關于綠色低碳信息通信網絡建設的思考

羅玉玲

（中國通信服務澳門有限公司，廣東珠海 519000）

0 引言

本文主要從低碳環保角度出發全面總結案例項目地區綠色低碳信息流與能量流之間的關系。并綜合運用各種現代信息技術與電子電力技術，以室外型能源一體化專柜為基礎設計目標，真正構建一個綠色低碳的基礎信息網絡，并合理設計低碳供電及低碳運維系統功能，進而提升各種自然能源利用率。

1 項目概況

以廣東省某機構所構建的綠色低碳信息通信網絡系統工程為例，相關人員以低碳化運營、智能化運維與極簡化構架為主要設計原則，綜合運用現代數字技術、電子電力技術及其他相關信息技術構建了一個綠色低碳環保的現代通信網絡系統，并通過不斷加以優化和改進，使該地區整體綠色資源應用與管理效率得到了質的提升。通信網絡基礎構架如圖1 所示。

圖1 通信網絡基礎構架

2 低碳網絡系統建設

2.1 極簡柜站建設

低碳網絡建設主要指的是對傳統復雜的網絡系統軟件、硬件及設計架構進行簡化，就現階段實際情況而言，其主要是從現有網絡基礎供電架構及網絡設計架構中刪除部分作用較小或冗余系統環節，從而達到簡化目的。在基于5G 網絡環境的基礎上以基于分布式拉遠基站系統結構為主來構建智能化供電系統等。通過構建極簡控制建站，而目前極簡控制建站建設方式主要是將室內站的各種裝置通過合理方式進行室外化處理構建室外機柜站，從而在最大限度上減少基站建設制冷耗能、材料消耗及占地面積，進而節省基站建設成本，在減少大量低碳排放的過程中不斷提升建設機構的投資回報率。而本次案例項目極簡柜站建設也是主要基于上述方式完成，其具體技術應用及構建模式如下。

（1）高密技術應用。在本次案例項目中主要運用智能鋰電、新型半導體裝置、分流器、智能繼電器及智能化高密空開裝置來進一步增強原始通信電源裝置本身的能量密度，進而實現容量翻倍、原位裝置優化與空間同化的智能供電系統，同時支持2G～5G 的各種網絡通信模式的網絡設備及供電裝置。在傳統供電通信網絡設計中，為全面提升整流模塊運行工作效率，通常不會布設全鏈路裝置，進而使其長期處于孤立節點模塊提升模式。而隨著相關技術水平不斷提高，本次案例項目已借助各種智能半導體裝置及其他新型通信設備，真正使站點供電實現了集配電、儲電、轉電與發電為一體的智能化全鏈路控制模式。

（2）本次案例項目人員在通過對溫控系統、儲能裝置及電源裝置的智能化運用，使低碳網絡極簡柜站可基于本身業務需求，全面實現了平滑擴容演進，在綠色低碳能源輸入輸出方面通過運用多入多出（MIMO）系統中的功率統一功能，從而實現風能、太陽能等多種綠色能源的綜合運用，并布設220V AC 電壓、24V DC 電壓、12V DC 電壓及-48V DC 電壓等多種電壓的智能電源，進而滿足各種裝置的不同電壓需求。

（3）全鏈路智能系統控制不但可實現基礎配電、儲電、轉電及發電等多種智能控制服務，還支持智能降壓、削縫等多種智能功能，并利用能源切片和智能錯峰來降低極簡柜站建設投入和運營成本。極簡柜站建設結構與技術應用如圖2 所示[1]。

圖2 極簡柜站建設結構與技術應用

2.2 極簡桿站建設

本次案例項目極簡桿站主要建設結構如下：①本次案例項目極簡桿站散熱設計主要采用仿生根細齒方式實施，采用自然散熱方式實施電源裝置散熱，并基于各個裝置位置來布設散熱主設備，盡可能地降低線損和線纜使用長度，使站點整體能效利用率達到96%以上，進而減少站點電費消耗。②在黑盒設計方面，該項目主要采用IP65 型一體化壓鑄鋁進行防護，從而滿足裝置各種高濕、高溫環境下的裝置運行條件，還可大幅度減少裝置噪聲污染。③案例通過運用高密技術，在最大限度上降低了上塔、掛墻及掛桿的場景安裝面積，為網站建設項目節省了一半以上的站點租金，極簡桿站結構如圖3 所示。

圖3 極簡桿站建設結構

3 低碳供電系統建設

低碳供電主要指的是運用各種先進技術構建綠色化技術設施通信網絡，從而降低整體站點在日常運營過程中的碳排放系數。但若站點布設過于分散，其內部離網直流光伏性能便于受到許多外界因素的影響，如組件公差、設備朝向、可部署范圍、建筑遮擋物等。其不但會引起具體局部網絡發電損失，使油機裝置、儲能裝置因無法協同運行而影響綠電效率，并且引起多點運維裝置中的詳細運維點位難以確定等不良現象發生。而本次案例項目通過智能光伏發電裝置的布設真正做到供電系統全場景區域疊光，其主要包括信息中心疊光、機房屋頂疊光、站點建筑疊光及桿站疊光等，其主要技術應用包括以下兩個方面。

