截至2023年10月管理，我國(guó)5G基站總數(shù)達(dá)321.5萬個(gè)，占全國(guó)通信基站總數(shù)的28.1%自行開發。然而模樣，隨著5G基站數(shù)量的快速增長(zhǎng)，基站的能耗問題也逐漸日益凸顯處理方法，基站的用電給運(yùn)營(yíng)商帶來了巨大的電費(fèi)開支壓力數據顯示，降低5G基站的能耗成為了運(yùn)營(yíng)商們亟待解決的問題。

　　1. 5G基站的高能耗

　　從2G時(shí)代開始服務，通信網(wǎng)絡(luò)能耗不斷攀升實現，用戶在享受更好的覆蓋、更高的網(wǎng)絡(luò)速率的同時(shí)舉行，運(yùn)營(yíng)商也在對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行持續(xù)建設(shè)，而更多的基站、更廣的頻段的特點、更大的帶寬高質量、更強(qiáng)的處理能力帶來了絕對(duì)功耗的上升。相比4G基站適應性，5G不僅功耗提高了近3倍指導，并且由于覆蓋范圍的衰減，5G基站的數(shù)量又是成倍增加動手能力。當(dāng)前主流廠商的5G基站單系統(tǒng)滿載功耗約為3.5~4kW服務品質，據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有運(yùn)行的5G微基站平均每天耗電約65kWh，如果按照電價(jià)1元/kWh計(jì)算，每年全國(guó)僅5G基站電費(fèi)支出將達(dá)到763億過程，這對(duì)運(yùn)營(yíng)商來說是沉重的負(fù)擔(dān)的發生。

　　基站的電源設(shè)備、發(fā)射設(shè)備進一步完善、傳輸設(shè)備等都是較大的發(fā)熱體相結合，空調(diào)系統(tǒng)要持續(xù)為基站降溫，據(jù)統(tǒng)計(jì)空調(diào)的電費(fèi)支出約占整個(gè)基站電費(fèi)支出的54%左右影響，成為基站機(jī)房中的主要耗電設(shè)備相關性。

　　除了電費(fèi)高昂之外，還有基站供電問題製高點項目。由于5G基站負(fù)荷比4G基站高出近3倍的必然要求，原有4G基站的配電系統(tǒng)可能不足以提供這么高的功率，包括供電線纜物聯與互聯、斷路器狀況、空調(diào)、開關(guān)電源取得了一定進展、蓄電池等都需要升級(jí)業務，這樣成本會(huì)更高。因此對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言有所增加，5G基站的高功耗甚至成為了制約5G發(fā)展的首要原因完善好。

圖1 基站供電系統(tǒng)示意圖

　　2. 基站智慧用電解決方案

　　現(xiàn)有的大部分基站供電系統(tǒng)不具備智能化、低碳節(jié)能供給、維護(hù)簡(jiǎn)便等需求同期，對(duì)供電系統(tǒng)的故障隱患等沒有預(yù)先感知和判斷，需要運(yùn)維人員不斷的到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行運(yùn)維服務(wù)可能性更大，這無疑也會(huì)增加運(yùn)營(yíng)成本。

　　安科瑞基站智慧用電云平臺(tái)結構，通過在基站加裝智能斷路器和電量傳感器空間廣闊，實(shí)現(xiàn)了基站用電的智能化和精細(xì)化管理，為基站可靠效果、節(jié)約用電提供解決方案。

圖2 基站電氣數(shù)據(jù)采集配置示意圖

　　2.1 基站用電智能化

　　通過平臺(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)服務水平，實(shí)時(shí)預(yù)警基站電氣參數(shù)異常線上線下，比如市電/應(yīng)急進(jìn)線和直流饋線欠壓、失壓能力建設、蓄電池異常等知識和技能，實(shí)現(xiàn)基站用電數(shù)字化、智能化遠(yuǎn)程管理。

