通信電源節能技術

通信局（站）的節能減排技術主要涉及建築節能、通信設備節能和通信電源節能三個方面。其中通信設備是節能的源頭，建築節能（包括建築、空調、電氣節能）是節能的重點，而通信電源節能也是不可忽視的環節，下面重點主要對通信電源的節能技術及相關措施進行介紹。

基本介紹

• 中文名：通信電源節能技術
• 外文名：Energy saving technology of communication power supply

一、新建電源系統及設備的節能策略

1．關注系統節能

在對供配電系統進行設計時，應考慮採取節能措施。

在供配電系統的設計階段，除必要的供電環節外，應避免增加多餘的供電環節，減少由於過多供電環節造成的電能損耗。

電源設備機房的設定和變配電系統的組成應根據通信局房的發展規劃、總體布局、建築面積、通信專業的工藝需求、負荷容量、供電距離及分布、用電設備特點等因素合理選擇集中供電和分散供電方式，使供電電源儘量靠近負荷中心，降低導線使用量，合理選擇導線截面、線路敷設方案，降低配電線路損耗。

電源系統應根據各專業提供的近、遠期負荷進行合理規劃、分步建設。

2．積極採用高效、節能型設備

採用節能型設備可減少設備自身能耗，提高系統的整體節能效果，是通信局房供配電系統節能的重要措施。

（1）選擇國家認證機構確定的節能型設備。

（2）選擇符合國家節能標準的配電設備。

（3）開關電源和UPS不間斷電源的效率滿足相關國家和行業標準要求，優先選用高能效比的電源設備。

（4）基站用高頻開關型整流器宜採用具有智慧型休眠功能的設備。

3．合理的配置

（1）變電設備的選擇配置應符合下列要求

1）變壓器應選用低損耗、低噪聲的節能型產品。

2）合理計算、選擇變壓器容量及配置數量。變壓器容量和數量應根據負荷情況，綜合考慮投資和年運行費用，對負荷合理分配，選用容量與用電負荷相適應的變壓器，使其工作在高效低耗區內。其中單台變壓器的經常性負載宜達到變壓器額定容量的70%。

3）地市級以上通信局（站）變壓器宜採用2台或多台變壓器，在其中1台變壓器故障或檢修時，其餘的變壓器可滿足保證負荷用電。

4）變壓器的三相負載應儘量保持平衡。

5）通信局（站）應選用D，yn11接線的變壓器，可以使變壓器容量在三相不平衡負荷下得以充分利用，並有利於抑制三次諧波電流。

6）變壓器宜安裝在通風良好的房間。

（2）補償設備的選擇配置應符合下列要求

1）通信局（站）的低壓配電系統應配置無功功率自動補償裝置，補償後系統的功率因數應達到0.9以上。

2）補償基本無功功率的低壓電容器組宜集中補償。容量較大、負載穩定且長期運行的用電設備的無功功率宜單獨就地補償，以提高設備的運行功率因數，降低線路的運行電流。

3）配電系統中諧波電流較嚴重時，無功功率的補償容量應考慮諧波的影響。補償電容器櫃應配置一定比例的電抗器。

（3）濾波設備的選擇配置應符合下列要求

1）通信局（站）供電系統返回公共電網的諧波電流應符合GB/T14549-1993《電能質量公用電網諧波》的有關規定。

2）交流供電系統內總諧波電流含量（THD）大於10%時，應配置濾波器。

3）綜合分析配電系統的負載及諧波含量，選用合適類型的濾波設備。

4）設計方案中宜預留適當的濾波設備安裝空間。

（4）積極採用新能源、新技術

新能源包括太陽能、風能、生物質能、地熱能和海洋能等。為了積極回響國家節能減排政策，今後應繼續擴大太陽能、風能的利用規模，同時研究生物質能（燃料電池）的利用。現階段在氣象條件適合的地區，市電引入線路過長或無市電，且負荷較小（小於1000W）的通信站點的主用電源推廣採用太陽能電源或風光互補電源。

