通信網絡能耗分析與節能技術

【摘 要】隨著我國經濟的發展和科學技術水平的提高，通訊行業也得到了迅猛的發展，逐漸的成為了國民經濟發展的支柱，給人們的生活、工作以及溝通和交流都帶來了極大的方便。但同時，通信網絡設備在運行的過程中能源的消耗也在不斷的增長。本文根據通信網絡實際的耗能特點進行了分析，并對通信網絡的節能措施進行了探討。對通信網絡系統實現高效的節能減排、低成本的經濟運行有積極的促進作用。

【關鍵詞】通信網絡；耗能；節能技術；基站；空調

隨著我國經濟的發展和科技化進程的不斷加快，我國的通訊行業也逐漸的發展成為了國民經濟發展的支柱，給人們的生活、工作以及溝通和交流都帶來了極大的方便，實現了各行各業的現代化管理。同時通訊業的快速發展，也帶動了其他行業的發展，電源子系統、機房以及基站的數量也在不斷的增加，通訊行業的服務需求也在迅速的增長，使得通訊設備在連續運轉的過程中能源的消耗也在快速的增長。目前我國通信設備消耗的能源主要以電能為主，占消耗總能量的80%以上。

1.通信網絡能耗分析

1.1通信網絡設備的耗能

通信網絡設備在運行的過程中主要是以程控交換設備的直流服務為核心，所以為了保證通電的流暢，要保證交換機房的設備電源以及電能的安全可靠。系統中主要的電源都有自己獨立的路徑架設方式，并通過寬帶實現設備的直流交換。在服務器以及路由器的設備中采用的是UPS交流供電方式。在通信設備不斷的新舊交替的過程中，各種交換機、服務器、路由器以及傳輸設備成為了耗能的主體，還有就是架設路徑的機架設備，在占用了大量機房面積的同時，還使設備的耗能大大的增加。同時，在機房內直流電與交流電交換的過程中，也會導致部分電能的損失。

1.2通信電源系統的耗能

目前的通信電源系統中，在供電方式、電池老化、以及供電處理等方面還存在著一定的問題，并且電源開關的體積以及質量已經不能夠很好的為現代化的通信設備提供服務，只能夠獲取含有大量高次諧波的脈沖電流。UPS整流裝置也會產生大量的高次諧波。所以在通信電源系統中產生的大量的高次諧波，會對電能的質量帶來很大的影響，增加能量的損失，也會對電力系統的穩定性帶來影響，甚至會使整流設備被燒壞、保護裝置失效等。

1.3移動通信基站的耗能

隨著人們對移動通信業務需求的增多，移動通信基站的數量也在不斷的增多，基站所消耗的電能總量也在不斷的增加。比如說我國目前移動基站的耗能總量是75%，移動基站的用電設備占基站總耗能的53%，空調功耗占46%。

1.4通信機房空調的耗能

通信機房主要有交換機房、數據機房、傳輸機房以及3G機房等，這些設備主要是由電子元器件組成，在運行的過程中，所消耗的部分電能會以熱量的形式散發出去，溫度的升高也就加快了電子元器件的老化，使電子元器件的失效率明顯的增加。有關研究表明，溫度每升高100C電子元器件的壽命就會減少一半，計算機的可靠性就會降低1/4。由于通信機房內運行設備多，所散發的熱量大，所以要對機房內的溫度進行有效的調節，也就要求空調要不間斷的工作，通信機房內的空調耗能也就很大。

2.通信網絡的節能途徑

2.1通信網絡設備的節能

首先要對設備進行合理的選擇，盡量選擇耗能低、且對環境條件的要求也低的設備。其次就是要對用電負荷進行合理的調整，一方面可以用高效節能的網絡設備來對耗能多、效率低的設備進行更換。另一方面可以設置合理的工作參數，保證設備在運行的過程中能夠保持最佳的狀態，從而達到節能的目的。

2.2通信電源系統的節能

對通信電源采用分散供電的方式能夠有效的降低能源的消耗，使直流供電更接近實際的通信負荷。直流供電的過程中，輸電線路的長度、數量以及截面均變小，從而也就減少了材料的費用，減少了不必要的直流損耗。通信設備電源采用諧波治理技術，不僅能夠改善電源對電網的負載特性，同時還能夠減少對其他網絡的諧波干擾。在對通信設備的電源系統進行設計的時候，還應該考慮采用高效的UPS、電源開關、變壓器等電源產品，使電源的運行方式經濟、合理。

2.3移動通信基站的節能

應該加強對移動基站的改造，用少量的移動通信基站完成同樣的覆蓋范圍，減少移動通信基站的數量，降低基站內部的能耗。在對移動通信基站進行改造的同時，還可以充分的利用室外冷空氣資源代替空調來降溫，或者是增強對太陽能、風能等自然資源的利用，建立風光互補型的移動通信基站。

2.4通信機房空調的節能

首先可以采用變頻、新風系統、制冷劑等節能技術，其次可以采用冷熱通道分離，以及建立動力環境集中監控系統來達到通信機房空調的節能。變頻技術主要是利用變頻器來調節壓縮機的轉速，不用開啟壓縮機就能夠實現對溫度的調節。也就是說，變頻空調節不僅能夠提高工作效率，同時還能夠降低開關的耗能。新風技術是通過調節室內外的溫度差，當室外溫度低于室內機房環境溫度標準時，通過新風節能裝置，將室外符合空氣質量要求的自然風引到機房內，可以減少空調的使用時間。動力環境監測是對通信電源以及空調設備的運行狀態進行記錄和檢測，將存在故障的部位及時的通知維護人員，提高通信設備的工作效率，并根據實際的運行情況，對電源、空調設備的工作狀態以及相關參數進行自動調節，減少耗能。

3.總結

為了全面的提高我國通信網絡行業的主體地位，目前我們首要的任務并不是大規模的擴大通信網絡的建設，而是應該加大力度積極的投入到如何有效的減少通信行業的能源的消耗的研究上，在保證通信設備正常運行的情況下，使投入與產出的比例達到合理的標準。對通信網絡設備、通信電源系統、移動通信基站以及通信移動機房空調采取有效的節能措施，有效的降低通信網絡系統能源的消耗，促進我國能源的可持續發展。 [科]

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