移動通信基站、機房節(jié)能減排措施

（中國移動通信集團設計院陜西分院咨詢設計二所，陜西 西安 710077）

近年來，隨著我國移動通信的飛速發(fā)展和用戶規(guī)模的不斷擴大，目前三大電信運營商的移動通信基站總數(shù)已經(jīng)超過100萬個，而3G建設的全面啟動，使得基站設備能耗占到整個移動通信網(wǎng)絡設備能耗的90%以上，通信企業(yè)設備運行的耗電量也已成為不斷增加的重要成本。一方面，運營商已有基站數(shù)量巨大，另一方面新建3G基站不斷增多，因此基站、機房節(jié)能減排現(xiàn)已成為通信業(yè)及運營商關(guān)注的焦點。據(jù)統(tǒng)計，每個基站的平均年耗電量約為1.5萬度；其中空調(diào)耗電約占單位基站耗電總量的45%；全年基站空調(diào)耗費超過70億度，相當于43億公斤二氧化碳排放量。另據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，平均基站電費約1100元/站/月，每年僅電費支出就超過30億元。隨著網(wǎng)絡的進一步擴大，這項費用的支出還在逐年遞增，嚴重影響著運營的成本和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，可見基站、機房節(jié)能減排已是勢在必行，研究探索相關(guān)措施具有重大的現(xiàn)實意義。

一、通信基站節(jié)能減排措施

（一）基站結(jié)構(gòu)優(yōu)化

基站結(jié)構(gòu)優(yōu)化可實現(xiàn)大幅度節(jié)能，如向基站機房引入自然冷源的新風換熱技術(shù)，可以帶來20%～80%以上的節(jié)能效果。近年來有較多的結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)因其不成熟或是價格的昂貴而沒能大規(guī)模應用，如新能源供電系統(tǒng)、熱管系統(tǒng)等。然而，2010年以來情況有所轉(zhuǎn)變，僅中國移動部署的新能源基站就達到其總量的10%以上，即超過5萬個，近百億元的規(guī)模。

（二）實施基站共建共享

實施基站共建共享，可大大減少運營商能耗與建站成本。隨著通信業(yè)共建共享工作的深入，其在節(jié)能和減少成本方面的成績逐漸凸顯。仍以中國移動為例，2009年中國移動鐵塔、桿路、基站和傳輸線路的共建率分別為45%、13%、29%和14%，共享率分別達到33%、65%、36%和62%。而中國電信也曾明確要求高鐵隧道車站建設必須與其他運營商共建共享。兩家運營商共建共享可使中國電信的相關(guān)投資下降一半，而三家運營商則會下降60%～70%。據(jù)統(tǒng)計，截至2009年底，三大運營商共減少新建鐵塔4.7萬個、桿路8.1萬公里，減少基站站址及配套環(huán)境設備（含鐵塔）等16.6萬個、傳輸線路（含桿路）9.9萬公里，僅投資節(jié)約就超過了120億元。

（三）使用新能源和新技術(shù)

據(jù)中國網(wǎng)訊報道，2010年上海世博會期間，世博園區(qū)內(nèi)65個基站與機房使用太陽能、風能等綠色新能源，同時采用節(jié)能新技術(shù)對建筑進行改造，實現(xiàn)智能控制通風設備，充分利用內(nèi)、外部環(huán)境溫差，實現(xiàn)內(nèi)外部冷熱空氣的直接交換而自然降溫，以縮短空調(diào)運行時間，降低能耗與排放。其中的綠色信息世博園區(qū)建設在節(jié)能減排措施方面涵蓋5大環(huán)節(jié)、33類細項新技術(shù)應用。據(jù)統(tǒng)計，采用節(jié)能措施累計達791次，絕大部分基站與機房均同時采用多項節(jié)能技術(shù)和措施，實現(xiàn)累計節(jié)約電能消耗超過30%。

二、通信機房節(jié)能減排措施

（一）選擇一套優(yōu)質(zhì)的監(jiān)控系統(tǒng)是通信機房節(jié)能減排的關(guān)鍵

監(jiān)控系統(tǒng)作為運營維護的支撐系統(tǒng)，通常都能做到遙測、遙信、遙調(diào)、遙控、遙視五項基本功能。但適應多變的維護工作目標的需要，與日益發(fā)展的維護流程的結(jié)合，是監(jiān)控系統(tǒng)不能回避的問題。筆者認為，需要特別注意如下幾個方面：

一是提高系統(tǒng)的自動性和主動性?！拔暹b”需要借助監(jiān)控中心發(fā)揮作用，需要值班人員在操作終端下達遠程控制命令，如果基站的數(shù)量多到一定程度，控制起來特別費工費時，因此需要提高局站端（SU）監(jiān)控功能的自動性、主動性，使局站端監(jiān)控設備能按一定的節(jié)能運行邏輯自動對空調(diào)進行控制。

