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      通信能耗定額管控分析

      2018-01-10 13:52:13黃澤鋒
      科技傳播 2017年22期

      黃澤鋒

      摘 要 隨著4G通信網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模應(yīng)用以及5G網(wǎng)絡(luò)的提前布局,目前通信企業(yè)能耗規(guī)模逐漸增加,不斷擴(kuò)大。如何在滿足網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的前提下,進(jìn)行能耗管控,意義巨大。本文旨在利用現(xiàn)有的應(yīng)用平臺(tái)和系統(tǒng)數(shù)據(jù),結(jié)合目前用電設(shè)備的主要分類,從而尋求建立一套行之有效的用電量定額模型,能針對(duì)性的分析數(shù)據(jù),對(duì)標(biāo)標(biāo)桿,找出差距,縮小差距,最終達(dá)到有效的指導(dǎo)、提升能耗的精細(xì)管控。

      關(guān)鍵詞 能耗構(gòu)成;能耗場(chǎng)景;定額模型;管控思路

      中圖分類號(hào) TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708(2017)199-0151-02

      近年來,隨著通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、機(jī)房、基站以及電源系統(tǒng)等相關(guān)設(shè)施自然也隨著成倍增長(zhǎng)。其中,電力能耗在通信網(wǎng)絡(luò)能源消耗中占比達(dá)到87%以上。

      本文旨在利用現(xiàn)有的應(yīng)用平臺(tái)和系統(tǒng)數(shù)據(jù),結(jié)合目前用電設(shè)備的主要分類,從而尋求建立一套行之有效的用電量定額模型,能針對(duì)性的分析數(shù)據(jù),對(duì)標(biāo)標(biāo)桿,找出差距,縮小差距,最終達(dá)到有效的指導(dǎo)、提升能耗的精細(xì)管控。

      1 能耗整體分析

      以北方某省為例,2015年能耗成本占網(wǎng)運(yùn)成本占比46.98%,2016年能耗成本占網(wǎng)運(yùn)成本占比達(dá)51.79%,2017年上半年能耗成本占網(wǎng)運(yùn)成本占比達(dá)52.75%。

      通過分析近3年能耗成本和網(wǎng)運(yùn)總成本入賬情況,可以看出能耗成本在網(wǎng)運(yùn)總成本占比呈逐年上升的狀態(tài)。為了降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)支出,在能耗管控領(lǐng)域積極進(jìn)行理論探索和實(shí)踐十分必要。

      2 能耗管控難點(diǎn)

      1)站點(diǎn)覆蓋面廣:遍布市區(qū)、郊區(qū)、村鎮(zhèn)、山區(qū)。用電站點(diǎn)數(shù)量多。站點(diǎn)類型多且不統(tǒng)一,直供、轉(zhuǎn)供不統(tǒng)一,標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。

      2)電表計(jì)量和自動(dòng)抄表功能缺乏:現(xiàn)網(wǎng)除IDC機(jī)房外,其余用電站點(diǎn)缺乏電表計(jì)量和自動(dòng)抄表手段。

      3 能耗構(gòu)成分析

      1)網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備。通信網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備多是直流電源設(shè)備,在長(zhǎng)期的運(yùn)行過程中必須保障設(shè)備的持續(xù)供電,因此,在網(wǎng)絡(luò)能耗構(gòu)成中占比較大。目前在網(wǎng)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備主要有傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)設(shè)備、交換設(shè)備、移動(dòng)網(wǎng)主設(shè)備等。

      2)空調(diào)設(shè)備。通信網(wǎng)絡(luò)機(jī)房中運(yùn)行著大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,為了提供設(shè)備運(yùn)行環(huán)境,確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正常運(yùn)行,空調(diào)設(shè)備需要長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài),所以,空調(diào)能耗在網(wǎng)絡(luò)能耗構(gòu)成中占比較大。

      3)電源設(shè)備。通信網(wǎng)絡(luò)電源的供電方式主要存在兩種基本方式:直流供電系統(tǒng)和交流供電系統(tǒng)。其中,直流供電系統(tǒng)為通信網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備提供直流電源,交流供電系統(tǒng)為IDC、NGN、計(jì)費(fèi)中心、智能網(wǎng)等特別重要通信設(shè)備提供交流不間斷電源。

