安徽移动通信网络节能降耗方案指导建议(草案)

安徽移动网络设备节能降耗方案指导书（草案）一、概述为响应国家节能减排工作号召，贯彻落实《工业和信息化部关于进一步加强通信业节能减排工作的指导意见》（工信部节[2013]48号）和集团公司节能减排工作要求，推进我省通信网络设备节能减排工作管理，降低企业成本消耗，实现低成本运营，构建绿色通信网络，保障企业的可持续发展战略，制定本指导书。根据通信企业中通信网络和通信机房的能耗特点，本指导书提出了节能工作开展的方向，并从通信设备、空调系统、电源配电系统、气流组织、新风技术等方面进行分析，针对能耗高的情况提出了一些解决方案，介绍了近年来在通信机房开展的常用节能技术及方法。节能是一个系统工程，需要综合性地全面考虑。各地环境差异，指导书中所提及的节能技术也并不一定在各地都能够应用，不能简单地评估和选择某一种节能方法或者节能措施，各分公司根据当地的实际情况和可能条件因地制宜制定节能减排降耗方案，正确选择合适的节能技术，有效推进本地的节能降耗工作的开展。二、网络设备节能降耗思路（一）通信机房节能降耗思路根据通信网络结构的特点和能源消耗的构成，通信运营企业的耗能主要是用电，电能的消耗可以分为生产用电、营业用电和办公用电等。在一定程度上可以说，电能消耗主要包括日常运作用电和通信网络用电两部分。通信网络的节能工作主要在通信机房，在通信机房中的电能主要在三方面。1、通信设备的用电；从数据统计中可以得知，通信设备用电大概占了总用电量的40%～50%左右。2、电源系统用电：包括通信电源系统设备本身进行电能转换过程的损耗，接近总用电量的10%。3、机房环境用电：包括机房照明、空调制冷和制热。其中照明及其它用电占总用电量的10%左右，空调用电超过了总用电量的40%以上。由于单台通信设备的用电在投入运行后基本不变,只有在设备采购选型时考虑选择节能性设备。空调系统、电源系统是通信机房的主要耗能设备，从实际情况来看，机房环境节能是大有潜力的。因此，作为通信网络运营部门，应首先从机房环境着手，主要考虑机房空调设备的节能技术，兼顾电源系统的节能，开展机房的节能降耗工作。对现有网络设备主要是通过改造来进行节能，主要方向是空调改造、气流组织优化、电源效率提升、高耗能老旧设备淘汰替换以及机房维护结构优化改造等。（二）通信网络节能减排主要范围1、针对现网通信设备进行技术改造或更新。2、针对现网运行环境进行技术改造。3、引入新型节能减排设备，与原有设备联合使用或替代原有设备使用。4、进行网络建维工作流程的优化和支撑手段的建设，提高建维工作效率达到节能减排的目的。5、对机房的维护结构进行改造，降低因维护结构造成的能量损耗。三、通信站房节能降耗措施节能是一个系统工程，需要综合性地全面考虑。目前节能降耗的方案思路很多，归纳起来主要从技术和管理两个方面采取措施。（一）技术节能1、空调环境节能智能通风节能：直接引入外界自然冷源（空气）降低室内温度，减少空调能耗；智能换热节能：利用外界自然冷源，进行无接触热交换，降低室内温度，减少空调能耗；智能变设定温控节能：合理设定空调温度，智能控制减少压缩机、风机运行时间，减少空调能耗；智能变频节能：根据环境温度和热负荷情况，合理控制压缩机的运行频率，提高运行效率，减少空调能耗；室外机冷凝器雾化喷淋节能：对空调室外冷凝器机组实施雾化喷淋降温，提高冷凝器热交换效率，减少空调能耗；机房空调送回风方式气流组织优化，如地板下送风、风管精确送风、轴流风机送风、主设备安装布局优化等，提高空调降温效率，减少空调能耗；空调添加剂：空调系统长期运行，润滑油的油分子会沉积在组件内部，形成大量油膜，油膜严重阻碍了金属壁的热传导，降低空调的运行效率。空调添加剂含有表层活化剂，可以抑制油膜的产生，提高热传递效率，从而降低空调耗电。空调安装位置环境优化，精细化维护，提高空调运行效率，减少空调能耗；2、电源节能开关电源休眠节能：根据实际负荷动态调整整流模块工作状态，提高开关电源工作效率，降低能耗；高效模块节能：采用高效模块技术，配合休眠节能，提高开关电源系统的效率，最大能达到96%，降低开关电源自身损耗进行节能。电源系统谐波治理：通过安装无源/有源滤波设备，抑制电源系统高次谐波，减少无效耗能，提高电源系统安全性高压直流技术:采用高压直流供电技术，降低UPS电源的二次转换能量损失和谐波，提高电源系统的工作效率进行节能。