積極試點採用高壓直流供電、鐵鋰電池等新技術。

二、現有電源系統及設備的節能策略

1．關注供電系統諧波治理節能

大型通信局房現有交流供電系統內總諧波電流含量（THD）大於10%時，應考慮進行諧波治理，配置有源或者無源濾波器。

對供電系統的諧波進行治理，不僅可以有效抑制諧波對配電系統內各設備的影響，消除諧波對柴油發電機組、變壓器、電力電纜、電力電子設備、低壓電容等設備的危害，提高配電系統的安全性、可靠性。也可以降低配電系統內諧波電流的含量，從而降低電源系統中的變壓器、電纜、母排等設備的運行損耗。還可以提升變壓器、柴油發電機組、斷路器、電纜等設備的容量利用率，從而最大化利用電源系統容量，節約投資。

2．對現有電源設備加大改造力度

對現有基站開關電源具備智慧型休眠改造條件的，應逐步實施改造。

現有基站具備改造條件（機房空間、承重）的，逐步推廣電池溫控櫃改造，從而通過提升機房環境溫度，達到節能的目的。

3．加強日常維護管理

對現有局（站）供電系統應加強日常維護管理，對於超過服役期、設備老化、高能耗的設備應及時更新改造。

對於系統負荷率過低的直流供電系統，在符合維護規程情況下，關停過多的冗餘模組，提高系統負荷率，減少系統損耗。

加強能源管理措施，包括能耗計量、統計、對賬、上報制度。

三、高效開關電源系統的節能技術

目前普通開關電源系統的整流模組在負荷率較低的情況下，其效率只有81%～84%，損耗較大，不利於節能。

高頻開關電源經過多年設計、製造的經驗積累，高能源效率的創新產品不斷出現。新一代通信用高效整流模組具有高效率、高可靠性及綠色節能等顯著特性。

高效開關電源系統的特點：

（1）功率因數校正採用無整流橋技術，效率得到提高，功率因數大於0.99，交流輸入電流諧波失真小於5%；

（2）DC/DC轉換電路採用先進的拓撲電路，寬負載範圍內實現軟開關技術，轉換效率高；

（3）直流輸出整流採用同步整流技術，降低損耗，提高效率。

（4）在20%～80%負載率範圍模組效率高達96%以上。

（5）功率因數0.99，THDi≤5%。

四、開關電源休眠技術

開關電源整流模組的能耗包括輸出功耗、帶載損耗、空載損耗3個部分，其中輸出功耗是根據負載電流大小決定的，無法降低能耗；帶載損耗取決於整流模組的工作效率，當負載率在合理範圍（一般為40%～70%）內時，工作效率較高，可通過提高模組工作效率降低帶載損耗；空載損耗是負荷未達額定容量造成的，可通過降低整流模組的工作數量、提高負載率而降低。開關電源整流模組休眠技術就是根據負載電流大小，與系統的實配模組數量和容量相比較，通過智慧型“軟開關”技術來自動調整工作整流模組的數量，使部分模組處於休眠狀態，把整流模組調整到最佳負載率下工作，從而降低系統的帶載損耗和空載損耗，實現節能目的。整流模組在不同負載率下的節能效果。

1．技術原理

休眠技術是根據負載電流大小，與系統的實配模組數量和容量相比較，通過智慧型“軟開關”技術來自動調整工作整流模組的數量，使部分模組處於休眠狀態，把整流模組調整到最佳負載率下工作，從而降低系統的帶載損耗和空載損耗，實現節能目的。

其主要特性是：經濟、節能、提高電源壽命。

休眠技術包括整流模組的休眠和監控模組的冗餘及循環開關機控制兩部分。

為了提高電源系統的運行效率，系統根據實際的負載使用情況和系統最佳工作點情況，調節模組工作狀態，使某些模組處於休眠狀態，達到損耗最低。一旦負載增加，則由監控模組將其喚醒進入工作狀態。

為使所有的整流模組同步老化，延長電源使用壽命，監控模組統計每個整流模組的運行時間，按一定的時間間隔將某些運行時間最短並處於休眠中的模組喚醒工作，同時使運行時間最長的模組進入休眠狀態，從而達到所有整流模組使用時間基本同步。延長電源使用壽命的目的。

2．套用條件

套用於冗餘並聯模組構成的基站電源系統中。通信局房開關電源系統由於負荷較為穩定，此外考慮到其負荷的供電安全等級要求較高，因此不建議採用模組休眠功能，可通過人工操作方式關閉部分冗餘模組，提高系統負荷率，從而節能。

