通信基站節能規劃建設方案探討

摘 要：通信基站歷來是通信業節能減排工作焦點，而通信基站的節能設計是通信基站節能的基礎，本文立足于實際網絡規劃建設，從基站設備、機房建筑、空調節能等三方面對目前行業普遍采用的主流節能技術進行梳理分析，提出了一套通信基站節能規劃建設方案。

關鍵詞：規劃建設；設備節能；建筑節能；空調節能

通信基站節能措施通過近年來的行業內探索研究和經驗積累，已初步形成了一系列成熟做法，筆者根據對近年來各通信運營企業采取的多種措施研究，從基站設備、機房建筑、空調節能等三方面提出了通信基站規劃中節能減排的系列措施。

1 設備節能

1.1 基站設備節能

1.1.1 采用智能節電技術：包括“載頻（PA）關斷技術”和“載頻（TRX）關斷技術”。根據話務量進行載頻和時隙的關閉/開啟，可以起到明顯的節能效果。

1.1.2 新建站點重點采用室外分布式基站（含BBU集中設置）和室外一體化基站的建設方式，降低基站設備的電能消耗，同時節省電源、空調、機房等配套建設投資。

1.1.3 RRU設備貼近天饋安裝，節省饋線投資，減少饋線損耗，基站消耗的功率將大幅降低。

1.1.4 基站設備未來的發展趨勢是高集成度、全IP化、多載頻、高效率數字功放、模塊化以及新的節能技術，這些特征將使新一代基站更省電。

1.2 電源設備節能

1.2.1 開關電源節能。采用開關電源智能休眠技術，通過基站高頻開關電源智能化控制技術，自動關閉冗余模塊使系統工作在最佳效率點，從而實現節能降耗。

1.2.2 蓄電池節能

（1）蓄電池溫控柜。a.室內型恒溫電池柜。主要由柜體、電池架和空調構成，可控制柜內溫度在15-25℃范圍內。b.室外型恒溫電池柜。室外一體化電源蓄電池倉采用獨立溫控設計，使用TEC半導體空調進行溫度調節，為蓄電池提供良好的工作環境。

（2）蓄電池地埋。蓄電池采用地埋方式可以防盜，也可減小室外高溫對電池壽命的影響，延長電池壽命。但電池地埋必須解決好防水、通風散熱、排氣等問題。

（3）鐵鋰電池。鐵鋰電池具有以下優點：循環壽命長；體積小重量輕；對環境無污染；適用于室外環境，工作環境溫度范圍要求較寬；安全性高；充電速度快。

（4）新型耐高溫電池等的使用。

1.2.3 基站遠程供電。采用BBU+RRU分布式基站進行覆蓋遠端RRU用電功耗較小，可考慮用遠程供電模式為RRU設備提供電源。遠程供電有市電拉遠、交流遠供、直流遠供幾種方式。

（1）市電拉遠。將BBU所在上游站交流市電經電力電纜傳輸至遠端站點供給一體化電源使用，若拉遠距離較長可考慮在上游站加裝1臺小型變壓器將220V升壓至300V以上傳輸，以減少線路損耗和壓降。（2）交流遠供。在BBU所在上游站加裝加1臺小型逆變器將該基站的-48V電源逆變為交流220V，經電力電纜傳輸至遠端站點供給RRU設備用電。（3）直流遠供。在BBU所在上游站（局端）和RRU（遠端）之間接入一套局端和遠端設備，局端經電力電纜或復合光纜到達遠端，然后為RRU供電。

1.2.4 太陽能供電系統。在市電引入線路過長、沒有供電網或供電不穩定的地區，可以考慮利用太陽能作為替代能源。目前太陽能電池板體積比較大，太陽能對站址要求較高。

1.2.5 新型一體化機柜。新型一體化機柜由電源柜、設備柜、TEC電池柜三個柜體組成，其中電池柜內能放置2組150AH膠體電池，TEC制冷空調保證在夏季高溫季節里，電池運行在35度以下。改善了老式一體化機柜電池運行環境惡劣和電池擴容問題，為基站穩定運行奠定了基礎。