蓄电池修复与再利用：采用各种蓄电池修复技术，活化修复落后蓄电池，投入再利用，减少资源浪费3、机房维护结构节能保温型房屋结构：降低夏季机房室内外热量交换速度，减少空调能耗新建站房采用新材料、新技术、新工艺、新设计，节约土地、水泥、钢材、木材等资源；机房顶部架设通风层：在机房屋面架设通风层，利用架空层起到通风散热的作用，进行节能。4、其它节能减排技术措施蓄电池保温箱：采用蓄电池恒温箱/地埋保温箱技术，为蓄电池提供一个最适宜的局部温度环境，其他区域的温度控制范围可以根据主设备对环境温度的要求适当放宽，从而大大降低基站制冷设备的总能耗。（二）管理节能管理节能是通过建立一系列节能管理制度从各方面采取措施最大限度减少滴、冒、跑、漏等浪费现象来达到节约能源、节约资源的目的。管理节能一般不需要作额外的投资，实现容易，而且节能也很可观，但没有得到重视，管理节能应纳入网络运维考核。1、机房环境管理节能通信机房的门、窗、孔洞在条件允许时应使用封堵密闭，减少室内冷气外漏或室外热量入内，减少冷气泄漏。不具备条件的可增加防火窗帘，减少外界热辐射。对面积较大的机房增加隔断,对机房天面增加隔热层。严格机房管理，要求进出机房必须随手关门。根据通信机房自身运行特点，对机房照明系统进行有效控制，减少照明运行时间，做到“人来灯亮、人走灯灭”的控制要求。2、通信设备管理节能对机房设备进行清理，停用的设备、系统必须及时下电处理。合理设定机房空调温度参数，在满足规程及设备要求前提下，空调温度设定在较高值。对供电线路进行检查，防止建设期敷设出错，把电表接在市电油机转换开关后级，将油机发电电量计入电表。同时对异常电量的电表进行计量校核，减少计量误差。在安全条件允许的前提下，合理调整电源设备工作负荷率，使设备运行在最佳效率状态进行节能。整流模块宜工作在最佳运行负荷率区间（一般为60～80%），短期（1小时内）最大负荷率90%。整流模块长期运行负荷率不宜低于20%，初期容量较小时可关闭部分整流模块或启用模块智能休眠功能。单台变压器的最佳运行负荷率介于70-80%，长期运行负荷率不宜低于30%，以减少变压器本身的铁损和铜损。当通信机房初期容量较小时宜关闭1台变压器（冷备用），并闭合母联，由1台变压器工作。3、空调管理节能做好空调定期维护保养工作，提高换热效果，大大减少空调耗电量。空调维护工作内容包括：定期清洗滤网、蒸发器和冷凝器翅片；检查测试压缩机电流、压力、出风口温度、电机和轴承运行状况；定期校对温湿度传感器。机房空调实际运行负荷率宜控制在在50%～90%范围内，使空调设备运行在效率较高的工况区间。加强巡检，对故障空调及时修理，避免压缩机空转不制冷的情况发生。定期补充空调制冷剂，提高制冷效率。定期对空调室内机滤网及室外机进行清洗，提高制冷效率（根据经验，温度设置提高1度，可节约电费5%～10%）。四、通信站房节能降耗技术（一）冷凝器喷淋技术（示例）（张少文完善）工作原理:通过对空调室外机的水喷淋，可以降低室外机的工作温度；通过高速直流马达每分钟转速≥11000转，可将每一滴水雾化成原水滴的体积1/500左右，使蒸发速度加快。由于水滴的体积大大缩小，雾化蒸发速度比水滴的蒸发速度快300倍以上，雾化喷淋使得水喷淋到空调室外机冷凝器散热片上时能够产生从液态到气态的物理相变，则能够吸收的热量大大增加。水从液态到气态吸收热量为水升温1℃吸热的539倍，由于吸热量大大增加，能在很短的时间在冷凝器背后局部降温2℃～5℃。节能情况或效益:对比同一时间段、同一机房、同一机型两台设备工作在相同环境条件下安装滴水喷雾节能装置的数据同没有安装滴水喷雾节能装置的设备进行比对，测得实际节能数据，节能效果能达到20%-22%。适用场景:任何风冷式空调从原理上都可以安装雾化节能装置，而且越是室外机工作环境恶劣，越是效果明显。但目前的雾化节能装置主要用于机房空调及工业空调（包括大型柜机）等大型空调场景。（二）开关电源模块休眠节能技术（张少文完善）工作原理：开关电源模块在一定工作模式下空载损耗是固定不变的。负载增加,带载损耗增加,模块效率也随之升高。通过控制模块工作模式，让部分电源模块进入休眠状态，减小空载损耗并提高模块效率，达到节能的目的。休眠的模块会在需要供电时迅速恢复，可以确保通信安全。节能效果:开关电源休眠节能技术目前在中国移动现网有应用，取得了较好节能效果，节能率可以达到6％～15％。