電信業：節能麵臨新挑戰

　　電信行業也是能耗大戶，據悉

，在我國
，整個通信行業年耗電量超過200億千瓦時，其中移動通信網絡耗電量占絕大部分。從整個移動通信網絡設備的能耗分布來看
，基站設備的能耗占到了90%。隨著3G建(jian)設(she)的(de)全(quan)麵(mian)啟(qi)動(dong)，基(ji)站(zhan)建(jian)設(she)的(de)規(gui)模(mo)還(hai)將(jiang)迅(xun)速(su)擴(kuo)大(da)，基(ji)站(zhan)供(gong)電(dian)和(he)相(xiang)應(ying)的(de)製(zhi)冷(leng)設(she)備(bei)能(neng)耗(hao)將(jiang)不(bu)斷(duan)上(shang)升(sheng)。從(cong)運(yun)營(ying)商(shang)方(fang)麵(mian)講(jiang)，電(dian)信(xin)網(wang)絡(luo)的(de)能(neng)源(yuan)供(gong)應(ying)效(xiao)率(lv)總(zong)體(ti)較(jiao)低(di)，雖(sui)然(ran)采(cai)取(qu)了(le)一(yi)些(xie)措(cuo)施(shi)減(jian)少(shao)能(neng)耗(hao)，但(dan)是(shi)重(zhong)點(dian)往(wang)往(wang)放(fang)在(zai)提(ti)高(gao)個(ge)別(bie)產(chan)品(pin)的(de)能(neng)源(yuan)效(xiao)率(lv)上(shang)，在(zai)實(shi)踐(jian)中(zhong)往(wang)往(wang)事(shi)倍(bei)功(gong)半(ban)。

　　事(shi)實(shi)上(shang)，在(zai)電(dian)信(xin)網(wang)絡(luo)中(zhong)，對(dui)於(yu)任(ren)何(he)係(xi)統(tong)部(bu)件(jian)采(cai)取(qu)的(de)行(xing)為(wei)
，都(dou)會(hui)在(zai)其(qi)他(ta)部(bu)件(jian)上(shang)引(yin)起(qi)連(lian)鎖(suo)反(fan)應(ying)
，能(neng)耗(hao)及(ji)相(xiang)應(ying)的(de)節(jie)能(neng)措(cuo)施(shi)的(de)實(shi)施(shi)同(tong)樣(yang)如(ru)此(ci)。因(yin)此(ci)，在(zai)應(ying)用(yong)節(jie)能(neng)策(ce)略(lve)時(shi)，應(ying)當(dang)考(kao)慮(lv)該(gai)策(ce)略(lve)對(dui)於(yu)其(qi)他(ta)係(xi)統(tong)部(bu)件(jian)的(de)影(ying)響(xiang)。正(zheng)是(shi)從(cong)這(zhe)一(yi)角(jiao)度(du)出(chu)發(fa)，運(yun)用(yong)整(zheng)體(ti)分(fen)析(xi)的(de)方(fang)法(fa)，艾(ai)默(mo)生(sheng)網(wang)絡(luo)能(neng)源(yuan)提(ti)出(chu)了(le)“能效邏輯”的概念。此概念描述了機房/基ji站zhan從cong終zhong端duan主zhu設she備bei到dao基ji礎chu設she施shi的de級ji聯lian節jie能neng效xiao應ying
，不bu僅jin僅jin直zhi觀guan地di揭jie示shi了le網wang絡luo各ge子zi係xi統tong在zai節jie能neng降jiang耗hao方fang麵mian的de邏luo輯ji相xiang關guan性xing，更geng為wei業ye界jie提ti供gong了le一yi種zhong分fen析xi電dian信xin機ji房fang/基站的思路和方法
，為電信行業的管理者提供了降低能耗的新路標。

　　針對電信行業的節能，基於“能效邏輯”原理，艾默生網絡能源總結出了12種節能措施，分別應用於以基站為主體的無線網

，以及以交換局為主體的有線網。

　　無線網基站節能策略

　　在探討基站節能方麵，艾默生采用了典型的RBS基站作為模型。該基站超過60%的電能由無線電設備和放大器消耗，11%的電能被直流電源係統消耗，25%的電能被製冷係統消耗。在這種情況下，消耗10.3kW電能，隻能輸出0.12kW電能進行無線電信號的發送和接收處理，係統效率（輸出功率/輸入功率）僅為約1.2%。因此，在整個係統中存在著較大的改進空間。通過進一步分析，艾默生發現節能策略能夠引起如下“級聯效應”：射頻負載節省1W的電能
，在信號調製和放大環節就能節省17.3瓦，整流環節節省3.3瓦，製冷環節節省7.1瓦
，總體節能超過28瓦。因此，從天線端開始采取節能措施具有重要意義。在這一分析的基礎上，運用能效邏輯原理
，艾默生總結出了6項基站節能策略。

