利用基站一体化节能系统进一步提升节能减排效果(20100930)

利用基站一体化节能系统进一步提升节能减排效果项目组成员：张伟聪、余伟大、张尔渔、黄建平、祝益庆、陈钢、梅震华、王立宁、孙冲、邵宇一 背 景节能绿色环保是全人类关注的大事，遏制全球变暖行动在全世界每个角落展开，节能绿色环保，这不仅是每个国家的责任，更是每个企业的责任。中国移动非常注重节能环保工作，从社会责任、环保责任出发提出了企业社会责任观“以天下之至诚而尽己之性、尽人之性、尽物之性”2009年11月11日，工信息部和中国 移动签署节能自愿协议，承诺3年节电118亿度。随着通信业的迅速发展，移动通信基站、机房数量急剧增加。据相关数据统计，中国移动通信集团目前在全国拥有基站数量超过40万个，并每年以5%-10%的数量增加，如此庞大数目的基站电能的消耗量非常巨大。嘉兴分公司积极响应集团公司、省公司号召，实现集团公司、省公司提出的节能目标，在满足通信设备供电可靠性要求的前提下，研究现在基站中采用的节能手段，将多种节能方式组合起来，创造一种新型的基站节能模式，达到节能降耗目标。2009年中国移动总用电量超过80亿度，其中基站、机房用电占到总用电量的近80%，而其中空调耗电量占到整个总耗电量的30%-60%。因此，减少机房、基站空调的用电量已经成为通信企业节能的关键。另外，作为后备电源的蓄电池也大量投入使用。基站蓄电池从目前使用状况来看，普遍存在蓄电池容量下降过快，使用寿命短。频繁对寿命终止的蓄电池进行更改换造成了能源的浪费，成本的提高。大多数基站无节能设备，经统计查询，2009年嘉兴全地区移动基站月平均耗电量为.67度，耗电非常大。现在基站中较常采用的节能方式单一：1、电池恒温箱技术；2、基站通风技术；3、空调水预冷技术；4、墙体保温技术。在现在实际使用过程中，以上单项的节能方式对基站的节能效果提升并不明显。例如由于电池恒温箱只能对电池的温度有很好的控制，但对整个基站的温度控制无能为力。现在基站中较常采用的节能技术能力需进一步提升：例如通风系统的调温能力也并不是非常强。墙体保温技术则无法调节温度。而空调水预冷技术成本大且受地理位置影响较大。二 方 案本方案包含两部分：智能节能温控系统、墙体保温系统。在几项节能措施共同运用的环境下，通过一个中央控制系统合理的去分配和控制，主要通过调控室外温度变化对基站室内温度变化的影响，确保室内温控要求实现，调节温控能耗，达到节能效果。1.工作原理：通过调控室外温度变化对基站室内温度变化的影响，调节基站内用于温控的能耗，达到节能效果。2.系统组成：该系统由墙体保温、智能空气交换（电动风机、风能排风机、空调）、测温、智能中央控制四个子系统组成。 3.系统功能（1）墙体保温系统：尽可能降低外界温度变化对基站室内的影响。保温断热材料属网状结构的多孔材料，其尺寸稳定性较其它塑料泡沫要好，尺寸变化率可控在0.5%1%，同时，硬泡具有一定的延伸性，可较好避免墙体板缝开裂的隐患。机械强度高、抗压、抗拉均在0.2kPa以上，接近于XPS板可避免面砖饰面工程保温层内聚力不足的矛盾。同时化学稳定性好，耐水、耐油、耐溶剂可使保温系统高效、长寿。保温断热材料为热固性材料，其燃烧机理与苯板完全不同。它的燃烧机理是：遇火燃烧碳化阻燃 ，不产生收缩熔化直接生成碳化层。碳化层的形成，阻碍了热量的传递和氧气的进入，阻止了火焰的进一步扩张。加入阻燃剂后，可达到离火自熄，能有效地阻止施工火灾，系统成型后，不产生火灾蔓延事故，基本满足建筑消防要求。（2）智能空气交换（含智能风能排风机、智能电动风机、空调）系统：根据智能中央控制器提供的信息启动和关闭，根据温度信息确定运行力度，达到最佳能效比。（3）测温系统：向智能中央控制系统提供温度信息。