空调的节能。

4、结语

基站节能减排的措施和途径 篇5

随着我国移动通信的飞速发展, 三大基础电信运营商的移动通信基站总数已经超过100万个。据统计, 每个基站的平均年耗电量约为1.5万度。一方面, 运营商已有基站数量巨大, 另一方面新建3G基站不断增多, 基站耗电约占到通信运营商整体运维总耗电量的70%左右, 基站节能是运营商整个节能减排的关键, 是急需解决的问题。

如何有效降低基站运行费用, 是企业精细化管理和管理创新面临的重要课题, 也是加快建设节约型企业, 降耗增效, 促进企业全面、协调、可持续发展迫切需要解决的重大问题。

经过连续几年的不断建设, 四川电信网络规模大量扩大。截至2010年底, 四川电信基站数量已超12000个, 大多由四川省通信产业服务有限公司 (以下简称川通服) 来维护。随着电信基站数量的不断增多, 基站运行成本也大幅增长。为有效降低基站电费支出, 节约企业运行成本, 提高服务质量, 四川通信建设工程公司 (以下简称四川通建) 作为川通服下属的专业工程公司, 希望充分发挥川通服的组织优势, 利用各兄弟公司通力配合, 将节能降耗作为今年创新的重要课题, 积极探索基站维护服务的精细化管理方案, 多措并举, 通过技术创新和管理方式的创新运用, 使得基站能耗运行成本大大降低。

2 节能减排的主要方法和途径

四川通建一直致力于通信网络建设整体解决方案和全业务发展, 在长期的技术发展和工程服务过程中, 认为基站节能减排管理提升途径主要有以下几种, 通过技术创新等方式达到节能降耗的目的, 降低企业成本支出。

2.1 网络规划优化与共建共享

综合考虑基站新技术及成熟程度, 结合实际在网络规划中采用, 做到满足网络覆盖、业务需求的情况下, 降低基站数量和设备发射功率, 提高设备利用率, 同时减少站点维护的交通能耗, 从而达到降低基站能耗的目的。规划节能方法有二:一是提高基站设备覆盖效率, 二是扩大基站设备覆盖半径。两者并用, 可节约整体基站能耗25%以上。

另外, “共建共享”亦是一大关键方法。实施基站共建共享, 可大大减少运营商能耗与建站成本。随着通信业共建共享工作的深入, 其在节能和减少成本方面的成绩逐渐凸显。三家运营商共建共享可使中国电信的相关投资下降60%~70%, 两家运营商共建共享则会下降一半。

据统计, 截至2009年底, 三大运营商共减少新建铁塔4.7万个、杆路8.1万公里, 减少基站站址及配套环境设备 (含铁塔) 等16.6万个、传输线路 (含杆路) 9.9万公里, 预计仅投资节约就将超过120亿元。

2.2 通过技术创新实现节能降耗, 提高维护服务水平

通过对眉山电信分公司共建共享基站建设情况调研, 此基站系统试引入能耗管理系统模块为节能降耗提供了依据。

(1) 该能耗管理系统模块可对一个省的机房楼、办公楼、自有营业厅、局站和独立传输节点机房的用电情况进行管理, 其改变乐原有的手工抄表、人工统计的模式, 可通过无线/有线的方式获取电量数据, 能耗管理模块直接读取每个局站的计费电表数据, 数据与电业局计费数据完全一致, 零误差无需较对数据。此举不但能准确统计现有局 (站) 能耗数据, 分析能耗异常变化的站点, 还能测试、评估局站采用的各种节能措施的实际效果, 根据标杆局站点采集的数据, 建立模型, 从而有效防止了“跑、冒、滴、漏”现象的发生, 而且提高了物业管理人员的效率, 节约了人工成本支出。如图1所示。

(2) 能耗管理系统模块使用数据库技术和软件技术, 存贮和处理数据, 即时显示当前月份汇总用电量、对各电量数据进行每小时、天、月、年等分时段的统计、管理及分析。自动呈现某个公司、局站、机房甚至某类设备的用电量情况及所有设备的总用电量数据, 并可对其横向比较、同比、环比, 实现对能耗的定量精确管理、对节能工作的定量考核、对能耗成本的预估等功能。

(3) 自动生成能耗管控所需的各类报表, 为管理工作提供真实充分的定量数据。如图2所示。

2.3 机房建设的节能系统

机房建设的节能降耗是所有节能降耗环节中节能潜力最大的。高效的冷却方案, 降低现有空调设备的耗电, 可大幅度节能。

(1) 通过对眉山分公司的基站现场调研, 可知目前机房建设的节能系统原理:节能系统由中央控制器、进风机、出风机、温湿度传感器等4部分组成, 进、出风机组成通风系统, 进风机引入室外冷空气, 在机房内形成气流循环, 降低室温, 利用形成的室内正压, 将热空气排到室外。智能控制器、温湿度传感器组成控制系统, 用于测量温度和湿度, 判断、控制通风系统和空调机的启停, 以低功率的通风系统代替高功率的空调工作, 达到节省电能的目的 (见图3) 。同时, 系统减少了空调工作的时间, 延长了空调寿命。

