一、概述

在當今信息化社會，5G技術的發(fā)展和應用已成為推動各行各業(yè)轉型升級的關鍵力量。隨著5G網絡的快速鋪開，其高能耗問題也日益凸顯，成為業(yè)界關注的焦點。如何在保證通信質量的前提下實現(xiàn)能源的有效節(jié)約，是當前5G技術發(fā)展中亟待解決的問題。

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、通道數增多以及更復雜的信號處理需求所導致。為應對這一挑戰(zhàn)，行業(yè)內提出了三級節(jié)能技術方案體系，包括設備級、站點級和網絡級節(jié)能措施。這些措施的實施，旨在通過技術創(chuàng)新和管理優(yōu)化，降低5G網絡的整體能耗。

在設備級節(jié)能方面，重點在于提升設備的能效比，比如采用更先進的芯片技術和工藝，提高集成度，從而減少單個設備的功耗。同時，通過對設備的智能管理，如實施亞幀關斷、通道關斷等基礎型節(jié)能技術，可以在不同的工作負載下動態(tài)調整設備的運行狀態(tài)，避免不必要的能量浪費。

站點級節(jié)能技術則關注于整個基站的能耗管理。例如，通過實施微站關斷、下行功率控制等策略，可以在不影響用戶體驗的前提下，進一步降低基站的能耗。此外，利用環(huán)境感知技術，基站可以根據周圍環(huán)境的實時變化，如人流密度、時間段等，自動調節(jié)自身的工作模式，實現(xiàn)更加精細化的能耗控制。

網絡級節(jié)能則是從整個網絡的角度出發(fā)，通過優(yōu)化網絡架構和流量分配，減少無效或低效的數據傳輸，從而降低整體能耗。這包括采用更高效的路由算法，以及在網絡規(guī)劃階段就考慮到能效因素，避免過度建設導致的資源浪費。

除了技術層面的努力，政策引導也在推動5G基站的節(jié)能降耗。例如，國資委發(fā)布的《關于加快推進國有企業(yè)數字化轉型工作的通知》強調了國資企業(yè)加快數字化轉型步伐，明確了國資企業(yè)數字化轉型的方向。這為5G基站的數字化管理提供了政策支持，有助于通過數據分析和智能化管理，進一步提升能耗效率。

數字化組織管理功能的引入，將所有組織、數據、應用放入一個平臺，實現(xiàn)了統(tǒng)一授權、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。大型集團可以實現(xiàn)分級分權的管理體系，無論是集權管理還是分權管理，都可以靈活應對，快速配置，從而更好地實現(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、維護簡便等需求，對供電系統(tǒng)的故障隱患等沒有預先感知和判斷，需要運維人員不時到現(xiàn)場，這無疑也會增加運營成本。

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

站用電智能化

通過平臺可以監(jiān)測基站內電氣參數，統(tǒng)計基站用能數據，實時預警基站電氣參數異常，比如市電/應急進線和直流饋線欠壓、失壓、蓄電池異常等，實現(xiàn)基站用電數字化、智能化遠程管理。

配置交流多回路監(jiān)測儀表用于采集市電回路和應急發(fā)電回路以及總進線回路的電氣參數并上傳平臺；

配置直流多回路監(jiān)測儀表用于采集直流饋線回路電氣參數并上傳平臺；

配置智慧微斷用于監(jiān)測和控制基站內空調、照明、風機回路，數據上傳平臺；

配置空調紅外控制器用于現(xiàn)場自動控制以及平臺遠程控制基站內空調；

配置蓄電池監(jiān)測單元采集蓄電池數據并上傳平臺。

基站用電節(jié)能控制

通過在邊緣計算網關設置好控制邏輯，采集基站外部環(huán)境溫度、基站內部溫度進行比較判斷來自動控制空調待機和啟停新風風機，利用自然冷卻，使基站內部溫濕度控制在目標范圍內，從而實現(xiàn)基站內空調用電節(jié)能。

基站用電擴容管理

由于5G相對4G基站能耗提高了3倍，如果在原有4G基站進行升級改造的時候很有可能會遇到原有市電容量不足的問題，升級市電可能需要更換原有供電線纜、斷路器、空調、開關電源、蓄電池等眾多設備，甚至可能無法提升市電容量的情況。

此前，華為和鐵塔公司合作了一個的“不改市電、不動配電”的方案，其實就是額外加一個“充電寶”，當負載峰值超過正常市電限值，鋰電儲能放電參與負載供電；負載空閑時，鋰電儲能轉充電補充電量。也可用于應急場景，在大面積停電情況下提供應急用電，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可接入鋰電池儲能變流器及鋰電池BMS數據，并可制定充放電控制管理。

三、基站配電數字化設備選型表

四、基站智慧用電云平臺

安科瑞基站智慧用電平臺可本地或云端部署，采集各類基站配電系統(tǒng)數據，進行數字化展示和數據分析，并基于基站本地邊緣計算進行邏輯控制來啟停空調、風機，實現(xiàn)基站遠程集中監(jiān)測和節(jié)能控制。當平臺檢測到報警故障時會自動通過手機短信、語音電話和APP推送提醒用戶，提升基站運維管理工作效率，實現(xiàn)了透明化管理。

基站一覽

GIS地圖顯示對應基站的位置，包括基站的詳細信息和設備配置情況，顯示本月基站的報警情況和用電情況。

基站配電組態(tài)

顯示基站內各個用電設備的運行情況和用電情況，包括市電、應急發(fā)電、開關電源、空調、風機、蓄電池及用電設備等，同時顯示基站內外環(huán)境數據。

基站能耗分析

統(tǒng)計基站能耗數據，并進行同環(huán)比分析比較，形成能耗報表。

鋰電池儲能管理

平臺接入電池管理系統(tǒng)和儲能變流器數據，為基站提供運行模式監(jiān)視和控制策略選擇，系統(tǒng)監(jiān)測電芯電流、溫度、SOC、SOH，檢測直流系統(tǒng)絕緣狀況，并根據基站負荷變化或人工指令設置儲能系統(tǒng)的充放電策略，保障基站可靠供電。

異常報警推送

當出現(xiàn)異常情況，平臺可通過手機短信，APP推送，郵件推送，語音外呼等方式，及時通知相應人員。

運維管理

運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。

應用

2021年12月改革委、中央網信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發(fā)展實施方案》，要求到2025年，數據中心和5G基本形成綠色集約的一體化運行格局，其中5G基站能效提升20%以上。安科瑞基站節(jié)能及數字化管理解決方案已經在不少基站應用，并取得很好的效果，平均節(jié)能效果提升20%以上，運維效率提升40%，助力通信基站數字化管理轉型，早日實現(xiàn)“雙碳”目標。

審核編輯 黃宇