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标题: 移动基站节能排热建议方案  [查看完整版帖子] [打印本页]

时间:  2009-6-30 17:37
作者: 零点眺望     标题: 移动基站节能排热建议方案


移动基站节能排热建议方案
——
分离式热管排热系统
一、前言

中国的通信行业也和中国经济共同迅猛发展,通信的普及需要大量的基站建设,基站的能源消耗和节能问题早已引起通信行业的普遍关注。这同时影响着运营的成本和人与环境的可持续发展,基站节能早已势在必行。
二、基站的能源消耗现状

近年来,随着全国通信网络规模和用户规模不断扩大,通信企业设备运行的耗电量已经成为不断增加的重要成本。在众多的用电成本中,基站空调电费支出所占比例较大。根据资料统计分析,平均每个基站空调的电费支出约占整个基站电费支出的一半左右,空调成为基站机房中的主要耗电设备。
因此,如何降低空调用电的开支,成为通信企业迫切需要研究的重要课题。

对于基站这类几乎全年都需要向外排热的场所,全年运行空调能耗很大。采用正确、合理的综合解决方案可以有效减少空调的运行时间,在节约空调用电的同时延长空调的使用寿命,提高能源利用率,保护环境,减轻国家能源的供需压力。
三、基站用热管排热系统方案
在保证基站主设备的正常运转的情况下,基站的能源消耗大部分来自于空调的电力消耗。但同时由于中国的电力紧张,经常性的断电和停电事故会导致机房温度超温,主设备无法正常工作。经常性的开启造成了空调制冷能力的下降,寿命的急剧缩短或压缩机损坏。
热管排热系统方案节能原理是:以较小电耗的排热装置代替传统压缩机制冷,通过自然温差换热方式而非强制的制冷方式带走室内高强度发热量,全年大部分时间内小功率排热装置可以满足使用要求,少部分夏季炎热天气仍需使用专业空调。

分离式热管排热系统应用于信息机房,将承担原有专业空调大部分时间的排热任务,因同样排热量要求下热管式装置耗电功率较小,从而起到显著的节电效果。
3.1常规空调系统和热管排热系统的原理

信息机房、基站业务设备的核心元件发热量大,必须采取冷却措施使核心元件控制在正常工作温度范围内(一般表面工作温度为30-50℃)。目前有两种解决方案,如下。
(1)常规方法。通过专业空调压缩机工作,先制得5℃冷水,冷水换热得到20℃左右冷风,经风道到元件表面时风温为26-28℃并冷却元件。此种空调方案经多个换热环节将热量导到室外,工作温差达27℃,实际有效工作温度仅7℃。
(2)热管式排热装置原理。通过“室内强对流换热+热管导热”三个环节,将元件表面散热量传室外。此种方案可利用最低5℃的室内外温差。
3.2热管排热系统节能的原因

热管排热系统相比常规空调方式节能,主要原因是省去空调设备主要制冷耗电部件——压缩机。排热能力相同的热管式排热装置和常规空调同时工作,热管式电耗仅为常规空调的1/8-1/10。热管式排热装置采用自然循环,室内外温差5℃以上(室外低)时均能正常工作。
分离式热管排热设备优势
1、
设备运行稳定,节能效果明显,能很好的调节基站温度,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。
五、分离式热管排热设备的适用范围
1、分离式热管排热设备是针对电信运营商现有基站散热量专门生产的节能型产品,适用于各种基站(具体见产品样本)。
2、设备适用于各种建筑结构类型,砖混、彩钢,民宅,临建,安装与常规空调安装一样简单方便。

六、经济性分析及回报周期
1、针对常年需要制冷类型基站
以中国移动某高尔夫球馆基站为例,该站建筑保温相对较好,与当地运维人员沟通过,该站空调常年为制冷模式,根据当地气象局提供的天气资料,在室内温度设定28℃时,热管排热设备可运行时间为7000小时左右,每年大概可以节省15000元左右,针对常年需要制冷基站,2年不到即可收回投资成本。
2、针对冬季无需制冷基站类型
河北辖区内部分基站平均空调制冷时间为每年6000小时,热管设备可工作时间大概为每年4500小时,根据基站内散热量不同每年可节约电费7000-12000元之间,成本回收大概需要2-3年。
3、节省空调更换购置及常年运行维护费用
热管排热设备设计使用寿命可达15年以上,安装排热设备以后大大降低原有空调的更换周期和维护费用。在热管排热设备使用周期内,节省空调更换的费用及节约的空调维护费用每个基站大约为3-5万元左右
丰热管排热设备价格表
  
序号
  
  
型号
  
  
单价(元)
  
  
室内机尺寸
  
  
室外机尺寸
  
  
 
  
  
1
  
  
S2000
  
  
/
  
  
730*350*700
  
  
730*350*670
  
  

  
  
2
  
  
S3300
  
  
/
  
  
920*350*870
  
  
920*350*900
  
  

  
  
3
  
  
S4000
  
  
/
  
  
920*380*900
  
  
920*380*870
  
  

  
七、经济效益与社会效益展望

1、经济效益
河北地区按改造10000基站,平均每个基站按每年节省10000元,热管使用寿命15年,一个站改造平均一次性投入XXX元计算。
  
初投资
  
  
15年直接投资收益
  
  
15年节省空调购置及维护收益
  
  
15年总收益
  
  
X亿元
  
  
15亿元
  
  
3亿元
  
  
148亿
  

2、社会效益
1)降低公司运营成本,实现新的利润增长点,提高公司核心竞争力
2)响应国家制订的《节能减排综合性工作方案》
3)掌握通信运营节能核心技术
4)争当通信行业节能排头兵,树立责任型的企业形象

