通信网络能耗分析与节能技术应用研究

◆刘 兵

通信网络能耗分析与节能技术应用研究

◆刘 兵

(国家新闻出版广电总局二0二台 西藏 850030)

根据通信网络的现行状况和能耗特点，对其能耗分布及节能潜力进行分析，找到有效节能减损的方式，并在此基础上，制定新风节能的创建方案。运用一系列比较评估方法来统计通信运营企业的实际节能效果，结果表明：通信运营商若能有效的控制网络耗能，则依据具体情况实施节能管控技术，能够减少资本消耗，促进通信网络持续健康发展。

通信网络；能耗分析；节能技术；应用分析

0 引言

随着社会不断向科技化、信息化发展，通信已经成为人们生活中必不可少的要素，在促进国家经济发展方面具有重大的推动作用。通信网络所涉及的范围逐步扩大，各种设备、系统及基站等大幅度增加，人们的通信要求不断增长，致使通信网络的耗能逐渐加大。电力及燃油等能源的消耗量较大，都达至80%左右，如今，各个通讯运营商已经逐步意识到能源节约的重要性，在通信机房和通信基站等方面进行积极探索，以求达到最大程度节约能源的目标，相关人员为了降低空调及基站设备的耗电量，研发了新风节能、低温变频节能等新兴技术，促使通信网络能够实施信息化监控运营，节能减耗。

1 通信网络能耗分析

通信业是一项耗能较多的行业，其快速高效的发展给社会带来了极大的便利，用户数目不断增多、用户范围不断增大，使得通信网络的耗能逐步增加。网络设备和机房空调的耗能量较大，使用空调设备主要是为了控制机房的湿度和温度，网络设备的耗能使用量与机房空调设备的多少及耗能量息息相关，若网络设备的使用量加大、耗能加多，则机房空调的耗能量也相应增多[1]。由此看出，减少通信网络设备的耗能是节约能源的重要因素之一，高效节能、管控能源消耗数量、充分利用节能资源等是节约能源、降低耗能量的关键途径。

1.1通信网络设备的能耗分析

如今，通信网络的各项设备及技术都处于新旧更替的时期，程控交换机、信令设备、路由器及服务器等都在不断研发更新。交换机房内的程控设备集成度不高、数量较多，对机房的周围环境要求还比较高，是高耗能的重要因素之一；数据机房内的交流供电服务器运行较为复杂，要经过多次的电流变换才能正常使用，在电流的各个变化环节都需要消耗一定的能源[2]。现在，大多数网络通信都在研究节能技术，选择耗能低、对环境要求不高的节能型设备是节能的第一步，合理科学的调控电荷量，使用有效节能的通信设施，对网络设备进行调查研究，更新效率低、耗能多、产热大的应用设备，调配网络设备的工作参数，致使其达到最佳运行状态，节能减耗。

1.2通信电源系统的能耗分析

通信基础电源的供电方式逐渐在发生改变，已经从原有的集中供电转向了分散供电，提升了供电的稳定程度，降低了电力的消耗力度。进行分散供电使得用电的安全系数提升，若是在供电过程中，一个系统产生了瘫痪的情况，将不会对其他系统造成影响。如今，通信电源系统的供电方式较不合理，经常出现电池老化的情形，开关电源的体积及质量都有所减少，仅能获得脉冲电流，UPS的整流装置在运营过程中会产生很多高次谐波，致使电能的质量下降，能量损耗增加。在设计通信电源时，要使用效率高的UPS、开关电源等基础设备，合理高效的节能降耗[3]。

1.3移动通信基站的能耗分析

随着通信网络业务的不断扩大发展，移动通信基站的数目也在不断增加，其耗电量的程度显著提升，移动通信基站的节能减耗尤为重要。尽量使用高效的移动通信基站，以致使用较少的数量就能覆盖较大范围，优化无线网络，在满足通信网络需求的情况下，减少基站的使用，对空调工作的时间加以控制，尽量使用自然资源进行降温，推广可再生能源来促进通信业的发展。

