在LTE時代，站點間距小，需要部署海量站點進行全國覆蓋。如何在保障站點供電不中斷的前提下降低巨額供電成本，實現(xiàn)綠色節(jié)能減排戰(zhàn)略目標(biāo)，成為通信商面臨的新挑戰(zhàn)。

    電網(wǎng)質(zhì)量差，環(huán)境惡劣，成為不間斷供電絆腳石

    隨著通信站點下移，室外建站成為主流。電網(wǎng)質(zhì)量差、環(huán)境惡劣，傳統(tǒng)供電方式功能受到限制，故障率高。據(jù)多個地市對基站故障原因進行統(tǒng)計分析，供電系統(tǒng)相關(guān)問題占網(wǎng)絡(luò)中斷因素的50％以上。

    我國電網(wǎng)雖為一類區(qū)域，但城鄉(xiāng)供電質(zhì)量參差不齊，電源系統(tǒng)不能充分保障主設(shè)備供電質(zhì)量；室外電源溫控能力和耐溫水平不足，曾導(dǎo)致2012年某省發(fā)生網(wǎng)絡(luò)大面積中斷事故；鹽霧、腐蝕性氣體和灰塵等引起電源提前故障或損壞亦不鮮見。

    能源成本侵蝕業(yè)務(wù)收入，降低能耗是運營商的新挑戰(zhàn)

    近五年來，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量每年增長超過100％，相應(yīng)能耗每年增長10～20％。電信行業(yè)收入增長僅為個位數(shù)，部分運營商虧損，增量不增收問題凸顯。通過分析運營商能耗占年收入的比例，歐洲平均1.1%，而中國三大運營商平均高達4％。能耗收入比每升高1％，運營商利潤率就減少一個百分點，如何降低能源成本是運營商普遍面臨的挑戰(zhàn)。

    全IP化的無線網(wǎng)絡(luò)趨于扁平，底端單個站點功率更小，中心機房功率更大。小功率電源效率長期未被重視，效率低能耗高。核心機房功率可達100kW以上，如果繼續(xù)使用老舊電源，單套系統(tǒng)年浪費電能達12萬度。 核心機房與數(shù)據(jù)中心互相融合，交流負載比例快速上升，傳統(tǒng)UPS(Uninterruptable Power System, 不間斷電源系統(tǒng))采用1＋1備份模式，實際負載率甚至僅為80％以下，浪費電能非常嚴重。

    電網(wǎng)質(zhì)量好的區(qū)域，電源能耗約占全網(wǎng)能耗6％左右。市電差或無市電區(qū)域由于需要油機發(fā)電，能耗更高。在站點室外化的今天，室外電源或迷你機房的溫控能源也被作為電源能耗的一部分，溫控能耗遠大于電源自身能源耗。站點能耗占運營商總能耗70％以上，降低站點能耗成為運營商最緊迫的需求。

    電網(wǎng)好區(qū)域，高效電源成就高效站點

    電源高效部件是站點節(jié)能的基礎(chǔ)，需要選用96％高效電源和高效溫控部件。

    高效核心部件包括整流模塊和溫控部件。高效電源就是指模塊整流效率達到96%以上的電源，這是業(yè)界的共識。除了常用的30A、50A高效模塊外，小至15A大至100A模塊高效率在LTE時代更為更要。小站需要15A小功率模塊，采用效率96%以上的高效模塊，比業(yè)界常用的85%效率模塊減少70%能耗，100萬個300W小站點，每年節(jié)省電能3.6億度。網(wǎng)絡(luò)扁平化使核心機房越來越集中，單臺電源額定功率可能達到360kW以上，所帶負載可能高達200kW。相比于傳統(tǒng)效率為92%的大電源系統(tǒng)，由高效100A模塊組成的電源每年可以省電12萬度以上，相比效率僅為88%的老舊電源，節(jié)省更達24萬度以上。對于室外電源來說，高效溫控部件可帶來更多能耗節(jié)省。溫控系統(tǒng)簡單而專業(yè)，基于熱仿真和流道設(shè)計，可使溫控部件散熱效率提升30%以上。優(yōu)選熱交換和空調(diào)智能一體化溫控部件，在避免腐蝕氣體和粉塵對設(shè)備危害的同時，最大化地降低溫控系統(tǒng)能耗。

