策略啟閉節(jié)能電表運用于5G室內覆蓋試點研究

魏英俊

（福建省郵電規(guī)劃設計院有限公司，福建 福州 350003）

0 引 言

近年來，5G建設正在步入規(guī)模化擴張階段。由于5G頻段高，覆蓋范圍進一步縮小，室內穿透能力差，室內的信號將無法通過室外基站覆蓋解決，因此室內覆蓋將是未來5G網絡建設的重要組成。目前，5G室內覆蓋主要通過有源數字室分覆蓋，采用 基帶處理單元（Building Baseband Unit，BBU） +信號交換設備（RRU HuB，rHuB） +射頻拉遠單元（pico Radio Remote Unit，pRRU）的拉遠方式。5G設備pRRU平均功耗是4G的1.2倍[1]。5G室內覆蓋往往建設在大型場館、園區(qū)、綜合體、寫字樓、高校及廠區(qū)宿舍內等。除電網企業(yè)外的社會資本投資建設了供配電設施，形成了供配電設施的電力紅線，因此只能接入轉供電主體的用電。長期以來，轉供電是造成基站用電高電價的主要因素之一，轉供電平均電價達到了約1.1元/（kW·h），是直供電平均電價的1.8倍以上[2]。在目前5G建設重點覆蓋的密集城區(qū)，部分區(qū)域轉供電站址比例達到50%以上。如果條件未曾改變，那么5G鋪開之后，電費成本一項或許將透支運營商的所有利潤，給運營商造成重大負擔。另外，5G營收端仍在早期增長階段，行業(yè)應用的商業(yè)模式尚在探索，5G營收入只有零星的用戶終端套餐，5G建設亟待降本增效。

1 工作原理

策略啟閉節(jié)能電表是在一款前端融合了窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things，NB-IoT）及4G物聯網技術的智能電表。通過在5G rHuB前端加裝策略啟閉節(jié)能電表，對該交換設備及下掛的5G pRRU實現遠程節(jié)能策略開關、計量統(tǒng)計、電氣狀態(tài)及參數監(jiān)測等，實現節(jié)能用電。

2 試點場景

2020年7月份，在泉州某行政服務中心5G室內覆蓋系統(tǒng)中試點安裝了策略啟閉節(jié)能電表并試運行至今，具體安裝設備及下掛設備情況如表1所示。

3 能耗分析

3.1 未啟用節(jié)能功能前能耗

在沒有開啟策略啟閉節(jié)能開關前，運行期間（2020年7月11日至9月8日），全天24 h（00:00—23:59）耗電量數據（kW·h），對應的耗電情況統(tǒng)計如表2所示。其中日均全天用電量合計32.47 kW·h。

通過表1、表2數據測算分析，可以得出以下結論。第一，平均每天24 h整個站點總能耗為32.47 kW·h。第二，平均每天24 h每臺pRRU耗電量（含rHUB均攤耗電）為32.47/33≈1 kW·h。第三，考慮到2臺智能電表下掛設備數量差距為1臺pRRU和5G業(yè)務量波動情況，通過電量數據對比判斷，5G-pRRU每天耗電量為1～1.2 kW·h/臺。

表1 泉州某行政服務中心5G室內覆蓋系統(tǒng)安裝設備及下掛設備情況

3.2 啟用節(jié)能功能后能耗

針對此行政服務中心5G室內覆蓋，如果00:00—08:00，19:00—23:59進行智能關閉，每日可節(jié)能18.94 kW·h，每月節(jié)能568.2 kW·h，每年可節(jié)能6 913.1 kW·h，按照1元/kW·h計算，單單此行政服務中心5G室內覆蓋每年可節(jié)能6 913.1元。表3為啟閉節(jié)能開關后對應的能耗情況。

策略啟閉節(jié)能電表運用于5G室內覆蓋的節(jié)能方案主要是針對特定場景進行定時開關，如體育場館、展覽館、會展中心、藝術博物館、大型商業(yè)綜合體及寫字樓等。根據前期的能耗采集、統(tǒng)計和分析，并結合不同場景的業(yè)務需求制定分時或分階段進行開啟及關閉的節(jié)能策略，從源頭上關閉設備供電，從而達到節(jié)能的效果。節(jié)能效率取決于業(yè)務需求和能關閉的時長。

統(tǒng)計截至目前，該地市5G室內覆蓋站點223個，pRRU數3 931臺，PB數量730臺，按照日常能耗分析，年均需要耗電2 041 518 kW·h，年電費204萬元。表4為5G室內覆蓋的節(jié)能情況。

如果啟用策略啟閉節(jié)能電表后，按照全區(qū)統(tǒng)計，有182個室內覆蓋站點可以采用策略啟閉節(jié)能電表，年均耗電1 497 522 kW·h，節(jié)能560 913 kW·h，節(jié)省電費投資56萬元，節(jié)能比為37%。

4 節(jié)能電表優(yōu)缺點

4.1 優(yōu) 點

策略啟閉節(jié)能電表的計量精度為一級精度，支持集中遠程抄表、報表導出、數據統(tǒng)計及分析，能夠提升運維前端的轉供電電費抄表效率，降低人工抄表的勞動強度，同時加強電費異常站點整治，杜絕電費“跑冒滴漏”，并通過管理平臺可進行批量導出報表，方便按月/季/年進行電費核算。

表3 啟閉節(jié)能開關后對應的能耗情況

表4 5G室內覆蓋的節(jié)能情況

策略啟閉節(jié)能電表可以對能耗進行采集、監(jiān)測，在異常用電情況時能幫助運維部門進行預警和故障分析，精準定位設備故障，提升維護的效率及指標。針對運營商對于節(jié)能要求的指標，本文結合不同的應用場景提出了多樣化的節(jié)能解決方案，實現了節(jié)能降耗手段的多樣化、信息化。

4.2 缺 點

策略啟閉節(jié)能電表運用于5G室內覆蓋的方案需要對5G設備進行上電和下電操作，因此需提前和后臺做好節(jié)能時段的下電告警屏蔽流程，否則會引起非必要的維護派單以及影響設備掉線指標等。臨時性的保障任務需要制定好策略變更流程，提前進行策略更改，確保保障時，設備能及時開啟。

5 結 論

本文介紹了策略啟閉節(jié)能電表的工作原理和運用于5G室內覆蓋試點的能耗情況，并分析了該表的優(yōu)缺點。