1.4通信机房空调的能耗分析

通信机房的环境与网络设备的运行环境相关，通信机房大致包括交换机房、数据传输机房、NGN机房等，通信设备主要是由集成电路、电容等构成，元件的工作效率与环境息息相关，一般来说，环境越高，元件的运作效率越低。通信机房的设备较多，密度较大，致使热量不断升高，通信业务对机房环境的要求较高，机房的空调大多是属于全天候机的状态，使得机房的环境能够达到标准。要尽量使用变频、隔绝换热等技术，利用冷热道分离，环境监控等集中处理空调元件。变频技术是现代社会应用较广的一种节能技术，利用变频器来调节压缩机的转速，减少了因频繁转换变频器带来的能量损耗，并且提高了空调的运行效率[4]。动力环境集中监控系统的出现在一定程度上保证了供电的安全性及稳定性，对通信电源及空调设备进行监控记录，将出现的问题及时报告给维护人员，促进各项设备高效运行。

2 通信网络节能方案

2.1通信网络节能技术

空调自适应技术是目前使用较广的一种技术，将大自然温度变化产生的能量转化为电能供空调使用，利用自然温度来调控空调使用电量，自动控制空调开关，使空调的耗电量大幅降低，达到良好的节能效果；空调添加剂技术的出现也在一定程度上降低了能源的损耗，将添加剂加入到制冷剂中，产生的化合物能够有效溶解油污，进而形成了一层高效保护膜，致使压缩机的运行速度更加平稳；近年来，分布式基站技术也逐渐成熟，此种技术的使用能够有效降低温控耗能，将基站分化为基带及射频两部分，用光纤拉远射频部分，降低传统馈线的能量损耗，降低基站的使用功率。

2.2通信机房新风节能改造方案

通信机房在使用节能技术时，要充分考虑其系统性及安全性，在必要时对设备可以进行一定程度的维护[5]。但是对通信机房进行改造时，要注意保障机房的安全性，使机房的温度、湿度达标。通信机房的新风节能系统是由智能管理器、进风机、排风机等元件构成，温度传感器能够检测室内外温度，当外界温度降低时，通风系统将把室外的冷空气引入室内，逐渐降低空调的使用强度，使得室内温度达到规定标准。通信机房的新风节能技术已经逐步成熟，在适宜的条件下，节能效果较高，一般能达至35%左右。

2.3移动通信基站综合节能解决方案

在进行机房设计时，要以“上走线下送风”为原则，冷热通道要进行分离，科学的组织气流，致使散热情况达到最佳；对新风节能、变频节能等技术进行有效利用，利用信息化技术进行有效监管，对每台空调的运作时间都要进行合理设定，进而使得空调资源能够得到高效利用，对一些老基站进行更新整改，推行分布式基站建设措施，对基站进行综合评价，在固定电荷量的情况下，利用挂表测量方式来比较耗电量，有根据性地选择恰当的节能技术，建立节能管理体制，设置集中监控平台，科学地计算能耗数量，对节能项目进行定期评测。

3 结束语

减少通信网络设备的耗能是节约通信网络能源的重点，既能降低设备使用成本，又能减少配套系统及空调运行的建设成本。新风节能技术较为成熟，耗能量较低，是通信机房空调系统的最优选择，在进行节能规划时，要充分考虑各方面因素，因地选择合适的技术和方法，使节能达到最佳效果。建设能源节约和环境保护系统，使得通信网络能够有效运营，高效节能。

[1]李森.通风节能系统在电信机房中的应用[J].电信技术，2014.

[2]杨苹，刘胜荣.地区移动通信基站的能耗分析与节能评估[J].西华大学学报(自然科学版)，2014.

[3]黄成龙，杨文鹏.移动通信基站节能控制的理论与实践[J].西安工程大学学报，2015.