      4)機(jī)房環(huán)境及其他。通信樞紐樓各專業(yè)機(jī)房環(huán)境照明、附屬等其他用電。

      5)小結(jié)。網(wǎng)絡(luò)能耗構(gòu)成主要由網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備、電源設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、照明系統(tǒng)及其他四類能耗組成。各部分在網(wǎng)絡(luò)整體能耗的大致占比分別為網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備占比55%,空調(diào)設(shè)備占比為30%,電源設(shè)備占比10%,照明系統(tǒng)及其他占比5%。從用電量占比可以看出網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備和空調(diào)設(shè)備耗電占比達(dá)到85%。

      4 能耗分場(chǎng)景分析

      1)通信局房(含IDC)。其能耗主要由開關(guān)電源、UPS、空調(diào)、機(jī)房環(huán)境組成。

      2)基站和接入網(wǎng)?;竞徒尤刖W(wǎng)能耗主要由開關(guān)電源、空調(diào)組成。

      3)ONU和室分設(shè)備。ONU和室分能耗主要由設(shè)備功耗和設(shè)備數(shù)量組成。

      4)小結(jié)。(1)能耗分場(chǎng)景構(gòu)成:主要由開關(guān)電源系統(tǒng)、UPS供電系統(tǒng)、空調(diào)設(shè)備、機(jī)房環(huán)境四部分組成。(2)能耗構(gòu)成按定量和變量分類主要有:1個(gè)定量:機(jī)房環(huán)境主要與機(jī)房面積有關(guān)。2個(gè)相對(duì)定量:開關(guān)電源和UPS,與負(fù)荷增減有關(guān)。1個(gè)變量空調(diào),與季節(jié)、地域變化有關(guān)。(3)能耗構(gòu)成按剛性和彈性分類主要有:剛性能耗-重點(diǎn)保障。UPS系統(tǒng)、開關(guān)電源。彈性能耗-管控壓降??照{(diào)系統(tǒng)、機(jī)房環(huán)境。

      5 能耗定額初始模型搭建

      5.1 通信局房(含IDC)

      1)開關(guān)電源:直流電壓×負(fù)載電流÷0.9(能效系數(shù))÷1000(kW)。

      2)UPS:(A相電壓×A相電流+ B相電壓×B相電流+C相電壓×C相電流)÷0.98(能效系數(shù))÷1000(kW)。

      3)空調(diào):空調(diào)最大運(yùn)行功率和×月功率調(diào)節(jié)系數(shù)×月運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)調(diào)節(jié)系數(shù)×地域系數(shù)。

      4)機(jī)房環(huán)境:局房面積×0.005(kW)×8小時(shí)。

      5.2 基站接入網(wǎng)

      1)開關(guān)電源:直流電壓×負(fù)載電流÷0.93(能效系數(shù))÷1000(kW)×分?jǐn)偙壤?/p>

      2)空調(diào):空調(diào)P數(shù)×0.735×?xí)r間系數(shù)×季節(jié)系數(shù)×地域系數(shù)×分?jǐn)偙壤?/p>

      3)分?jǐn)偙壤鸿F塔站點(diǎn)為與其他運(yùn)營(yíng)商分?jǐn)偙壤?,自有站點(diǎn)為與市場(chǎng)、行政分?jǐn)偙壤?/p>

      5.3 ONU和室分

      ONU:設(shè)備額定功率(kW)×調(diào)節(jié)系數(shù)0.5(調(diào)節(jié)系統(tǒng)0.5考慮設(shè)備端口實(shí)占情況取值)。

      室分:設(shè)備額定功率(kW)×調(diào)節(jié)系數(shù)0.85(調(diào)節(jié)系統(tǒng)0.85考慮設(shè)備話務(wù)量情況取值)。

      6 能耗定額模型測(cè)算

      6.1 定額模型測(cè)算PUE情況

      1)通信局房:全省167個(gè),PUE值大于1.5的有91個(gè),占比達(dá)全量的53.89%。

      2)IDC機(jī)房:全省18個(gè),PUE值大于1.5的有12個(gè),占比達(dá)到全量的66.67%。

      3)接入網(wǎng)點(diǎn)、移動(dòng)基站PUE值大于1.5的站點(diǎn)占比相對(duì)較低,分布于直流負(fù)荷大于100A的站點(diǎn)。

