淺談通信行業(yè)的節(jié)能減排技術(shù)

牛威，李儉兵,2

（1 重慶郵電大學(xué)通信新技術(shù)應(yīng)用研究所，重慶 400065；2 重慶信科設(shè)計(jì)有限公司,重慶 400065）

節(jié)能減排是一項(xiàng)系統(tǒng)化工程，在推進(jìn)節(jié)能減排工作中，應(yīng)該注重系統(tǒng)化推進(jìn)，構(gòu)建節(jié)能減排體系，力促?gòu)纳系较绿岣哒J(rèn)識(shí)，真正把節(jié)能減排工作落到實(shí)處。根據(jù)目前通信行業(yè)的現(xiàn)狀，下面從節(jié)能減排的思想、節(jié)能減排的措施、節(jié)能減排的管理三個(gè)方面論述節(jié)能減排的應(yīng)用。

1 節(jié)能減排的思想

根據(jù)目前各通信行業(yè)的現(xiàn)狀，主要應(yīng)從以下三個(gè)方面進(jìn)行節(jié)能減排工作：

第一，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)節(jié)能減排：主要從機(jī)房維度、業(yè)務(wù)維度方面分析能耗現(xiàn)狀，建立節(jié)能減排目標(biāo)及思路。

第二，綜合管理節(jié)能減排：主要從采購(gòu)、辦公綜合管理方面分析能耗現(xiàn)狀，建立綜合管理節(jié)能減排目標(biāo)及思路。

第三，營(yíng)銷及服務(wù)節(jié)能減排：主要從電子渠道、信息化服務(wù)、渠道用房等方面分析能耗現(xiàn)狀，建立營(yíng)銷及服務(wù)節(jié)能減排目標(biāo)及思路。

針對(duì)上面的思路，節(jié)能減排的策略原則如圖1所示。

圖1 節(jié)能減排的策略原則

2 節(jié)能減排的措施

2.1 通信網(wǎng)絡(luò)

目前通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP化程度不夠，設(shè)備耗電量較大。局點(diǎn)設(shè)備容量偏小，單位能耗較高。原有設(shè)備能耗較高。設(shè)備利用率有待提高。基站點(diǎn)多面廣，地理?xiàng)l件多樣，建設(shè)能耗較高。基站單位能耗較高。

采用新技術(shù)，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP化進(jìn)程，節(jié)約耗電量月20%左右。采用能耗較低設(shè)備，對(duì)能耗較高的設(shè)備根據(jù)設(shè)備年限逐步退網(wǎng)和替換。逐步整合設(shè)備能力，提高設(shè)備利用率。根據(jù)基站情況，采用不同的節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)行新建和改造。

2.2 基站主設(shè)備

對(duì)于現(xiàn)有基站主設(shè)備，可以采用載頻智能關(guān)斷技術(shù)。載頻智能關(guān)斷技術(shù)與PC的待機(jī)/激活模式類似，利用待機(jī)模式控制無線設(shè)備，降低整體能耗。具體做法是根據(jù)業(yè)務(wù)量情況關(guān)閉功放或整個(gè)載頻模塊，從而降低功耗。

此種技術(shù)重點(diǎn)使用在郊區(qū)、農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)，由于電荷過高導(dǎo)致的電力故障多的基站上使用該技術(shù)；在斷電情況下，使用該技術(shù)也可延長(zhǎng)設(shè)備的工作時(shí)間。

2.3 通信機(jī)房

目前通信機(jī)房的通風(fēng)措施都已退化，不能夠起到良好的通風(fēng)效果。采用良好的通風(fēng)技術(shù)可以起到良好的通風(fēng)效果。主要有以下幾種。

2.3.1 精確送風(fēng)節(jié)能技術(shù)

精確送風(fēng)可以分為下進(jìn)風(fēng)和上進(jìn)風(fēng)方式，所謂下進(jìn)風(fēng)方式，就是在機(jī)柜底部開一個(gè)可調(diào)節(jié)風(fēng)量的進(jìn)風(fēng)口，將架空地板下的冷空氣輸送到機(jī)柜前面專門冷氣通道而不流失；而上進(jìn)風(fēng)方式從氣流組織原理上基本與下進(jìn)風(fēng)方式相同，唯一不同的進(jìn)風(fēng)口設(shè)在機(jī)柜頂上。精確送風(fēng)方式的優(yōu)勢(shì)在于實(shí)現(xiàn)了定點(diǎn)、定量輸送冷氣，大大減少了冷氣的浪費(fèi)。更重要的是，精確送風(fēng)方式實(shí)現(xiàn)了冷、熱氣流通道完全分離，在一定程度上顛覆了傳統(tǒng)機(jī)房環(huán)境溫度的概念。