3 建筑節能

基站機房建筑物本身的設計和機房內部的設備布局是保證能源能否被充分利用的基礎，由于這方面造成的能源浪費是長期的、持續的，因此應予以足夠的重視。

3.1 新建磚混機房

土建機房建筑材料要求采用隔熱效果好，導熱系數低的建材。具體要求如下：

a.電池間隔墻采用磚墻，隔間使用木質門，規格為寬0.9米、高2米；b.基站入戶門設置雙重門，外門采用鋼制防盜門，門框四周設置密封條；內門采用木質材料；c.機房四周墻壁采用空心磚作為墻體材料，向陽墻壁內側加裝聚乙烯泡沫等隔熱材料；d.機房屋頂須設置隔熱層，其中憎水珍珠巖保溫層的厚度要求不小于120mm。

3.2 新建彩鋼板機房

盡量不要采用對空調依賴性高的彩鋼板機房，若個別確有建設需求（如樓頂），建設時要求如下：

a.機房尺寸、設備布局參考土建機房方案；b.機房房頂要求采用“人”字形結構，并采取隔熱措施；c.建筑材料采用隔熱好、導熱系數≤0.041w（m·k）的材料，機房板材厚度優75mm，并在外維護結構采取隔熱措施；d.機房優先考慮通風系統進行溫度調節。如采用空調制冷，機房內必須安裝高溫應急通風裝置；e.其他應考慮的安全、隔熱和保溫等措施。

4 空調節能

4.1 自然冷源利用

4.1.1 智能新風節能方案。智能新風節能方案是利用室外新風通過風扇直接進入機房進行機房的換風，使機房降溫的方法。換風系統通過控制系統與空調設備聯動，當室內外溫差較小時，通過換風無法滿足排出全部熱負荷時，空調設備將自動啟動，保證移動基站內部溫度在正常范圍內。對于空氣質量較好的高山基站或郊區鄉村基站機房采用智能新風節能方案。

4.1.2 智能熱交換節能方案。室外空氣與室內空氣在熱交換板交換熱量進行機房降溫的方法。這種方案最大的特點是利用室外自然冷量進行換熱，室內空氣通過換熱冷卻后再被送回室內。換熱系統通過控制系統與空調設備聯動，當室內外溫差較小時，空氣冷卻換熱器無法滿足排出全部熱負荷時，空調設備將自動啟動，保證移動基站內部溫度在正常范圍內。為保證基站機房內空氣的潔凈度，空氣質量較差區域基站建議采用智能熱交換節能方案。

4.2 空調設備

4.2.1 普通商用空調的選擇。基站內設備對環境溫度最敏感的是蓄電池，其使用壽命受環境溫度影響明顯。無線基站設備、傳輸設備、開關電源等對環境溫度要求相對較寬。因此可根據機房建筑平面和通信設備的布置，合理配置空調設備數量與每臺容量、減少區域溫差，提高空調使用效率。經核算新建磚混機房方案一蓄電池空間配置1臺1匹空調即可，主設備空間不配置空調，可根據基站所處區域揚塵情況選擇采用自然通風或熱交換的溫度調節方案；新建磚混機房方案二配置2匹空調1臺即可滿足制冷量要求。

4.2.2 新風空調的選擇

新建工程中可考慮采購高效節能型的空調設備。

（1）新風一體化空調。新風一體化空調采用一體化設計，無室外機，安裝簡便，徹底解決室外機被盜問題。新風一體化空調通過采用新風模式和休眠模式，提高了節能率。新風一體化空調適用于周圍環境無污染、比較清潔的宏蜂窩基站。（2）熱交換一體化空調。室外溫度低于室內溫度時6-8℃時，利用自然冷源，采用熱交換技術為機房降溫，機組無需壓縮制冷；當室外溫度較高時，機組專用空調采用壓縮制冷，具有大風量、小焓差的特點，制冷效率高于普通舒適性空調。

4.2.3 基站專用空調。根據通信基站的重要性和使用空調的功率等情況，在投資允許的情況下配備基站專用空調，基站專用空調具有大風量、高顯熱比的特點，具有更高的能效比和穩定性。

5 結束語

通過對近年來行業內對于基站節能規劃的經驗積累和措施梳理，分設備、建筑和空調等三個方面提出了通信的節能規劃方法和措施，希望對于通信基站規劃有所啟發和幫助。