信息通讯能源管理能效提升服务解决方案

信息通讯能源管理能效提升服务解决方案一、信息通讯能效服务市场分析1.市场规模分析在4G时代中国共建设了440万座基站，到了5G时代，虽然网络传输速率更高，但由于5G网络使用的信号频率更高、覆盖范围低于4G信号，而且对障碍物的穿透率更差，意味着5G基站需要更多的建设数量。随着中国工信部颁发了5G牌照，中国5G基站建设开始加速。2019年底我国共建成5G基站超13万个，截至2020年底，全国建设5G基站70万个，开通超过38.5万个。2021年有望建设达到110万个。2020年底浙江省累计开通5G基站7.1万个，排名全国第二。全省手机用户在浙江省使用5G的数量达到1778万。5G网络已经覆盖各县（市、区）城区、重点中心镇及产业园区，地铁、高速公路以及机场、车站等交通枢纽也实现了5G网络全覆盖。2019年工信部发放5G商用牌照后，浙江省通信管理局即从促进省级5G发展政策在各市落地、引导电信运营商加快网络建设、支持5G应用创新发展等方面，推动浙江省5G网络的建设和商用。2020年，13个设区市全部完成5G空间布局专项规划，都与电信运营商签署信息通信基础设施合作战略协议。苏州市建立联席会议制度，对5G“问题站点”实行督办销号制度。苏州通管办派专人在该市10个区、市驻点，协调解决5G建设困难和问题。南通市崇川区在老旧小区整治中，同步推进5G设施建设，相关费用纳入老旧小区整治的整体预算。浙江市场发展快速，空间巨大。5G信息传输的效率大幅的提升，同时，传输的距离缩短，不同于4G基站，5G组网所需要的基站密度更高，在城市建设中，普遍存在选址难、布线难等问题，城市组网项目的周期更长，投资也更高。能耗方面，相比于4G基站，5G基站的能耗更高，密度更大，维护成本更高，因此其供电能效的市场空间非常大。2.政策环境2020年5月14日，浙江政府网正式印发《关于加快新型信息基础设施建设扩大信息消费的若干政策措施》，其中指出扩大5G建设投资规模，2020年计划投资120亿元，新建5G基站5.2万个；对符合条件的5G基站实施电力直接供电，制定执行5G基站峰谷电价政策，全面清理规范转供电环节加价行为，降低建设单位用电成本。2019年2月25日，浙江省信息通信基础设施建设联席会议办公室“关于协调电芯运营企业电力配套服务相关问题的会议纪要”精神，要求简化新建基站配电及存量基站用电转改直审批流程、提高审批效率。对5G基站原站点进行电力扩容，并开展转改直改造，对符合条件的5G新建站点采取直供电的方式提供电力保障。提供电费批量托收站点的电费清单。在市区级层面建立电信企业与电力企业的电力抢修队伍。国网浙江省电力公司营销部关于加强第五代移动通信网络建设用电服务工作的通知，要求积极协调配合电信企业进行转改直业务实施。二、信息通讯用能现状及特点1.用能现状分析1）转供电长期存在：基站转供电一直是困扰运营商和铁塔公司的难题，也是电费高企的重要原因。2）计量方面：基站运营无法精准计算各分路、分户用电量及实时线损，电费失真、盗窃电、跑冒滴漏。3）电费分摊：三大运营商不认可基站分摊电费，电费核对结算工作繁杂，管理成本增加。4）电能管理：缺乏更专业的供能设备、遥信遥测遥控技术、蓄电池管理以及施工、运维、抢修等先进的电能管理技术和机制。2.用能特点分析1）功耗大：5G基站功耗约3~5kW，是4G基站的2~3倍。2）要求高：5G基站对能源系统要求较高，基站一般不可断电，断电后基站需设有备用电池可自用3小时，若3小时后仍无足够电力供应，则5G基站会停止工作。3.用能需求及问题1）转供电问题：从供电安全性、用电经济性、财务管理规范性都存在一定风险。2）平台管理薄弱：传统动环数据系统无法凸显5G用能特点。备电、应急发电与供电未协同，整体效率低，导致备电、应发电费用长期较高。通信传统中台接入基站的数据基本都是主设备的电流、电压及信号告警量，能量数据缺失。3）节能水平偏低：设备能源管理粗放，专业的能源管理人员缺失、能源管理相关的工器具配置不足、管理水平低下。对主设备厂家依赖性较强，解决问题的面较窄，节能潜力未完全挖掘。4）增容增量需求大：新建基站数量大，存量基站更是存在负荷扩容需求，基站原有备用电池增加容量的技改需求增长较快。三、信息通讯解决方案1.能效技术方案1）能源管理平台技术通过构建物联网平台，建立综合能耗计量分析系统，自动抄表，分路计量及控制，智能校表，计量表计故障引起的用电异常，估抄、盗电、变损线损分析。针对每个基站整体能效分析，并对主要设备进行智能管控，实现绿色智慧运营。运用电能替代移动锂电自主产品，应用在5G新基建施工领域、基站油机应急发电领域，建立共享移动供电、发电、备电平台模式。减少发电次数、降低发电成本。供电备电发电三电协同管理，使用能综合成本最低。