(2) 使用节能型空调, 深挖空调运行节能潜力, 优化空调结构, 能效比达到3.0, 比目前电信运营商基站普遍使用的舒适性分体空调节能25%左右。中国移动相关人士表示, 以现在中国移动的基站规模来测算, 若全部使用该种基站定制空调, 将每年节约耗电8亿度, 减少C02排放67.92万吨, 节约标准煤9.832万叱。中国移动也由此成为电信行业内第一家联合家电制造厂家成功开发基站节能型空调的通信运营商。如图4所示。

2.4 相关材料的节能技术

提高基站和相关配套设备的材料耐热能力, 这样可降低设备对环境温度要求。设备厂商应通过设计、制造工艺的改进来提高设备正常运转的环境温度上限, 这种措施也能减少空调的使用时间, 达到节能目的。新型节能材料的应用也很重要, 如相变材料的应用。相变材料具有独有的蓄冷作用, 空调为机房制冷的同时让相变材料吸收冷能量;当电力或空调发生故障时, 释放相变材料储存的冷能量。也可以通过新型节能材料与各种节能方案相结合, 达到更好的节能目的。另外在通信机房和基站的建设和维修中, 对外门窗可采用节能型建筑, 如采用中空玻璃、低辐射玻璃、断热桥框料等。同时, 还可采用隔湿、全封闭式管理等手段和措施, 也可使节能效果大大提高。

2.5 基站新能源节能技术

充分利用太阳能和风能等绿色环保替代能源, 可大大降低电能消耗。只是目前, 新型能源基站现在还处于起步阶段, 其有环境依赖性强、系统造价较高、发电功率较小等缺点。目前太阳能电池板体积比较大, 太阳能对站址要求较高。太阳能的采用受日照时间及设备耗能的影响, 降低设备能耗可以扩大太阳能基站的使用范围。另外, 太阳能与风能的互补性强, 风光和光电系统在资源上弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷。如图5四川应急通信基站采用了绿色环保节能的方式进行建设。

3 结束语

3G时代的来临, 中国移动通信的发展将步入繁荣期, 以移动通信基站为主要工作的通信行业节能减排也必将逐步加大。基站是运营商节能减排的重要环节, 也将是通信运营商在今后几年的工作重点。同时, 川通服作为运营商的服务商, 为了提高服务水平和竞争能力, 围绕基站能耗管理服务做精细化管理和创新控制, 要最大限度的节能增效, 提升企业可持续服务发展能力。我们将通过不懈的努力, 深入探索解决基站能耗管理的新方法, 实现技术创新与管理创新的目标, 并通过详尽的能耗管理分析为运营商提供多项服务, 如基站能耗分析服务、基站节能优化服务、节能设备选型服务、基站综合节能工程承接, 为通信业的可持续发展提供有力支撑。

通信基站通风冷却节能系统的研究 篇6

关键词：通信基站,通风冷却,可行性,尘降,节能

引言

我国通信基站数量庞大,仅中国移动的通讯基站数量就达35～40万个[1]。基站内存放着大量精密通讯设备,这些设备对环境要求较高,故绝大部分基站需要一年四季24h运行空调,耗能巨大。据统计,通信基站耗电占通信运营总能耗的73%,而基站空调能耗占基站总能耗的50%[2]。

通信基站空调的使用涵盖全年各个季节。在部分季节或时段,室外空气温度较低,可把室外的自然资源作为冷源,通过通风冷却的方式将基站内的热量带走,以达到降低基站内部温度和减少空调能耗的目的。然而现有的通信基站多为封闭式,极少进行通风换气,忽视在冬秋季节和夏季早晚时段对室外新风的利用,从而导致空调能耗的巨大浪费。本文以哈尔滨、北京、上海、广州和昆明5个城市为代表,分析通风冷却节能系统对温湿度环境、结露、洁净度和控制策略等方面的要求,并通过案例分析其经济效益。

1 基站机房环境要求

根据《YD/T 1821-2008 通信中心机房环境条件要求》可知,基站机房的温度要求为10～30℃;湿度要求为20%～85%(温度≤30℃,不得凝露);洁净度要求为:直径大于0.5μm的灰尘粒子浓度≤18000粒/L,直径大于5μm的灰尘粒子浓度≤300粒/L;通信机房内的温度、湿度的变化率应<5℃/h(不得凝露)。

据调查发现,目前我国绝大部分基站对空调的设置都比较随便,有的设置为制冷18℃,有的则设置为自动24℃,且全年开启,导致空调用电浪费的现象较为严重。

2 可行性分析

在冬季或室外温度较低的过渡季节,引入室外新风作为自然冷源为基站提供冷量是降低空调能耗的一种有效措施。胡伟[3]指出,当室外温度低于室内温度时,采用新风系统可有效降低空调能耗的同时,保证室内空气洁净度,达到机房环境要求。FCX系列分体节能空调[4]直接引入室外新风,没有传热损失,运行效率高。Shengwei Wang、Omar M.Al-Rabghi、钱康、董峰和邓晨冕[5,6,7,8,9]等都提出,利用自然新风为基站提供冷量可有效减少空调能耗,提高空调能效。文献[10]的节能测试结果表明,新风系统比隔离换热系统的节能效果好,但新风系统是将室外空气引入到室内,总是会将灰尘引入机房内,从而造成设备积尘,不利于设备安全运行,因此作者指出要根据实际情况选择节能系统。文献[11]指出,通风冷却节能技术可有效减少空调能耗,但同时也会带来如下问题:当室外温湿度过高或过低时,都会影响设备的正常运行;围护结构内表面也许会出现结露的现象;室外空气洁净度不够,对设备产生腐蚀等。因此,本文针对通风冷却节能系统可能产生的问题进行分析讨论。

