艾默生网络能源-节能措施和评估解决方案-免费.ppt

1、节能减碳我们的担当和义务,艾默生网络能源 2010.03.31 北京,网络能源节能措施和评估解决方案,主要内容,通信网络能耗面临的问题 机楼能耗情况及节能方案,通信基站/小局站能耗情况及节能方案 能耗测量及效果评估 艾默生在节能方面行动,通信网络能耗面临的问题,通信行业能耗情况,2007年通信行业耗电200亿度 2009年预计达到280亿度,我们面临能耗问题,1、国家“十一五”规划提出节能减排大战路。 2、国资委、工信部已将节能减排作为一项重 要工作在业绩考核中予以约定。 3、履行社会责任，体现企业形象。,4、降低运行成本，提高精细化管理水平。,随着业务增长，通信行业面临着运行费用、能耗的双重

2、压力。节能减 排成为每一个运营商的一个工作重点。,国外一些通信运营商节能做法,通过对设备、配套、新能源的持续改进，降低网络运营成本,电源,6%,能耗问题所在,核心机房,电源,其他4%,15%,管理用房,8%,（局）基站,6% 6% 道用渠房,35% 空调,53% 主设备,73% 主设备降低能耗：低能耗、智能载频、 信道切换等。 降低空调能耗：高能效空调、环境温度 提高、保温、其他散热方案、个别情况,空调 40%,主设备 49%,下省却等。 降低电源能耗：新技术、新方案、再生 能源利用等。,能耗评估能效逻辑法,建筑其他3,计算设备52,照明1 处理器15,制冷38 ,处理器电源14,其他15 配

3、电1,电源5 通信4,存储4,节能基本观点： 通信/IT设备节能是机房节能的基础，采用低能 耗主设备是最重要的机房节能措施 空调设备节能是机房节能的关键。采用高能效空 调系统是机房节能的关键 供电系统节能是机房节能不可缺的要素。采用高 效率的供电系统是机房节能要素 利用能效逻辑分析各环节耗电情况，并制定节能策略,全产业链在节能减碳中的责任和实践,运营商能耗 100%,主设备制造商 50%,主设备节能 是源头 配套设备制造商 50% 配套设备 空调节能是关键 网络规划、建设、指导。 共同而有区别的来承担 各自的节能减碳目标是唯一切实可行的办法,核心机房能耗情况,及节能方案,D,机楼总能耗,能耗要

4、素分析,传输,交换,数据,支撑,数量,时间,主设备,配电,其他,主设备,PDZ,电源 /UPS,环境 温度,机楼 隔热,机楼 密封,太阳 辐射,效率,照明,功率 因数,损耗,照明,温度,电源 /UPS P,空调,设定,辅助配套,谐波,负载,设备 效率,电梯,消防,弱电,率 配电损耗,送风 方案,机柜 摆放,自然 冷却,高热 密度,可变 容量,智能 群控,日常 维护,能效 比,配电损耗,配电损耗,变 压,器,核心机房典型能耗情况,机房密封 机房布局及气流组织 空调能效,多台空调协调及避免竞争运行,制冷系统,自然冷源利用 空调保养：清洁、添加剂等,34.5%,主设备,53.3% 电源能耗：效率、谐

5、波、功率因数等,供电模式、负载情况 电压制式,电源 7.8% 配电 照明及其他,能量监控 能量调度,0.8%,0.8%,服务器机柜通风及散热性能,一个典型核心机房实测能耗比例,除主设备之外 制冷系统耗电量最大 电源本身能耗（效率）也成为能耗一个关键因素,核心机房典型能耗及节能措施,机房制冷系统主要节能措施,空,局部高热密度散热,机房密封保温技术,调 群 组 能 耗 管 理,高能效空调,气流组织优化,制冷剂循环 高能效空调 空调等环境调节系统是机房耗能主要方面，进行科学优化能够明显降低能耗,机房制冷系统主要节能措施,摆放方式与气流组织设计,推荐设备机架的摆放方式为面对面，背靠背的方式，主要基于：

