直面ICT能耗挑战，中兴通讯提出新能源方案强调管理

本刊记者│鲁义轩

直面ICT能耗挑战，中兴通讯提出新能源方案强调管理

本刊记者│鲁义轩

运营商网络已经从原来的大规模扩张转向精细化运营的阶段，基站的节能改造被视为重点课题，这也直接关系着运营成本的降低。

与运营商、政府和商业3种开展Wi-Fi运营的方式不同，在流量急速增长和基站数量随之极速增加、运营商IDC不断扩张和升级的当下，如何降低网络能耗、提升能源效率，成为ICT快速发展之路上不得不重视的课题。针对ICT领域能源利用现状，近期中兴通信在其发布的一份最新行业报告中着重提到了能源趋势。据中兴通讯能源产品规划首席科学家胡先红称，2016年电信运营商市场和政企市场都对能源技术提出了新的需求。

据他介绍，在运营商市场目前有两大能源趋势：一是移动宽带已从城市逐步向城镇和偏远区域覆盖发展，这些区域市电情况较差甚至无市电，采用太阳能为主的新能源或混合能源供电方案呈现急剧上升趋势；二是随着基站的小型化和室内化成趋势，基站的整体功耗呈现逐步下降趋势，新能源供电方案的安装和应用逐步简单化，具有TCO优势的新能源供电方案需求逐年上升。

而在政企市场，能源短缺以及全球污染等问题，使得各国政府加大对新能源发电和应用政策支持。许多国家提出大型光伏并网发电方案，以及结合不同区域的环境特点采用分布式发电。同时，一些特定的缺电地区，离网的太阳能应用如太阳能路灯、太阳能户用电源、太阳能扬水系统得到更多应用，给这些地区的能源利用带来很多便利。

精细化运营趋势下的能源需求

运营商网络已经从原来的大规模扩张转向精细化运营的阶段，基站的节能改造被视为重点课题，这也直接关系着运营成本的降低。据悉，造成站点及网络的能耗高企的原因，通常是由于无市电站点大量柴油机的使用、室内站点空调的高能耗、站点多种能源的混合应用等。针对这些问题，中兴通讯都已提出相应油机蓄电池混合方案、油机太阳能混合方案等，其能源产品也已在国内三大运营商和国际上Telefonica、Telenor、AM、MTN、Bharti、Teliasonera、ET、T-Mobile(USA)等运营商网络中广泛应用，其可再生能源在52个国家为超过75家运营商及其他行业市场客户服务。

中兴通讯能源产品包括通信电源和混合能源两大类。事实上，早在3年前中兴通讯两类产品就以超过30%的市场份额连续5年持续稳居中国通信能源市场占有率排名第一，并在国内电力、铁路、交通、金融以及国际铁路、安全网、农网、教育等领域有广泛应用。

针对目前全球以及国内运营商数据中心、机房在节能减排上的举措，中兴通讯从其创造性的“能效矩阵”角度提出，无论是接入机房、核心机房还是数据中心，节能减排的技术主要是在能量的产生、转换、传送和消耗4个环节进行方案优化，且每一环节均需要综合考虑。

“对于新建机房，惟有从整体出发进行系统设计，综合考量每一个环节的效能对系统的影响，方可实现真正的节能减排；对于已有的机房，推荐电源改造+机房分区温控+新风技术，在提高能量转换效率的同时使得机房空调开机率降低80%，从而可协助运营商以更低成本有效地实现整体节能的目标；此方案已得到国内三大运营商规模应用。”胡先红给出新建机房和机房改造的不同建议。

同时他强调，数据中心节能减排主要从建筑节能、运营管理和能源效率3方面入手。目前中兴通讯在能源效率方面已有深入研究，包括机房热管理技术、模块化UPS和混合能源利用等，已经协助全球多个区域运营商实现低成本整体节能的目标，为全球降低碳排放做出了巨大贡献。

基站电源的改造升级

因数量庞大，基站能耗大约占整个网络能耗支出的70%，这使得运营商在基站能耗的管理上需要下更大的功夫。对此，中兴通讯提出了包括SDR BTS、室外基站、智能新风、电池地埋、恒温电池柜、电源改造在内的综合节能改造方案，最高可使基站能耗降低60%。

而数据中心的能耗目前也占到整个网络能耗的6%左右，中兴通讯提出了围绕改善机房布局、精确送风、制冷改造和电源系统改造等几个方面的能源方案，经实测，可降低0.25PUE，实现节能32%左右。