5
)使用期内折算节约标准燃煤70万吨,减少二氧化碳排放200万吨,减少二氧化硫排放2.5

时间:  2009-7-1 11:02
作者: hjsmile

:)
时间:  2009-7-2 15:18
作者: 零点眺望     标题: 节能减排 上海移动一年为上海攒1065万度电

节能减排 上海移动一年为上海攒1065万度电
2009-06-19 16:49作者:别特出处:Yesky责任编辑:俞磊

【天极上海6月19日消息】在盛夏用电高峰即将到来前夕,据了解,作为央企中节能减排的一般企业,中国移动上海公司宣布今年将为上海节电1065万 度,单位业务量能耗水平较2008年下降12%,“十一五”期间将累计下降40%,同时投入节能减排专项资金2400万元用于配套设备的节能改造。
  据了解,中国移动上海公司贯彻落实科学发展观,践行企业社会责任,力争以一般企业“做出不一般的成绩”,2008年全年实际节约用电1294万度,单位业务量能耗水平(度/ERL)较2007年下降5%,预计“十一五”期间将累计下降40%。
  技术创新是中国移动上海公司实现超额完成节能减排任务的法宝。据测算,通信机房用电量占公司九成,是公司的“电老虎”。中国移动上海公司对通信机房设施进行专门改造,采用热管技术、智能换热系统等新技术降低功耗。目前已建成355个物理基站内的热交换设备与10个热管空调,到今年年底预计将建设热交换设备600个与100个热管空调,总量达到1065个。按照新建的基站热交换设备节电25%计算,中国移动上海公司一年预计将节电1065 万度,用实际行动实践“绿色环保”理念。
  中国移动上海公司不仅在自身节能上下功夫,还利用“移动信息专家”的自身优势,用信息化创新手段促进社会资源消耗降低。2008年中国移动上海公司顺利推进无线城市建设,与所有区(县)政府正式签约,共同推进社会信息化,建成WLAN热点1000余个;联合摩托罗拉等共同开发移动智能仓管通,利用移动网络实现物流全过程精确无纸化记录。通过移动通信技术的应用,中国移动上海公司有效促进社会资源的节能减排。
  记者还了解到,中国移动2008年节能减排成功案例被入选为联合国全球契约“关注气候变化行动”年度优秀案例。与此同时,中国移动还成为气候组织(The Climate Group)中国区的首批成员,并获得了“2008 年中国绿色IT 行动先锋奖”。
时间:  2009-7-2 15:20
作者: 零点眺望     标题: 热管技术在移动通信基站环境控制中的应用及节能研究

热管技术在移动通信基站环境控制中的应用及节能研究         2008-12-31

    登记号 20080280

    登记日期 2008-05-13

    成果名称 热管技术在移动通信基站环境控制中的应用及节能研究

    完成单位 中国移动通信集团广东有限公司、清华大学

    研究人员 江亿 郑川 杨文俊 魏庆芃 李震 夏建军 王鑫 龙智 赵勇 朱海天 苏晓亮

    研究时间 2006.11   至2008.05

    鉴定单位 广东省科学技术厅

    鉴定日期 2008.05.08

    简介

    虽然我国经济高速增长,但是能源缺口越来越大。2006年,国家提出要在国内生产总值增长8%的同时,实现国内生产总值能耗降低4%。所以,建设节约型社会,把现在的由能源推动型发展,演变为科技推动型发展将是今后经济发展的方向。

    通讯机房使用大量的空调设备,保障了通讯设备的正常运行。而空调系统的能源消耗已成为通讯企业的主要运营成本。例如移动通讯公司在广州的机楼有近十个、基站上千个,年电费近一亿元,主要消耗在通讯设备和空调系统设备上,其中空调系统占总电耗的50%左右,能耗水平高,节能潜力大。可以说,降低机房空调的运行费用,可以有效的降低企业的运营成本。所以,要在保障用电安全和机房环境符合运行要求的前提下,最大限度的节约能源消耗。

    本项目首先对测试研究了机房各类功能设备的散热量,各个传热环节的实际温度、温差、热阻等情况,机房各层环境空间的空气流动状况,空调系统设备的实际工作状况和基站耗电情况等基本信息,并以此为基础,分析现有空调形式下,影响空调能耗的因素,能源消耗哪些环节,哪些方面有节能潜力,确定了机房环境控制方案的研究方向。

    在测试分析的基础上,经过综合比较,本项目选取了机房节能的热管式散热方案。目前降低机房空调系统能耗的途径很多,例如优化送回风方式、利用自然冷源、优化控制技术等,但存在着诸如维护成本高、节能效果不明显等缺点;分离式热管系统通过特殊的管网连接方式,可保证热管内各部分循环工质温度基本相同,机房内外空气温差不高于某数值,保证机房内温度低于设备要求环境温度的上限,并以其能耗低、清洁且易于制造、易于维护等优点,成为机房空调系统的首选方案。本项目于2007年4月在实验室搭建了实验系统,分别对自然对流式和强迫对流式分离热管系统的性能进行了测试。测试结果表明,该换热方式应用于基站散热是可行的。