套用時的注意事項：使用休眠節能技術必須採取必要的安全措施，以保證特殊情況下的系統工作可靠。系統應保證至少兩塊整流模組工作，當系統出現整流模組故障、控制器失效、市電異常、電池均充等情況時，系統應自動取消模組休眠功能；當異常情況消失，系統處於浮充狀態時，再啟動模組休眠功能，從而保證系統的安全穩定運行。

3．節能案例計算

對於基站內日常負荷率低於40%的開關電源系統，在開啟休眠功能後節電率約為4%～8%。

以一套400A系統為例，按負荷為80A計算，系統的負荷率約為20%。在開啟節能功能前，系統功率損耗約為538W。在開啟節能功能後，系統功率損耗約為375W，較未開啟節能功能時節能163W。年平均節電1427kWh，按照每度電0.8元計算，每年節約電費1142元。

目前基站通常配置200～250A的直流系統，負荷率通常低於40%。在開啟節能軟體後，平均每站年節能約為800～1000kWh。

五、高效UPS設備節能技術

1．技術原理

IGBT整流型UPS融入了“節能環保”的綠色設計理念，可與電網並聯運行，系統效率可以達到95%，且無需額外濾波裝置便能達到輸入電流諧波失真3%以下，完全消除UPS對電網的回饋諧波污染，在提高電網效率的同時，減少電纜發熱，降低系統的運行成本。

IGBT整流型UPS的主要特點如下。

（1）實現整流技術與濾波技術的無縫結合：在滿載、半載時整流器輸入電流諧波失真度不大於5%；功率因數為0.99，系統效率達到95%。

（2）可採用節能模式（ESS）運行

ESS完全不同於10年前出現的ECO模式，可套用於並機系統，效率提升到99%。

（3）並機休眠功能

在UPS並聯繫統或雙匯流排系統中，如UPS負載率較低時，UPS系統可以採用休眠技術提高UPS的負載率，使UPS運行在高效率區間。

此外模組化UPS也具有效率高的特點，但由於模組化UPS系統的控制系統較為複雜，因此對於容量較大、負載重要性較高的場所應謹慎採用。

2．節能案例計算

我們以一套200kVA的雙機並聯冗餘系統為例，按照單機負荷率為40%計算。

如果在負荷率為40%的情況下單機工作效率提高一個百分點，則該系統每年可以節約11212度電。

而且相應電力機房空調還會因為UPS設備效率的提高而產生節電效應。

六、高壓直流供電技術

採用高壓直流供電可以大大提高供電的可靠性，且能夠達到節能減排的目的。高壓直流供電系統有效地避免了交流UPS系統因冗餘配置而導致系統效率低的問題，而且高壓直流只存在一次變換，與交流UPS系統比較而言，大大提高了供電系統效率。不僅如此，高壓直流供電系統投資量小，可維護性高，與交流UPS相比較為安全。

1．技術原理

高壓直流供電系統的組成與傳統的-48V直流供電系統的組成一樣，只是整流器的輸出電壓等級較-48V高。系統組成由市電輸入、高頻開關整流器、配電屏、蓄電池組組成。

和-48V直流供電系統一樣，高壓直流供電系統也是採用全浮充供電方式，即開關電源架上的整流模組與兩組電池並聯浮充供電。

高壓直流供電系統具有如下特性：

（1）安全特性

採用高壓直流供電技術與交流供電系統相比較，220V/50Hz交流電源對人的危害大，採用直流電時電擊危險程度約為50Hz交流電的40%，故直流供電較為安全。

（2）可靠性

採用高壓直流技術另一個優點在於提高了供電的可靠性。這可以從三個方面體現：

——採用高壓直流供電技術，蓄電池可以作為電源直接並聯在負載端，當停電時，蓄電池的電能可以直接供給負載，確保供電的不間斷。

——採用高壓直流供電技術只有電壓幅值一個參數，各個直流模組之間不存在相位、相序、頻率需同步的問題，系統結構簡單，提高了供電系統的可靠性。

——採用高壓直流供電技術能夠消除交流UPS供電系統中並機板的單點故障問題，提高了整個系統的穩定性。

（3）節能特性

——高壓直流供電技術和交流UPS系統相比較，直流供電省掉了逆變環節中的損耗在5%左右；

——由於伺服器輸入的是直流電，不存在功率因數校正與諧波治理問題，降低了整個迴路中的線損。避免了交流UPS系統中的頻率跟蹤及相位鎖相問題，降低了電路的複雜程度，減少了相應的損耗；

