張崇立

（中國移動通信集團(tuán)黑龍江有限公司七臺河分公司, 七臺河 154600）

隨著通信建設(shè)的快速發(fā)展，能源需求不斷增大，中國目前有超過150萬個移動通信基站，電耗排名全國前16位，同時市場競爭激烈，各通信運營業(yè)務(wù)日益競爭加劇，有效縮減運營成本費用是大勢所趨，因此，通信設(shè)備的節(jié)能降耗是一個迫切需要解決的問題。下面從通信核心機(jī)房和通信基站機(jī)房兩個方面分析通信節(jié)能方案。通信能耗占比分析見圖1所示。

1 通信核心機(jī)房節(jié)能方案措施

七臺河共計2個核心機(jī)房，分別安裝大型空調(diào)多臺，設(shè)備都是無間歇連續(xù)24 h工作，大量熱量在運行過程中產(chǎn)生，而通信電子設(shè)備的安全運行溫度范圍為25℃～35℃。為了保證機(jī)房設(shè)備的正常工作，就需要使用空調(diào)全程監(jiān)控來調(diào)節(jié)機(jī)房內(nèi)熱濕環(huán)境。

1.1 精細(xì)管控方案

第二生產(chǎn)樓供熱設(shè)計電供熱，6 000多平方米各個房間安裝多臺溫控電暖氣供熱，特別進(jìn)入冬季，電費幾倍增加。實際維護(hù)中采取人工現(xiàn)場管控電暖氣（3月和11月），特別是核心機(jī)房全部關(guān)閉，其他設(shè)備房間在能保障正常通信狀態(tài)下合理調(diào)低溫控設(shè)備，效果明顯初步。預(yù)計全年節(jié)省6萬余元；有這類核心機(jī)房的可以參照管理。

圖1 通信能耗占比分析

1.2 合理梳理空調(diào)送風(fēng)方案

核心機(jī)房因設(shè)備不斷安裝，改變了空間結(jié)構(gòu)，致使嚴(yán)重影響空調(diào)出風(fēng)循環(huán)效果，降低了空調(diào)效率，首先我們根據(jù)設(shè)備位置和空調(diào)排風(fēng)口位置擬定風(fēng)的流向，對空調(diào)出風(fēng)口進(jìn)行優(yōu)化，封閉因設(shè)備阻擋的送風(fēng)口，這樣可以加大其他送風(fēng)口送風(fēng)壓力，在其他送風(fēng)口安裝合理導(dǎo)風(fēng)板，同時在遠(yuǎn)離空調(diào)對面安裝小型風(fēng)扇配合風(fēng)向帶動循環(huán)，最大程度保障風(fēng)向合理降低設(shè)備溫度，此方案簡單操作，改裝費用低，而效果明顯，適合有同類型核心機(jī)房借鑒。

1.3 多臺空調(diào)科學(xué)合理管控方案

核心機(jī)房因設(shè)備多和面積大，需要多臺空調(diào)同時工作，因不是一期工程一起建設(shè)安裝，并且后期設(shè)備不斷增加及位置限定，空調(diào)間會互相內(nèi)耗（每臺空調(diào)根據(jù)自己設(shè)置的感應(yīng)溫度工作，自動鎖定溫度范圍，因安裝位置較近和風(fēng)流向等原因就會出現(xiàn)相互干擾各自的感應(yīng)溫度）。實際維護(hù)中，采取各空調(diào)劃小單元方式即每臺空調(diào)劃出其控制范圍，有目標(biāo)地進(jìn)行控制，在各自范圍內(nèi)安裝感應(yīng)器，這些感應(yīng)器去指導(dǎo)控制各個空調(diào)工作，這些感應(yīng)器統(tǒng)一由一套監(jiān)控系統(tǒng)控制（可以利用動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)），這樣可以利用計算機(jī)自動控制技術(shù)對各個空調(diào)統(tǒng)一指揮，做到溫度控制區(qū)域精確管控，合理開啟各個空調(diào)工作時限，不會因空調(diào)間自身原因內(nèi)耗，做到每臺空調(diào)聯(lián)動控制運行狀態(tài)來確保恒定的機(jī)房溫濕度，這樣節(jié)省很多不必要的能源內(nèi)耗，事半功倍效果明顯。