（4）智能中央控制系统：根据设计要求，协调各子系统的运行，使其达到系统运行目的。4. 系统各部工作要求（1）墙体保温：确保室外温度变化对室内影响降至最小。（2）空气交换：空气交换动作要求 a、室内外温度18，进、出风门关闭，风能排风机和电动风机同时停止运行。 b、室外温度28，18室内温度26，进、出风门开启，风能排风机运行，电动风机不工作。 c、室外温度28，室内温度26，进、出风门开启，风能排风机和电动风机同时运行。 d、室外温度28，进、出风门关闭，风能排风机和电动风机同时停止运行，空调启动确保室内温度在28（1）。（3）测温：将室内外的温度信息准确传递给智能中央控制系统。（4） 智能中央控制：根据温度信息，按设定程序向各子系统发出行动指令。系统实验情况介绍:我们选择了具有代表性的屋顶彩钢结构和地面砖混结构的两组基站进行对比实验。第一阶段实验无风轮风机，第二阶段实验增加了风能排风机和对比基站。1. 屋顶彩钢板基站工况介绍万好家居基站（实验基站）；室外情况：位于12楼顶，东、南、西无遮挡物，北一米有玻璃墙。室内有11个载频模块，一台三匹华菱空调。嘉信医药物流基站（对比基站）；室外情况：位于7楼顶，南、西、北无遮挡物，东.05米有墙并高于基站1.5米。室内有11个载频模块，一台三匹华菱空调。万好家居基站（实验基站图1）万好家居基站（实验基站图2）万好家居基站（实验基站图3）嘉信医药物流基站（对比基站图1）选择万好家居基站做实验基站的理由：五面墙体受太阳直射时间比嘉信医药物流基站长，温控能耗比嘉信医药物流基站大。2. 地面砖混结构新丰民丰基站（实验基站）；室外情况：位于路边广阔地无遮挡物。室内有13个载频模块，一台三匹华菱空调。新丰荣耀基站（对比基站）工况介绍；室外情况：东有河流，高大植物完全挡住东墙，并高于基站4米以上，西有房屋只有南、西墙没有遮挡。室内有9个载频模块，一台三匹华菱空调。新丰民丰基站（实验基站图1）新丰民丰基站（实验基站图2）新丰荣耀基站（对比基站）选择新丰民丰基站做实验基站的理由：五面墙体受太阳直射时间明显比对比基站长；对比基站边上都有一条小河，环境温度都小于实验基站；室内载频模块都少于实验基站；而且有的对比基站使用大金空调。3 实验工程介绍实验时间：第一阶段: 7月9日开始10天为单位记录对比数据。第二阶段：8月11日开始，10天为一个记录单位。第一阶段实验时间为十天，结束后将实验数据，重新进入数字模型进行分析，对第二阶段的实验提出意见。对实验基站进行改进。测试内容：室外温度和基站温控能耗。实验数据:温控耗电，时间十天基 站万好家居基站（实验基站）嘉信医药物流基站（对比基站）新丰民丰小区基站（实验基站）新丰荣耀小区基站（对比基站）室内温度28282828耗电153350186381气象平均温度 最低温度26.7 最高30.6数据分析屋顶基站减少用电197度，节电56.28%。地面基站减少用电195度，节电51.18% 。三 实施情况1.社会效益由于采用了隔热材料和通风装置，利用自然冷源，减少空调运行时间，所以更加环保，向国际潮流“低碳”靠拢，推进资源节约和环境友好社会建设，体现了一流企业的社会责任感！2.经济效益嘉兴目前有1500多个标准基站，如果按都配置此系统，根据嘉兴分公司数据显示平均一个基站用电费用为2.16万元/年（1800元/月12月）。其中空调耗电约40%，约8640元。以单台空调可节能40%计算，单台空调每年节约开支3456元。对公司对社会而言都是一种节约，即节约了能耗又发展了新兴创新技术。3.运行成本低，节能效果好系统运行最大电力40瓦（空调除外），大部分时间利用风能运行。空气过滤器更换成本70元一个。根