6、 1)绝大多数主设备散热的方式为前进风，后出风。 2)面对面，背靠背的方式有利于形成相对独立的冷通道和热通道，从而可以极 大的提高制冷效率，改善制冷效果。 适用： 机房规划、设计、 改造,机房制冷系统主要节能措施,机房密封和隔湿,环境问题及解决办法密封保温 机房密封，防止机房外热空气渗入及机房内 冷空气渗出，减少 机房空调能耗。 在33.5、50%相对湿度时，每渗入600m3/h 热空气，将损耗9839W冷量，相当于4P空调机的 电能损耗。 适用：机房规划、设计、改造,机房制冷系统主要节能措施,多台空调运行及竞争问题,选用高节能率的机房专用空调和合理节能控制逻辑,实现节能 空调节能控制逻辑功能

7、包括： 层叠：根据机房内热负荷的变化自动控制机组中 空调机的运行数量,达到节能：5-10%； 避免竞争运行：避免同一机房内多台空调机同时 运行在相反的运行状态（制冷/加热、加湿/除湿） ，达到节能的目的 ：3-5%左右。 适用：机房规划、设备升 级、改造 投资：设备配置 节能效果：5-15%,北京,哈尔滨,长春,沈阳,大连,西安,西宁,上海,兰州,石家庄,银川,太原,成都,拉萨,合肥,郑州,武汉,呼和浩特,乌鲁木齐,济南,节能量(kWh),节能率,节能原理：当室外温度较低时，关闭压缩 机，通过制冷剂换热利用自然冷源对机房 进行冷却。 系统特点： 不直接引入新风，应用范围大大扩展 室外温度越低，

8、节能效果越好 制冷环路自动切换，维护量小 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0,节能量(kWh),SDC智能节能双循环空调 40.0% 35.0% 30.0% 25.0% 20.0% 15.0% 10.0% 5.0% 0.0% 节能率,在内蒙巴彦淖尔地区，室外温度为-1时，实际测试节能率超过40% ，预计全年节能20%。一般投资回收期：2-3年,机房制冷系统主要节能措施,机房制冷系统主要节能措施,SDC在内蒙移动应用,现场实测 室外温度-1时，节能率已经超过40%！ 冷凝器 室内机 节能模块 可应用区域,机房制冷系统主要节能措施,SDC在伊春应用

9、,机房供电系统的节能 电源节能 采用效率高的设备 合理容量选取（兼顾安全和可靠） 低污染（谐波、环境） 效率比传统提升4%，高达96%,综合节能 谐波治理 危害： 加大电网负荷，产生无益损耗 电量增加 影响其他电气设备安全工作,适用：新建,有源滤波器,适用：改造,机房供电系统的节能,供电结构实现节能,94.00% 92.00% 90.00% 88.00% 86.00%,Source #1 UPS1 200KW,Source #2 UPS 2 200KW LBS,Source #3 UPS 3 200KW,84.00% 82.00%,80.00%,10% 20% 30% 40% 50% 60%

10、70% 80% 90% 100%,STS,STS,传统方案负载率50,100KW,STS,100KW,三母线方案负载率60,1、减少UPS设计容量 2、通过提高负载率实现节能 3、效率提高3%以上。,200KW 适用：在设计阶段考虑,机房供电系统的节能,高压直流供电系统,240V/400V两种电压制式 提高供电系统效率：10-20 提高供电系统可靠性 业界处于探索、实验阶段,法国电信400V高压直流应用,机房供电系统的节能,光伏发电用于核心网节能,太阳能方阵,太阳能方阵,太阳能方阵,光伏发电,SmartShineTM光 伏并网发电解决 方案,现,汇流箱,汇流箱,汇流箱,高压电网,场 环,水浸,

11、温湿度,逆变器/交直流配电,升压系统,境,风速,日照,设备监控,告警现场输出,PC,现 场 防 盗,门碰,监控采集器,有线,无线 传输网络,监控中心,电网调度,摄像头,门禁,监控系统,智能手机,应用案例太阳能发电,陕西（澄城）拓日太阳城BIPV项目,采用2台艾默生100KW光伏并网逆变器。 项目在太阳城设置屋顶太阳能发电板，逆 变器发电输出侧直接并入厂房380Vac配 电网。,服务器机柜节能 服务器机柜节能 高效UPS,谐波治理,三母线方式 SDC智能双循环,局部过热,采用高压直流 能耗测试及评估,再生能源利用,核心机房节能常用节能措施汇总,核心机房节能常用节能措施汇总,方案 密封、保温 气流