    基于以上的研究和分析,项目组在中国移动广东广州公司的HN基站现场安装了一套热管散热设备。该设备试运行了一段时间,运行结果良好。2007年9 月,HN基站安装了热管系统后,试运行至今,,空调机未再启动,仅依靠热管系统保障基站的散热,基站室内外温差基本保持在5-8℃左右。热管系统能耗仅有原空调系统的1/4,环境控制能耗下降75%。
时间:  2009-7-2 15:26
作者: 零点眺望     标题: 信息化推动企业节能增效

信息化推动企业节能增效

发表时间:2009-05-18 17:31:51.0  作者:魏洪栋  

■本报记者   魏洪栋

   企业是社会财富的创造者,同时也是环境资源的消耗者。企业要实现可持续发展,必须持续降低生产、服务过程能源和资源的消耗,提高环境保护水平,打造生态型企业。为了节能减排中国移动广东公司推出了“绿色行动计划”,实施十大工程以信息化推进工业化促进产业结构调整,推动企业节能减排。广东移动总经理徐龙说:“绿色就是信息化,倡导并促进构建绿色环境、绿色GDP、绿色服务、绿色管理,减少能源消耗。”

  节能降耗从打造“绿色基站”开始。移动通信网60%以上的电能消耗来自基站,为响应节能减排号召,进一步降低基站运营成本,广州移动率先开展了基站节能研究。工作人员发现,基站最初的电源容量设计一般都留有一定冗余,部分基站实际只使用了20%的网络容量,而正是那部分冗余容量造成电能消耗。广州移动经过监测控制程序的修改,在输出满足负荷需求时使冗余的电源模块处于“休眠”状态,实现了开关电源工作的智能化工作模式的转变。该技术节省了电费支出,还延长了设备使用寿命。同时广东移动还在基站中采用了热管技术,能耗仅有原空调系统的1/4。以降低基站空调耗电为突破口,成功地寻找到了基站节能的良方,在已经改造成的“绿色基站”中,目前整体节电率超过10%。通过这些技术改造,广东移动在基站中降低了能耗、降低了成本。

  信息化项目助力中小企业节能增效。在自身节能降耗的同时,广东移动、广东电信也通过政务信息化、企业信息化等项目助力社会各界提升信息化指数,降低工作能耗提升工作效率。目前,广东移动为中小企业提供了各种信息化产品针对服装、陶瓷、家具、物流等行业量身打造信息化应用。今年,广东移动将向全省中小企业提供20万个“ 中小企业信息化服务包”,服务包为中小企业信息化量身定制了信息化新方案,包括商务领航、号码百事通、企业邮箱、网络传真、全球眼、宽乐通信业务等,有效解决了中小企业面临的规模不足、创新能力欠缺等问题。广东电信还针对中小企业资金有限、IT技术人员缺乏的现状,有针对性地提供信息化培训、设备租赁、服务外包等服务,协助中小企业进行信息化导入,提升了中小企业的信息化程度。预计总投入超过1.2亿元,将会有力地推动广东中小企业提高效率、降低成本。

  “城管通”政务信息化首牵深圳城管。利用城管通、城管执法、城管多媒体报料等一系列的信息化产品,推动城市管理的全民参与进程。据了解,城管部门的城市管理响应速度大幅提升,案件平均处理时间由以前的100小时/单缩短为现在8.6小时/单,城管信访量大幅下降。深圳移动与公安部门合作的“警务通”项目,利用卫星定位和基站定位技术,结合警用GIS平台开发了“移动警务管理系统”,使社区巡逻民警的管事率和群众见警率大幅提高,对路面警情和突发事件实现了快速用警,社会治安防控综合效益凸显。
■ 责任编辑:中小企业IT采购
时间:  2009-7-2 15:38
作者: 零点眺望

广州联通:基站空调节能改造实例
2009年6月22日 15:11    通信世界周刊    评论(0)   
作 者:朱恒 庾耀全

    中国联通广州市分公司运行维护与互联互通部 朱恒

    中国联通广东分公司 庾耀全

    中国联通广东分公司下发了关于节能降耗的通知之后,中国联通广州市分公司运维部根据实际情况,针对原有500套科龙空调设计的散热面积(只有单排冷疑铜管)不足,容易造成压缩机运行电流过大、偷停和制冷效果差等现象建立节能项目小组进行了空调节能项目的改造和试验,经过两个阶段的测试显示,初步实现了 20%的节能效果。

    广州联通目前在网运行的3匹空调都是采取双排冷疑管设计,只有科龙空调(因成本控制)采用单排散热设计,散热面积过小影响制冷效果,本次改造试验是通过增加一级(水冷)方式,增加空调的散热面积,达到降温、降压和增加制冷效能的作用。

    基站空调改造方案

    适合改造的空调机型主要是联通在网运行的3匹科龙KF-71LW/NY型,适合改造的基站类型主要包括地面(平地)站和天面站点,本次具体改造和试验工艺如下。

    1.将压缩机的高压排气管出口切断,重新焊接一条10m长的直径10mm的铜管,其中6m长的铜管弯成盘管形式放置在一个25升容量的容器上。本次试验选用25升容量容器主要考虑市面现有容器高度(排水位)适合基站室内机的排水高度。循环换水原理主要依靠室内机蒸发器通过热交换产生的冷疑水进行循环。按图1、2所示。