——可採用大量的模組並聯，使直流供電的每個模組的使用率可達到70%～80%（交流UPS平時最大負荷率只有20%～25%），提高了整個電源供電系統的效率，使供電系統節能20%～30%。

（4）可維護性

高壓直流技術中採用了整流模組組合成供電系統。當整流模組出現故障時維護人員可以隨時更換模組，提高了可維護性。與交流UPS供電系統相比較，UPS系統中不僅存在著單點故障，而且當某台UPS出現故障時維護時間比較長。而針對高壓直流整流模組，隨時可以更換模組，不影響整個系統的正常運行。

（5）經濟特性

從經濟方面比較，交流供電由於要採用UPS設備（系統）冗餘的方式，投資增加；而直流供電則採用n+1模組式結構，在具有相同的可靠性指標時，直流供電可節省投資30%～40%。

2．套用條件

適用於通信局站和數據機房中向交流輸入電壓範圍為110～240V的通信設備供電，標稱電壓為240V、300V、350V的直流供電系統。

套用時注意事項：

（1）伺服器電源的母線電壓與效率

目前使用的伺服器電源有兩大類，一類是傳統無功率因數校正的硬開關技術的電源（ATX和SSI制式），大多採用單端正激或半橋拓撲結構，其效率在70%～85%之間。由於是硬開關技術，在輸入電壓低（輸入電流大）和輸入電壓高時其開關損耗都較大，效率最大點都在額定電壓220VAC額定負載下。因此，HVDC的浮充應該在275V較為合適，過高的母線電壓不僅會使效率降低，也會威脅到開關管的安全工作區，最高直流電壓不宜超過350V。

另一類伺服器電源是加有APFC高功率因數的電源，這類電源實際上是兩級變換，第一級是APFCBOOST變換器，第二級是DC/DC變換器。由於BOOST變換器效率與輸入電壓範圍的關係不是太大，可以考慮使用最大400V或282V直流電壓。如果使用400V直流電壓，伺服器電源升級改進可以取消BOOST變換器。如果使用282V直流電壓無論什麼伺服器電源都不用更改。

（2）HVDC電源模組電壓調整問題

目前在HVDC中使用的電源模組，都是從電力操作電源而來，其特點是三相三線制，無源功率因數校正，功率因數0.92左右，輸出電壓最高286V。由於受模組功率密度的限制，輸出電壓上調時，輸出電流必須減少，即恆功率輸出。由於受輸出整流管耐壓和輸出電解電容耐壓的限制，輸出最大電壓只能調整到320V。否則設計變更太大，需要重新設計。

（3）絕緣監測儀在HVDC中的必要性

雖然高壓直流電壓與交流電壓的峰值相比並不高，但是由於交流電壓過零的存在，其危險性遠遠低於高壓直流，因此為了保證操作人員的人身安全，在HVDC中增加絕緣監測的功能是必不可少的，絕緣監測儀應該放在列頭櫃中，以便定位支路。

1）絕緣監測的選擇

絕緣監測有三種形式，即平衡電橋法、小信號注入法和漏電流檢測法。平衡電橋法簡單可靠，但是只能檢測母線對地絕緣不良，不能定位支路；小信號注入法容易受共模干擾，漏電流檢測法是最好的選擇，缺點是當支路多的時候成本較高。

2）漏電流絕緣監測儀的工作原理

先檢測母線對地是否平衡，如果不平衡，分別投切檢測電阻以測量各支路漏電流，根據漏電流可以定位支路以及計算絕緣電阻值的大小。

（4）採用熔斷器和空氣開關組合方式保護，末端採用直流空氣開關與交流空氣開關組合方式保護，禁止普通插座連線。

（5）一台IT設備內部配置多個電源模組時，必須對應多個分路開關控制，禁止一個分路空氣開關控制多個電源模組。

3．節能案例計算

以一個方案示例，用大容量的系統將高壓直流供電系統與交流UPS系統做一比較（見表1），比較在相同大容量供電需求條件下，新建交流UPS並聯繫統與高壓直流系統投資相差的情況。

