本刊記者│魯義軒

直面ICT能耗挑戰(zhàn)，中興通訊提出新能源方案強調管理

本刊記者│魯義軒

運營商網絡已經從原來的大規(guī)模擴張轉向精細化運營的階段，基站的節(jié)能改造被視為重點課題，這也直接關系著運營成本的降低。

與運營商、政府和商業(yè)3種開展Wi-Fi運營的方式不同，在流量急速增長和基站數量隨之極速增加、運營商IDC不斷擴張和升級的當下，如何降低網絡能耗、提升能源效率，成為ICT快速發(fā)展之路上不得不重視的課題。針對ICT領域能源利用現狀，近期中興通信在其發(fā)布的一份最新行業(yè)報告中著重提到了能源趨勢。據中興通訊能源產品規(guī)劃首席科學家胡先紅稱，2016年電信運營商市場和政企市場都對能源技術提出了新的需求。

據他介紹，在運營商市場目前有兩大能源趨勢：一是移動寬帶已從城市逐步向城鎮(zhèn)和偏遠區(qū)域覆蓋發(fā)展，這些區(qū)域市電情況較差甚至無市電，采用太陽能為主的新能源或混合能源供電方案呈現急劇上升趨勢；二是隨著基站的小型化和室內化成趨勢，基站的整體功耗呈現逐步下降趨勢，新能源供電方案的安裝和應用逐步簡單化，具有TCO優(yōu)勢的新能源供電方案需求逐年上升。

而在政企市場，能源短缺以及全球污染等問題，使得各國政府加大對新能源發(fā)電和應用政策支持。許多國家提出大型光伏并網發(fā)電方案，以及結合不同區(qū)域的環(huán)境特點采用分布式發(fā)電。同時，一些特定的缺電地區(qū)，離網的太陽能應用如太陽能路燈、太陽能戶用電源、太陽能揚水系統(tǒng)得到更多應用，給這些地區(qū)的能源利用帶來很多便利。

精細化運營趨勢下的能源需求

運營商網絡已經從原來的大規(guī)模擴張轉向精細化運營的階段，基站的節(jié)能改造被視為重點課題，這也直接關系著運營成本的降低。據悉，造成站點及網絡的能耗高企的原因，通常是由于無市電站點大量柴油機的使用、室內站點空調的高能耗、站點多種能源的混合應用等。針對這些問題，中興通訊都已提出相應油機蓄電池混合方案、油機太陽能混合方案等，其能源產品也已在國內三大運營商和國際上Telefonica、Telenor、AM、MTN、Bharti、Teliasonera、ET、T-Mobile(USA)等運營商網絡中廣泛應用，其可再生能源在52個國家為超過75家運營商及其他行業(yè)市場客戶服務。

中興通訊能源產品包括通信電源和混合能源兩大類。事實上，早在3年前中興通訊兩類產品就以超過30%的市場份額連續(xù)5年持續(xù)穩(wěn)居中國通信能源市場占有率排名第一，并在國內電力、鐵路、交通、金融以及國際鐵路、安全網、農網、教育等領域有廣泛應用。

針對目前全球以及國內運營商數據中心、機房在節(jié)能減排上的舉措，中興通訊從其創(chuàng)造性的“能效矩陣”角度提出，無論是接入機房、核心機房還是數據中心，節(jié)能減排的技術主要是在能量的產生、轉換、傳送和消耗4個環(huán)節(jié)進行方案優(yōu)化，且每一環(huán)節(jié)均需要綜合考慮。

“對于新建機房，惟有從整體出發(fā)進行系統(tǒng)設計，綜合考量每一個環(huán)節(jié)的效能對系統(tǒng)的影響，方可實現真正的節(jié)能減排；對于已有的機房，推薦電源改造+機房分區(qū)溫控+新風技術，在提高能量轉換效率的同時使得機房空調開機率降低80%，從而可協(xié)助運營商以更低成本有效地實現整體節(jié)能的目標；此方案已得到國內三大運營商規(guī)模應用?！焙燃t給出新建機房和機房改造的不同建議。

同時他強調，數據中心節(jié)能減排主要從建筑節(jié)能、運營管理和能源效率3方面入手。目前中興通訊在能源效率方面已有深入研究，包括機房熱管理技術、模塊化UPS和混合能源利用等，已經協(xié)助全球多個區(qū)域運營商實現低成本整體節(jié)能的目標，為全球降低碳排放做出了巨大貢獻。

基站電源的改造升級

因數量龐大，基站能耗大約占整個網絡能耗支出的70%，這使得運營商在基站能耗的管理上需要下更大的功夫。對此，中興通訊提出了包括SDR BTS、室外基站、智能新風、電池地埋、恒溫電池柜、電源改造在內的綜合節(jié)能改造方案，最高可使基站能耗降低60%。