    2.工程人员将10m长铜管的另一端焊接到冷疑器的入口,焊接铜管后需要对铜管进行包扎套管的处理。

    3.焊接铜管后需要进行加压试漏和抽真空处理的工序。工程人员经过试压和抽真空处理后加入适量的R22氟利昂雪种(在原有标称重量的情况下,每增加一米的铜管需要增加冷媒20g/m),将室内机(蒸发器)的排水管接到25升的容器上,利用热气向上的原理,室内机排出的冷水流入容器上进行一级散热(所用的储水罐是临时代替物)。

    4.使用原有的冷疑器进行二级散热,通过一级和二级散热降低热能、减少运行时间和提高空调的效能。

    5.本次改造项目需要工具:电压表;电流表;压力表;铜管切割器;真空泵;铜焊焊接器;D24P多参数监测数字记录仪;数据记录电脑一台。

    空调改造的测试方法和结果

    本次试验项目的测试分两个阶段进行测试。

    第一阶段利用深圳市聚奥能电子科技有限公司生产的D24P多参数监测数字记录仪进行24小时在线实时记录方式进行测试。

    第二阶段是对3个不同环境类型的基站进行整改,在同一个机房、相同发热设备的情况下,悬挂电度表一对一,即同时在未经整改的和经过整改的空调上各悬挂一个电表,进行用电对比。

    通过第一阶段运行时间和运行电流试验数据的对比分析工程人员得出结论,即:A空调的运行时间、运行电流的峰值和平均值都比B空调的运行时间、运行电流的峰值和平均值较高;A空调的运行电压的峰值和平均值没有B空调的运行电压的峰值和平均值平滑;从运行耗电量试验数据的对比结果来看,A空调的运行耗电量比B 空调的运行电压的峰值和平均值要高。

    由此,通过空调耗能的计算公式得出结论,经过改造的B空调比未经过改造的A空调节能27%!

    在空调改造的第二阶段中,工程人员对3个不同环境类型的基站进行了整改,在同一个机房、相同发热设备的情况下,悬挂电度表一对一,即在未经整改空调A和经过整改后的空调B上各悬挂一个电度表进行了用电对比。

    测试结果显示,位于南湖山庄的B空调比A空调在11天的时间里能耗节省了35%,在133天的时间里节省了24%;位于朱村横郎的B空调比A空调在12天的时间里能耗节省了30%;位于白云金盘的B空调比A空调在16天的时间里能耗节省了28%,在131天的时间里节省了26%。

    改造费用和经济效益

    广州联通的空调节能改造费用初步预计700元/台,涉及改造的空调数量为500台,空调整改总费用约35万元。如果是批量整改通过招标或比价,改造费用将会有所降低。

    从经济效益上来看,单台3匹空调一年所耗费的电费为:

    2.205(3匹空调单台功率,单位千瓦)×24(小时)×50%(按压缩机运行的50%计算)×70%(减除停机时间)×1元(每千瓦电费)×365天=6760.53元/年/台。

    整个地市机房的500台空调一年所耗费的电费约338万元。

    空调节能整改后节电率达20%,由此可推算单台三匹空调每年可节省电费1352.1元,按此计算,广州联通整个地市机房涉及改造的500台空调1年就可以节省用电成本67.6万元,5年可节省338万元!

    按500台空调整改费用需要35万来算,广州联通只需7个月时间就可以收回所有整改费用的成本!

    遗留问题的改善及建议

    1.由于本次改造工期较急,空调改造使用的储水罐是临时代替物,在以后的改造中广州联通需要定做一个密封的箱体,进水管在箱体的底部,排水管在箱体的上部(利用热气向上的原理),避免水浸在空调间造成蚊虫滋生。

    2.本次节能改造试验只是针对科龙空调(单排散热设计)进行,并没有针对其他(双排散热设计)品牌空调进行试验,在下一阶段广州联通将对其他品牌的空调进行节能改造试验。

    3.本次节能改造试验数据的采集时间较短,通过延长下一阶段的数据采集,广州联通将详细分析空调节能改造项目的实际效果。

    针对中国联通各分公司根据目前在网运行的科龙空调,特别是在平地站和天面站点上运行的科龙空调,笔者建议相关工程师对这类空调分阶段进行节能整改,以便于对该整改项目各实际运行参数进行验证,通过验证后再进行批量整改,以达到节能降耗的目的。
编 辑:高娟
时间:  2009-7-2 15:40
作者: 零点眺望

三大通信厂商论基站节能:降耗核心问题聚焦
2009年07月01日09:44 [我来说两句] [字号:大 中 小]
来源:通信世界网

  作 者:鲁义轩 李学博

  本期主持:本刊记者鲁义轩 李学博

  本期嘉宾:

  爱立信(中国)通信有限公司无线产品部产品经理杨延兴

  诺基亚西门子通信客户方案经理霍志军

  华为技术有限公司

  编者按:基站节能已经成为目前通信系统降低能耗的重要手段,设备提供商在此过程中所扮演的角色至关重要,本期专题特邀请行业内在绿色基站建设方面有着丰富经验的设备厂商代表,在基站节能的核心问题上谈谈各自的观点和看法。

  《通信世界》:移动通信基站由BTS设备、天馈系统、传输设备、整流器、蓄电池组、交流配电屏、变压器、空调、环境监控等组成,所以基站节能目前的重点是基站系统设计、通信设备、机房环境和配电系统的几个方面的节能。在这几个方面,设备提供商有哪些节能建议和措施?