通常在任何高發(fā)熱量的大型機(jī)房均適用。通過實(shí)驗(yàn)證明將機(jī)房送風(fēng)方式改為精確送風(fēng)后能節(jié)能約30%左右。

2.3.2 智能通風(fēng)節(jié)能技術(shù)

智能新風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)溫度按高低梯度分布規(guī)律，通過進(jìn)出風(fēng)口位置的高度差，利用空氣對(duì)流的原理，由風(fēng)扇組引入機(jī)房外部經(jīng)過過濾的較低溫度的空氣，與室內(nèi)熱空氣交換后并排出室內(nèi)的熱空氣達(dá)到降溫的效果。該節(jié)能技術(shù)對(duì)室外空氣的濕度、潔凈度有較高要求，適合用于常年室內(nèi)外溫差不小于3℃、空氣相對(duì)濕度小于70%、空氣質(zhì)量高的區(qū)域。

2.3.3 熱交換節(jié)能技術(shù)

熱交換技術(shù)由兩套獨(dú)立的循環(huán)風(fēng)道組成，室外冷空氣經(jīng)過管道，進(jìn)入室內(nèi)換熱器與強(qiáng)制循環(huán)流動(dòng)的室內(nèi)熱空氣通過特制形狀的金屬換熱芯體進(jìn)行熱量交換，從而降低室內(nèi)溫度。該節(jié)能系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是本身不帶任何制冷元件，且室外空氣不進(jìn)入機(jī)房。該技術(shù)適用于空氣質(zhì)量不高，但常年室內(nèi)外溫差不小于5℃的區(qū)域。通過實(shí)驗(yàn)：2010年對(duì)IDC機(jī)房做熱交換節(jié)能技術(shù)改造。目前已安裝4套智能熱交換設(shè)備，每套投資9000元，平均每個(gè)基站節(jié)電3263度，平均節(jié)電率為50%。

2.4 基礎(chǔ)配套

2.4.1 基站空調(diào)遠(yuǎn)程管理

利用基站動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的電力采集模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)動(dòng)力設(shè)備的消耗情況實(shí)時(shí)采集。通過溫度傳感器實(shí)時(shí)收集室內(nèi)溫度，采集空調(diào)控制溫度，根據(jù)溫度情況和電源設(shè)備的供能情況，遠(yuǎn)程控制空調(diào)溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)基站溫度的遠(yuǎn)程設(shè)置。加強(qiáng)電能結(jié)算的實(shí)時(shí)性，降低人工成本，提高電能管理工作的效率和自動(dòng)化水平。大大降低了空調(diào)能耗及日常維護(hù)工作量。

2.4.2 空調(diào)添加劑

空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的冷凍油一方面可以潤(rùn)滑機(jī)械，另一方面又會(huì)有少量進(jìn)入到循環(huán)管道中并黏附在管道壁上，生成一種油膜，隨著空調(diào)使用年限的增加，油膜組織會(huì)越來越多，極大地阻礙了空調(diào)的熱能交換，導(dǎo)致空調(diào)能效降低。在空調(diào)內(nèi)部添加空調(diào)添加劑可以消除這種油膜，減少空調(diào)壓縮機(jī)的磨損，從而提高空調(diào)運(yùn)行的效率，達(dá)到節(jié)能的目的。

2.4.3 定制一體化空調(diào)

定制空調(diào)將傳統(tǒng)機(jī)械制冷空調(diào)和智能通風(fēng)（或熱交換）節(jié)能設(shè)備融為一體，兼具機(jī)械制冷與自然冷卻的功能。

節(jié)能一體機(jī)通過智能控制系統(tǒng)，根據(jù)室內(nèi)外溫度變化，運(yùn)行制冷模式和自然冷卻模式。在冬季以及春秋季節(jié)溫度較低時(shí)充分利用室外空氣中的冷量，通過直接引入新風(fēng)或換熱的手段對(duì)室內(nèi)進(jìn)行降溫。

2.5 開關(guān)電源模塊休眠

開關(guān)電源整流模塊智能休眠功能，是一種通信電源中通過整流模塊的冗余控制的節(jié)能技術(shù)，在通信電源系統(tǒng)多模塊并聯(lián)工作時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整工作模塊數(shù)量，使其它并聯(lián)模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)，從而使系統(tǒng)總電能損耗減小到最小值。