12、优化 群控及避免竞争运行,节能效果 5 8 5-15,新建 ,适合场景 改造、维护 ,XD局部高热密度 SDC智能双循环 NX UPS 三母线供电模式 谐波治理 高效服务器机柜 高压直流 光伏发电,20%30% 20 3 4% 2% 2% 5-10 100, , ,采用多种环境调节及动力系统节能措施，核心机房总能耗降低5-10%，年 节能4亿度以上。,通信局（站）节能方案,电源耗电6% -48(24)V负载 主设备耗电54% 交流负载,总能耗100%,空调耗电40%,某无线基站典型值（耗电比例随地理环境、季节、业务变化而不同）,无线基站能耗问题耗电情况,环境问题及解决办法 减少辐射热量 密封保

13、温,环境问题,基站空调如何节能,基站空调如何节能,基站专用空调及节能卡,关注需要散热设备温度，而不单纯机房温度 节能卡放置在基站设备位置，主动检测主 要设备的温度环境，当主要设备达到温度 要求时候，基站空调进入休眠状态，节省 了在空调停机时的风机耗电量。 高能效比，提高机组效率，节能 高显热比，提高冷量利用效率，节能 宽电网适应能力，满足基站供电电压波 动范围大的特点。 长寿命设计，具有10年基站运行寿命, 高智能设计，具有能效管理能力,适用：新建、改造,需要散热设备,节能费,节能率,大连,北京,济南,上海,南昌,厦门,广州,银川,西安,成都,贵阳,昆明,长春,长沙,重庆,赣州,福州,桂林,海

14、口,海拉尔,杭州,汉中,合肥,克拉玛依,兰州,拉萨,漠河,南京,南宁,琼海,沈阳,郑州,太原,天津,乌鲁木齐,武汉,西宁,哈尔滨,呼和浩特,石家庄,运城,张北,Indoor,基站空调如何节能,采用新风一体机,节能原理：当室外温度较低时，引入新风 对机房进行冷却。,压缩机制冷,自然冷却,系统特点：,Indoor,Indoor,OutdoorOutdoor Indoor,OutdoorOutdoor,一体化设计，无室外机 智能控制系统，对制冷方式进行自动切换 高效过滤网，能反复清洗 新风量可连续调节,对于7KW制冷量， 在上海地区，全 年节能30%左右， 2-3年收回投资。 适用：新建、改造,60

15、00 5000 4000 3000 2000 1000 0,节能费,节能率,60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0%,室外温度18 28 新风一体机实测节能率71%,海南联通实测,采用新风一体机案例,室外温度-3 10 新风一体机实测节能率85% 配电柜,安徽电信实测,计量电表 基站空调,计量电表 一体化空调,采用新风一体机案例,能耗 KW,节能率,采用新风一体机案例,上海联通实测,3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0,1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月12月,100% 80% 60%

16、40% 20% 0%,月份,新风一体机月耗能,普通空调月耗能 节能率 室外温度0 14 （平均温度为 5.3），新风一体机实测节能率91%,高效,目前中国通信无线通信网有超过80万个 基站，一般采用直流电源供电。 以平均负载1500W计算，每年直流系统 能耗100亿度电。 电源效率每提升1%,能够带来1亿度能耗 节省。基站电源效率提升成为大家关注 的节能措施。,直流电源能耗情况 现网电源,模块,直流电源如何节能,纯高效,直流电源如何节能,几种工作模式下能耗情况,100.0%,普通,纯高效,普通休眠,混合高效,普通模式 休眠模式,95.0% 90.0%,85.0% 混合模式 80.0% 20 3