  华为:对于运营商和设备商来说,绿色移动网络的部署是一项复杂的系统工程,而非简单的降低网络能耗。绿色移动网络应该同时满足节能、节材、节地、节人力的多重需求,在减少CO2排放的同时节省总运营成本,实现绿色环保与经济效益的双赢目标。

  绿色移动网络主要从以下三个方面实现:基站主设备需要应用高效数字功放、智能关断等各种新技术,引入分布式基站、多密度载波、大容量基站等新产品,支持更低的能耗、更灵活的部署,可软件升级支持多种制式,实现硬件的最大化重用,最大化节省长期投资;在机房和站点的建设上,需要通过对基站进行智能通风改造、直通风应用、自然散热等方式,降低机房对空调的要求,采用一体化机房,达到降低能耗的目的;在能源上,应积极利用太阳能、风能和沼气等绿色洁净能源,实现基站零排放。

  杨延兴:爱立信在基站节能方面采用“软硬一起抓”的策略,在软件方面采用基站节能软件使现网已经安装的基站实现软件节能,在硬件方面通过射频拉远、高效率供电模块以及柴电混合供电、更高的环境温度适应性、创新型环保管塔等措施实现降低能耗。

  霍志军:诺基亚西门子通信在基站节能主要关注基站设备、基站和天馈系统设计和机房环境等几个方面。

  基站本身的软硬件设计是整个系统实现节能的核心,优秀的基站设计不仅能使基站本身能耗降低,而且还能减少馈线损耗,降低设备对机房环境的依赖。诺基亚西门子的FlexiBTS平台就是这样一个产品系列。

  FlexiGSM和WCDMA基站通过先进的硬件设计使设备的集成度成倍提高,再加上动态功放关断、BCCH优化等软硬件功能,可以使基站的功耗大大降低。随着多载频功放技术(MCPA)技术的引入,将使FlexiGSM基站的集成度进一步提高,并使GSM/WCDMA/LTE多模一体化基站的设想变为现实,Flexi多模基站的节能效果可提高40%。

  FlexiBTS平台的另一个特点是模块化设计,支持全天候工作,可灵活地进行室外安装,能在-33。C到55。C的温度下工作,防尘,防水,不需要空调设备,进一步为运营商降低了运维成本和能耗。即使用于室内型站点,也可以最大程度地降低对机房环境系统的依赖,减少空调的使用。除了基站和天馈系统外,诺基亚西门子通信在机房环境系统的节能方面也有成功的应用。我们可以为运营商提供一整套基站环境节能解决方案,包括:纳米材料一体化机房;高效直流精密空调(带自由冷却装置,优化降温方式);电力接口及管理单元(电源利用率高达97%以上);基于工程相变材料(PCM)的热管理系统,降低空调使用,节约电力消耗;电池保温柜以及制冷机;内外封闭式热交换系统(保证内部空气质量和湿度,维护成本低廉);配套设备的集中管理和监控系统等。

  《通信世界》:可再生能源的利用,如何体现在基站节能方面?

  霍志军:诺基亚西门子通信积极推动可再生能源在基站上的应用,在国外使用太阳能和风能的基站比例越来越高,在国内,我们和中国移动合作进行了太阳能基站的商用,并进行了经济效益和社会效益的价值分析。

  可再生能源将主要应用于那些远离公共电网的农村或山区基站,经测算当基站到公共电网的距离超过5公里时,使用太阳能供电节省的电费和市电接入费用将超过建设太阳能电源系统的成本,运营商将从中获得经济效益。

  更重要的是,电信服务企业应从保障社会效益的角度出发,减少温室气体排放,抑制气候变暖是全球最重要的环保议题,2007年由基站耗电引起的二氧化碳排放已超过600万吨,在有条件的地方推广使用绿色的可再生能源,将有效降低二氧化碳的排放。

  杨延兴:爱立信在可再生能源方面做了广泛的应用研究与实践,比如在尼日利亚利用生物能源实现无电地区的基站供电;在印尼、马来西亚应用太阳能实现射频拉远基站的供电,利用风能实现爱立信管塔混合供电等。

  华为:风能和太阳能是大自然馈赠给人类取之不竭、用之不尽的宝贵能源。随着世界性能源危机的日益严重,这一类再生性能源越来越受到人们的关注。伴随着技术的成熟,风能和太阳能逐渐被应用于通信领域。

  以华为承建的中国移动青海公司的绿色GSM网络为例,青海省位于中国西北地区中部,地处青藏高原东北部,全省均地处高原,属于高原***性气候。这种气候主要有以下两个特点:太阳辐射强、光照充足,年日照2500小时以上,是中国日照时数最多、总辐射量最大的省份之一;风能资源丰富,青南高原西部及祁连山地中、西段,年平均风速均在4米/秒以上,青南高原中、西部、柴达木盆地以及青海湖周围和海南台地南部地区,全年风能可用时间在5000小时以上。华为在青海利用风光互补供电系统为多处基站提供了电能供应,该系统利用太阳能和风能的互补特性,获得比较稳定的电能输出,是具有较高性价比的一种新型能源供应系统,无需支出原料成本,而且在太阳能组件和风力机的寿命范围内,几乎不需要进行维护。

  《通信世界》:节能不能以牺牲通信系统的安全作为代价,在设备提供商看来,基站节能与基站通信系统的安全保障如何协调?