      6.2 定額模型測(cè)算結(jié)果分析

      1)通信局房(IDC):空調(diào):定額公式中功率系數(shù)、運(yùn)行時(shí)間系數(shù)取值偏大,定額測(cè)算值大,局房PUE值大。

      2)基站、接入網(wǎng):空調(diào):定額公式中100A以上站點(diǎn)運(yùn)行時(shí)間系數(shù)取值偏大,定額測(cè)算值大,局房PUE值大。endprint

      3)空調(diào)定額測(cè)算值大原因:→光改后部分縣局以上專用空調(diào)利舊,通信局房空調(diào)配置有冗余?!鷤溆每照{(diào)平時(shí)不開機(jī)或輪巡開機(jī),而測(cè)算時(shí)按照空調(diào)數(shù)量都進(jìn)行測(cè)算?!ㄐ啪址恳话銥橛腥寺毷鼗蚨ㄆ谘矙z,值班人員根據(jù)機(jī)房溫度適時(shí)進(jìn)行空調(diào)開關(guān)機(jī)操作,節(jié)約了能耗。

      4)分析結(jié)論:定額模板中空調(diào)定額較大。地市管理存在差距。

      7 能耗定額模型優(yōu)化思路

      1)根據(jù)站點(diǎn)每月實(shí)際耗電量情況和PUE值,分場(chǎng)景通過PUE值倒算模板,對(duì)空調(diào)定額通過PUE值進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化調(diào)整。

      2)通過對(duì)能耗構(gòu)成中空調(diào)變量的優(yōu)化和壓縮,倒逼各單位對(duì)空調(diào)能耗主動(dòng)進(jìn)行管控,提高成本效益。

      3)PUE值控制在1.5范圍內(nèi),分地域考慮,重新確定定額,明確管控目標(biāo)。

      4)定額測(cè)算高的,需進(jìn)一步核實(shí)基礎(chǔ)資料,定額核算低的地市,根據(jù)定額管控、考核、壓降,重點(diǎn)分析原因查找差距。

      8 能耗管控思路

      1)按照接入、基站類型站點(diǎn)分別進(jìn)行全省各地市能耗對(duì)標(biāo),發(fā)現(xiàn)用電量異常站點(diǎn),有針對(duì)性的工作。

      2)分別提取接入網(wǎng)和基站Top n重點(diǎn)跟蹤,分析查找原因,督促整改落實(shí)。

      3)對(duì)標(biāo)財(cái)務(wù)報(bào)賬與能耗報(bào)賬數(shù)據(jù)的一致性,強(qiáng)化能耗系統(tǒng)使用,實(shí)現(xiàn)能耗成本入賬的透明和可控。

      9 總結(jié)

      優(yōu)化后的定額模型:1)解決了初始模型空調(diào)測(cè)算值高的情況,對(duì)空調(diào)變量進(jìn)行了優(yōu)化和壓縮。2)引入PUE值進(jìn)行管控,除解決了空調(diào)定額高的問題,還達(dá)到了集團(tuán)PUE值的管控要求。3)通過對(duì)2017年全年電費(fèi)的測(cè)算,與2016年實(shí)際發(fā)生值進(jìn)行比較,基本滿足全省2017年電費(fèi)的實(shí)際支出。4)按照管控設(shè)置指標(biāo),每月開展對(duì)標(biāo),對(duì)標(biāo)標(biāo)桿、查找差距、縮小差距,定期跟蹤,出臺(tái)相關(guān)激勵(lì)舉措,提高管控積極性和管控效果。

      10 結(jié)論

      隨著通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷發(fā)展壯大,網(wǎng)絡(luò)能源消耗也逐漸增加,這在一定程度上直接導(dǎo)致了通信成本的增加,因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)能源消耗問題應(yīng)加以重視并研究,這不僅能將通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行成本降低,還能減少企業(yè)對(duì)空調(diào)、電源等配套設(shè)備的投資建設(shè)。

      參考文獻(xiàn)

      [1]趙勇,楊雷.通信網(wǎng)絡(luò)能耗分析與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用[J].無線互聯(lián)科技,2015(10):11-13.endprint

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