休眠狀態(tài)的整流模塊數(shù)量可根據(jù)負(fù)載的變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整，當(dāng)負(fù)載增大到一定值時(shí)，可自動(dòng)喚醒休眠模塊，保證整體輸出容量。同時(shí)還可以通過軟件設(shè)置整流模塊的休眠時(shí)間和休眠次序，使各整流模塊輪換休眠，維持各整流模塊工作時(shí)長(zhǎng)的平均，提高各模塊的使用壽命。

圖2 不同負(fù)載率時(shí)效率表

從圖2效率曲線可以看出，通信電源設(shè)備的效率隨著負(fù)載率的增加整體呈上升趨勢(shì)。整流模塊的負(fù)載率（模塊的輸出工作電流/模塊的額定電流）越高、其工作效率越高，能耗損失越小。

同時(shí)，監(jiān)控單元可對(duì)工作整流器、休眠整流器實(shí)行定期的開關(guān)轉(zhuǎn)換，保證各模塊的工作時(shí)間和待機(jī)時(shí)間基本一致，以保證所有模塊均勻老化，具有相同的工作壽命。

表1 電源系統(tǒng)休眠節(jié)能測(cè)試結(jié)果

表1為在網(wǎng)運(yùn)行的某型通信電源系統(tǒng)通過節(jié)能改造后，實(shí)際配置210A系統(tǒng)，在不同負(fù)載率條件下節(jié)能前后的效率比較和節(jié)能效果測(cè)試數(shù)據(jù)，從測(cè)試結(jié)果可看出，采用休眠節(jié)能技術(shù)后，電源系統(tǒng)效率得到明顯提升且在不同負(fù)載率下保持較平穩(wěn)的狀態(tài)。因此休眠節(jié)能技術(shù)達(dá)到了控制系統(tǒng)在不同負(fù)載條件下工作在最佳效率點(diǎn)實(shí)現(xiàn)能耗降低的目的。

2.6 太陽能及風(fēng)光互補(bǔ)

風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)目的是為更好的利用自然能源，從而降低電力能源的損耗，在太陽能和風(fēng)能充足的區(qū)域，采用風(fēng)光互補(bǔ)方式，完全可以利用風(fēng)能及太陽能來滿足基站的供電需求，從而有效達(dá)到節(jié)能減排的目的。

夏天太陽照射強(qiáng)，冬天風(fēng)力較大，利用太陽能和風(fēng)能的互補(bǔ)，通過風(fēng)光互補(bǔ)的太陽能和風(fēng)能發(fā)電設(shè)備集成系統(tǒng)供電。

2.7 蓄電池恒溫箱及容量恢復(fù)

通過蓄電池恒溫箱將設(shè)備與外部環(huán)境完全隔離，將粉塵、雨水破壞完全隔離。通過箱體保溫材料、防輻射夾層等保持箱體內(nèi)溫度的穩(wěn)定性，維持蓄電池的恒定工作環(huán)境，提高蓄電池使用效率，增長(zhǎng)其使用壽命。

利用化學(xué)技術(shù)消除電池極板硫化，縮小電池間的內(nèi)阻差距，增加電池容量，延長(zhǎng)蓄電池使用壽命，減少因廢棄電池造成的污染。

3 節(jié)能管理措施

要想把節(jié)能減排工作做好，需要建立有關(guān)保障制度，其主要有：節(jié)能管理辦法（網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)、綜合管理。營(yíng)銷服務(wù)）、節(jié)能技術(shù)指導(dǎo)意見、效能監(jiān)察制度、其他保障制度（考核激勵(lì)、創(chuàng)新、宣傳制度）如圖3所示。

圖3 節(jié)能減排保障制度

4 小結(jié)

當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳，節(jié)能減排是每個(gè)有責(zé)任心的企業(yè)必須承擔(dān)的責(zé)任。特別是在通信行業(yè)的企業(yè)應(yīng)積極響應(yīng)號(hào)召，堅(jiān)持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展，從而使通信事業(yè)更好的發(fā)展。

[1]宋福峰.通信電源系統(tǒng)節(jié)能方案研究[D].北京：郵電大學(xué),2009.

[2]李愛仙.我國(guó)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系的研究[J].中國(guó)能源,2000,(02)

[3]羅茜文.我國(guó)通信行業(yè)節(jié)能減排工作進(jìn)入行業(yè)整體推動(dòng)新階段[J].移動(dòng)通信，2010,(10）