中達(dá)DPS6000系列高效節(jié)能開關(guān)電源在通信行業(yè)合同能源管理項(xiàng)目應(yīng)用分析

魯鵬

（上海中達(dá)能源科技有限公司 上海 201209）

中達(dá)DPS6000系列高效節(jié)能開關(guān)電源在通信行業(yè)合同能源管理項(xiàng)目應(yīng)用分析

魯鵬

（上海中達(dá)能源科技有限公司 上海 201209）

近年來，隨著3G/4G網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模建設(shè)，通信行業(yè)的能源消耗整體也隨著體量的增加大幅增長，加上已經(jīng)在網(wǎng)運(yùn)行10年以上的老舊設(shè)備效率低下，運(yùn)營維護(hù)成本成為一項(xiàng)不小的費(fèi)用支出，因此。能源費(fèi)用的支出引起了運(yùn)營商的普遍重視。特別是自“十二五”以來，2010年三大運(yùn)營商由國資委節(jié)能減排“一般企業(yè)”調(diào)整為“關(guān)注企業(yè)”，通信行業(yè)的能源消耗引起全社會(huì)的普遍關(guān)注。

開關(guān)電源；合同能源管理；節(jié)能；高效

1 項(xiàng)目介紹

在通信機(jī)房中，功率消耗是最大的，其次是空調(diào)功率，耗電量約為10%。通信室節(jié)能降耗，核心部分是最主要的通訊設(shè)備，降低了通信設(shè)備的能源消耗，直流供電系統(tǒng)的供電也下降，空調(diào)電力消費(fèi)與整個(gè)房間熱值下降。通信電源只有10%左右的電量，卻關(guān)系到整個(gè)機(jī)房設(shè)備能耗的基數(shù)，因此也是一個(gè)不可忽視部分。

2 中達(dá)高效電源技術(shù)介紹

2.1 高效電源的特點(diǎn)：

2.1.1 全數(shù)字化DSP控制，高可靠設(shè)計(jì)；

2.1.2 該電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)先進(jìn)、工作范圍廣，實(shí)現(xiàn)了軟開關(guān)技術(shù)，高轉(zhuǎn)換效率在20%、100%的負(fù)載范圍模塊效率高達(dá)96%以上；

2.1.3 采用智能數(shù)字化電路控制的PFC技術(shù)，功率因數(shù)大于0.99，交流輸入電流諧波失真低小于5%；

2.1.4 高功率密度：功率密度大于2W/cm3(34W/inch3)；高環(huán)境適應(yīng)能力：輸入電壓范圍85～300V，工作溫度范圍-40℃～75℃；

2.2 高效電源的實(shí)現(xiàn)

隨著新的設(shè)備和新材料的不斷涌現(xiàn)，并應(yīng)用于通信電源系統(tǒng)，將先進(jìn)的電路拓?fù)鋺?yīng)用于通信電源整流模塊的系統(tǒng)中。這樣為碳化硅（SiC）設(shè)備和新型磁性材料（如非晶態(tài)材料）已經(jīng)逐步應(yīng)用到整流模塊，如：交流輸入交流/直流轉(zhuǎn)換電路的PFC電路可以用無整流橋電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的采用全橋整流電路主電路降低功率器件的數(shù)量，從而降低功率器件損耗，提高電路的工作效率。

現(xiàn)在新直流/直流電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在很寬的輸出負(fù)載率范圍直流/直流電路中的開關(guān)器件和輸出側(cè)整流電路實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)，開關(guān)損耗很小，提高了效率，所以，開關(guān)頻率也提高，減少體積，功率密度增加；從90年代的上個(gè)世紀(jì)出世同步整流技術(shù)，以前主要應(yīng)用在開關(guān)電源低電壓輸出可以是應(yīng)用這種技術(shù)的-48V通信應(yīng)用于電力系統(tǒng)，即在直流/直流轉(zhuǎn)換電路在二次側(cè)整流電路采用同步整流技術(shù)，其效率的整個(gè)流程模塊的基礎(chǔ)上的存在可以提高1%～2%。

