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5G基站綜合能源技術(shù)方案
據(jù)了解，通信基站耗電量占整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的70%以上，可見(jiàn)通信機(jī)房和基站是通信行業(yè)節(jié)能減排的工作重點(diǎn)。
由于5G基站布局密、數(shù)量多、單點(diǎn)功耗增加，通信基站能耗將持續(xù)高速增長(zhǎng)，在基站建設(shè)和節(jié)能減碳等方面有如下挑戰(zhàn)：
1）站址資源
5G建設(shè)需要大量的站址和桿塔資源。目前來(lái)看，采取共享共建、提高資源利用率是5G站址建設(shè)的原則，一方面利用存量站址進(jìn)行改造，另外可利用電力公司桿塔和變電站等社會(huì)資源，實(shí)現(xiàn)資源共享。
2）電力供應(yīng)（市電改造）
5G基站單點(diǎn)功耗增加，引入的市電容量不足，導(dǎo)致存量電源改造、蓄電池容量配置都面臨極大的挑戰(zhàn)。
3）基站能源運(yùn)營(yíng)費(fèi)用
由于未來(lái)5G基站數(shù)量多、能耗高，勢(shì)必造成運(yùn)營(yíng)商后期運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的增加。因此，通信基站能耗已成為運(yùn)營(yíng)商面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
隨著5G加速發(fā)展及應(yīng)用場(chǎng)景需求，通信基站能耗已引起各方關(guān)注，5G耗電量預(yù)計(jì)將是4G的3~5倍。
目前包括華為、中興等企業(yè)研究大多是針對(duì)降低主設(shè)備功耗，傳統(tǒng)上采用硬件節(jié)能和軟件節(jié)能。硬件節(jié)能旨在降低基站的基礎(chǔ)功耗，軟件節(jié)能以業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)為出發(fā)點(diǎn)，系統(tǒng)對(duì)硬件資源進(jìn)行合理調(diào)配，從而使得基站主設(shè)備更高效運(yùn)行。
本文首先對(duì)通信基站的能耗現(xiàn)狀、能源系統(tǒng)需求等問(wèn)題進(jìn)行分析；其次提出通信基站綜合能源技術(shù)方案；然后結(jié)合典型應(yīng)用案例，給出實(shí)施效果評(píng)估及能耗影響因素分析；最后對(duì)通信行業(yè)節(jié)能減排進(jìn)行展望。
1、現(xiàn)狀及需求分析
1.1能耗現(xiàn)狀
通信基站能耗主要包括主設(shè)備耗電、空調(diào)用電、傳輸配套耗電與開(kāi)關(guān)電源能耗四大部分。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和用戶(hù)規(guī)模的擴(kuò)大，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)與高能耗問(wèn)題之間的矛盾將進(jìn)一步加劇，如何有效降低通信基站能耗已成為當(dāng)下亟須解決的問(wèn)題，節(jié)能減碳將成為通信行業(yè)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展面臨的需求。
1.2需求分析
1）通信基站節(jié)能降耗的需求隨著通信網(wǎng)絡(luò)及通信數(shù)據(jù)的增加，近年來(lái)基站的用電量增加趨勢(shì)明顯。由于5G時(shí)代基站越來(lái)越密集，基站流量倍增，基站功率大，能耗高，這將給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)成倍上升的電費(fèi)支出。因此，隨著5G時(shí)代的到來(lái)，不斷增長(zhǎng)的能耗費(fèi)用給運(yùn)營(yíng)商的經(jīng)營(yíng)帶來(lái)挑戰(zhàn)。
2）應(yīng)急電池供電和續(xù)航能力需求
通信基站現(xiàn)有電池質(zhì)量良莠不齊，基站電池使用環(huán)境惡劣，電池處于長(zhǎng)期浮充工況，嚴(yán)重制約電池使用壽命。蓄電池使用標(biāo)準(zhǔn)年限為6年，多數(shù)電池使用2至3年后，供電能力就不能滿(mǎn)足續(xù)航要求。
3）基站電費(fèi)分?jǐn)偳逦?jì)量的需求
目前，通信基站的電費(fèi)結(jié)算方式分為電費(fèi)包干和電費(fèi)透?jìng)鲀煞N，但都無(wú)法滿(mǎn)足各方的需求，更無(wú)法有效地雙向傳導(dǎo)節(jié)能減排的壓力。如何有效明晰基站運(yùn)營(yíng)各方在用電上的節(jié)能降耗，并準(zhǔn)確、合理地分?jǐn)傠娰M(fèi)，是基站電費(fèi)分?jǐn)偧毙杞鉀Q的問(wèn)題。
綜合能源技術(shù)方案
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，移動(dòng)通信基站的節(jié)能技術(shù)主要分為基站主設(shè)備、傳輸設(shè)備、空調(diào)與換熱系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)電源設(shè)備和可再生能源五大類(lèi)?；诖罅康幕菊{(diào)研和問(wèn)題需求分析，本文針對(duì)通信基站能源系統(tǒng)中能耗占比最大的空調(diào)和換熱系統(tǒng)、蓄電池及能源管理監(jiān)控和計(jì)量等節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研究和分析。
通信基站綜合能源技術(shù)方案包括蓄電池智能管理、智能新風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)智能控制、分項(xiàng)計(jì)量和綜合能源管理平臺(tái)。通過(guò)實(shí)施空調(diào)與新風(fēng)智能控制、墻體新風(fēng)系統(tǒng)改造、蓄電池智能管理和智能電表分項(xiàng)計(jì)量等技術(shù)，將采集和控制的相關(guān)參數(shù)在基站綜合能源管理平臺(tái)進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)通信基站能耗計(jì)量、統(tǒng)計(jì)分析、蓄電池在線(xiàn)管理、智能新風(fēng)的監(jiān)控、異常報(bào)警處理等功能。
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