    高效系統(tǒng)設(shè)計進一步節(jié)能，需要低載高效的系統(tǒng)和安全的經(jīng)濟運行模式。

    降低電源系統(tǒng)壓降、優(yōu)化部件帶載率，使電源總體效率更高。高功率密度設(shè)計可以減少機柜并聯(lián)，降低系統(tǒng)壓降，如通流電源單柜功率超過180kW、UPS單柜功率超過320kVA，單柜系統(tǒng)滿足多數(shù)負載需求。在直流供電領(lǐng)域，通過模塊休眠功能提高帶載率，從而達到提高系統(tǒng)效率的應(yīng)用已非常廣泛。在交流供電領(lǐng)域，采用模塊化UPS，比塔式機節(jié)能更顯著。模塊化設(shè)計方便擴容，可以保持UPS較高的負載率；低載高效設(shè)計，可以讓UPS運行在96％以上的最高效區(qū)間；2毫秒快速旁路與逆變切換技術(shù)，在市電好的機房可以直接使用安全的經(jīng)濟運行模式，效率更高達99％以上，100kW的負載，年最高節(jié)電30萬度。

    站點高效是整網(wǎng)節(jié)能的需要，分艙溫控的站點和模塊化中心機房PUE降至1.5以下。

    迷你機房取代傳統(tǒng)室內(nèi)站點，良好的隔熱性能可以有效阻隔外部熱源對內(nèi)部環(huán)境的影響，減少無謂的能耗，成為站點高效的基礎(chǔ)。分艙溫控方式實現(xiàn)部件級精確溫控，避免無效的溫控能耗，使站點的能耗最小化，PUE(Power Usage Effectiveness，能源利用效率)低至1.3。機房采用模塊化的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施，冷熱通道完全隔離，運用變頻行級空調(diào)，使核心機房和數(shù)據(jù)中心PUE降至1.5以下，同時有效消除局部過溫?zé)狳c，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

圖1 華為室外化站點解決方案

    電網(wǎng)差區(qū)域，混合供電是節(jié)能減排必由之路

    電網(wǎng)質(zhì)量差甚至無市電供應(yīng)時，站點通常會采用油機發(fā)電或油機備電，油機發(fā)電效率低，能源成本高企。而采用混合供電技術(shù)，通過對市電、油機、太陽能和電池能量進行智能算法控制調(diào)度，降低對高成本能源的使用，使系統(tǒng)供電符合運營總成本達到最低，供電可靠。

    對于無市電區(qū)域，主要采用油機和儲能的混合供電方案，稱為油混。華為混合供電系統(tǒng)采用高性能深循環(huán)儲能系統(tǒng)，并結(jié)合高精度儲能偵測技術(shù)，通過智能調(diào)度，最大可節(jié)省燃油75％以上，節(jié)省油機維護成本更可高達90％。無論有無市電，若采用太陽能為站點供電，最大節(jié)省100％燃油和電能，是真正的綠色供電，這種方案稱為光混方案。單純的光混方案投資相對較高，能兼容光、電、油的混合供電方案，能匹配任意市電場景，并能在電網(wǎng)演進過程中調(diào)整，匹配客戶的投資和運營成本期望。

　　
　　圖2 華為環(huán)境惡劣區(qū)域站點解決方案

    攜手共進，華為助全球運營商打造綠色可靠的通信網(wǎng)絡(luò)

    可靠的供電保障是通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，是運營商品牌的保障。選擇總成本最佳的供電方案，幫助運營商降低能源成本，直接提升效益并獲得業(yè)務(wù)競爭力。華為提出全網(wǎng)PUE模型和六環(huán)節(jié)節(jié)能戰(zhàn)略，提供從發(fā)電、配電、變換、用電、溫控至維護管理各環(huán)節(jié)節(jié)能解決方案，在保障網(wǎng)絡(luò)可靠的基礎(chǔ)上充分降低全網(wǎng)能源成本。例如：

    英國電信選擇華為高效電源進行全網(wǎng)老舊電源改造，預(yù)計年節(jié)省2000萬英鎊電費成本；

    華為電源匹配西班牙電信七步節(jié)能戰(zhàn)略，在拉美各子網(wǎng)部署高效站點，相比傳統(tǒng)站點，能耗損失減少40％；

    沙特STC選擇華為Mini機房作為站點基礎(chǔ)，規(guī)模應(yīng)用于中東炎熱區(qū)域，幫助節(jié)省50％溫控能耗；

    與湖北電信合作，華為在業(yè)界首創(chuàng)了合同能源管理模式，幫助運營商以最低的投資撬動更大的高效電源節(jié)能改造規(guī)模；

    在尼日利亞、柬埔寨、巴基斯坦等市電差區(qū)域規(guī)模部署華為混合供電系統(tǒng)，年節(jié)省能源與維護成本超過一億美元。

    在節(jié)能減排成為企業(yè)社會責(zé)任的今天，全面采用高效部件、高效系統(tǒng)組成的綠色高效站點，打造全網(wǎng)PUE最低的節(jié)能網(wǎng)絡(luò)，是網(wǎng)絡(luò)能源提供商和運營商電源人的光榮職責(zé)。<