表10-1 高壓直流系統與UPS系統投資比較

序號	項目		新建UPS系統; （雙機並聯冗餘）	新建高壓直流系統	對比結果
1	建設成本	主機	160萬元	144萬元	高壓直流系統比UPS系統直接成本節約投資34.7%
2		蓄電池配置（1小時）	292萬元	151萬元
3		發電機功率占用	1200kVA	1100kVA
4		空調冷量占用	100kW	40kW
5		機房面積占用	高壓直流系統比UPS系統減少46%
6	運營成本	能耗成本	高壓直流系統比UPS系統平均節電15%：系統效率比UPS系統提高10%，空調耗電量相應減少10%，總計節電量達15%左右，按0.85元/度計算，每年節省電費約70萬元		高壓直流系統比UPS系統運營成本顯著降低
7		運行安全性	高壓直流系統比UPS系統可用性大幅度提高
8		設備運行壽命	8～10年	10～12年
9		投資階段性	一次規劃，一次投資	一次規劃，分批投資
10		維護方式	複雜	簡單

示例如下：

（1）機房背景：機架數量：200架，機架容量：2.5～3kVA/架，IT設備容量：520kW

（2）交流UPS配置方案：主機400kVA，輸出功率因數0.8，2+2配置；電池：8組×1200Ah（後備時間1小時，174隻/組，單只電池標稱電壓2V）；主機尺寸1600×995×1950（mm）

（3）高壓直流配置方案：整流模組265V/20A（折合功率5.3kW，均充時最大功率5.6kW）每套系統560A，配置模組28個，系統總功率P=28×5.3=148kW，採用6套系統。電池組：12組×600Ah（後備時間1小時，120隻/組；單只電池標稱電壓2V）；主機尺寸：1600×600×2000（mm）

以上方案的比較雖然還不完全（如不包含對線纜、配電方面的比較，這兩方面在新建系統中所占比例較小），但從中至少可以看出，高壓直流供電系統從節能效果、面積占用、投資等方面比交流UPS系統都有著顯著的優越性。

七、電源系統諧波治理技術

通信局房的供電系統一般都具有供電系統結構複雜，設備數量多、種類多樣化等特點。其中安裝的大量UPS電源、整流電源設備及變頻空調等設備都具有非線性用電特性，從而導致供電系統中產生大量的諧波。諧波不僅導致了用電環境的惡化，嚴重影響了供電系統的電能質量，而且對電源系統及各類設備的穩定、可靠運行造成影響。同時諧波還造成電源系統內設備、線纜發熱，導致系統運行能耗增加、電源設備的容量利用率下降，因此有必要對通信局房電源系統進行諧波治理。

1．技術原理

諧波治理是指採用有源或無源濾波技術將電網中因非線性負荷或逆變負荷產生的有害高次電流和電壓諧波濾除，改善用戶用電質量，提高系統穩定性和用電效率，避免因諧波過量而給用戶和設備帶來的嚴重後果。

（1）無源濾波技術的原理及特性

無源濾波技術是根據實際套用中諧波電流的分布及大小，設計適當組合的LC濾波裝置來針對不同頻段的諧波進行濾除，達到淨化電網提高用電質量的目的。

無源濾波器設計簡單、成本低、套用廣泛，有串聯濾波、並聯濾波和低通濾波三種基本形式：

1）串聯濾波主要適用於三次諧波的治理；

2）低通濾波主要適用於高次諧波的治理；

3）並聯濾波是一種綜合裝置，可濾除多次諧波，同時提供系統的無功功率，是套用最廣泛的電源淨化濾波裝置。通常電壓諧波是由電流諧波產生的，有效地抑制電流諧波就會使電壓畸變達到要求的範圍，取得了提高電源品質和節能的雙重效果。

（2）有源濾波技術的原理及特性

有源濾波器對非線性負載產生的諧波進行採樣、分析、建立頻譜圖，以此頻譜圖為依據向電網側送一個與非線性負載產生的諧波相反的諧波，能有效地抑制2～25次諧波，並根據電網的情況調整電壓與電流波形的相位角，修正電流波形，提高功率因數，達到濾除諧波的目的。