  杨延兴:我们完全同意这种说法,不能为了节能而牺牲通信系统的可靠性为代价。例如有些机房为了一味减少空调能耗而将设置温度调的较高,这在短时期内是不影响设备正常工作,但是长期会对设备寿命、电池系统寿命产生恶劣影响,最终导致加速设备更换,这样反而浪费了投资,最终浪费了能源。

  此外,节能不单单是设备本身的事情,在整个运营管理上都要有节能意识这样才能做到在产品整个寿命周期内做到节能,这点往往是运营商容易忽略的。

  华为:华为于2007年底推出了ITS系列绿色环保机房解决方案,ITS为客户提供完整的机房解决方案,可集成所有配套设备和网络设备,具有快速部署、低能耗、低TCO、高可靠性等特点。ITS1000和ITS2000两种机房相互补充,无使用场景限制,适用于高山、楼顶、平原等所有场所。

  之前提到的青海项目采用的就是ITS2000机房,ITS2000是基于10英尺标准集装箱的一体化通信机房,有助于快速建站和降低机房能耗,同时提供稳定可靠的网络运行环境,并实现防盗功能。

  霍志军:保证网络安全和对终端用户的服务质量是电信运营商的生命线,节能方案的设计必须以保证网络安全为前提,而且在每个节能方实施出之前,都要进行系统安全评估,有必要时要进行导航测试,确认安全后再推广使用。

  诺基亚西门子通信的基站节电功能已经充分地考虑到系统安全问题,比如在业界最领先的时隙级动态职能关断功能,基站会以0.577ms的快速反应时间,根据时隙的忙闲控制功放的开启和关断,这样就不会对用户通信产生任何影响。

  空调是基站设备中的耗能大户,诺基亚西门子通信的基站设备可以在40℃以上的温度下工作,如果提高机房工作温度上限,可以显著降低通信机房整体能源消耗。但是蓄电池是对温度非常敏感的设备,在高温下工作会严重影响蓄电池的工作寿命。

  为了既节能保证昂贵电池的使用寿命,诺基亚西门子公司提出了“电池保温柜”的机房“双温区”的方案。电池组的工作温度保持在最佳的24℃左右,机房内的其他设备则可以在35℃甚至更高的温度下正常工作,如配合合理的通风改造以及采用诺基亚西门子其它绿色节能方案,可将室内空调使用率控制在最小甚至零使用的状态。

  《通信世界》:如何评测基站系统节能技术使用后的预期目标是否达到、效率如何等等?

  华为:基站节能的评估本身就是节能工作中的一个关键环节,对于预期目标的制定,应该包括单站短期节能、整网长期节能,单站短期节能相应比较简单,可按单种新技术、新产品的应用以及多种技术、多种新产品的应用结合在一个相对较短的时间内(如按周、按月份、按季度)来分析评估每种新技术、新产品对基站节能的影响。

  整网长期节能则需要长期、整体的跟踪分析基站新技术、新产品、新机房、绿色新能源应用之后对整个网络长时间的节能影响,其评估、测试周期较长,一般以季度甚至年度为周期,特别是风光等绿色能源的应用,一定是经过年度为周期方可得到比较科学、比较有参考价值的完整数据。

  杨延兴:爱立信有一套完整的评估测试方法来验证各种节能效果,这种方法不仅适用于实验室环境,也适用于现网环境,保证各种措施的有效性。

  《通信世界》:请列举一些设备商在基站节能方面的案例?

  杨延兴:近日,内蒙古移动公司集宁分公司联合爱立信在集宁进行了绿色基站太阳能供电方案试点测试,测试取得了圆满的成功,达到了投资少,同时节能超过30%的良好效果。

  太阳能是纯绿色能源,并且永远不会枯竭,一般的离网型太阳能供电系统具有投资大回报周期长的缺点,从而限制了在通信领域的应用,一个可以有效解决这一问题的方法是混合式供电方案——太阳能和市电交替向通信设备供电,即在日照良好的白天由太阳能电池板发电向基站设备供电,在夜间或者阴雨天由市向供电,这种混合式供电比太阳能独立系统可以提供更高的供电可靠性。系统由太阳能电池板、控制器、开关电源和蓄电池构成,基站设备采用爱立信新一代射频拉远基站RBS2111。

  霍志军:诺基亚西门子通信在云南移动进行了节能基站的应用,首先在保山的交通宾馆基站进行了试点,使用了Flexi基站、电池保温柜和智能换风等节能方案,通过提高机房温度上限设置,减少空调的使用,从而达到节电目的。目前移动基站机房空调温度通常设置在22℃,各个测试结果与其进行对比。以 22℃作为基准,空调设定温度为26℃、31℃和自然通风时,站点分别节能11%、19%和29%。

  案例解析

  将环境与业务优势相结合

  诺基亚西门子通信

  诺基亚西门子通信的能效解决方案可提供以下四条主要途径来降低基站的能耗。

  最节能产品:诺基亚西门子通信Flexi基站可节省多达70%的能源,且该基站的能效通过近期(2009年2月)发布的 FlexiMultiradio得到了进一步提高。该全新基站的能耗之低堪称市场之最:在同时运行GSM/EDGE与WCDMA/HSPABTS时的功耗仅为790W。诺基亚西门子通信Flexi基站在GSMA2009年度全球移动大奖中被评为“全球最先进的移动网络技术”。

  由于规模较小,Flexi基站的材料损耗率极低,并且易于实施:模块可以直接用手搬运,无需通过笨重的设备移动。在诺基亚西门子通信基站选用的材料中,有90%以上的材料均可回收利用。