　　1) 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)進行部署；

　　2) 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)生產體系；

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

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

　　5) 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)。

圖3 基站用電數(shù)據(jù)傳輸示意圖

　　2.2 基站用電節(jié)能控制

　　通過在邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)設(shè)置好控制邏輯，采集基站外部環(huán)境溫度保護好、基站內(nèi)部溫度進(jìn)行比較來自動(dòng)控制空調(diào)待機(jī)和啟停新風(fēng)風(fēng)機(jī)能力和水平，最大限度利用自然冷卻，使基站內(nèi)部溫濕度控制在目標(biāo)范圍內(nèi)有望，從而實(shí)現(xiàn)基站內(nèi)空調(diào)用電節(jié)能智能設備。

圖4 基站內(nèi)空調(diào)風(fēng)機(jī)節(jié)能控制示意圖

　　2.3 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題服務效率，升級(jí)市電可能需要更換原有供電線纜不要畏懼、斷路器、空調(diào)蓬勃發展、開關(guān)電源作用、蓄電池等眾多設(shè)備，甚至可能無法提升市電容量的情況問題。

　　此前意見征詢，華為和鐵塔公司合作了一個(gè)的“不改市電、不動(dòng)配電"的方案深入闡釋，其實(shí)就是額外加一個(gè)“充電寶"集聚，當(dāng)負(fù)載峰值超過限功率點(diǎn)，鋰電儲(chǔ)能放電參與負(fù)載供電大大提高；負(fù)載空閑時(shí)新的動力，鋰電儲(chǔ)能轉(zhuǎn)充電補(bǔ)充電量。也可用于應(yīng)急場(chǎng)景調整推進，在大面積停電情況下提供應(yīng)急用電為產業發展，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)發展契機，并可制定充放電控制管理穩定。

圖5 基站電源擴(kuò)容示意圖

　　2.4 基站配電數(shù)字化設(shè)備選型表

　　3. 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)齊全，進(jìn)行數(shù)字化展示和數(shù)據(jù)分析廣泛關註，并基于基站本地邊緣計(jì)算進(jìn)行邏輯控制來啟停空調(diào)、風(fēng)機(jī)服務好，實(shí)現(xiàn)基站遠(yuǎn)程集中監(jiān)測(cè)和節(jié)能控制首次。當(dāng)平臺(tái)檢測(cè)到報(bào)警故障時(shí)會(huì)自動(dòng)通過手機(jī)短信、語音電話和APP推送提醒用戶效高化，提升基站運(yùn)維管理工作效率生產效率，實(shí)現(xiàn)了透明化管理。

　　3.1 基站一覽

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

3.2 基站配電組態(tài)

　　顯示基站內(nèi)各個(gè)用電設(shè)備的運(yùn)行情況和用電情況效果，包括市電學習、應(yīng)急發(fā)電、開關(guān)電源改善、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、蓄電池及用電設(shè)備等推廣開來，同時(shí)顯示基站內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)空白區。

3.3 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)比分析比較取得顯著成效，形成能耗報(bào)表處理方法。

3.4 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)視和控制策略選擇責任，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)電芯電流服務、溫度、SOC持續向好、SOH舉行，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)的充放電策略不容忽視，保障基站可靠供電習慣。

3.5 異常報(bào)警推送

　　當(dāng)出現(xiàn)異常情況，平臺(tái)可通過手機(jī)短信深入各系統，APP推送，郵件推送的可能性，語音外呼等方式進一步推進，及時(shí)通知相應(yīng)人員。

3.6 運(yùn)維管理

　　運(yùn)維管理包括隱患巡查系列、隱患處理明確相關要求、隱患記錄、隱患提醒、工單處理和隱患批量處理等功能特點。

　　4. 應(yīng)用

　　2021年12月改革委相互配合、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部品質、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》積極回應，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)行格局深化涉外，其中5G基站能效提升20%以上全會精神。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，并取得很好的效果又進了一步，平均節(jié)能效果提升20%以上智能化，運(yùn)維效率提升40%，助力通信基站數(shù)字化管理轉(zhuǎn)型拓展基地，早日實(shí)現(xiàn)“雙碳"目標(biāo)綜合措施。