信息時代3G階段的到來讓移動網承載了TD、WCDMA、GSM、CDMA等不同的通信系統，隨著移動、電信、聯通三家電信運營商移動基站共享共建工作的不斷深入，移動網基站機房內的設備不斷增多，功率密度不斷增大，從整個移動網絡設備的能源消耗分布來看，在整個移動網絡中，基站設備的能源消耗占到了90%，成為通信行業的耗能大戶，是通信行業的主要剛性成本。

　　從通信機房能耗結構上看，移動基站耗電主要是由通信主設備耗電和空調耗電組成。利用室外冷源是有效減少基站空調工作時長，降低基站空調耗電的主要方法之一。根據北方的氣候情況，結合溫度傳導的特性，唐山聯通開發試用了移動基站智能熱自排系統，效果較好，目前已經大面積投入使用。

　　新系統實現節能創新

　　移動基站智能熱自排系統的節能原理是利用空氣的熱物理特性，結合設備自身排熱結構，實現機房熱量的定向排出。

　　唐山聯通是從2007年開始研究這個系統。該系統組成分兩部分：熱自排本身和配合單元。熱自排本身包括控制模塊、排熱單元和氣壓平衡三個組件。配合單元包含溫度分區模塊、計量模塊和防雷模塊。該系統運行時，通信設備的熱量被其收集，然后導出機房。主控機通過壓力器感覺壓力大小以進行適量的補充。

　　該系統具有五方面的運行特點，一是運行時間長，系統可一年四季使用；二是故障率低，系統利用空氣對流的方式將設備熱量直接導出機房，并沒有復雜的電控機械結構，故障率很低。此舉也避免了一般情況下氣流組織不合理形成的熱島現象；三是機房潔凈度高，系統的壓力平衡系統可保證機房內處于微正壓狀態，使機房潔凈度不會因使用該系統出現明顯劣化；四是機房溫度分區控制，對基站電池和傳輸系統進行溫度分區管理，實現基站無空調運行；五是安全系統完善，系統的排熱結構可實現溫高告警后的強制排熱，有效保護電池和基站設備。

　　具備七大優勢

　　相比傳統新風系統，該系統具備的七大優勢可更高效實現基站機房能耗降低，還不影響設備的安全穩定性能（表）。具體而言，第一，該系統具有突破性。熱自排與溫度分區模塊（蓄電池傳輸）配合使用，可實現基站無空調的突破。第二，系統低能耗。這個熱自排系統具有一個壓力風機和派熱風機，總功率只有50W，比兩個傳統的日光燈的燈管耗電還要低。

　　第三，系統具有互補性。該系統可以再室內外溫度不同情況下，進行智能調整工作狀態。如當機房的室內溫度在20度以下時，該系統會關閉壓力平衡溫系統的閥門，終止基站熱量的收集與向機房外的對流，保障機房溫度不會被排走。機房室內溫度在27度以下，智能熱自排關閉空調系統，設備熱量由集熱罩收集后排出。

　　第四、系統具有應急性。如果基站停電了，空調壞了，機房溫度會很快變得很高。熱自排系統能夠強制運行，避免溫高對蓄電池基站設備的壽命影響，而且熱自排可以全年運行。

　　第五，系統易維護。智能熱自排系統采用3級進風過濾裝置，初效濾網、袋式高效濾網與靜壓防塵沉淀機構；空氣首先經過初效濾網進行粗濾，再經袋式高效濾網進行過濾（G4），然后到達靜壓防塵箱進行沉淀后再把潔凈的空氣導入機房，確保機房的潔凈度。

　　第六，采用智能遠程監控。系統可以獨立工作，也可與空調聯動控制。與計量模塊配合使用，可搭建遠程監控抄表平臺，實現智能熱自排系統的遠程監控與節能報表的輸出。節省電量一目了然。

　　第七，基站障礙率低。智能熱自排系統配合主動式雷電防護模塊使用，能夠主動阻斷雷電由市電側進入機房，有效保護基站設備、防止地電電壓反擊燒毀變壓器、避免基站市電空開掉閘，此項技術可節省大量的維護資源，減少基站斷站。

　　通過嚴格節能測試

　　為驗證系統的性能，唐山聯通進行了兩次試點比較。第一次選擇兩組站點進行了節能測試數據對比。

　　一是磚混結構基站的節能測試，包括工業學校和財經學院兩個基站，分別作為測試站和對標站。這兩個基站同在學校院內，基站負荷一致。在測試初期，對標基站需要開啟空調制冷，而測試基站已不再開啟，節能效果明顯。

　　二是彩鋼結構基站對比。第五醫院基站作為測試站，劉火新莊基站作為對標基站，兩站地理位置和工作環境相近，2011年同期無停電記錄。自節能設備安裝以后，測試基站空調一直處于關閉狀態，節能效果明顯。

　　第二次選擇某個基站與歷史電費數據的對比。

　　第一是彩鋼結構基站與歷史電費數據的對比。韓城基站位于唐山市西郊，是一個高話務的A類共享彩鋼結構基站。該基站機房空間小，設備發熱量大，安裝兩臺3P空調每月電費支出在5千元（人民幣，下同）左右。自2011年2月底安裝節能設備以來，空調負荷大大減輕，其中一臺空調基本沒有啟動過，冬季空調基本處于關閉狀態，其他季節空調處于受控運行狀態。經過一年的運行，基站環境無明顯劣化，設備運行良好。通過登陸電費系統查詢電費臺賬，與2011年同期對比節省電費1.12萬元。

　　第二是磚混結構基站與歷史電費數據的對比。遵化洪家屯基站是一個高話務的A類共享磚混基站。本站機房空間約45m2，設備發熱量大，加上夏季房間的熱濕負荷等多重因素，使用一臺3P空調明顯不夠。由于磚混基站保溫性能低于彩鋼結構，冬季可利用建筑圍護結構進行散熱降溫，但夏季由于陽光直射與建筑圍護傳導作用，空調基本處于不停機狀態，電量消耗嚴重。自2011年4月底安裝節能測試設備以來，空調負荷明顯減輕，空調大多處于關閉狀態，基站環境無明顯劣化，設備運行良好，從電費臺賬上分析，一年來以節省電費0.43萬元。

　　未來應用前景看好

　　通過系統測試與使用數據的分析，平均單站空調節電率可達76%以上。保守估算，安裝熱導流自排節能系統后，一個負載電流40安培的機房（忽略圍護因素），每年實現節能0.4萬度，基站電流每增大10安培，節能量增高0.1萬度。

　　一個地市級運營商單位一般擁有宏基站2000座左右，單站年電費1.8萬元左右，安裝智能熱自排系統后保守計算每站可實現節能0.4萬度，采用本方案全年可節省電費520萬元。更重要的是，唐山聯通對智能熱自排系統的成功實踐，可給通信行業節能工作帶來較多借鑒。


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