2.1 温湿度环境

根据《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)规定,全国可划分为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和区。因此,文中从这五大区域选择5个具有代表性的城市进行自然冷源的分析。图1所示为5个代表性城市的全年温度分布情况。

由实验测试可知,应用通风冷却节能系统替代空调为基站提供冷量的温度要求为:室外温度至少比室内温度低3℃。又由文献[12]可知,防结露最低送风温度一般为10℃(实际可利用露点测试仪测试,一般在10℃左右)。虽然当室外温度低于10℃时,可先将空气加热至10℃后再送入室内,但计算发现,若室外温度低于4℃,加热空气的负荷比空调直接制冷的负荷还大。而且,将空气先加热再通入室内提供冷量,会使系统变得过于复杂,不易操作控制。因此,本文选择10～27℃的室外温度区间作为通风冷却节能系统的可使用时间域。

基站的湿度要求为20%～85%,则室外空气湿度低于20%时需要加湿,高于85%时需要除湿。陈育伟[12]指出,在严寒地区,室外新风加湿所需能量是新风系统节约冷量的2.5倍;而在华南地区,加湿所需能量是新风系统节约冷量的2～4倍。因此,为了避免加湿和除湿的能耗,本文只分析室外空气湿度在20%～85%的时间段。

5个代表性城市可行性温湿度区间累计时间如图2所示。昆明全年温湿度适中,累加的通风冷却节能系统的使用时间最长,为6082h,占全年总时间的69.4%;北京是通风冷却节能系统使用时间最短的区域,占全年总时间的34.05%。各区域通风冷却节能系统使用时间分别为:哈尔滨3030h,北京2983h,上海3949h,昆明6082h,广州4089h。

2.2 结露风险

基站围护结构内表面结露引起的滴水会对通信设备的工作造成影响,为此需要分析典型基站采用通风冷却节能系统时,各围护结构内表面结露的可能性。当围护结构内表面温度低于室内空气的露点温度时,才发生结露。根据文献[13,14,15]可知,围护结构内表面温度为:

undefined

其中,undefined

式中:qn—围护结构内表面温度,℃;

tn—室内计算的平均温度,夏季室内平均温度一般为28℃,冬季一般为24℃,取tn=24℃;

R0—围护结构总热阻,m2·℃/W;

αi—内表面换热系数,取αi=8.72W/(m2·K);

tsa—室外综合温度,℃;

tsh—室外逐时温度,℃;

I—太阳辐射照度,W/m2;

Ix—表面材料吸热系数,取Ix=0.7;

αw—外表面换热系数,室外风速为2.0m/s时,取αw=19.8W/(m2·K)。

围护结构内表面温度与室内空气露点温度的差值越大,结露风险越低。假设外墙为180mm灰砂砖加内外两侧各20mm的石灰砂浆(总导热阻为0.210m2·K/W),取内表面温度最低的北墙,根据Dest软件和Weather Online的气象数据分析计算可知:只有哈尔滨的围护结构内表面温度与室内的露点温度差出现负值,最小为-2.27℃,其他4城市的温差均大于0℃:北京最小温差为2.19℃,上海为5.22℃,昆明为8.41℃,广州为8.03℃。但哈尔滨围护结构内表面温度低于室内空气露点温度的时间不是通风冷却节能系统的可使用时间,所以对该系统的应用影响较小。由此可认为采用通风冷却节能系统引起围护结构内表面结露的可能性很小。

2.3 洁净度控制

基站机房设备对环境洁净度有一定要求,表1列出了基站设备的环境参数[11]和近几年哈尔滨、北京、上海、昆明和广州的气象参数。由表1可知,广州、昆明的空气质量比较好,只要空气过滤器的效率达到85%即可安全使用通风冷却节能系统。但上海、北京和哈尔滨等地方有些时间段会受室外空气尘降量的影响,使得使用通风冷却节能系统的可使用时间段缩短,特别是北京和哈尔滨,尘降量高达17.7mg/(m2·h)和19.75mg/(m2·h),即使空气过滤器的效率高达90%也无法保证室内空气的洁净度。因此,本文不建议哈尔滨(严寒区)和北京(寒冷区)采用通风冷却节能系统为基站供冷。

针对严寒区(哈尔滨)温度很低,湿度过小的情况,陈育伟[12]建议采用乙二醇—空气热交换器机组为基站供冷,这样既可以合理利用室外自然冷源,又可以实现等湿冷却。而针对寒冷地区,王景刚等[16]建议优先考虑采用板式换热器新风节能系统(即隔离换热方式)。

