国外运营商电源节能技术浅析
远程监控是电源管理的普遍手段,虽然动环监控采用的采集器和通信设备能耗仅为30W左右,但海量站点总体能耗不能小视,100万个站点耗电可达3亿度。集成站点监控功能的电源系统,每站点可以节省20W左右的采集器能耗;利用主设备带内传输通道,每站点能够节省10W左右的通信设备能耗,动环监控能耗接近零。
(4) 匹配主设备,通过智能温控调度、隔热设计,最小化温控能耗
在通信网络深度覆盖条件下,室外建站成为主流,室外电源不仅负责供电,还作为站点提供主设备收容空间和环境保障,因此,传统通信电源已经演变为站点电源。温控系统是站点电源关键部件之一,温控系统是否节能极大地影响着站点电源节能特性。
采用三明治板隔热设计的迷你机房,可以有效防止外部热源对系统的影响,每平方米太阳幅射导入量小于50W;且室外电源白色涂层能将80%可见光反射出去,减少温控系统工作时间。分区温控技术配合耐高温电源系统,将温控能耗聚焦于保护对温度敏感的电池,比传统机房减少50%以上温控能耗。具有温控调度功能的智能热交换和智能直通风系统,在一般环境温度条件下只启动低功耗的直通风或热交换,高温时启动高功耗的空调系统,在保障设备运行环境的同时,相对于单冷空调,室外柜平均降低40%的温控能耗。带加热功能的TEC空调加热能效比超过1.4,比普通加热器节能40%。直流压缩式空调比交流空调提升约0.5的能效比。
站点电源更注重与主设备的匹配性,包括尺寸、配电、热设计和电磁影响等方面,如风道的匹配可以提升分区温控的精确性。站点电源的匹配概念并非限于室外电源,如带温控功能的室内一体化电源,允许通过提升室内温度设定值的方法实现节能。
三、节能应用东渐西被
通信电源节能技术已经很完备,在全球运营商具体应用则各有千秋,还在快速发展。我们从站点新建、现网优化、电源维护和管理等角度来看海外电源节能技术的具体应用情况。
(1) 优先采用节能产品
对于新建的通信站点,90%以上海外电信运营商会采用高效电源系统。欧洲、美国和日本等地电网质量好,电池备电时间短,因此运营商会关注负载率指标,并规划电源负载率在70%以上,但对电源模块配置数量相对敏感。在高负载率下,电源实际转换效率接近模块最高效率,不需要启用模块休眠功能。在电网相对较差的区域则已经广泛采用模块休眠功能,提升5%左右的系统转换效率。
对于新建站点,通过采购自放电率低的电池来降低电池自放电能量损耗,采购高可靠的电源系统降低维护下站的燃油消耗,采购带智能温控功能的迷你机房来降低站点温控能耗。
(2) 优化在网电源系统与配置
现网电源以最高效率低于92%的电源模块组成的系统为主,实际效率平均80%~88%。通过投资回报分析,若三年以内可收回成本,旧电源改造方案都会迅速实施;若回收周期3~5年,则会根据财务状况决策。运营商钟爱贴身设计的搬迁方案,最大可能利旧机柜、电池、电缆和配电系统,这样可以帮助缩小投资回报周期。
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