有源濾波器設計和控制複雜，成本高，濾波效果好。有源濾波補償採用DSP和IGBTs電子技術，通過實時檢測負載電流諧波，將反向諧波電流注入供電系統中，實現濾除諧波、提高功率因數等功能。它具有兩種工作模式：全局濾波和特定濾波，適用於三相四線制的三相不平衡負載，可遠程控制。與傳統的無源濾波補償系統相比，有源濾波器具有功能多、適應性好及回響速度快等優點，目前得到了廣泛套用。

（3）諧波治理的目的

1）有效抑制諧波對配電系統內各設備的影響，消除諧波對柴油發電機組、變壓器、電力電纜、電力電子設備、低壓電容等設備的危害，提高配電系統的安全性、可靠性。

2）通過諧波治理，降低配電系統內諧波電流的含量，從而降低電源系統中的變壓器、電纜、母排等設備的運行損耗。

3）通過諧波治理，提升變壓器、柴油發電機組、斷路器、電纜等設備的容量利用率。

（4）諧波治理的目標

分析諧波對配電系統內各設備的影響，建議對諧波危害嚴重的局房進行諧波治理。通過定量計算分析，對局房系統內較大的諧波源進行諧波治理後，變壓器出線處及油機出線處電壓總諧波畸變率THDu<3%，電流總諧波畸變率THDi<5%。由於濾波器本身為耗能設備，考慮節省投資及電能損耗，當系統諧波含量達到上述目標後，剩下的諧波源則無必要再進行治理。

（5）諧波治理的原則

1）若變壓器（發電機組）的實際負載未超過變壓器（發電機組）的額定容量，則通過諧波治理以改善電能質量：

2）若變壓器（發電機組）的實際負載已經超過變壓器（發電機組）的額定容量，在擴容受限的情況下，可嘗試通過諧波治理解決變壓器（發電機組）的容量。

3）當THDi（變壓器或發電機組）不大於10%時，可根據實際情況（有無發生油機震盪等現象）確定是否進行諧波治理；當THDi（變壓器或發電機組）大於10%，則必須進行諧波治理。

2．套用條件

諧波治理按照諧波治理點的位置可分為集中治理、區域治理及就地治理。

（1）集中治理

在變壓器低壓側市電油機轉換屏後集中安裝有源濾波器進行諧波治理。有源濾波器安裝在市電油機轉換屏後，可以保證在市電停電由油機供電時仍然對系統進行諧波補償。

集中治理設備安裝量小，安裝較集中，便於維護。有源濾波器安裝在市電油機轉換屏後面。但是採用這種治理方式，諧波仍然存在於供電線路中，因此只能減少諧波在變壓器內產生的損耗，而無法減少在供電線路上的損耗。

（2）區域治理

對一個電源分系統內的一批諧波源進行統一治理。區域治理，效果介於集中治理與就地治理之間，即在幾個諧波源交流輸入屏前進行諧波治理，影響範圍較小，設備安裝量較少。

（3）就地治理

在每個諧波源附近分別安裝有源濾波器進行諧波治理。就地治理，根據諧波源性質及諧波含量就地補償，將諧波影響範圍降到最小，減少諧波在供電線路上的電能損失。雖然此種諧波治理方式設備安裝量大，安裝比較分散，但由於目前有源濾波器產品比較成熟，均為勉維護產品，所以也不會增加很大的維護工作量。

針對綜合通信局房，考慮諧波治理應儘量將諧波影響範圍降到最小，建議採用就地治理和區域治理相結合的方法，以區域治理為主，即在諧波污染嚴重的UPS系統和開關電源系統交流輸入屏前進行諧波治理。如不具備就地治理及區域治理的條件，可以採用集中治理的方式。

八、蓄電池恆溫箱

適當提高基站運行環境溫度，可以大量減少空調運行費用。但較高的環境溫度對鉛酸蓄電池壽命產生的影響較大，因此需要對蓄電池進行局部溫度調節，使其與其他設備具有不同的環境分區，以達到溫度分區控制的目的。

蓄電池分區溫控系統是將蓄電池安裝在獨立的空間內，對蓄電池的獨立空間進行單獨的溫度控制，可提高機房主設備和電源設備的工作溫度，從而降低站點能耗的綜合解決方案。系統建成後，可為蓄電池提供一個15℃～25℃的工作環境，基站設備的工作溫度從25℃提高到30℃～40℃範圍，從而降低站點溫控設備的能耗。