2）设备系统改造空调节能—精准靶向治理，监测空调运行，评估能效，给出整改建议；结合多点测温和不同设备温度要求，关键或敏感设备优先保障；采用多维度AI算法智能控制，节能效果最大化；同时，在实行峰谷电价的地区，空调将错峰用电和温控相结合，少用峰电（电价高），多用谷电（电价低），最大化节能降费，可节电节费约20%。通信设备节能—潮汐呼吸控制，依据设备功率精准测量，判断当前通信业务忙闲状态，结合各设备点网络覆盖情况，采用潮汐节能AI智能算法，通过基站侧节能控制器智能开断设备，减少网络设备待机功耗；这样既保证了网络覆盖和用户体验，又可以有效的节约通信设备用能。根据广东地区运营商能耗测试结果，RRU/AAU设备待机功耗占满载功耗的约60%测算，在传统节能方式基础上可以再节约15%的能耗。同时，考虑到5G应用的发展需要一个过程，在相当长时间5G设备的业务流量逐步增大，潮汐技术在此过程中可以发挥作用，产生显著的节能效果。3）双向DC/DC+退役电池解决存量扩容增源采用高可靠性退役动力锂电池，实现备电。解决多电池并联均流问题；通过双向DC/DC，实现锂电池充放电精细化管理，包括根据电芯单体电压、SOC、温度等参数对锂电池进行精细化充放电和保护管理，提高锂电池充电可靠性和寿命。还可实现进一步储能。2.商业模式分析1）工程总包或分包：公司受业主委托，按照合同约定对综合能源建设项目的设计、采购、施工、试运行等实行全过程或若干阶段的承包。通常公司在总价合同条件下，对其所承包工程的质量、安全、费用和进度进行负责。2）技术服务：公司为实现安全、节能目标向用户提供必要的服务，如：供能设备运维检修、能源信息系统维护、能源系统能效分析等，提高用户能源系统管理水平，降低运维成本。3）节能效益分享型合同能源管理：用户与公司签订合同能源管理合同，由公司负责项目投资、建设和运营，双方按照合同约定分享效益，合同期满后标的物无偿移交给用户。4）能源费用托管型合同能源管理：公司对用户能源的购进、使用以及用能设备效率、用能方式全面或部分承包管理，并提供资金进行技术和设备更新，进而达到节能和节约能源费用的目的。一般由公司以总价包干的形式向用户收取能源托管费，同时负责缴纳用户的水、电、气等能源费用，投资对用户的能源设备进行节能改造，培训和指导用户能源管理团队提高运行水平，完成既定节能目标。5）市场化售电合作：公司协调有效资源，特别是在电费结算报表服务方面进行有效服务，为电信财务部门提供全省直供用户的电费数据，便于统计、核查全省用电情况。转改直适合工程承包或合同能源管理模式，设备系统改造适合技术服务或合同能源管理模式，电池托管适合合同能源管理模式。3.风险防控事项1）能耗上涨风险：通讯行业快速发展，基站的数量和性能快速提高，能耗逐渐上涨，因此不仅要针对有节能潜力的用能设备及系统做节能改造，更需要所有主要用能设备清单，把控好用能设备及系统能耗上涨的风险。2）能源运行管理不到位风险：能源设备及系统的运营维护是很重要的环节，一方面需要做好能源设备日常维保工作、保证设备正常高效运行，另一方面需要积极发挥能源管理平台作用，做好能源系统运行管理工作。3）实施边界条件不清晰风险：采用合同能源管理方式实施的节能改造必须明确项目合同的边界条件，包括改造建设实施范围、改造实施质量标准、项目运行管理规范等服务内容。4）安全管控风险：基站数量较多，转改直和合同能源管理模式下，公司作为运营主体，需承担安全责任，因此要建立健全安全管理体系，做好安全管控，避免安全事故。4.实施效果分析1）经济效益：对信息通讯领域实施能效服务，通过技术节能和管理节能手段可实现用能费用明显下降。如转改直，基站由电网直供电，减少转供电风险，电源可靠安全。运营商和电网公司无需投入转改直工程，节约大量投资。运营商电费缴纳给电网公司，账务清晰，管理简单。与转供方电价比，改造后电费每年节约。改造后，运营商可以收到固定税率增值税发票，降低税费。改造后基站用电设备能耗透明，合同能源管理方可以为基站提供节能服务，还可降低基站能耗。2）品牌效益：信息通讯领域是传统供电业务的延伸，既快速完成5G供电配套任务，又有效地满足用户需求，同时树立国网综合能源服务品牌。3）社会效益：通过节能改造可减少消耗标煤量和二氧化碳排放量，节能减排效益明显，社会示范效益尤其突出。四、典型案例1.浙江三大运营商及铁塔合作国网浙江综合能源与浙江三大运营商机铁塔公司就5G接入工程、转改直、电池托管和能效提升展开合作。目前电信鼓楼虎踞路、东妙峰庵2个站点转改直已经施工完毕。转改直实施后，基站由电网直供电，减少转供电风险，电源可靠安全。运营商和电网公司节约大量投资。运营商电费缴纳给电网公司，账务清晰，管理简单。与转供方电价比，改造后电费每年节约。改造后，运营商可以收到固定税率增值税发票，降低税费。改造后基站用电设备能耗透明，合同能源管理方可以为基站提供节能服务，还可降低基站能耗。2.重庆中国电信基站托管国网重庆综合能源以合同能源管理模式托管中国电信部分基站，托管站点运维设施范