浅谈通信行业的节能减排技术

2011-03-26牛威李俭兵

电信工程技术与标准化 2011年7期

牛威，李俭兵,2

（1 重庆邮电大学通信新技术应用研究所，重庆 400065；2 重庆信科设计有限公司,重庆 400065）

节能减排是一项系统化工程，在推进节能减排工作中，应该注重系统化推进，构建节能减排体系，力促从上到下提高认识，真正把节能减排工作落到实处。根据目前通信行业的现状，下面从节能减排的思想、节能减排的措施、节能减排的管理三个方面论述节能减排的应用。

1 节能减排的思想

根据目前各通信行业的现状，主要应从以下三个方面进行节能减排工作：

第一，网络运营节能减排：主要从机房维度、业务维度方面分析能耗现状，建立节能减排目标及思路。

第二，综合管理节能减排：主要从采购、办公综合管理方面分析能耗现状，建立综合管理节能减排目标及思路。

第三，营销及服务节能减排：主要从电子渠道、信息化服务、渠道用房等方面分析能耗现状，建立营销及服务节能减排目标及思路。

针对上面的思路，节能减排的策略原则如图1所示。

图1 节能减排的策略原则

2 节能减排的措施

2.1 通信网络

目前通信网络设备IP化程度不够，设备耗电量较大。局点设备容量偏小，单位能耗较高。原有设备能耗较高。设备利用率有待提高。基站点多面广，地理条件多样，建设能耗较高。基站单位能耗较高。

采用新技术，实施网络设备IP化进程，节约耗电量月20%左右。采用能耗较低设备，对能耗较高的设备根据设备年限逐步退网和替换。逐步整合设备能力，提高设备利用率。根据基站情况，采用不同的节能减排技术进行新建和改造。

2.2 基站主设备

对于现有基站主设备，可以采用载频智能关断技术。载频智能关断技术与PC的待机/激活模式类似，利用待机模式控制无线设备，降低整体能耗。具体做法是根据业务量情况关闭功放或整个载频模块，从而降低功耗。

此种技术重点使用在郊区、农村及偏远地区，由于电荷过高导致的电力故障多的基站上使用该技术；在断电情况下，使用该技术也可延长设备的工作时间。

2.3 通信机房

目前通信机房的通风措施都已退化，不能够起到良好的通风效果。采用良好的通风技术可以起到良好的通风效果。主要有以下几种。

2.3.1 精确送风节能技术

精确送风可以分为下进风和上进风方式，所谓下进风方式，就是在机柜底部开一个可调节风量的进风口，将架空地板下的冷空气输送到机柜前面专门冷气通道而不流失；而上进风方式从气流组织原理上基本与下进风方式相同，唯一不同的进风口设在机柜顶上。精确送风方式的优势在于实现了定点、定量输送冷气，大大减少了冷气的浪费。更重要的是，精确送风方式实现了冷、热气流通道完全分离，在一定程度上颠覆了传统机房环境温度的概念。

通常在任何高发热量的大型机房均适用。通过实验证明将机房送风方式改为精确送风后能节能约30%左右。

2.3.2 智能通风节能技术

智能新风系统根据室内温度按高低梯度分布规律，通过进出风口位置的高度差，利用空气对流的原理，由风扇组引入机房外部经过过滤的较低温度的空气，与室内热空气交换后并排出室内的热空气达到降温的效果。该节能技术对室外空气的湿度、洁净度有较高要求，适合用于常年室内外温差不小于3℃、空气相对湿度小于70%、空气质量高的区域。

2.3.3 热交换节能技术

热交换技术由两套独立的循环风道组成，室外冷空气经过管道，进入室内换热器与强制循环流动的室内热空气通过特制形状的金属换热芯体进行热量交换，从而降低室内温度。该节能系统的最大特点是本身不带任何制冷元件，且室外空气不进入机房。该技术适用于空气质量不高，但常年室内外温差不小于5℃的区域。通过实验：2010年对IDC机房做热交换节能技术改造。目前已安装4套智能热交换设备，每套投资9000元，平均每个基站节电3263度，平均节电率为50%。

2.4 基础配套

2.4.1 基站空调远程管理

利用基站动环监控系统的电力采集模块，实现对机房内动力设备的消耗情况实时采集。通过温度传感器实时收集室内温度，采集空调控制温度，根据温度情况和电源设备的供能情况，远程控制空调温度，实现对基站温度的远程设置。加强电能结算的实时性，降低人工成本，提高电能管理工作的效率和自动化水平。大大降低了空调能耗及日常维护工作量。

2.4.2 空调添加剂

空调系统内的冷冻油一方面可以润滑机械，另一方面又会有少量进入到循环管道中并黏附在管道壁上，生成一种油膜，随着空调使用年限的增加，油膜组织会越来越多，极大地阻碍了空调的热能交换，导致空调能效降低。在空调内部添加空调添加剂可以消除这种油膜，减少空调压缩机的磨损，从而提高空调运行的效率，达到节能的目的。

2.4.3 定制一体化空调

定制空调将传统机械制冷空调和智能通风（或热交换）节能设备融为一体，兼具机械制冷与自然冷却的功能。

节能一体机通过智能控制系统，根据室内外温度变化，运行制冷模式和自然冷却模式。在冬季以及春秋季节温度较低时充分利用室外空气中的冷量，通过直接引入新风或换热的手段对室内进行降温。

2.5 开关电源模块休眠

开关电源整流模块智能休眠功能，是一种通信电源中通过整流模块的冗余控制的节能技术，在通信电源系统多模块并联工作时，根据系统实际负载动态调整工作模块数量，使其它并联模块进入休眠状态，从而使系统总电能损耗减小到最小值。

休眠状态的整流模块数量可根据负载的变化而动态调整，当负载增大到一定值时，可自动唤醒休眠模块，保证整体输出容量。同时还可以通过软件设置整流模块的休眠时间和休眠次序，使各整流模块轮换休眠，维持各整流模块工作时长的平均，提高各模块的使用寿命。

图2 不同负载率时效率表

从图2效率曲线可以看出，通信电源设备的效率随着负载率的增加整体呈上升趋势。整流模块的负载率（模块的输出工作电流/模块的额定电流）越高、其工作效率越高，能耗损失越小。

同时，监控单元可对工作整流器、休眠整流器实行定期的开关转换，保证各模块的工作时间和待机时间基本一致，以保证所有模块均匀老化，具有相同的工作寿命。

表1 电源系统休眠节能测试结果

表1为在网运行的某型通信电源系统通过节能改造后，实际配置210A系统，在不同负载率条件下节能前后的效率比较和节能效果测试数据，从测试结果可看出，采用休眠节能技术后，电源系统效率得到明显提升且在不同负载率下保持较平稳的状态。因此休眠节能技术达到了控制系统在不同负载条件下工作在最佳效率点实现能耗降低的目的。