一、概述

在當(dāng)今信息化社會(huì)，5G技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已成為推動(dòng)各行各業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵力量。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的快速鋪開(kāi)，其高能耗問(wèn)題也日益凸顯，成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。如何在保證通信質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)能源的有效節(jié)約，是當(dāng)前5G技術(shù)發(fā)展中亟待解決的問(wèn)題。

5G基站相較于4G基站而言，其能耗顯著增加，這主要是由于大帶寬、通道數(shù)增多以及更復(fù)雜的信號(hào)處理需求所導(dǎo)致。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，行業(yè)內(nèi)提出了三級(jí)節(jié)能技術(shù)方案體系，包括設(shè)備級(jí)、站點(diǎn)級(jí)和網(wǎng)絡(luò)級(jí)節(jié)能措施。這些措施的實(shí)施，旨在通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和管理優(yōu)化，降低5G網(wǎng)絡(luò)的整體能耗。

在設(shè)備級(jí)節(jié)能方面，重點(diǎn)在于提升設(shè)備的能效比，比如采用更先進(jìn)的芯片技術(shù)和工藝，提高集成度，從而減少單個(gè)設(shè)備的功耗。同時(shí)，通過(guò)對(duì)設(shè)備的智能管理，如實(shí)施亞幀關(guān)斷、通道關(guān)斷等基礎(chǔ)型節(jié)能技術(shù)，可以在不同的工作負(fù)載下動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，避免不必要的能量浪費(fèi)。

站點(diǎn)級(jí)節(jié)能技術(shù)則關(guān)注于整個(gè)基站的能耗管理。例如，通過(guò)實(shí)施微站關(guān)斷、下行功率控制等策略，可以在不影響用戶體驗(yàn)的前提下，進(jìn)一步降低基站的能耗。此外，利用環(huán)境感知技術(shù)，基站可以根據(jù)周圍環(huán)境的實(shí)時(shí)變化，如人流密度、時(shí)間段等，自動(dòng)調(diào)節(jié)自身的工作模式，實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)化的能耗控制。

網(wǎng)絡(luò)級(jí)節(jié)能則是從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的角度出發(fā)，通過(guò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和流量分配，減少無(wú)效或低效的數(shù)據(jù)傳輸，從而降低整體能耗。這包括采用更高效的路由算法，以及在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段就考慮到能效因素，避免過(guò)度建設(shè)導(dǎo)致的資源浪費(fèi)。

除了技術(shù)層面的努力，政策引導(dǎo)也在推動(dòng)5G基站的節(jié)能降耗。例如，國(guó)資委發(fā)布的《關(guān)于加快推進(jìn)國(guó)有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的通知》強(qiáng)調(diào)了國(guó)資企業(yè)加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐，明確了國(guó)資企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的方向。這為5G基站的數(shù)字化管理提供了政策支持，有助于通過(guò)數(shù)據(jù)分析和智能化管理，進(jìn)一步提升能耗效率。

數(shù)字化組織管理功能的引入，將所有組織、數(shù)據(jù)、應(yīng)用放入一個(gè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一授權(quán)、協(xié)同工作。這種管理模式不僅提高了工作效率，也為能耗管理提供了便利。大型集團(tuán)可以實(shí)現(xiàn)分級(jí)分權(quán)的管理體系，無(wú)論是集權(quán)管理還是分權(quán)管理，都可以靈活應(yīng)對(duì)，快速配置，從而更好地實(shí)現(xiàn)能耗的監(jiān)控和管理。

二、基站智慧用電解決方案

現(xiàn)有的大部分基站供電系統(tǒng)不具備智能、節(jié)能、維護(hù)簡(jiǎn)便等需求，對(duì)供電系統(tǒng)的故障隱患等沒(méi)有預(yù)先感知和判斷，需要運(yùn)維人員不時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)，這無(wú)疑也會(huì)增加運(yùn)營(yíng)成本。

安科瑞基站智慧用電云平臺(tái)，通過(guò)在基站加裝電量傳感器、智慧微斷以及空調(diào)控制等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了基站用電的智能化和精細(xì)化管理，為基站可靠、節(jié)約用電提供解決方案。

站用電智能化

通過(guò)平臺(tái)可以監(jiān)測(cè)基站內(nèi)電氣參數(shù)，統(tǒng)計(jì)基站用能數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)預(yù)警基站電氣參數(shù)異常，比如市電/應(yīng)急進(jìn)線和直流饋線欠壓、失壓、蓄電池異常等，實(shí)現(xiàn)基站用電數(shù)字化、智能化遠(yuǎn)程管理。

配置交流多回路監(jiān)測(cè)儀表用于采集市電回路和應(yīng)急發(fā)電回路以及總進(jìn)線回路的電氣參數(shù)并上傳平臺(tái)；

配置直流多回路監(jiān)測(cè)儀表用于采集直流饋線回路電氣參數(shù)并上傳平臺(tái)；

配置智慧微斷用于監(jiān)測(cè)和控制基站內(nèi)空調(diào)、照明、風(fēng)機(jī)回路，數(shù)據(jù)上傳平臺(tái)；

配置空調(diào)紅外控制器用于現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制以及平臺(tái)遠(yuǎn)程控制基站內(nèi)空調(diào)；