以上實施方案中，在不改變機(jī)房空調(diào)設(shè)置的情況下，機(jī)房溫度下降4℃，后逐步提升空調(diào)出風(fēng)溫度，從16℃提升至22℃，并關(guān)閉一臺空調(diào)，保持機(jī)房溫度低于26℃，空調(diào)用電電流下降20 A，預(yù)計全年可節(jié)省電量6 500 kWh，節(jié)省電費5.4萬元。

1.4 利用冷空氣換風(fēng)節(jié)能方案

北方進(jìn)入冬季是天然冷源，核心機(jī)房安裝換風(fēng)系統(tǒng)可以利用冬季自然冷空氣交換解決設(shè)備高溫問題。難點是核心機(jī)房空氣潔凈度要求較高；不能有任何灰塵、雜質(zhì)，否則影響設(shè)備運行。空氣過濾系統(tǒng)以及定期專人檢查更換是關(guān)鍵。有條件的機(jī)房可以考慮安裝換風(fēng)系統(tǒng)更換目前的常規(guī)空調(diào)。

2 通信基站機(jī)房節(jié)能方案措施

根據(jù)實際維護(hù)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場測算統(tǒng)計移動通信基站耗電量占運營商總消耗電量的70%以上。對基站能耗優(yōu)化是整體通信機(jī)房節(jié)能優(yōu)化的關(guān)鍵。

2.1 通信基站空調(diào)節(jié)能方案

現(xiàn)在通信基站空調(diào)一般都是分體機(jī)基本沒有考慮按照基站負(fù)荷和通信設(shè)備運行特性而特殊設(shè)計，又因目前基站維護(hù)結(jié)構(gòu)基本24 h長期制冷。據(jù)統(tǒng)計，中國移動的通信業(yè)務(wù)電能消耗中，基站能耗約占73%，而基站空調(diào)能耗占基站總能耗的46%，每年耗電100億度。目前空調(diào)的節(jié)能方案有空調(diào)機(jī)組節(jié)能如變頻空調(diào)、高能效空調(diào)，冷媒添加劑、包括智能通風(fēng)、自然蒸發(fā)空調(diào)、熱管換熱器、井水空調(diào)等，另空調(diào)室外機(jī)還可以安裝隔熱板，可以有效減少夏季高溫時日照對空調(diào)室外機(jī)的影響，提高室外機(jī)工作效率。

合理設(shè)定空調(diào)溫度：可以適當(dāng)提高基站設(shè)定溫度，只要確?；驹诜€(wěn)定運行溫度范圍內(nèi)，同時結(jié)合電池保護(hù)箱，一樣能達(dá)到節(jié)能降耗的效果。每提高基站溫度2℃左右，空調(diào)能耗將降低5%，同時可以利用基站監(jiān)控系統(tǒng)接入遠(yuǎn)程控制空調(diào)，根據(jù)季節(jié)實時監(jiān)控和優(yōu)化空調(diào)設(shè)定溫度來節(jié)約能耗。

2.2 保溫方案

基站通信設(shè)備的“保溫”，進(jìn)入寒冬以往都是安裝電暖氣或開啟空調(diào)加熱以確保基站正常室溫，浪費大量能源。我們可以給設(shè)備“穿衣服”，冬季可以利用機(jī)柜本身熱量自給自足，用阻燃物料進(jìn)行保暖，電池組安裝保溫箱等，溫度要求高的設(shè)備單獨安裝小型一對一加熱設(shè)備。進(jìn)入夏季高溫：給基站房屋安裝防曬服，有效反射高溫。在屋頂安裝隔熱層，能有效阻擋陽光直射帶來的輻射熱，從而降低基站熱量。采用屋面隔熱后，基站圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量大約降低20%（采用空調(diào)負(fù)荷計算軟件計算得出）。

2.3 機(jī)房簡易換風(fēng)節(jié)能方案

在實際維護(hù)過程中，根據(jù)北方春秋寒冷季節(jié)，對通信機(jī)房節(jié)能技術(shù)測試、評估，自主研發(fā)出一套基站換風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)是利用機(jī)房內(nèi)外的溫差進(jìn)行交換，確保機(jī)房設(shè)備在合理溫度區(qū)間穩(wěn)定運行，充分利用自然免費資源達(dá)到機(jī)房降溫的目的，環(huán)保同時又延長了空調(diào)壽命，電能消耗和營運成本明顯降低。