2.4 控制策略

通风冷却节能系统如图3所示。

利用温湿度传感器探测机房外的空气温、湿度情况,当室外温度低于设定值,高于室内温度的露点温度,室外空气相对湿度高于20%且低于85%时,开启进风单元的新风风门及离心风机,将机房外冷空气吸入机房,冷空气与机房内热空气进行热交换。同时开启排风单元的排风风门及轴流风机,排出机房内的热空气,并维持机房内一定的正压。机房外的冷空气被吸入时,要经过过滤器装置处理。同时,通过RS485/RS232/RS422总线和动环监控连接,通过不同的传输网络将数据上传到监控室,实现遥测、遥信、遥控:若室外相对湿度过高或过低时,关闭通风系统;当基站内温度低于15℃时,关闭通风系统,利用室内设备产生的能量提升室内温度;当机房内温度高于15℃而低于28℃时,不采用通风系统;当机房内温度高于28℃时,室外环境温度低于27℃时,开启通风系统,降低室内温度;当机房温度高于28℃且室外温度高于27℃时,启动空调系统降低室内温度。

系统安装在室内墙壁上,采用低位进风、高位排风的安装方式进行空气对流降温。进风口应尽可能处于背阴、凉爽处,排风口则安装在进风口的斜对角高位处。

系统设备应做好定期保养工作,以防过热而引起基站设备停机。预防维护周期根据季节和外部环境,通常为20天,不得超过2个月。

3 案例分析

3.1 基站现状

以面积为5m×5m、设备散热为4.35kW的通信基站为计算模型,室内温度设定为26℃。基站位于某建筑顶楼,无邻室,周围无遮挡。外墙采用24砖墙+聚苯板内保温,导热阻为1.616(m2·K)/W。设备与空调全年全天开启,室内绝大多数时间无人员活动,不考虑照明得热和人员得热。

3.2 基站冷负荷

利用Dest模拟可知昆明、广州和上海(本文不建议北京和哈尔滨采用通风冷却节能系统,因此不再分析其冷负荷)的冷负荷如表2所示:负荷最大的为广州(冬暖夏热地区),最小的为昆明(温和地区)。

3.3 经济效益分析

为了防止室内空气结露,同时为了避免空调频繁的开启从而影响其寿命,本文通风冷却节能系统按室外温度高于10℃并低于27℃,室外相对湿度高于20%低于85%时完全替代空调,其他时段空调单独运行计算,得其节电情况如表3所示。

由表3可知,昆明采用通风冷却节能系统后,其节电率最高,高达65.56%,同时广州和上海也分别达37.51%和41.80%,因此,这3个城市的基站采用通风冷却节能系统还是比较可行的。不过,考虑上海尘降量较大,应采用多层、高效的过滤机,并及时检查维护。

注:由于尘降量的数据缺乏,计算系统节电情况时没有考虑尘降量的影响。实际的节电率应该更低些,特别是上海,其平均尘降量已经大于10mg/(m2·h)。

4 结论

(1)虽然从温湿度环境的角度分析可得,通风冷却节能系统的可使用时间段为:哈尔滨3030h,北京2983h,上海3949h,昆明6082h,广州4089h,但考虑到尘降量的影响,不建议北京、哈尔滨等北方尘降量较大的城市采用该系统。

通信基站节能减排 篇7

随着电信事业的飞速发展,通信服务提供商(SP/ISP)扩大网络的投入,增加网络的覆盖,以期达到任何时间、任何地点、可与任何人沟通的效果。运营公司的移动基站、接入网站、模块局的数量不断增大,特别是移动基站的数量增加非常迅猛。为了节约,绝大多数的移动基站均采用无人值守,但这些通信机房里的各种电子设备,是需要在一定的温度环境下(机房环境国家标准GB50174-93规定长年机房温度为18℃~28℃),才能长期正常地运行,为了达到机房标准的环境温度,每个通信机房均配备了两台左右的空调,而这些空调长年处于开机状态。

由于通信基站站内温度的升高是因电气设备的长期运行发热为主导因素、而非站外环境温度所致。如一年四季均用空调来保持站内温度(主要是降温),则冬、春、秋三季及夏季的早晚时段的室外低温便可散热降温的有利条件被忽视,从而导致电能的无谓浪费、营运成本居高不下。因此,在保证通信机房温度、湿度、洁净度等达到要求的前提下,如何有效减少空调使用时间,降低耗电量,成为目前节能工作的重要课题。

本文收集了多年来针对基站耗能设备及多种节能途径的深入分析、实验、研究及对比,现将实现基站节能的多种方案与途径及其效果与利弊做一个分析,以期为通信运营企业的节能措施选择提供必要的参考与旁证。

2 基站新风热交换技术

2.1 方案原理

此方案是将基站内的热空气(被散热介质),通过站内的导流风机,将其强制导流进入一个散热器中,而散热器中的“散热介质”是从室外通过风机引入的空气。而“散热介质”经过散热降温后再流到基站内,去为通信设备散热,从而减少空调的开机时间(或提高空占比)而达到节能目的。散热器原理如图1所示,这是一种间接散热的方案模式。

2.2 特点和优势

(1)机房室内空气质量不受室外空气影响,可充分保证机房内洁净度和湿度要求。换热器采用隔绝式显热传热,室内外空气相互隔离,避免了室外空气对室内空气的污染,机房相对湿度、洁净度可充分保证。