　　1.優化遠程射頻單元

　　典型的RBS基站將120瓦的射頻信號傳輸到天線需要120瓦的電能。將射頻設備從基站基部移到發射塔頂部（接近天線），並通過光纜連接，避免了長距離饋纜傳輸中的電能損耗。無論通過來自電網的獨立饋纜傳送，還是通過來自基站的48V電源係統供電，能耗都可以降到最低。該步驟將功率放大器電能需求減少了一半，同時消除了33%的製冷需求和30%的直流電源負載需求和損失。

　　2.無線電設備等待模式

　　無線發射機和接收機可以轉為ECO模式，當語音流量較低時關閉電源（通常是在晚上）。該功能可以通過簡單的軟件和硬件升級提供。在原來的模式下，白天和晚上消耗的電能基本相當，與語音流量無關。但在ECO模式下，在語音流量較低的時間段電能消耗最多可以減少40%。該策略總體可以減少10-20%的電能
，同時還能在相關的變流和製冷環節減少能耗。

　　3.被動冷卻

　　無線基站的空調設備需要的電能相當於RBS基站產生的熱負荷的34%。yinci
，caiquyixiebeidongzhilengdecuoshijianshaojizhankongtiaodenenghaoyefeichangzhongyao
，birucaiyongzirantongfenghuozhecaiyongdaishuiguolvhuozherejiaohuanqideqiangzhifengshanzhileng，jiangzaihendachengdushangjiangdinenghao，youciyekeyijiangdiTCO。雖然被動製冷能夠節能10%或更多的電能
，但並不是所有情況都適合此方法。每個RBS基站都應當單獨評估
，找到恰如所需的節能和降低TCO 的措施。

　　4.空調的高級環境控製

　　在zai需xu要yao使shi用yong空kong調tiao的de情qing況kuang下xia，如ru果guo將jiang溫wen度du設she定ding到dao滿man足zu需xu求qiu的de較jiao高gao點dian，不bu僅jin能neng夠gou節jie省sheng電dian能neng的de消xiao耗hao，而er且qie降jiang低di了le空kong調tiao單dan元yuan的de開kai啟qi頻pin率lv，另ling外wai，空kong氣qi交jiao換huan更geng高gao的de溫wen度du變bian化hua值zhi也ye能neng夠gou提ti高gao設she備bei的de運yun行xing效xiao率lv。當dang然ran，設she定ding空kong調tiao的de最zui高gao溫wen度du，必bi須xu衡heng量liang其qi對dui部bu件jian可ke靠kao性xing的de潛qian在zai影ying響xiang。在zai不bu影ying響xiang係xi統tong可ke用yong性xing的de前qian提ti下xia，這zhe種zhong方fang法fa可ke以yi節jie省sheng3-4%的電能。

　　采用空調節能卡進行機房溫度控製
，亦可在確保係統可用性的前提下，一般節省2－5％的電能。

　　5.直流電源係統轉換為ECO模式

　　在ECO模式下
，假如5個整流器運行在空閑模式下，那麼實際負載的整流器功率將增加到22A，將整流器負載增加了66%，將運行效率提升到92%以上。該模式能夠節省146瓦的熱量消耗熱量，即節省了20%的電能。此環節對於整個RBS基站節能的貢獻為2-3%。

　　6.更高效的整流器

　　更高能效的整流器價格較高
，采用起來可能會降低ROI（投資回報率）。艾默生網絡能源通過分析發現，如果在ECO模式下采用運行效率為94%的整流器，代替效率為91.5%的整流器，節能效果就大大提升
，並且受價格影響較小
，也能夠獲得最佳的ROI。

　　有線網交換局節能策略

　　艾ai默mo生sheng采cai用yong了le一yi個ge典dian型xing的de交jiao換huan局ju能neng耗hao模mo型xing來lai分fen析xi有you線xian網wang節jie能neng策ce略lve。該gai模mo型xing是shi一yi個ge基ji於yu語yu音yin交jiao換huan的de傳chuan統tong架jia構gou。同tong無wu線xian網wang節jie能neng模mo型xing一yi樣yang
，交jiao換huan局ju通tong過guo級ji聯lian效xiao應ying能neng夠gou大da大da提ti高gao節jie能neng效xiao果guo。電dian信xin設she備bei節jie省sheng1瓦的能耗，就能使內部DC-DC 變頻器節省0.16瓦，配電設備節省0.05瓦，直流電源節省0.21瓦，製冷設備節省0.9瓦，輸入開關設備節省0.07瓦，總共節能2.42瓦。艾默生提出了6種能效邏輯節能策略應用於交換局，能夠減少近40%的能耗。

　　1.電信和IT設備的節能模型

　　電信主設備和IT設備采用節能技術或措施，比如采用ECO模式，能夠使整個係統的節能效果大大增加。將能效邏輯應用於交換局，在電信設備上節省15%能耗，總共約9.9kW，由於級聯效應總體節能能夠達到24.3kW在。因此，通過級聯效應擴大節能效果是最大益處所在。

　　2. 直流供電的IT設備

　　最大程度地簡化機房電源的變流係統
，是交換局減少能耗的重要方麵。通過消除逆變器的電源變流，采用傳統的-48VDC供電，端到端的能效可提高25%。對於一個5kVA的負載而言，此環節可以減少2600瓦的散熱能耗。在該模型中
，通過對逆變器采取節能措施
，可以降低1.9%的能耗。