通過使用新設(shè)備，新材料和新技術(shù)，效率的通信電源整流模塊大大增加，在20%到100%負(fù)荷率范圍內(nèi)的效率可以達(dá)到96%以上，在很寬的負(fù)載率范圍來實(shí)現(xiàn)效率高，在50%負(fù)荷率對(duì)其效率可以超過96.5%。

2.3 休眠功能

考慮到負(fù)荷的變化范圍較大，為了提高整體效率，在模塊內(nèi)增加了休眠功能，整流模塊的負(fù)載率較低時(shí)通信電源系統(tǒng)可以通過監(jiān)控模塊整流模塊的一部分，該模塊休眠待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)功耗的整流模塊在這個(gè)時(shí)候是非常小的，如果的整流模塊和負(fù)荷率高于極限值，系統(tǒng)如果由于管理效率接近整流模塊，整流模塊是關(guān)閉，打開，整流模塊負(fù)荷率控制效率高的范圍，以最大限度地提高電力系統(tǒng)的效率。

2.4 應(yīng)用場合

適用于各移動(dòng)通信基站、接入網(wǎng)點(diǎn)、數(shù)據(jù)機(jī)房、FTTX等室內(nèi)場合。

3 項(xiàng)目方案

本項(xiàng)目范圍涉及中國電信湖北公司12個(gè)分公司的部分通信機(jī)房中現(xiàn)有直流開關(guān)電源共計(jì)35套。

項(xiàng)目所需設(shè)備全部采用中達(dá)公司的DPS6000型分立式高效開關(guān)電源系統(tǒng)進(jìn)行整體更換。以合同能源管理模式的節(jié)能效益分享型實(shí)施，在項(xiàng)目前期對(duì)預(yù)改造項(xiàng)目設(shè)備的當(dāng)前效率及能耗狀況進(jìn)行了逐一分類匯總統(tǒng)計(jì)，經(jīng)過一段時(shí)間的測試后確認(rèn)了改造前各設(shè)備的平均負(fù)載電流及轉(zhuǎn)化效率，在滿足同等負(fù)荷工況要求的基礎(chǔ)上，對(duì)中達(dá)DPS6000型分立式開關(guān)電源進(jìn)行負(fù)載測試，分別搭建模擬與35套開關(guān)電源容量配置及負(fù)載率完全對(duì)等的條件下進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測試，最終匯總得出各個(gè)設(shè)備的轉(zhuǎn)換效率及節(jié)電率。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

該項(xiàng)目整體投入468萬元，可實(shí)現(xiàn)年節(jié)約電量142.5× 104kW·h，按照湖北電信公司綜合平均電價(jià)1.0元/kW·h計(jì)算，年直接經(jīng)濟(jì)效益142.5萬元。根據(jù)項(xiàng)目合同采用節(jié)能效益分享型評(píng)估，湖北電信可在3.3年實(shí)現(xiàn)投資回收。合同期5年節(jié)約總量為712.6×104kW·h，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約合875.78t，減少碳排放2183t。

5 結(jié)語

該項(xiàng)目的成功實(shí)施創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)，不但為中國電信湖北公司每年大大節(jié)約了能源成本的支出，并且為通信行業(yè)在老舊設(shè)備改造技術(shù)升級(jí)方面開辟出一條探索性的模式。因此。仍然被動(dòng)延續(xù)著每年的高能耗和維護(hù)費(fèi)用。合同能源管理模式是一種新型的市場節(jié)能機(jī)制，近年來在各個(gè)行業(yè)均得到了普遍認(rèn)可和實(shí)施，相信未來在通信行業(yè)一定能夠創(chuàng)造更好的價(jià)值。

通信業(yè)在高速發(fā)展的同時(shí)，使得該行業(yè)向高能耗行業(yè)不斷邁進(jìn)，越來越高的能源成本成為各大運(yùn)營商的心頭痛，其中占能源費(fèi)用成本最高的以電能消耗為主，占到總能源費(fèi)用的87%，而在電能使用的構(gòu)成中，僅通信設(shè)備一項(xiàng)就占到了總量的一半。