(2)运行维护方便。除风机外,无任何运动部件。换热器不易积尘,拆装清洗维护方便,可有效降低运维成本和运维工作量。

(3)控制调节易于实现。根据室外空气温度的变化,通过风量调节,可满足机房负荷变化时的室内环境要求。

2.3 存在问题

(1)由于“散热”与“被散热”的稳态工作下温度梯度不大(只有3℃~10℃),换热效率较低,需在室内外温差较大条件下才能有效实现机房降温。

(2)通信机房节能技术改造应与机房原有空调系统有机结合,确保机房降温效果。

(3)应制定合理的运行控制方案,根据室内外温度变化情况合理确定空调设备、新风热交换系统的启停控制,避免设备频繁启动。

2.4 使用条件及场合

外界环境温度和通信机房设定温度应有较大温差(建议在10℃以上),适合在北方地区采用。

3 基站地下水冷间接散热器节能技术

3.1 方案原理

此方案实际与上一方案原理相同,是将基站内的热空气(被散热介质),通过站内的导流风机,将其强制导流进入一个散热器中,而散热器中的散热介质是从地下抽去的水(液体)。被散热介质经过散热降温后再流到基站内,去为通信设备散热从而减少空调的开机时间(或提高空占比)而达到节能目的,如图2所示。

3.2 特点和优势

(1)机房室内外空气隔离,解决了空气的温度、湿度以及洁净度等指标要求。

(2)与上一方案相比,该方案中由于“散热介质”是液态,而“被散热介质”为气体(空气),而液体的热力学指标“热焓”较大(与气体比较而言),可以迅速将散热器所吸收的热量迅速通过循环的水而排走,同时由于“散热”与“被散热”的稳态工作下温度梯度稍大(10℃~25℃),这样的传热效果和节能效果比起上一方案优越许多。

3.3 缺点

(1)由于“被散热”介质还是空气,它所能传导的热能有限,所以基站内的温度仍然还会不断升高,还需要开空调来强制降温,所以也影响了节能效果的体现。

(2)需要有水源补充,安装水冷系统设备。

(3)设备较多,增加维护工作量。

3.4 使用条件及场合

外界环境温度和通信机房设定温度应有较大温差(建议在10℃以上)。适合在中北方地区采用。

4 基站地下室缓冲直接风冷节能技术

4.1 方案原理

此方案是将基站内的热空气(被散热介质),通过站内的排风机组,将其强制排出基站,而散热新风是从地下室(缓冲散热区)通过防尘过滤等从室外直接取得。而地下缓冲散热区的作用不仅具有一定的降尘作用,还可降温。这样从地下抽出的新冷风进入基站为通信设备散热,从而减少空调的开机时间(或提高空占比)而达到节能目的。如图3所示,这是一种直接换热的方案模式。

4.2 特点和优势

(1)基站内的热空气不是靠传导或散热方式进行消化,而是由物理方式直接作强制排除而补充新的冷空气,热交换效率高,节能效果较为理想。

(2)排风机和送风机的位置可根据基站内的设备安装位置灵活设计,使得室内的空气流组织更适合热量交换,提高了节能效率。

4.3 缺点

(1)防尘问题不能彻底解决。

(2)地下室引风其湿度过大会影响通信设备,如控制湿度又影响节能,二者存在矛盾。

(3)需要开挖地下室,对基站附近地质条件有要求。

4.4 使用条件及场合

基站所处位置附近地质条件适合开挖地下室,土壤湿度不高,对机房湿度要求不敏感的地区。

5 基站新风缓冲防尘直接风冷节能技术

5.1 节能原理

此方案是将基站内的热空气(被散热介质),通过站内的排风机组,将其强制排出基站,而散热新风是从基站外(室外)通过防尘过滤和进风机组等从室外直接取得,这样直接引来的新风可以按室外湿度决定是否引风,保证引入的新风的湿度合适,不影响通信设备,从而减少空调的开机时间(或提高空占比)而达到节能目的,如图4所示。

5.2 特点和优势

该案中可见,基站内的热空气不是靠传导或散热方式进行消化,而是由物理方式直接作强制排除而补充新的冷空气。这种直接换热模式与间接散热模式有着本质的不同,所以节能效果也有巨大的差别和不同。防尘问题虽还不能彻底解决,但是可以找到一个既有理想节能效果又能在基站运行与维护的制度中可以解决的理想平衡点,不存在矛盾不可避焦点。可以通过理想的缓冲区概念和合理的防尘设备与设计将基站节能与其基站运营维护制度等有机结合,最大限度地降低节能成本。

5.3 缺点

(1)防尘问题不能彻底解决,需要频繁更换滤网。

(2)湿度控制问题无法很好解决。

(3)当室外温度高于室内要求温度时不能开启通风系统,需要开启基站内空调强制制冷,与室内空调控制配合工作,控制较复杂。

5.4 使用条件及场合

常年平均温度在24℃以下,气候比较干燥,且空气质量较好的地区。

6 改善电力功率因素节能技术

6.1 方案原理

空调设备是由电机驱动,而电机为感性负载,如图5所示。

回路系统的视在功率为:P1=U×I;(I=I1+I2)。

回路系统的有功功率为:P2=U×I×cosφ。

加入电容C后可以使得有功功率有所提高,即cosφ有所提高(一般应用范围是0.6~0.95),从而提高空调电机的使用效率,改善电机运行的过负载能力,同时由于电容具有一定的吸收冲击浪涌的作用,可以降低电机启动时的冲击电流,对电机可以起到一定的保护作用,也可以降低电机对其他电子设备的启动电磁干扰。