而數據中心的能耗目前也占到整個網絡能耗的6%左右，中興通訊提出了圍繞改善機房布局、精確送風、制冷改造和電源系統(tǒng)改造等幾個方面的能源方案，經實測，可降低0.25PUE，實現節(jié)能32%左右。

談及基站能耗的改善，胡先紅舉了一個例子。中國移動自2007年在巴基斯坦開始CMPak網絡建設以來，面臨著巴基斯坦機房供電條件差、環(huán)境條件惡劣甚至部分機房選址根本沒有電力供應的問題。大部分機房依靠柴油機發(fā)電，不僅運維費用很高，而且油價不穩(wěn)定也給運營商帶來很大風險。但是巴基斯坦全境具有豐富的太陽能資源，并且太陽能發(fā)電成本逐年下降，使其在電信網絡規(guī)模推廣具備了一定的條件。2010年中國移動巴基斯坦子公司CMPak采用了中興通訊無線基站電源綠色改造方案。該項目主要為CMPAK無線網絡中中興、華為、愛立信等基站設備提供綠色電源。中興通訊根據CMPak網絡現實條件，并依托其在海外大量的太陽能項目實施經驗，為巴基斯坦CMPak設計了一套完整的“太陽能+市電+油機”混合供電解決方案。在該方案中，中興通訊率先在行業(yè)里采用新一代模塊化MPPT功能的太陽能控制器以及經過仿真優(yōu)化的太陽能組件布局設計。該控制器提高了供電系統(tǒng)轉換效率，減少項目初始配置成本，并在站點不增加面積的情況下，實現直接由傳統(tǒng)供電方式向新能源供電方式切換。中興通訊獨特的太陽能方案設計不僅降低了初始投資，而且大大加快了項目實施進度。

無論是國際還是國內運營商，都在基站電源的升級上投入了更大的關注。在中興通訊看來，未來基站電源的發(fā)展趨勢主要體現在以下3個方面∶ 一是通信基站設備從2G、3G發(fā)展到4G，基站電源需要滿足更多新的應用場景需求，如室外天臺應用、室外抱桿應用、室內壁掛應用、拉遠應用等；二是基站電源需符合節(jié)能減排的需求，除了電源本身具備綠色節(jié)能的特性，需要引入可再生能源系統(tǒng)，如太陽能、風能等供電系統(tǒng)；三是電源產品生命周期擁有成本（TCO）要達到最優(yōu)，即初期的設備采購成本和后期的運行維護費用的最優(yōu)化。

根據基站電源的未來發(fā)展，中興通訊已開展了比較深入的研究，逐步推出了相應的產品和方案，如Mini機房產品、全系列室外基站電源系統(tǒng)、3G室內分布基站電源系統(tǒng)、風/光/市電/油機綜合一體化電源系統(tǒng)等，并在不斷推出符合發(fā)展趨勢的新產品、新方案。

編輯｜魯義軒 luyixuan@bixintong.com.cn

Q&A

中興通訊能源產品規(guī)劃首席科學家胡先紅

《通信世界》：從供電環(huán)節(jié)來說，密集城區(qū)和偏遠地區(qū)、數據中心和小基站等不同場景，是否對供電方案提出了不同的要求？

胡先紅：密集城區(qū)通常出現多家運營商集中特點，市電好、基站功耗大、采用鐵鋰電池的一體化解決方案保證供電可靠性，減少工程占地；偏遠區(qū)域覆蓋主要以小基站為主，既要考慮市電狀況，同時也需考慮防盜以及不易維護的特點，通常采用集成鐵塔、免維護的太陽能供電方案，既保證了供電持續(xù)性，同時考慮防盜和工程維護問題。

《通信世界》：對比之下，運營商的數據中心、基站機房是否對能源方案提出的需求更多？

胡先紅：數據中心和基站機房的重點是保證可靠性的同時，降低整體功耗，太陽能微網應用也成為數據中心節(jié)能的主要措施。

《通信世界》：在通信網絡的智能化、云技術的大規(guī)模應用趨勢下，如何有效提升能源效率降低消耗？

胡先紅：目前，云技術的網絡能源管理系統(tǒng)已被各大運營商規(guī)模應用，通過能源管理系統(tǒng)的精細化管理可以大大降低運維費用和能源消耗。能源互聯網的發(fā)展也是建立在智能化、云技術的基礎上，實現能源的共享互聯。

《通信世界》：在節(jié)能和降耗方面，中興通訊有哪些技術已被廣泛應用，以及推出了哪些新方案？

胡先紅：（1）中興通訊高效的電源轉換效率，可提升整流模塊效率98%，提升太陽能模塊效率98%，支持高低效模塊混插和多種模塊混插，支持平滑擴容升級。（2）中興通訊提出的統(tǒng)一混合能源控制，實現了太陽能、風能、市電、油機等多種能源混合控制，多種電池智能充放電管理，提高了新能源應用和站點整體效率。（3）中興通訊的智能溫控系統(tǒng)、系列化高溫電池應用，為基站整體功耗下降起到了關鍵作用。