　　3.采取最佳製冷措施

　　通過以下措施，可以將製冷效率提升近30%：通過冷熱通道配置等方式，確保冷空氣最有效地進入機架且熱空氣能完全回流到製冷單元；通過有效密封機房
，避免不必要的增濕/去濕；將冷通道溫度保持在合適的區間(68-70華氏度)；采用數字渦旋壓縮機的製冷設備，等等。

　　4.輔助高密度製冷

　　高gao密mi度du輔fu助zhu製zhi冷leng在zai數shu據ju中zhong心xin已yi經jing應ying用yong數shu年nian，獲huo得de了le很hen大da的de成cheng功gong。這zhe些xie設she備bei置zhi於yu機ji架jia或huo機ji櫃gui上shang方fang的de天tian花hua板ban
，或huo與yu機ji櫃gui並bing排pai放fang置zhi，提ti供gong必bi須xu的de冷leng量liang。采cai用yong這zhe種zhong方fang法fa比bi常chang規gui製zhi冷leng係xi統tong製zhi冷leng效xiao率lv提ti高gao30%。采用冷媒冷卻機架也可以達到同樣的效果。

　　5.替換原來的整流器

　　一些電信交換局一直使用舊一代-48VDC整流器，可靠性不能保證。因此應當采用新一代的整流器，替換設備。研究發現

，此環節節省的能耗占整個係統節能的4.2%。

　　6.直流電源係統采用ECO模式

　　盡(jin)管(guan)與(yu)其(qi)他(ta)策(ce)略(lve)相(xiang)比(bi)，該(gai)策(ce)略(lve)的(de)投(tou)資(zi)回(hui)報(bao)率(lv)較(jiao)低(di)，但(dan)是(shi)這(zhe)種(zhong)投(tou)資(zi)的(de)回(hui)報(bao)更(geng)直(zhi)接(jie)更(geng)高(gao)效(xiao)。艾(ai)默(mo)生(sheng)認(ren)為(wei)，作(zuo)為(wei)當(dang)今(jin)大(da)多(duo)數(shu)控(kong)製(zhi)器(qi)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)軟(ruan)件(jian)特(te)性(xing)，ECO模式很可能將變為強製性標準。

　　正如“能效邏輯”所示

，電信行業的節能是一個係統工程

，需要運營商、設備提供商等各方麵的共同努力才能最大程度地提升節能的效果和效率。艾默生網絡能源不僅提出了“能效邏輯”的原理
，而且總結出電信行業節能的12項(xiang)具(ju)體(ti)措(cuo)施(shi)，提(ti)供(gong)了(le)切(qie)實(shi)可(ke)行(xing)的(de)途(tu)徑(jing)和(he)方(fang)法(fa)
，並(bing)堅(jian)持(chi)綠(lv)色(se)節(jie)能(neng)的(de)理(li)念(nian)
，推(tui)出(chu)新(xin)一(yi)代(dai)綠(lv)色(se)的(de)網(wang)絡(luo)能(neng)源(yuan)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)

，由(you)此(ci)吹(chui)響(xiang)了(le)電(dian)信(xin)行(xing)業(ye)綠(lv)色(se)節(jie)能(neng)的(de)“集結號”。

　　關於艾默生網絡能源　

　　艾默生網絡能源是Emerson所屬業務品牌(紐約證券交易所股票代碼：EMR)
，是“關鍵業務全保障TM”的全球領導者
，為通信網絡
、數據中心、醫療保健和工業設施提供從網絡到芯片全方位的保障。艾默生網絡能源在交直流電源、精密製冷、嵌入式計算和電源、一體化機架和機櫃、轉換開關
、動力和環境監控

、連接、太tai陽yang能neng和he風feng能neng等deng領ling域yu為wei客ke戶hu提ti供gong不bu斷duan創chuang新xin的de解jie決jue方fang案an和he專zhuan業ye技ji術shu。所suo有you的de解jie決jue方fang案an在zai全quan球qiu範fan圍wei內nei均jun能neng得de到dao本ben地di的de艾ai默mo生sheng網wang絡luo能neng源yuan專zhuan業ye服fu務wu人ren員yuan的de全quan麵mian支zhi持chi。如ru欲yu了le解jie艾ai默mo生sheng網wang絡luo能neng源yuan的de產chan品pin和he服fu務wu詳xiang情qing
，請qing瀏liu覽lan www.emersonnetwork.com.cn。

　　關於艾默生

　　總部位於美國密蘇裏州聖路易斯市的 Emerson 公司(紐約證券交易所股票代碼：EMR)是一家全球領先的公司，該公司將技術與工程相結合
，在網絡能源
、過程管理、工業自動化、環境優化技術及家電和工具等領域為客戶提供創新性的解決方案。公司在 2008 財年的銷售額達 248億美元,並且位列《財富》美國500強第94位。如欲了解更多信息,請訪問公司網站www.Emerson.com (全球) www.emerson.com.cn （中國）。