梅 侃 萬 穎 楊婷婷
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通信機房節能減排行業發展現狀及趨勢
梅侃萬穎楊婷婷
基于通信機房(移動基站)通風降溫節能系統(以下簡稱 “通風降溫節能系統”)的通信機房空調節能降耗技術,采用最大化利用自然冷源及遠程監測、信息化管理手段對通信機房原有降溫系統和加裝新風系統進行統一管理,完成機房環境保障體系的全新改造,通過對各節能系列產品的有效整合,模擬人工控制進行有效調度,以最低運營成本,確保機房環境所需的溫、濕度,達到降低運營成本,提高企業的經濟效益之目的。該系統具有良好的市場應用前景。
通信機房;節能減排;行業發展;現狀;趨勢
隨著通信運營商及其他信息化運營企業的運營網絡與其用戶的共同發展擴張,通信及信息化運行企業其機房耗電費用已經占運營成本費用相當大的比例。通過詳實的調查研究,在各類通信及信息化運行的機房中,用于降溫的空調運行耗電就占設備用電的40%以上,部分 IDC機房(服務器托管機房)及各類傳輸、數據機房,其空調用電更占到機房設備用電的45%以上。如何利用新的技術及管理手段,降低空調用電開支,減少企業運營成本,成為通信運營商及信息化運營企業的一個新的運營管理課題。
我國對通信及信息化類機房按不同等級對溫、濕度及潔度有具體環境標準及要求。機房內電源設備、傳輸設備、交換設備和數據設備在運行時散發較大熱量,為保持環境溫度,主要靠空調降溫完成。我國地域廣闊,跨度較大,氣候特征多樣,采用單一的節能技術并不具有廣泛的實用性,目前采用的各種機房節能技術都各有其明顯的優缺點,針對性的采用各種綜合技術及信息化管理手段,完成有效整合,實現最大化利用自然冷源,才能達到降低能耗,減少運營成本之目的。
通信行業不僅是一個高科技的行業,也是高耗能的行業。隨著網絡規模的不斷擴張,通信網絡的核心設備、動力系統以及機房、基站等成倍增加,耗能巨大,從電信運營商成本構成可以看出電費支出占到很大部分,其中空調電費支出占到生產用電成本的40%左右,所以降低空調系統能耗就可以有效的降低電信運營商的生產耗能。
“通信機房(移動基站)通風降溫節能系統”產品就是在此背景下生產研發出來的,采用通風降溫的方法。基于滿足移動基站要求的環境,采用智能模擬人工控制程序,實時采集、分析相關控制參數,分時控制通風機和空調器獨立運行,在保障機房環境符合條件的前提下,最大化利用自然條件通風降溫,達到節能的目的,其綜合節電率可以達到空調原耗電量的30%-65%,本產品的研發成功,有良好的產業示范以及產業關聯程度,能夠大大提高我國通信行業的節能降耗的水平,最大化利用自然冷源,實現通信及信息化機房節能降耗,完全符合我國家建設資源節能型、環境友好型的兩型社會的目標,也是貫徹落實我國“十三五”規劃、戰略新型產業的重要舉措,其市場前景廣闊,經濟效益顯著!
國內外行業企業存在能按新風系統基本原理邏輯控制,但卻存在不能同時保證通信機房防塵、防盜、濕度環境要求、室外溫度要求過低、單位設備有效換風量小、不可現場拆換維修、節能效率不高(≤20%)等諸多問題。需要解決這些根本的矛盾性問題,行業仍需做出進一步努力。
保護環境和經濟發展,成為當前國家重點關注的重大問題。節能減排也成為建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇,節能減排對于調整經濟結構、轉變增長方式、提高人民生活質量、維護中華民族長遠利益,具有極其重要而深遠的意義。
近年來,我國節能減排工作進展順利。國家統計局數據顯示,2013年至2015年,全國單位GDP能耗分別比上年降低3.7%、4.8%和5.6%,降幅一年比一年擴大,累計降低13.5%,為順利完成“十二五”節能減排規劃發揮了決定性作用。特別是2015年,除單位GDP能耗以外,單位GDP電耗比上年降低6.0%,全國規模以上工業單位增加值能耗比上年降低8.4%,這三個指標均為2005年實行節能降耗約束性管理以來降幅最大的,節能降耗成效十分顯著。
隨著國家重視,企業需求,我國各行業的節能減排工作逐步推進,節能減排帶來的市場經濟價值凸現。我國節能環保產業迎來快速發展機遇,2015年節能環保產業總產值將達到45531.7億元,較2014年上升了16.4%,成為國民經濟新的支柱產業。2016—2018年我國節能環保產業將保持18%的速度增長,市場前景廣闊。
當前我國互聯網、云計算、移動互聯網等新技術、新業務蓬勃發展,互聯網用戶規模和基礎設施的規模快速增長。截至2015年年底,全國電話用戶總數達到15.37億戶,其中移動電話用戶13.06億戶;固定寬帶接入用戶達到2.13億戶,其中8Mbps及以上用戶占比69.9%;移動寬帶用戶達到7.85億戶,占比達60%,其中4G用戶維持高速增長,全國新增4G用戶2.89億,總數達到3.86億戶。2015年,移動互聯網接入流量消費持續快速增長,累計達41.9億G,同比增長103%,固定寬帶接入時長達50.03萬億分鐘,同比增長20.7%;智能手機出貨量達到4.57億部,同比增長17.7%,物聯網終端用戶達到7928萬戶,同比增長82.8%。大量的通信、信息化類運營企業建設的各數據機房孕育而生,因此,通信機房的節能減排行業發展將帶來巨大的社會效益和企業效益。