（1）本次案例項目光伏系統主要采用市面上最為先進的智能光伏組件，并基于雙向電子電力技術結合從光伏組件原始的串組級別優化狀態升級為如今的組件級別優化狀態，真正實現各個區域組件的靈活布設，包括組件數量及組件配置等，進而解決組件受物體遮擋及方位不正確的問題，實現整體網絡高效化全場景能源輸出。通過充分利用現代電力載波技術使全部組件間的發電數據均可通過相應的智能管理平臺來接收獲取，真正實現全面可視化發電系統布設。

（2）從原始的分離部件升級為協同光儲系統。運用MIMO 電源裝置將儲能、市電及能源清潔裝置完美融合，并通過系統內部智能調度功能實現清潔能源的最大化利用，最終完成低碳化和無碳化運營模式。而合理運用超配光伏場景功能可優先消納多余光伏，進而將在最大程度上擴大站點節能效益。此外通過運用智能化能源管理系統可自動統計各區域內全部發電信息數據，并基于數據信息來預測第二天區域內的光伏發電量，再通過各種算法來調整和預測儲能系統裝置放電時間和放電深度，進而實現100%的站點光伏消納量，在最大限度上提高整體網絡綠電中實際消納比。此外，針對本次案例項目部分偏遠管轄區采用常規供電方式難以實施整體資源供給。在案例系統中基于氫能、風能及太陽能等自然能源的發電，將通過電量存儲裝置全部輸出至部分無法正常供電區域，以滿足各個特殊區域的供電需求。光儲協同能源調度流程如圖4 所示[2]。

圖4 光儲協同能源調度流程

4 低碳運維系統建設

4.1 基礎運維

低碳運維主要指的是通過各種方式簡化系統運維程序解決系統運維被動感知、人工運維成本過高及耗碳數據信息不可視等弊端。本次案例項目信息管理平臺通過利用現代網絡技術與數字技術，將市內各個孤立運維機房和控制站點構建成一個整體連接網路，從而實現可視化全程網路管理。并合理運用現代AI 技術實現智能化能源采集、輸入與輸出，結合以下高效協同管理方法完成自動化綠色低碳能源運維。此外基于平臺AI 技術優勢對現代通信設備能效狀態與用電狀態進而全程可視化控制、管理和優化，可進一步降低電力資源浪費，減少人工維護成本，將能源消耗控制與網絡服務功能發揮到極致。智慧能源網管系統結構如圖5所示。

圖5 智慧能源網絡系統結構

4.2 綠色低碳管理

在傳統低碳能源管理過程中，由于其本身無法實現自動化能源消耗分析及可視化碳排放數據功能，難免在各種資源已存在浪費的情況下而不自知。各個通信設備之間無法實現協同合作，使得整體系統管理效率極其低下。而信息能源管理平臺通過相關技術可真正實現智能診斷能源消耗及可視化指標管理效果，通過全面掌握各個設備及站點之間的能源能耗信息，進而為低碳環保管理提供準確的數據參考。此外通過運用空調智能溫控系統功能可全面控制空調裝置運行能耗。同時系統平臺通過智能錯峰管理模塊實現各個電源裝置之間的協同控制，使其能夠在谷值電價階段利用電池來存儲部分電能，并在峰值電價階段啟動電池放電功能，進而降低系統網絡裝置電量消耗[3]。

4.3 智能運維管理

傳統低碳網絡主要基于人工方式實施運維管理，據相關調查結果顯示，例如，中國移動通信公司日常運維工作中就有超過45%的人工下站屬于無效運維，其中主要包括開啟地下油機、故障定位及電池測試等。而信息化能源管理系統可通過將內容軟件連接區域監控裝置的方式實現遠程智能化運維。如采用遠程測試裝置來取代人工進行電池性能測試，其整體調試參數工作可全部在控制機房中實施，不但能夠節省大量人工運維成本，還可大幅度提升設備故障檢修的準確性，真正實現全程無延時、無成本、無下站的運維方式。運用系統功能實現對站下設備的遠程開啟、遠程關閉及電池電量等方面的質量檢測，進而在最大程度上提升整體設備運維效率[4]。

4.4 智能供電管理

在傳統網絡運維管理當中常常存在系統站點數據風險延遲響應、無緊急應對措施及故障處理效率低下等弊端。而針對此類問題，本次案例項目智能化信息管理平臺利用前瞻性管理及自動風險識別功能提前對宕站風險進行預測識別，并幫助運維工作人員制定合理的緊急應對措施，根據實際情況通過備電切片功能實現各故障區域的差異化備電，延長整體供電系統中主要負載設備的供電實際，進而減少各區域因缺電而造成的經濟損失，幫助相關人員在最短時間解決設備及網絡故障。此外系統會將整體故障發生成因及處理過程信息數據全部存儲到相應的數據庫當中，在保障整體系統安全穩定運行的同時為類似功能故障構建完善的預防措施，進而避免同類故障發生[5]。

5 結語

綜上所述，以中國移動網絡為主要網絡建設技術支持，綜合運用各種現代信息技術構建集智慧能源管理系統、一體化智能能源專柜與智能光伏控制平臺為一體的通信管理系統，從而在最大限度上提升能量存儲、能量轉換及利用效率，進而為我國綠色低碳環保事業發展提供有力幫助。