  最大限度减少基站数量:构建站点最少的网络是一种有效的节能方式。Flexi基站等创新产品的采用,意味着可在以前不可行的地点创建新型站点。小型设备对环境的视觉影响较小,所需的交付运输和安装机械也较少。

  最大限度减少空调的使用:在传统的基站概念中,设备位于配有空调的室内站点中,将典型温度控制在25°C以内。由此大幅增加了站点的总能耗。诺基亚西门子通信Flexi基站允许环境温度达到40°C,可实现高达30%的节能。这一目标主要通过移除空调设备,代之以新鲜空气散热而实现,是设备位于外部环境时的一项自然特性。

  部署可优化运营商使用的软件特性:软件是提高基站能效的富有创造力的有效方式。在低流量期间,基站的大部分容量在很多时候都未使用,因此可将其设为节电模式,关闭部分基站网络以节省能源。在极端情况下,可在低流量期间关闭全部的基站容量。

  基站节能方案助力运营商建设

  华为技术有限公司

  移动网络能耗的90%来自无线接入网部分,而高能耗设备将提高配套电源能耗以及机房空调能耗,从而使整个系统能耗提高。由此,基站设备的节能具有关键意义。只有基站能耗降低了,才有可能减小配套电源和机房空调的负荷,减少总能耗。从另一方面看,只有低能耗基站,才能应用太阳能、风能等绿色能源。

  华为绿色GSM基站由内到外,从四个层面实现节能减排,解决了长期以来困扰中国移动的设备高能耗难题。第一层,最新的功放芯片和增强的 Doherty高效功放技术,将功放效率由2006年的33%提升到45%,预计2009年可达到50%以上。第二层,绿色节能软件采用载频关断、时隙关断、通道关断等技术,有效降低60%以上的静态功耗,大幅降低低业务量时的能耗,避免了不必要的能源浪费。第三层,采用多密度载波和射频宽带技术实现单模块支持4-6个载波,同等容量下基站体积更小,重量更轻,备电等配套要求更低。第四层,分布式基站的BBU可直接安装在现有的站点设备如 APM(AdvancedPowerManagement)、传输机柜预留的空间之内,而RRU直接采用抱杆、上塔、靠墙等安装方式,安装更灵活。

  基站降低能耗最高达27%

  阿尔卡特朗讯

  阿尔卡特朗讯的GSM/EDGE移动网络产品系列实现重大升级,可以降低能耗最高达27%,为广大移动运营商大幅降低能源消耗和成本支出。今年1月,中国移动在江苏省进行了现场试验,结果表明阿尔卡特朗讯为其实现了卓越的节能效果,平均能耗降幅高达24%。

  这项被称为“动态节能(DPS)”的新功能,应用于阿尔卡特朗讯的GSM/EDGE基站。无论是夜间,还是流量高峰时段,该功能不会影响服务质量。由于此项功能是通过软件升级来实现的,因此可以应用在1999年以来阿尔卡特朗讯部署的全部500000多个多标准基站中。

  阿尔卡特朗讯的“动态节能(DPS)”功能可智能化地关闭GSM收发器中的功率放大器。它使基站能够动态地监测网络的流量,在没有信息传输的时候,即使是很短的时间,也会关闭该放大器以节约能耗。在夜间话务量自然降低的时段,该功能切实节省了成本。不仅如此,由于采用了高灵敏度的监测技术,即便是在话务量繁忙的时段同样可以大幅削减能耗。值得强调的是,该功能在节约能耗的同时,没有增加任何呼叫阻塞或减少分组数据的流量,从而确保了基站的服务质量。

  设备升级

  中移动定制基站节能空调每年节电8亿度

  2009年6月18日,中国移动联合8家空调厂商宣布成功开发节能型空调,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CO2排放67.92万吨,节约标准煤9.832万吨。中国移动也由此成为电信行业内第一家联合家电制作厂家成功开发基站节能型空调的通信运营商。

  该节能空调的诞生标志着中国移动40万个移动基站将会用上量身定制的空调机组。据了解,中国移动计划在2009年将该节能型空调纳入集中采购计划,以减少舒适性分体式空调在基站中的使用。专家分析,这将会大幅提升整个空调行业的产业链价值,为通信专用空调市场开创出新的局面。

  据中国移动相关人士介绍,中国移动于2008年8月启动基站定制空调研发项目,经过一年的努力,基站定制空调的研发工作取得了阶段性的成果。首批基本型基站定制空调已经于2009年5月在重庆、福建、广东、湖南四省完成试点。据悉,为进一步提高基站定制空调的节能效果,中国移动正联合空调厂家,研发在现有基本型基站定制空调的基础上引入自然冷源的双冷源基站增强型定制空调,预计增强型基站定制空调将比目前基础使用的舒适性分体式空调节能 35%-45%。(本刊记者张跃辉)

  四川灾后重建中的节能环保新基站

  本刊记者李新苗

  (1)四川应急通信基站采用了绿色环保节能的方式进行建设。图中,绵阳移动的工作人员在向记者介绍应急基站的建设情况。

  (2)四川安县茶坪乡的应急板房区,四川移动绵阳公司建立了一个应急基站。该基站是节能减排的绿色环保基站。符合中国移动绿色节能环保的基站,在绵阳还有不少。
时间:  2009-7-2 15:49
作者: 零点眺望

基站节能降耗的关键


(2008-07-24 08:17:27)