谈及基站能耗的改善，胡先红举了一个例子。中国移动自2007年在巴基斯坦开始CMPak网络建设以来，面临着巴基斯坦机房供电条件差、环境条件恶劣甚至部分机房选址根本没有电力供应的问题。大部分机房依靠柴油机发电，不仅运维费用很高，而且油价不稳定也给运营商带来很大风险。但是巴基斯坦全境具有丰富的太阳能资源，并且太阳能发电成本逐年下降，使其在电信网络规模推广具备了一定的条件。2010年中国移动巴基斯坦子公司CMPak采用了中兴通讯无线基站电源绿色改造方案。该项目主要为CMPAK无线网络中中兴、华为、爱立信等基站设备提供绿色电源。中兴通讯根据CMPak网络现实条件，并依托其在海外大量的太阳能项目实施经验，为巴基斯坦CMPak设计了一套完整的“太阳能+市电+油机”混合供电解决方案。在该方案中，中兴通讯率先在行业里采用新一代模块化MPPT功能的太阳能控制器以及经过仿真优化的太阳能组件布局设计。该控制器提高了供电系统转换效率，减少项目初始配置成本，并在站点不增加面积的情况下，实现直接由传统供电方式向新能源供电方式切换。中兴通讯独特的太阳能方案设计不仅降低了初始投资，而且大大加快了项目实施进度。

无论是国际还是国内运营商，都在基站电源的升级上投入了更大的关注。在中兴通讯看来，未来基站电源的发展趋势主要体现在以下3个方面∶ 一是通信基站设备从2G、3G发展到4G，基站电源需要满足更多新的应用场景需求，如室外天台应用、室外抱杆应用、室内壁挂应用、拉远应用等；二是基站电源需符合节能减排的需求，除了电源本身具备绿色节能的特性，需要引入可再生能源系统，如太阳能、风能等供电系统；三是电源产品生命周期拥有成本（TCO）要达到最优，即初期的设备采购成本和后期的运行维护费用的最优化。

根据基站电源的未来发展，中兴通讯已开展了比较深入的研究，逐步推出了相应的产品和方案，如Mini机房产品、全系列室外基站电源系统、3G室内分布基站电源系统、风/光/市电/油机综合一体化电源系统等，并在不断推出符合发展趋势的新产品、新方案。

编辑｜鲁义轩 luyixuan@bixintong.com.cn

Q&A

中兴通讯能源产品规划首席科学家胡先红

《通信世界》：从供电环节来说，密集城区和偏远地区、数据中心和小基站等不同场景，是否对供电方案提出了不同的要求？

胡先红：密集城区通常出现多家运营商集中特点，市电好、基站功耗大、采用铁锂电池的一体化解决方案保证供电可靠性，减少工程占地；偏远区域覆盖主要以小基站为主，既要考虑市电状况，同时也需考虑防盗以及不易维护的特点，通常采用集成铁塔、免维护的太阳能供电方案，既保证了供电持续性，同时考虑防盗和工程维护问题。

《通信世界》：对比之下，运营商的数据中心、基站机房是否对能源方案提出的需求更多？

胡先红：数据中心和基站机房的重点是保证可靠性的同时，降低整体功耗，太阳能微网应用也成为数据中心节能的主要措施。

《通信世界》：在通信网络的智能化、云技术的大规模应用趋势下，如何有效提升能源效率降低消耗？

胡先红：目前，云技术的网络能源管理系统已被各大运营商规模应用，通过能源管理系统的精细化管理可以大大降低运维费用和能源消耗。能源互联网的发展也是建立在智能化、云技术的基础上，实现能源的共享互联。

《通信世界》：在节能和降耗方面，中兴通讯有哪些技术已被广泛应用，以及推出了哪些新方案？

胡先红：（1）中兴通讯高效的电源转换效率，可提升整流模块效率98%，提升太阳能模块效率98%，支持高低效模块混插和多种模块混插，支持平滑扩容升级。（2）中兴通讯提出的统一混合能源控制，实现了太阳能、风能、市电、油机等多种能源混合控制，多种电池智能充放电管理，提高了新能源应用和站点整体效率。（3）中兴通讯的智能温控系统、系列化高温电池应用，为基站整体功耗下降起到了关键作用。