通信节电任重道远

   2022-10-25 工业品商城96
核心提示:“我们的主要设备每年增加15%,但电费预算没有变化,每年仍不到5000万人民币。”一个本地运维主管的抱怨,道出了通信维护人员的心声。如今,本地运维主管不仅负责基础设备维护,还兼职财务成本控制——在保证通信安全的基础上,最大限度降低运维成本。其中,占运维成本比重最大的电费成为降低成本的切入点。通过从主体设备

“我们的主要设备每年增加15%,但电费预算没有变化,每年仍不到5000万人民币。”一个本地运维主管的抱怨,道出了通信维护人员的心声。

如今,本地运维主管不仅负责基础设备维护,还兼职财务成本控制——在保证通信安全的基础上,最大限度降低运维成本。其中,占运维成本比重最大的电费成为降低成本的切入点。通过从主体设备能耗、空调能耗等多个角度进行深入分析,力求选出投资回报最佳的节能产品和方案。然而,面对节能30%和50%的主设备节能产品,精心维护的运维主管并没有忽视对通信电源和其他辅助产品节能技术的要求。

对于通信机房,通信电源的用电主要是开关电源和UPS(不间断电源)。它们的主要作用是将市电转换成适合机房或数据中心设备的电压,滤除高频污染和干扰波,同时稳定电压。此外,UPS还具有断电保护功能,防止突然断电影响机房的正常工作,损坏数据中心的高精设备。

从工作原理来说,通信功率的消耗应该接近于零。但一位有多年经验的运维主管告诉记者,基站和机房的通信电源平均功耗约占机房总功耗的5% ~ 10%,尤其是数据中心,因为电磁转换的损耗和滤波的能耗。

相对于主机设备和空调,通信电源的能耗真的很小,这让一些人认为在节能工作中没有必要在通信电源上投入太多的精力。事实上,通信电源节能与其他相比,更能发挥投入产出比的优势。

中兴通讯电源产品线产品总监王东旭算了一笔账,使用节能型通信电源产品,可以节省50%左右的通信电量。以一个基站为例,一个电源一天节约2 ~ 3度电,一年就是1000多度电,全国60多万个基站一年就是6亿多度电。节电的综合效果还是很可观的。

其次,与其他节能方式不同,节能电力产品没有环保要求,可以在全国大面积应用。与新风系统不同,通信电源对外部应用环境的限制很大。在应用新风系统之前,需要对应用环境中的灰尘、湿度等一系列环境参数进行评估。

最重要的是,主设备的节能技术需要电源与之匹配,避免主设备中剩余电源不必要的浪费。可以说通信电源节能有锦上添花的作用

通信电源节能技术是围绕通信电源的高效性、模块化和电流谐波污染控制的特点而发展起来的。

很多业内专家都有这样一个共识,“通信电源节能首先关注的是选择高效节能产品”。尤其是大型数据中心使用的大型电源,要求效率更高。目前业内有很多宣称高效的节能产品,但宣称的节能产品都是在满负荷的情况下。当电源产品处于半负载时,效率大规模下降。不利于节能。伊顿埃克塞特电力产品市场部经理张学文认为,UPS的满载效率对用户没有实际意义。他说,由于并联冗余系统的广泛使用,UPS的设计裕量普遍过大,目前使用的80%的UPS机组实际负荷只有50%甚至更轻。此时,UPS在半负载甚至更轻负载下的效率对用户更有实际意义。

对于大型数据中心使用的UPS,运营商出于稳定性和安全通信的考虑,只选择高效率的UPS产品。但是在基站和中小型数据中心的供电方面有很多新的节能技术可以选择,模块化管理是比较好的节电技术。

通信电源和UPS的初始容量设计时,同时考虑了最大负载、电池充电容量和备用容量,导致实际运行负载往往处于轻负载和超轻负载状态。在这种状态下,电力转换设备的效率往往较低,从而增加了自身的损耗。

模块化电源管理的主要思想是从机房整体供电规划入手,供电系统可以从集中供电变为分散供电。因为集中供电难以避免多级配电,供电环节越多,效率损失越大;分散配电和就近配电可以有效降低电能损耗。

为此,中兴通讯提出了“呼吸式”电源管理的概念,通过跟踪负载的变化来控制电源模块的开启和睡眠,使系统尽可能工作在最佳效率点附近,并将电源模块的备份方式从热备份改为冷备份和半冷备份,减少轻负载和超轻负载下运行的模块数量。就整个电力系统而言,可以降低功耗,节省电费,提高运营商的TCO。

王东旭说,从通信机房的整体来看,“呼吸式”电源管理只注重不到10%的效率,但对于电源本身来说,轻负载效率从85%提升到92%左右,电源设备本身节能接近50%。

以基站电源200A的配置为例,如果由四个50A的整流器组成,长期工作负载不超过40A,中兴的“呼吸”电源管理每天可节电3 ~ 4度。一年总节电可达1000千瓦时以上。假设电价为1元/千瓦时,一个这样的站点每年可以节省1000多元。通信电源的使用寿命大多在10年左右,即在整个设备使用寿命期间,节能成本相当于设备总价的80%以上。对于运营商单省1.5万个基站的中型省份,每年可节省电费1500万元以上。

事实上,中兴的“呼吸式”电源管理只是电源模块化的一个突出优势。采用模块化电源,可以随时调整通信电源,满足现有机房设备的需求,避免浪费。但由于模块化技术,通信故障率有所上升,仍在合理范围内,但对于核心网和大型数据中心应慎用。

张学文认为,大规模电源的模块化发展是必然趋势。虽然目前还没有广泛使用,但相信随着技术的发展和稳定性的不断提高,大型数据中心也可以使用模块化电源产品。

随着主设备节能技术的不断创新,通信电源也将随之演进。以分布式基站为例。虽然分布式基站在移动设备上的应用目前还没有得到广泛的应用,但是移动运营商越来越重视它。每年,移动运营商都在不断扩大分布式基站的数量。

分布式基站把BBU和RRU分开,把以前的天线功放损耗变成了延长线的损耗。如果采用以前的供电方式,会增加电缆的长度和布局。这就要求除了传统的机房电源之外,还应该有可以在空调环境下应用的室内有盖电源和可以直接安装在露天的室外供电系统。

 
 
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