通風(fēng)系統(tǒng)主要是由室內(nèi)有源風(fēng)機(jī)、室外防水無源風(fēng)機(jī)、溫度控制器、室內(nèi)防蟲網(wǎng)、室外百葉窗防雨透風(fēng)口和安裝配件線纜等組成。在基站背陰面低處開取進(jìn)風(fēng)口安裝風(fēng)機(jī)向室內(nèi)引入室外冷空氣。在基站房頂安裝無源風(fēng)機(jī)排出熱空氣增加防蟲網(wǎng)，防止基站吸入昆蟲；增加溫度控制器，延長風(fēng)機(jī)使用壽命、保持基站內(nèi)溫度為設(shè)備最適宜工作的溫度范圍，設(shè)備較多的基站通風(fēng)不順暢，安裝通風(fēng)管對設(shè)備精確送風(fēng)降溫。

2.4 新能源方案

現(xiàn)在綠色能源被廣泛應(yīng)用，如太陽能和風(fēng)能，在一些偏遠(yuǎn)并且引電困難其地方可以考慮應(yīng)用太陽能和風(fēng)能互補(bǔ)應(yīng)用（如覆蓋高速公路、鐵路的小型基站），這樣就節(jié)省了大量長距離引電費用和后期維護(hù)成本。

2.5 基站通信設(shè)備智能關(guān)斷節(jié)能方案

目前很多智能通信基站設(shè)備都有自動控制功率等功能，即在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量降低時，將不處理業(yè)務(wù)的板卡、功能單元進(jìn)行斷電或休眠，從而降低設(shè)備的功率，達(dá)到節(jié)能的目的。還可以通過采用軟件控制閑時載頻關(guān)斷技術(shù)、時隙關(guān)斷技術(shù)以及業(yè)務(wù)量分配優(yōu)化等措施能夠降低耗能。

2.6 分布式基站方案

目前移動通信已經(jīng)大量采用比較成熟的分布式基站技術(shù)，是把基站分為基帶單元（BBU）和射頻拉遠(yuǎn)模塊（RRU）兩部分，用光纖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的饋線將射頻部分拉遠(yuǎn)，可以減少由饋線導(dǎo)致的損耗約3 dB，使基站消耗的功率大幅降低。拉遠(yuǎn)單元可以采用自然散熱技術(shù)，能夠節(jié)省溫控能耗，占地面積小，安裝快捷，可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)覆蓋、城區(qū)站址困難區(qū)域、熱點覆蓋等場景。實際維護(hù)中微站、居民小區(qū)適合。

2.7 設(shè)備替換和管控方案

開展老舊設(shè)備更新，更新18臺專用空調(diào)，空調(diào)能效比從2.5提升至3.3，根據(jù)環(huán)境、溫度變化動態(tài)空調(diào)運行狀態(tài)，優(yōu)化機(jī)房空調(diào)氣流組織，對已退網(wǎng)設(shè)備及時關(guān)閉供電（TD-SCDMA和優(yōu)化載波），對已退網(wǎng)拆除局站并及時進(jìn)行供電戶號銷戶，優(yōu)化和關(guān)閉、更換開關(guān)電源設(shè)備，合理減少了直流負(fù)載。

2.8 電費精細(xì)管控方案

對每個基站設(shè)備進(jìn)行劃小單元用電測量和比對最大額定功率，制定出每個設(shè)備單元用電模型，包括載波配置、空調(diào)配置、整流器配置、主設(shè)備類型等，根據(jù)模型和同類型基站對比就可以預(yù)估基站用電費用，減少低冒跑漏現(xiàn)象發(fā)生，對電量高單價基站進(jìn)行改造（主要是轉(zhuǎn)供電加價）：一整改為電業(yè)局直供電，二改不了的進(jìn)行拉遠(yuǎn)或者替換小型用電設(shè)備，減少用電量就間接減少了用電消耗。

3 結(jié)束語

以上這些都是在實際維護(hù)工作中不斷總結(jié)出來的一些簡單易操作但效果明顯的通信節(jié)能方案，還有很多需要在實際維護(hù)應(yīng)用中不斷改進(jìn)和完善。