17、0 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 纯高效模式 典型负载率,直流电源如何节能,几种工作模式下节能分析,一个典型基站 ，负载约2000W，负载率约30%，,工作 模式,实际工作 效率,增加投资 /站（元）,节电效果 （度/年）,投资收 益年限,使用条件,（年）,普通模式,86%,0,0,0,休眠模式,90%,1200,700,1.7,改造,混合模式,95%,1500/3500 1576,0.95/2.2,扩容、改,造,纯高效模式 95%,4500,1576,2.8,新建,对于在网产品，混合模式是一种最佳模式。,适用：新建、改造,户外电源节能,温

18、控调速+模块休眠,热交换一体柜,抱杆电源,直通风一体柜,EC200T/01恒温电池柜,电源采用休眠模式，省电 风机采用线性温控，节能、低噪声 选用恒温电池柜，有效提供电池使用寿命. 能够内置传输、BBU等。 在不同的环境温度下，均有节能效果，在35度环境下，相比,普通户外电源，一天节能3.36度，年节能1200元/站。,适用：新建,TM,TM 可再生能源基站 太阳能光伏板 控制器 风能电机 燃料电池,节能30%100以上 提高系统电源可靠性 延长电池寿命、缩小建设投资 建站方便，维护量少,整流设备 市电,可再生能源基站 供电解决方案,应用案例风光电系统应用,吉林延吉户外基站,负载情况：14A，

19、680W 48V系统 系统工作方式：太阳能独立供电 系统供电持续阴雨天数：3.5天,福建厦门户外基站,负载情况：10A，500W 48V系统 系统工作方式：光电互补供电方案 系统供电持续阴雨天数：3天,海南儋州户外基站,负载情况：500W 48V系统,系统工作方式：太阳能独立供电 系统供电持续阴雨天数：1天,艾默生太阳能电池组件能效超过14.5%，并具有高度自洁功能，使得维护工作量非常 小，寿命长达25年。,设定点 户外系列产品,-5,-2,+2,+5,智能控制升级 电源休眠模式 能量管理系统,新风+专用空调,风光电系统,以监控系统为平台，依托各个产品节能措施，打造智能化节能供电系统,综合解决

20、方案,节能减排指挥调度和效果,监测评估,Siteweb实现节能减排之道,使无节能功 能的能源设 备具备节能 运行功能 开关电源 空调 新风机,监控系统本 身节能 低功率设计 低传网络 资源占用 高效简洁中心设 计：省地、省设 备、省电 跨局站维护： 减少盲目下站 自动化、智能 化：减少下站,多种能源节 能运行指挥 调度 通过软件科学 指挥调度市电、 油机、太阳能、 风能、光能、 电池投入运行 而节能 通过机动油机智 能调度软件调度 和管理油机： -减少盲目发电 -控制超时发电 - 油耗管理监 督,各种设备节 能运行管理 根据实时用户 数量或流量管 理基站主设备， 使开启/关闭节 能运行模式 电

21、源节能运行 管理 空调、新风系 统节能运行管 理,节能效果监 测预警与评 估 能耗管理及节 能软件： -能耗管理监 测到负载/用户 -及时发现异 常用电 -实时监控偷 电、漏电 -不合理不安 全用电预警； -节能效果统 计分析、综合 比较与评估,改进措施及 闭环管理 通过Siteweb 软件提供的 实时及历史 数据，采用 其自动统计 分析功能， 结合系统自 动生成的专 家维护改进 建议，可指 导采取改进 措施，措施 的结果可跟 踪、可分析、 可闭环,Siteweb的节能减排技术的价值,9.无单点故障、 高数据安全性和 可用性的监控系 统实时掌控每个 负载的用电状况， 大大减少异常用 电损失 8

22、.能耗管理软件 的精细化的管理 （管理到负载/ 用户）减少局站 用电浪费20%,Siteweb节 能技术的价,2.局站空调、新 风系统节能运行 管理节省制冷能 耗15% 3.局站电源节能 运行管理节省能 耗5%,值:每年节能 20%以上 4.多种能源（市,7.能耗管理软件 杜绝100%的偷 电漏电损失,6.监控软件的智 能化、自动化、 跨局站维护等功 能：减少盲目下 站，节省维护车 辆油耗25%,5.机动油机智能 调度系统节省能 耗：3万个基站 每月节省300万 元，1年为3600 万,电、油机、风能、 太阳能、电池等） 调度指挥节省能 耗20-40%,40万个基站则 节省4000万/年,1.