二是科學、實用的監(jiān)控測點方案。監(jiān)控測點并非越全面越好，而應注重科學性、必要性及實用性，要充分利用不同被監(jiān)控設備之間的關(guān)聯(lián)性，可節(jié)省很多投資。

三是現(xiàn)場工程質(zhì)量。缺少良好的現(xiàn)場工程質(zhì)量，再好的硬件、軟件都不可能組成穩(wěn)定可靠的監(jiān)控系統(tǒng)。

另外還應注意可用性、易用性設計，智能性設計，以及穩(wěn)定可靠的硬件，穩(wěn)定可靠、適應網(wǎng)絡發(fā)展的組網(wǎng)方案等。

（二）精密空調(diào)的綜合監(jiān)控管理

精密空調(diào)本身存在以下缺陷：溫濕度自動控制的參點只是本機回風口傳感器的溫濕度值，其實該值是不能動態(tài)精確反應機房各區(qū)域環(huán)境溫濕度的；離開將同一機房內(nèi)不同精密空調(diào)綜合管理起來的監(jiān)控系統(tǒng)，各臺空調(diào)之間因沒有通信聯(lián)系而不能協(xié)同工作，存在各自為政的“競爭運行”現(xiàn)象——同一機房內(nèi)不同的空調(diào)可能出現(xiàn)有的制冷、有的加熱，有的加濕、有的去濕的情況，特別浪費能源；不能動態(tài)按機房熱場分布及變化，調(diào)整制冷方案。這些缺陷導致：機房內(nèi)環(huán)境溫度不平衡，溫差大，對主設備使用環(huán)境的安全性不利；空調(diào)能耗加大；增加空調(diào)運行時間，影響空調(diào)的使用壽命。若能在機房內(nèi)關(guān)鍵部位增加些溫濕度采樣點（可動態(tài)反應機房內(nèi)溫場的大致分布），同時借助監(jiān)控系統(tǒng)把機房內(nèi)各自獨立運行的精密空調(diào)管理起來，發(fā)揮團隊分工協(xié)調(diào)能力、合力和適應能力。這樣便可彌補以上缺陷，避免引起不良后果。

（三）動力設備用戶端的監(jiān)控管理

一般的監(jiān)控系統(tǒng)更多的關(guān)注動力設備，而欠缺對用戶端即負載的監(jiān)控功能，這樣會出現(xiàn)一些重大故障，比如被監(jiān)控的動力設備本身沒有任何問題，但由于未將其負載進行科學分配和監(jiān)控，可能引起負載開關(guān)跳閘等現(xiàn)象。而動力設備用戶端（負載）的監(jiān)控管理，涉及交流配電柜、油機配電、UPS配電柜、直流配電柜等的負載管理，對容量節(jié)余、負載名稱、負載種類、負載端子使用情況、負載平衡等進行管理。實際應用包括：重要分路電流監(jiān)控與計量，防止用電損失；分路負載管理，防止過流跳閘等；科學管理油機負載，防止油機欠載運行。因此，對于交流配電、油機、UPS、直流配電等本身不能提供輸出負載參數(shù)監(jiān)控的設備，建議在關(guān)鍵位置增加相應的監(jiān)控測點，把負載管理起來，以降低故障率，提高供電系統(tǒng)可用度，減少現(xiàn)場維護，從而實現(xiàn)節(jié)能減排。

具體到節(jié)能減排的實施環(huán)節(jié)，還需要落實到項目采購和項目管理上。就企業(yè)內(nèi)部而言，應成立節(jié)能減排工作的領導小組和相關(guān)組織，建立分析和采集的手段，建立監(jiān)控和考核制度，建立交流和知識共享的平臺，同時加大宣傳力度，增強員工的節(jié)能的意識，動員公司上下群策群力，將節(jié)能減排的措施貫徹于運營的各個環(huán)節(jié)中，以節(jié)能減排為核心，從各方面降低能耗，降低企業(yè)的成本，尤其在集中采購中，應大力推行節(jié)能環(huán)保的規(guī)范，確定路標和具體的措施；就企業(yè)外部而言，應爭取供應商、用戶群的合作，積極營造互動，通過產(chǎn)業(yè)鏈共同的努力，確保節(jié)能減排落到實處。

[1]賽文.中國移動:運營商如何推動節(jié)能減排工作[EB/OL].賽迪網(wǎng),2008-03-26.

[2]黃海峰.世博園區(qū)移動通信基站試用新能源節(jié)能超30%[J].通信世界周刊,2011(5).

[3]佚名.監(jiān)控實現(xiàn)通信機房的節(jié)能減排[EB/OL].中國網(wǎng),2010-10-11.