(一)特點
原有通信及信息化機房基本上都采用空調制冷的傳統降溫方法對機房進行環境降溫,確保其機房溫、濕度,由于機房空間大,依賴空調制冷降低整體機房的溫度,消耗的電力巨大,而空調24小時不間斷工作,其本身壽命就會降低,頻繁更換空調設備,同樣是一中巨大浪費。
國家標準電子信息系統機房設計規范GB50174-2008,7.3.2中,對于電子信息機房新風系統設計作了非常明確的規范“ 對機柜高度大于1.8m,設備熱密度大、設備發熱量大或熱負荷大的主機房,宜采用活動地板下送風、上回風方式”。機房新風量設計規范要求:A級機房潔凈度為30萬級,B級機房潔凈度為20萬級;每人新風量應為40~60M3/H;機房空氣量循環次數標準應大于2~3次/H;室內總循環風量的5%;維持室內正壓所需風量。
通信機房內溫度的升高,主要是因為通信設備每天24小時不間斷地運行發熱所致。如果全年都采用空調來保障機房內溫度恒定(用空調降溫,溫度恒定在25度左右),會消耗巨大電能。而冬、春、秋三季,按我國各地域不同,全天或早晚時段,室外溫度較低,因此可最大化得利用自然冷源,對機房進行降溫,可以達到很大的降耗目的。
按照我國行業規范設計,智能溫控降溫系統可分三個部分(主控制系統、自然新風進排風系統、信息化管理系統)組成。其基本原理是實現機房內與自然的對流,最大化利用自然冷源,根據機房內發熱分布(機房內上方溫度高,下方溫度低,大型機房內上方和下方的溫度之差3度以上),可將進風口設在機房低處(但要注意防破壞和防水處理),由進風機引入機房外部(經過過濾的)較低溫度的空氣,出風口設在機房高處,以排出室內最高溫度處的熱量,此方法可大幅度地降低用電量,減少企業的營運成本,同時延長機房空調的使用壽命。
(二)發展前景分析
智能通風降溫節能系統是目前通信機房設計不可或缺的配套系統,其優點有以下幾點:第一,有利于機房環境溫度、濕度和空氣質量改善;第二,節約能耗;降低企業運營成本;第三,實現遠程的自動控制,減少設備故障,可與消防系統實現聯動,出現機房火災,可把有害煙霧短時間排出,確保工作人員安全;行業中,主要通信運營企業的數據就充分體現其行業發展前景巨大:據前瞻產業研究院《2016-2021年中國專網通信行業發展前景預測與投資戰略規劃分析報告》顯示,2014年,通信行業能源消費總量累計671.06萬噸標準煤,同比增長4.9%,增幅與去年持平;電力消費總量456.2億千瓦時,同比增長8.1%,占行業能源消費總量的比重為83.55%,較2013年提高2.47個百分點,能源消費日趨優化。在通信網絡規模不斷擴張,能源消耗也呈現較快增長的情況下,單位電信業務綜合能耗逐年下降,達到0.037噸標準煤/萬元,同比下降19.27%。單位電信業務總量電耗為251千瓦時/萬元,同比下降16.77%。
近年來,通信行業持續推進節能減排工作,深挖節能減排潛能,不斷完善節能減排管理體系,成效顯著。各基礎電信企業積極發揮行業核心作用,帶動產業鏈共同節能減排,積極發揮信息產業的優勢,構建綠色通信網絡,促進行業健康可持續發展,配合國際慣用的合同能源管理模式運營,更有積極的推廣作用;
通信機房、移動基站的節能減排項目,主要是在技術上提高能源利用,減少空調耗能,保護生態環境,通過配合合同能源管理模式進行項目運作,主要是用新型的運營模式,提高市場拓展能力,對未來主導該類市場起到決定性作用,項目產品主要用于通信、信息化行業領域,具有良好的產業示范度以及產業關聯程度,能夠大大提高我國通信行業的節能降耗的水平,也是貫徹落實我國將要實施的“十三五”規劃、戰略新型產業的重要舉措,通信機房節能項目均會得到各級政府扶持及立項,其市場前景廣闊,經濟效益顯著。(作者單位:金元證券股份有限公司)
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梅侃(1989—),男,漢族,浙江衢州人,研究生,業務董事,金元證券股份有限公司,研究方向:有色金屬行業、信息技術行業、金融行業。萬穎(1991—),女,漢族,江西進賢人,研究生,項目經理,金元證券股份有限公司,研究方向:色金屬行業、信息技術行業、電子設備行業。楊婷婷(1988—),女,漢族,四川成都人,研究生,項目經理,金元證券股份有限公司,研究方向:有色金屬行業、信息技術行業、文化傳媒行業。
科技型中小企業技術創新基金《機房(移動基站)通風降溫節能系統》;項目編號:12C26214505690。