6.2 特点

由于回路系统的电力损耗主要体现在视在功率,加入电容不仅不能降低视在功率,甚至还会有所增加。所以严格意义上讲这种方案应该是一种改善设备性能的好措施(增效措施),而不是节能措施方案,在电气设备的设计与制造中就应该考虑进去的一种技术保障内容。在此应正确认识增效与节能间的有机关系。

7 热管热交换节能技术

热管是给一种用于传热的蒸发-冷凝装置取的名称。在热管中汽化的潜热是通过管内工质在蒸发段蒸发和在冷凝段冷凝来传递的,而工质的闭路循环则是依靠毛细作用或重力来实现的。通过热管可以将热量从一端迅速传递到另一端,其导热能力为已知任何金属导热能力的数千倍。在众多的传热元件中,热管是人们所知的最有效的传热元件之一。它是依靠自身内部流动工质的相变来实现传热的元件。它可以将大量的热量通过很小的截面进行远距离传输而无需外加动力。

热管型基站热交换系统主要由下列装置构成。

(1)室内热交换装置。其功能是将室内空气中的能量通过热管上的翅片与热管传递的冷量连续地进行交换。必要时还可通过风扇强制换热。

(2)热管装置。其功能是通过热管的运行使得储能水箱中的冷量与基站机房内的热量不停地进行交换。

(3)蓄冷装置。其功能是储蓄一定量的冷量,保证热管正常工作所必须的温差,同时具有隔热功能,防止外部热量传入。

(4)散热装置。其功能是在蓄能箱外界温度合适时,及时将蓄能箱中的热量散去,同时还能阻止外部热量的倒灌。

使用热管热交换技术的优势如下:

(1)设备运行稳定,节能效果明显,能很好地调节基站温度,满足基站对环境温度的要求;

(2)该设备技术是靠微重力、毛细管力完成排热工质的系统循环,不必靠压缩机驱动,可靠性和稳定性相对较高;

(3)提高室内循环风量,充分排热,解决换热死角问题,优化基站环境控制需求;

(4)使用该设备后,大大降低原有空调工作时间,延长原有空调使用寿命,降低空调的更换频率,节省空调采购投资及维护费用;

(5)避免直接引入室外空气的污染问题,同时也避免直接引入室外空气方式的湿度难以控制问题;

(6)与采用换热方式相比,该设备技术可实现更低的换热温差,显著提高节能效果,更加易于使用和维护。

使用热管热交换技术的缺点:

(1)在室外温度较高时,热管热交换系统无法使用,需要开启室内的空调强制制冷;

(2)热管热交换系统初投资较大;

(3)系统需要根据现场的不同环境作详细设计,安装工艺比较复杂。

8 结束语

通信服务行业节能减排路径分析 篇8

关键词：通信行业,节能减排,绩效分析,现状分析,CO2排放,耗电量分析

一、引言

2015年, 我国大部分地区经历有史以来最严重的雾霾侵袭, 北京历史上首次启动了空气重污染红色预警《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出, 要积极应对全球气候变化, 坚持减缓与适应并重, 主动控制碳排放, 落实减排承诺, 增强适应气候变化能力, 深度参与全球气候治理, 为应对全球气候变化作出贡献。

据测算, ICT行业对全球变暖的直接贡献值约为2%至2.5%, 其中电信业务约占25%。通信行业作为国民经济的支柱产业之一, 一直处于快速发展的态势。我国通信行业虽然单位GDP能耗较小, 但总量巨大。近年来, 国家主管部门对通信行业节能减排工作十分重视。国务院国有资产监督管理委员会在对央企经营业绩考核中, 把电信运营企业列为了关注类企业, 提出了量化的考核目标, 明确地把通信运营企业的节能减排指标作为企业负责人考核的重要项目;工业和信息化部也在全力推动通信业节能减排工作, 已将通信行业节能降耗列入工业和信息化领域“十二五”规划预研课题。我国通信行业节能减排已经刻不容缓。

二、国内通信行业节能减排现状

(一) 通信行业节能减排现状总述

据通信行业企业社会责任报告披露, 2013年温室气体排放总量为22.79百万吨, 2014年温室气体排放总量为24.30百万吨, 2015年中国移动和中国联通两家企业温室气体排放总量为21.71百万吨, 温室气体排放量呈现逐年增加的趋势, 国内通信行业的节能减排绩效不明显, 通信行业作为中国鼓励发展的行业, 每年的经济绩效也呈现逐年增加的趋势, 所以在企业快速发展的过程中, 也带来了一系列环境问题, 国内通信企业仍然面临着巨大的减排压力。

(二) 通信行业CO2排放量现状分析

1. 三家运营商CO2排放量年增长趋势

中国移动2014、2015年CO2排放量均出现增长趋势, 且增长率增加明显;中国联通2014年CO2排放量较2013年有所下降, 2015年出现上升趋势;中国电信2013、2014年均出现增长趋势, 增长率稍微增加, 增加不明显。可以看出三家运营商的CO2排放量基本处于增长状态, 中国移动增长率最高, 中国联通和中国电信在控制CO2增长上稍有成效, 我国通信行业在控制CO2排放上仍具有较大潜力。