通过本项目一台电源可以节省6％～15％的电费，节能效益较为可观。使用场景：该技术适用范围较广，可以针对需要应用在汇聚机房、基站等场景。（三）开关电源高效模块节能技术（张少文完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（四）高压直流供电技术（李永宁完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:(五)谐波治理技术：（李永宁完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:(六)智能通风技术（张少文完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（七）智能换热技术（桑永礼完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（八）热管技术（张少文完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（九）智能变设定温控节能（桑永礼完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（十）空调压缩机变频技术（李永宁完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（十一）冷凝器喷淋技术（张少文完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（十二）水冷空调技术（桑永礼完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（十三）乙二醇热交换节能技术（桑永礼完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（十四）空调冷媒控制器节能技术（桑永礼完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（十五）精确送风技术（桑永礼完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（十六）气流组织优化（桑永礼完善）机房热管理的关键在于设计，包括送风方式、冷热通道的分布和大功耗设备的布局优化等等。在机房条件允许的情况下，采用下送风上回风机房风道冷却效率高，比上送风效率高20％。在风道设计方面，如采用热通道／冷通道布置方式，即：机柜面对面、背朝背布置，可以提高冷却效率。工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（十七）一体化空调技术（张少文完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（十八）站房维护结构（张少文完善）工作原理:对机房的维护结构进行改造，降低因维护结构造成的能量损耗。机房顶部架设通风层，降低夏季屋顶屋面太阳直射热能直接传导到机房，降低机房空调能耗。节能情况或效益:适用场景:（十九）蓄电池保温箱（李永宁完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:（二十）其它节能技术（张少文、桑永礼、李永宁完善）工作原理:节能情况或效益:适用场景或案例:五、节能评价指标目前，通信机房能耗情况一般采用PUE值进行评估，根据不同考评重点，还可以通过CS指标及SCOP指标对通信机房节能运行进行评估。各指标可以作为对现有机房能耗评估的参考。（一）PUE指标——机房能源利用效率PUE指通信机房内通信设备用电和环境控制设备用电总和与通信设备用电量的比值，该值反映了机房整体节能运行的效果。即PUE=（通信设备用电+环境控制设备用电）/通信设备用电；对于通信机房，其PUE值越低，说明环境控制设备用电占比越小，即该机房能源利用效率越高。PUE一般取值范围：1.8—2.5之间，基准值可以取值2.0。（二）CS指标——空调实际负荷比CS指标反映通信机房内所有空调实际出力负荷与空调设备所配置的标称负荷的比值。CS=空调实际出力负荷/空调配置标称负荷；对于通信机房CS值