□ 部电信研究院 张俊峰

中国目前有超过40万个移动通信基站。按照中国移动的统计,基站耗电占70%以上。开展基站节能降耗成为一个迫切需要解决的问题。运营商对基站节能提出了很多解决方案,设备厂家也在节能方面加大
研发力度,纷纷提出了绿色基站的概念。

根据统计,基站耗电主要是主设备耗电和配套中的空调耗电。基站节能降耗的措施可以从主设备、配套及网络规划设计三个方面进行考虑。

基站主设备节能

基站主设备未来的发展趋势是高集成度、全IP化、多载频、高效率数字功放、模块化,这些特征将使新一代基站更省电。

提高功放效率及设备集成度

采用数字预失真技术,可以提高功放效率及功放的线性特性,减少基站的发热量。功放稳定性增强、集成度增加,并且支持更宽的信号频带,配合高集成度的射频器件,为基站收发信机实现多载频技术创造了条件,使基站功能模块变得更小,也使多载频功放的实现成为可能。采用高集成度的设计和低功耗的芯片,能够降低基站占用空间,减少机柜数量,达到降低功耗的目的。现在有多个GSM厂家推出双密度载频。有些公司推出多密度载频设备,华为公司的设备可以支持6密度载频。

软件节能技术

通过基站设备耗电的组成可以看出,随着业务信道载频负荷的变化,基站系统耗电波动很大。运营商通过采用软件控制的闲时载频关断技术、时隙关断技术以及业务量分配优化等措施能够降低能耗。

在GSM系统中,应把主 BCCH载频设置为优先级最高,有话务量的时候把TCH优先指配到主BCCH载频上,提高主BCCH载频利用率,先使用优先级比较高的载频,其他载频可以处于关断状态,可以按照时间段在闲时定时关闭载频,也可以根据业务量变化,采用一定的算法智能进行载频的开启及关闭。在载频关断的基础上,还可以在更细的粒度上进行时隙的关断,达到更精确的控制。这些技术一般适用于新一代的基站,对于已经部署的基站,部分可以通过软件升级的方式实现。

还有一种方式是在业务量小的时候,可以让一些载频处于待机模式,类似于个人电脑的待机/激活模式。在保证基站正常工作的情况下,尽量减少能耗、减少热量的产生。

分布式基站技术

目前比较成熟的分布式基站技术,是把基站分为基带和射频两部分,用光纤代替传统的馈线将射频部分拉远,可以减少由馈线导致的损耗约3dB,基站消耗的功率将大幅降低。拉远单元可以采用自然散热技术,能够节省温控能耗,占地面积小、安装快捷,可广泛应用于室内覆盖、城区站址困难区域、热点覆盖等场景。

降低环境温度要求

设备厂商应通过设计、制造工艺的改进降低设备对运行环境温度的严格限制条件,提高设备正常运转的环境温度上限。通过这种措施也能减少空调的使用时间,达到节能的目的。

机房配套节能

基站环境温湿度智能监测控制

机房温度、湿度检测与通风系统、空调控制系统,形成基站机房环境智能监测控制系统,智能开启或者关断通风系统或者空调,可达到省电的目的。

运营商通过对基站机房进行智能通风改造、引入新风系统,采用直通风、自然散热等方式,来降低机房对空调的要求,达到降低能耗的目的。基站新风系统可以分为两种方式,自然通新风系统及热交换新风系统。当室外空气温度比室内低一定程度时,依靠通风将机房内的热量带走,实现室内散热,达到降低机房内部温度的目的。这样就能减少基站空调的运转时间,从而达到节能的目的。但是这种方式也受到环境的限制。部分地区空气质量比较差,自然风引入经过多次过滤之后仍然不能很好地除尘,会对设备运行造成一定影响。另外,在南方空气湿度比较大的时候,通过直通风的方式也解决不了基站机房内湿度大的问题,仍然需要开启空调除湿。

基站电源治理

在早期,大量使用谐波电流大的电源,给电网带来严重的污染,使电网波形失真、降低实际负荷能力。开关电源的谐波治理,可以提高功率因数,降低发热损耗。

蓄电池对环境温度要求较高,运营商可以考虑采用专用设备降低蓄电池的温度,而不是把整个机房的温度给降低,这样能够达到节能的目的。采用半导体技术的温控蓄电池柜,可以使内部温度比环境温度低10℃,适合室内室外场景。

基站新能源的使用

在合适的站址利用太阳能、风能等新能源作为替代能源,运营商还可以顺利地将电信网络扩展到没有供电网或供电不稳定的地区。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,风光互补发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。

重视网络规划优化

综合考虑基站新技术及成熟程度,运营商应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,减少基站数量,降低基站发射功率。随着城市建设及人员迁徙的变化,对无线通信覆盖的需求也会发生变化,通过网络优化可以提高网络资源的利用率,提高业务服务质量。因此,通过合理的网络规划优化可以降低基站数量,降低设备发射功率,提高设备利用率,从而达到降低基站能耗的目的。

最后需要说明的是,中国幅员辽阔,地形复杂,气候差异大,需要对比分析各种基站节能措施的优势、劣势及使用场合。注重各种节能措施的环境适应性,找出针对不同环境的适应技术。
时间:  2010-8-22 11:54
作者: lbin75     标题: 太好了


时间:  2021-6-2 23:23
作者: 基站热控节能

这个问题可以聊一下,联系下。这个我们可以解决。。节能80%




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