23、监控硬件节能： 100元/基站/年，,节能减排的能耗测试,电表,电表,电表 电表 远程监控中心 传输网络 通过对不同类设备用电的检测，按照PUE模型在监控中心评估机房能效,电表,能耗衡量： PUE = 机房总能耗/IT设备能耗 =1CLFPLFALF CLF(制冷能效因子)=制冷系统能耗,主设备,机房总能耗,/IT设备能耗 PLF(供配电能效因子)=供电系统能 耗/IT设备能耗,电源,空调,辅助设备,ALF(照明等辅助设施能效因子) =辅 助系统能耗/IT设备能耗 PUE=1.6-2.5，与环境有关，也与能耗是否合理有关 ；表明机房除主设备外其他动力系统和环境调节系 统能耗在总能耗中比例，数值

24、越小越好,节能减排的能耗评估,PUE法,市电,变压器,深圳联通基站能耗及节能运行管理试点项目: 基站节能11左右。,开关电源 主设备 其它 节能前 应用场景1： 基站未开通任何 节能运行管理功能,开关电源 主设备 其它 节能后 应用场景2： 基站开通电源和空调两 项节能运行管理功能后,降低11左右,Siteweb的节能减排解决方案应用,2,1,能耗管理到负载/用户：各种耗电设备 “时间段”用电量统计与比较,基站名称 南山宇龙科技 南山宇龙科技 南山宇龙科技 南山宇龙科技,时间 2009年10月27日14:30 2009年10月29日14:50 2009年10月29日16:50 2009年10月

25、29日17:50,市电 (Kwh) 0.00 164.10 7.33 3.95,开关电源 (Kwh) 0.00 84.01 4.31 0.14,空调1 (Kwh) 0.00 51.71 3.44 0.02,空调2 (Kwh) 0.00 28.19 3.17 0.01,照明 (Kwh) 0.00 0.00 0.00 0.00,油机 (Kwh) 0.00 0.00 0.00 0.00,统计时间段 (小时) 48,180.00 160.00 140.00 120.00,164.10,100.00 80.00,84.01,南山宇龙科技 2009年10月27日14:30 南山宇龙科技 2009年10月2

26、9日14:50,60.00 40.00 20.00,51.71,28.19,0.00,0.00,南山宇龙科技 2009年10月29日16:50 南山宇龙科技 2009年10月29日17:50,0.00,市电 (Kwh),开关电源 (Kwh),空调1 (Kwh),空调2 (Kwh),51,照明 (Kwh),油机 (Kwh),Siteweb的节能减排解决方案应用,多种能源节能运行指挥调度,调度指挥规则可根据局站、天 气、供电情况灵活动态调整 调度指挥过程可控、可监测 调度指挥效能可实时评估 年节省电费：20-40%,1,市电,2,太阳能,3,油机,4,风能,5,后备 电池,Siteweb的节能减排

27、解决方案应用,艾默生在节能方面行动,艾默生能为您做什么,提供节能产品：高效休眠节能电源、高效 UPS、节能空调、风能产品、太阳能产品、 自然散热系统（有条件使用）。,提供节能方案：数据机房整体节能方案、 基站智能综合节能方案、局部高密度散热 解决方案、谐波综合治理、节能与安全评 估等。,定制个性化的节能方案：根据机房实际能 耗情况，评估、分析存在问题，提供个性 化解决方案，实现有效节能。,提供环保产品：符合欧盟RoHS /中国 电子信息产品污染控制管理办法。,参与国家能效标准制定,国家标准化管理局（国家标准委）和艾默生电气公司在人民大会堂签 署能效标准化合作备忘录。,专门的节能减排技术路标规划,在能量传递、技术发展的不同阶段对能效方案进行综合评估、实施，最终达 到50节能目的。,搭建MSE能源管理体系 风机变频器改造 高耗能照明灯具改造 研发楼空调水泵更换 中央空调