2. 三家运营商CO2排放量分布

2013~2014年, 三家运营商CO2排放占比整体结构并未发生巨大变化, 中国移动占比最多在54%-56%左右, 中国电信占23%, 中国联通占21%~23%左右, 通信运营商CO2排放量一半来自于中国移动, 剩下两家运营商承担另一半排放量, 中国移动面临着巨大的减排压力。

(三) 通信行业耗电量现状分析

1. 三家运营商耗电量年增长趋势

中国移动2014、2015年耗电量呈现逐年增加的趋势, 增长率在12%~17%左右, 且增长率呈现逐年增加的趋势;中国联通2014、2015年耗电量呈现逐年增加的趋势, 增长率在3.08%~8.49%左右, 增幅较小;中国电信2013、2014年耗电量呈现逐年增加的趋势, 增长率在4.82%~7.26%左右, 增幅较小。可以看出通信行业耗电量仍呈现逐年增加的趋势, 控制耗电量增长上仍然存在较大的潜力。

2. 三家运营商耗电量分布

2013~2014年, 三家运营商耗电量占比整体结构并未发生巨大变化, 三家运营商基本处于各占三分之一的水平, 共同承担节约能源的重担。

三、国内通信行业节能减排主要措施

(一) 注重节能减排制度规划管理

国内通信行业节能减排注重节能减排的管理, 中国移动自2007年起启动了以节能减排为核心的“绿色行动计划”, 经过多年的实践探索, 逐步走出了一条企业与环境和谐共生的绿色之路, “绿色行动计划”每年做出管理承诺, 制定指挥方针, 策划实施与运行, 并进行检查与纠正, 管理评审工作, 形成了节能减排工作闭环管理;中国联通以节能减排规划为指引, 以控制能源消费总量增幅为目标, 结合网络瘦身、光纤改造等专项工作, 加大管理节能力度, 强化能耗对标管理;中国电信持续加强“规划-预算-考核”的绿色管理, 编制节能减排滚动规划, 梳理能耗现状, 开展行业对标, 挖掘节能潜力, 有序安排节能减排工作, 制定预算, 制定综合能耗总量年度控制目标, 将指标细化分解, 纳入对各级企业负责人经营业绩的考核。

(二) 提倡日常管理节能

国内通信行业注重自身日常管理节能, 提倡绿色办公, 推进电子化采购, 节约了大量耗材、人力和时间成本, 在营业厅推行无纸化营业, 建设节能、环保、高效、安全的新一代业务办理模式, 提倡纸张双面打印, 电子办公, 推广电子账单等;加强物资循环利用, 包括优化报废物资处置和回收商管理流程, 完善利旧商店平台的利旧信息查询功能, 对已完成报废手续的不可用物资进行定期处置, 通过有相关资质的回收企业处置废旧物资, 减少物资回收过程中对环境的污染等。

(三) 推进老旧设备退网

国内通信行业起步较早, 设备的使用寿命较长, 但早期的通信设备耗电大, 耗能多, 给环境带来了巨大影响, 通信企业主动承担社会责任, 主动推进老旧设备退网。

2014年, 中国电信贯彻落实工业和信息化部2014年公告《高耗能老旧电信设备淘汰目录 (第一批) 》, 全面梳理传统固网的老旧设备, 制定专门的淘汰计划和实施意见, 加大退网力度, 采取的主要措施有跨部门协同制定老旧设备退网规划, 确保客户有序向新网络平稳迁移;加强新技术的宣传, 引导客户向新网络迁移;引入市场化机制, 鼓励各级企业盘活退网设备和闲置资产, 充分挖掘现有资源能力, 节约退网成本;发挥人才技术优势, 通过网上平台分享老旧设备退网的具体经验, 及时解决重大和疑难问题。

中国联通加快光纤改造和老旧设备退网, 利用老旧设备退网的碎片空间, 进行机房整合提高利用率。2015年, 随着光改, 下电PSTN设备和DSLAM设备, 腾退接入机房, 实现电能节约。

(四) 促进第三方节能

随着通信行业节能技术的成熟以及推广范围的扩大, 国内通信行业在自身节能管理上更加难以创新, 在注重自身节能减排的同时, 注重打造绿色供应链, 从设备全生命周期 (生产、运输、使用和回收) 入手, 持续降低设备能耗和排放, 推进通信产业的绿色发展。

中国移动在《2015年社会责任报告》里将打造绿色供应链作为环境部分单独的一部分, 可见其对供应链节能减排的重视。中国移动从节能分级、绿色包装、终端回收三个方面入手打造低碳供应链。在节能分级上, 在七大领域制定节能分级标准, 推动制造商提升设备智能化和集成度, 引导供应商创新, 牵头编制《基站及基站控制器节能分级》行业标准, 推动全行业节能;在绿色包装上, 在对通信设备和IT设施进行采购时, 我们要求供应商从物流运输防护、环境安全、回收利用和循环再生等方面积极推进包装材料轻量化, 通过绿色环保包装材料的广泛使用, 达到节约木材资源、减少废弃物排放的环保目标, 实现循环经济效益;在终端回收方面, 组织终端厂商、渠道商、回收厂商等在中国移动自有渠道体系内, 面向客户提供终端以旧换新服务。通过引入回收厂商作为合作伙伴, 对客户持有的旧手机进行估值回收, 帮助客户实现旧手机的价值变现, 减少旧手机闲置造成的资源浪费乃至环境污染。

