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降低基站能耗的能源管理解决方案

发布于2017-09-05 15:51    文章来源:管理员

通信基站的电费支出,占电信运营商、尤其是铁塔日常运维开支中很大的一部分。基站消耗的电能又占到了总能耗的62%,其中空调耗电量占到了基站能耗的50%。如何有效管理基站用电量,减少电费支出,将成为通信运营商日常工作中的重要组成部分。

分析基站电能消费过程,有如下环节:

从上述流程可以看出,只要管好源头、理清流程、审核出口,就可以做到电费按计划支出、电费能效比不断提升。落到具体实现上,需要从管理和技术两个方面入手:

1、管理方面

需要成立节能管理机构、确定节能管理规章制度、能源持续优化的目标。

2、技术方面

为能源管理提供支撑手段,通过开源、节流措施逐步优化基站能耗和电费支出。可以从通过建设能耗管理系统,来实现上述目的。

一、电费支付环节

1、电费

建立电费稽核IT管理系统,从资产管理(站点信息、业主信息、生产设备载频&功率信息、空调设备功率信息、房屋围合信息、站点拆迁变动等)、电费管理(抄表周期、底度变化、单位电价等)、支付管理(申报人、审批人、支付情况、是否超预算等)方面入手,杜绝电费支付方面的重复、错漏。

根据上述信息,按照基站功率、位置、合围等信息对站点进行分类,筛选每类型基站中的标杆站点,核实标杆站点用电量的合理性,以此为标杆分析同类型其他站点用电量的合理性,对用电异常站点下站核实、整改。责任落实到人,确定时间计划如期完成。

2、发电费用

建立发电费用IT管理系统,从代维队伍管理(代维公司信息、发电机信息、代维团队信息等)、发电管理(派单信息、发电信息等)、动环配套数据分析(停电信息、电池放电信息、交流供电信息等)、支付管理(申报人、审批人、支付情况、是否超预算等)方面入手,复核发电费用的合理性,杜绝发电费用支付方面的重复、错漏。

二、生产环节

1、能耗管理系统

建设能耗管理系统,在省公司建设能耗管理平台,在基站侧增加智能电表,对基站用电量进行精细化管理,分析基站主设备、空调用电的合理性,分析电力部门计费电量的合理性,为后续改进提供技术准备。必要时,可以计量不同直流支路用电量情况。

2、主设备

随着通信技术的不断发展,无线设备的功耗在不断下降,根据通信规律还开发出了朝夕节能技术,检查基站中的无线设备资产质量,质量不佳的建议更换功耗更低的产品;检查基站中的无线设备,是否开启了节能功能。对于部分退网的设备,检查是否彻底关断电源。

3、电源

随着通信电源技术的不断发展,开关电源的转换效率在不断提升,根据通信规律还开发出了呼吸式节能休眠技术,检查基站中的电源设备资产质量,质量不佳的建议更换转换效率的产品;如果开关电源质量尚可,本身不具备节能功能,可以联系电源厂家进行节能改造;检查电源是否开启了节能功能。对于部分退网的设备,检查是否彻底关断电源。

利用能耗管理系统、动环监控系统,分析开关电源的转换效率,对转换效率异常的站点下站核实整改。

4、空调

空调的效率,很大程度上决定了基站的能效水平。可以通过在基站中安装空调节能控制器,从下述几个方面提升空调能效:

1)根据设定的室内温度范围和实际监测的室内温度,实时调整空调的工况,避免人为因素导致空调过渡制冷;

2)监测空调的工作电流、设定温度、出风口温度,分析空调工况是否正常,避免因冷媒泄漏影响效率;

3)根据基站的发热功率、空调的制冷功率,当前实际负载功率,结合室内温度、空调工况和历史数据,判断基站合围密闭是否有问题,提供整改依据。

5、蓄电池

基站中对温度最敏感的设备,就是阀控式铅酸蓄电池。温度过高会导致蓄电池出现热失控、极板腐蚀加剧等故障,因此要求基站的环境温度不超过30℃,所以基站中的温控设备主要服务对象就是蓄电池组。基站节能改造,曾经尝试过新风、热交换、蓄电池恒温柜等方案来降低温控设备的能耗,由于诸多因素影响,从实际效果看,都不理想。因此,建议从源头入手改善蓄电池的温度敏感性,让它可以承受40℃的环境温度,然后配合空调控制器来降低空调能耗。这项工作,可以从以下几个方面入手:

1)采用高温阀控铅酸蓄电池组

2)采用节能型蓄电池网关提升蓄电池高温性能

3)利旧动力汽车锂电池组装的通信用锂电池组

4)蓄电池地埋

6、油机发电

通过下述几个方面措施降低发电活动费用:

1)安装油机发电采信模块,甄别剔除虚假发电;

2)建设发电调度系统,升级蓄电池管理功能,对每个基站的实时后备时间建立档案,发电调度系统根据当前基站停电时间、电池后备时长、发电机路程,在合适的时间安排油机下站发电,规避部分无效发电费用;

3)对于部分车辆&发电机不易到达的山顶、楼宇站点,进行发电机端口改造,降低发电成本;

4)采购便携式Li电池供电包,基站停电时由这个供电包来给负载供电。

7、新能源

在条件允许的地方,进行新能源试点,通常有如下方案:

1)建设“太阳能+后备电池”供电系统

2)建设“太阳能+油机+后备电池”供电系统

3)建设“太阳能+市电+后备电池”供电系统

4)建设“油机+市电+后备电池”供电系统

三、能耗管理系统拓扑

基于对能耗管理系统的深刻理解和多年经验,宝马娱乐通信可以提供全套能耗管理系统综合解决方案。对于运营商、铁塔现有的监控网络,部署这套系统,需要做如下工作:基站侧,FSU新增智能设备接入(空调控制器、电池节能网关、交流电表、直流电表、油机发电取信模块);平台侧,需要和监控平台、派单平台、电费缴纳平台对接,以便获取数据、输出解决建议、生成分析报表。

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