配置蓄電池監(jiān)測(cè)單元采集蓄電池?cái)?shù)據(jù)并上傳平臺(tái)。

基站用電節(jié)能控制

通過(guò)在邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)設(shè)置好控制邏輯，采集基站外部環(huán)境溫度、基站內(nèi)部溫度進(jìn)行比較判斷來(lái)自動(dòng)控制空調(diào)待機(jī)和啟停新風(fēng)風(fēng)機(jī)，利用自然冷卻，使基站內(nèi)部溫濕度控制在目標(biāo)范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)基站內(nèi)空調(diào)用電節(jié)能。

基站用電擴(kuò)容管理

由于5G相對(duì)4G基站能耗提高了3倍，如果在原有4G基站進(jìn)行升級(jí)改造的時(shí)候很有可能會(huì)遇到原有市電容量不足的問(wèn)題，升級(jí)市電可能需要更換原有供電線纜、斷路器、空調(diào)、開(kāi)關(guān)電源、蓄電池等眾多設(shè)備，甚至可能無(wú)法提升市電容量的情況。

此前，華為和鐵塔公司合作了一個(gè)的“不改市電、不動(dòng)配電”的方案，其實(shí)就是額外加一個(gè)“充電寶”，當(dāng)負(fù)載峰值超過(guò)正常市電限值，鋰電儲(chǔ)能放電參與負(fù)載供電；負(fù)載空閑時(shí)，鋰電儲(chǔ)能轉(zhuǎn)充電補(bǔ)充電量。也可用于應(yīng)急場(chǎng)景，在大面積停電情況下提供應(yīng)急用電，避免造成5G基站大量的退服情況。安科瑞基站智慧用電管理平臺(tái)可接入鋰電池儲(chǔ)能變流器及鋰電池BMS數(shù)據(jù)，并可制定充放電控制管理。

三、基站配電數(shù)字化設(shè)備選型表

四、基站智慧用電云平臺(tái)

安科瑞基站智慧用電平臺(tái)可本地或云端部署，采集各類基站配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)字化展示和數(shù)據(jù)分析，并基于基站本地邊緣計(jì)算進(jìn)行邏輯控制來(lái)啟停空調(diào)、風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)基站遠(yuǎn)程集中監(jiān)測(cè)和節(jié)能控制。當(dāng)平臺(tái)檢測(cè)到報(bào)警故障時(shí)會(huì)自動(dòng)通過(guò)手機(jī)短信、語(yǔ)音電話和APP推送提醒用戶，提升基站運(yùn)維管理工作效率，實(shí)現(xiàn)了透明化管理。

基站一覽

GIS地圖顯示對(duì)應(yīng)基站的位置，包括基站的詳細(xì)信息和設(shè)備配置情況，顯示本月基站的報(bào)警情況和用電情況。

基站配電組態(tài)

顯示基站內(nèi)各個(gè)用電設(shè)備的運(yùn)行情況和用電情況，包括市電、應(yīng)急發(fā)電、開(kāi)關(guān)電源、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、蓄電池及用電設(shè)備等，同時(shí)顯示基站內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)。

基站能耗分析

統(tǒng)計(jì)基站能耗數(shù)據(jù)，并進(jìn)行同環(huán)比分析比較，形成能耗報(bào)表。

鋰電池儲(chǔ)能管理

平臺(tái)接入電池管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能變流器數(shù)據(jù)，為基站提供運(yùn)行模式監(jiān)視和控制策略選擇，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)電芯電流、溫度、SOC、SOH，檢測(cè)直流系統(tǒng)絕緣狀況，并根據(jù)基站負(fù)荷變化或人工指令設(shè)置儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電策略，保障基站可靠供電。

異常報(bào)警推送

當(dāng)出現(xiàn)異常情況，平臺(tái)可通過(guò)手機(jī)短信，APP推送，郵件推送，語(yǔ)音外呼等方式，及時(shí)通知相應(yīng)人員。

運(yùn)維管理

運(yùn)維管理包括隱患巡查、隱患處理、隱患記錄、隱患提醒、工單處理和隱患批量處理等功能。

應(yīng)用

2021年12月改革委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》，要求到2025年，數(shù)據(jù)中心和5G基本形成綠色集約的一體化運(yùn)行格局，其中5G基站能效提升20%以上。安科瑞基站節(jié)能及數(shù)字化管理解決方案已經(jīng)在不少基站應(yīng)用，并取得很好的效果，平均節(jié)能效果提升20%以上，運(yùn)維效率提升40%，助力通信基站數(shù)字化管理轉(zhuǎn)型，早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

審核編輯 黃宇