(五) 绿色采购

通信企业的耗能主要为设备耗能和空调耗能, 针对设备和空调耗能, 中国电信2014年下发《采购物资质量检测管理办法》、《采购评价检测实施细则》、《采购检测原始数据记录规范 (试行) 》等制度, 编制和更新156类产品检测规范。落实质量检测、供应商考察评估流程及检测原始数据记录应用机制, 强化绿色供应评价。

中国联通持续推进绿色采购制度, 在设备采购技术规范书中明确规定设备能耗标准和节能功能要求, 将设备的能耗、节能产品认证、辐射指标等作为重要采购指标进行评价。

(六) 为其他企业提供绿色解决方案

国内通信行业在自身节能的同时, 充分发挥自身在ICT领域的技术优势, 将创新的绿色解决方案与环境管理的迫切需求相连接, 通过助力环境管理、提升传统行业节能减排效率, 为全社会的节能减排做出贡献。

中国移动通过以“e通卡”为积分和兑换载体, 用信息化手段创新了垃圾分类家庭积分奖励工作;推出“蓝天卫士”高清视频监控平台, 通过利用农村基站资源, 在铁塔顶端架设高清网络球机, 对周围进行可见光、红外线监控, 并经网络将信号传回, 实现对农村大范围区域内的24小时远程监控和管理, 为防止秸秆焚烧和农村环境整治提供了有力支撑。

(七) 推广节能技术

依据通信网络结构与能耗分布特点, 现阶段各大通信运营企业主要在核心设备、机房环境控制、供电系统与建筑材料等方面采取相对成熟的节能技术开展节能降耗。

中国联通强化技术节能对节能减排的推进作用, 在通信机房、接入网机房等重点领域, 因地制宜推广新风、热管等一批节能效果好、投资见效快的节能技术在网应用, 提高节能技术应用覆盖率, 确保节能效益;开展轻资产及节能降耗新技术研究, 推进轻资产及节能建网。大力提升数据中心能源使用效率, 加强可再生能源利用和分布式供能, 切实降低碳排放和水资源消耗, 有效控制有毒有害物质排放及使用, 推进自然冷源技术、新风制冷、机房余热再利用, 各数据中心PUE (能源使用效率值) 控制在1.6的范围内。

中国电信持续推进节能减排技术改造, 加快平台整合共享, 运用云计算技术实施平台云化, 对网络运营进行改造, 包括智能通风改造, 智能换热改造, 开关电源休眠技术, 高压直流设备。

四、国内通信行业节能减排分析

(一) 节能减排潜力巨大, 节能减排效果不明显

通信行业CO2排放量和耗电量都呈现逐年增加的趋势, 增长率也呈现增加的趋势, 节能减排效果不明显, 通信行业存在巨大的节能减排潜力。随着4G网络的发展成熟, 通信行业市场也逐渐打开, 在市场扩张的同时应该注重节能减排并行, 确实保证节能减排能落到实地, 提升节能减排效果。

(二) 节能减排举措从推广节能技术转向节能减排管理

通信行业重点在于节能减排制度规划管理、绿色采购、绿色办公、推进老旧设备退网, 为其他行业提供解决方案等, 通信机房、数据中心和基站的节能技术依据地区气候的不同而因地制宜, 各地存在较大差距。从近年的社会责任报告来看, 三家运营商的重点转向了节能减排管理的披露, 积极建设能源监控平台, 完善节能减排管理制度, 注重节能减排的管理。

(三) 重点仍在自身节能上, 社会节能意识欠缺

中国仍处在发展中国家的行列, 通信行业通信技术突飞猛进, 通信产业成为全世界发展速度最快的产业之一。在中国国内, 国家对节能减排的控制重点仍在制造业、化工业等使用一次能源的企业上, 对通信行业节能减排限制较少, 我国通信企业主动承担社会节能减排责任, 目前主要从自身节能入手, 较少关注消费者使用企业产品对环境带来的影响以及企业自身为社会其他企业节能减排可以带来的贡献。

(四) 清洁能源覆盖范围少

我国通信行业企业目前在汽油、柴油原料商仍有较大消耗量, 使用清洁能源较少, 英国电信 (Bigger Thinking) 2016年已经实现世界范围的公司可再生能源覆盖率达到95%, 并预期2020年可再生能源覆盖比例达到100%, 可见国外通信企业对清洁能源的重视。

五、结束语

我国经济社会各个行业的节能减排工作, 已成为调整经济结构、转变增长方式的突破口和重要抓手, 而发挥通信信息技术优势的通信行业的节能降耗更是其他行业高效节能减排的有力推手。通信行业节能减排具有全局战略的重要性与自身可持续发展的紧迫性, 通信行业的能耗高速增长态势不容忽视, 且我国通信行业节能减排潜力巨大。我国通信行业应该积极主动承担社会节能减排责任, 不断完善节能减排管理制度, 建设完善能源监控平台, 大力推广节能技术的使用, 扩大清洁能源的使用范围, 提高社会节能意识, 将节能减排落实到日常工作中。

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