目前，蓄電池局部溫度調節的措施主要有：地埋保溫箱、壓縮機恆溫箱和半導體恆溫箱。

九、磷酸鐵鋰電池節能技術

目前在通信基站中，使用的基本上都是閥控式密封鉛酸蓄電池。在基站建設及運行維護過程中，主要有以下兩個問題比較突出：

（1）大量基站位於人口比較密集的城市中心區域，基站機房一般設在辦公樓或居民樓中，由於閥控式鉛酸蓄電池對於樓板承重和機房面積要求比較高，給基站的選址帶來很大困難；

（2）由於閥控式鉛酸蓄電池能夠正常工作的溫度範圍較窄，在一些直放站等室外一體化基站中，由於環境惡劣，溫度變化範圍大，閥控式鉛酸蓄電池的使用壽命大大降低，既影響了通信設備的運行可靠性，又大大增加了維護費用。

而目前出現的磷酸鐵鋰電池具備了較多的優點，正好可以彌補現有鉛酸蓄電池的缺點，主要優點如下：

1）體積小：約是鉛酸電池的1/2；

2）重量輕：約是鉛酸電池的1/3；

3）溫度範圍寬：−20℃～60℃；

4）壽命長：可循環2000～3000次，有待驗證；

5）放電特性好：大電流放電，容量大。

基於上述問題，磷酸鐵鋰電池在重量、體積、循環壽命、高溫性能、放電特性等方面比閥控式密封鉛酸蓄電池要優越很多，能更好的適應在惡劣環境下套用（如高溫、大電流充放電等）。但是，磷酸鐵鋰電池僅在民用方面有一定經驗，在通信領域的套用尚處於起步階段，實際使用的效果、安全性、可靠性等都需要進一步的研究、證實和驗證，同時也為今後的套用提供經驗。

由於磷酸鐵鋰電池的高溫性能好，因此利用鐵鋰電池的高溫特性，可以提高基站溫度，無需安裝電池溫控櫃，即可減少空調運行時間，達到節能的目的。

此外，大量基站可採用室外一體化基站，放置在樓頂或空地，減輕了新建站租賃機房難的問題。鐵鋰電池的高低溫充放電特性好，不再需要空調保證環境溫度，具備通風條件就可以，且其壽命不會因為溫度高而大量折損。

十、10kV高壓備用電源節能技術

隨著通信設備的集成度越來越高以及數據業務的日益增長，通信樞紐樓的用電量也迅猛增長，需要採用多台大容量發電機組提供備用電源。

如果使用傳統的400V發電機組進行供電，需要耗費大量的電力電纜以及占用大量的電纜通道空間。而且多台發電機組往往無法在樞紐樓內解決其安裝位置和進排風、排煙、消噪等問題，需要在間隔一定距離的配套機房內安裝，耗費的電纜量和電纜通道更為龐大。故近年來業界提出使用10kV發電機組作為備用電源，較常規400V發電機組能夠大幅度節約電力電纜、降低線損、並節省電纜通道和土建費用，在用電量較大的通信樞紐樓或數據中心的建設中，此舉可列為一項重要的節能措施。

目前10kV發電機組在國內通信行業中很少使用，但是在電力行業中10kV發電是非常成熟的技術，目前已經有一些通信樞紐樓採取高壓發電機組作為備用電源。

採用高壓發電機組將會對大型通信樞紐樓的電源系統結構產生較大影響，使市電和備用發電機組的切換點由400V側提到10kV側。同時由於輸送電力的電纜電壓等級提高，占用的電纜通道減少，從而對建築物的土建結構要求也有所降低，節省大量的銅材和相應的施工量，並且能夠產生較好的節能效果。

高壓發電機組和低壓發電機組的主要特點對比見表2。

表10-2 高低壓發電機組主要特點對比

對比項目	400V低壓發電機組	10kV高壓發電機組
公共部分	柴油機（燃氣輪機）、水箱、控制系統
不同部分	400V低壓發電機	10kV高壓發電機
機組成本	低	較低壓發電機組高10%～15%
配套設施	低壓櫃	高壓櫃
配套成本	低壓櫃、母線、電纜配套成本高	高壓櫃、電纜配套成本低
占地面積	基本相同
使用場所	單機、小容量並聯	多機、大容量並聯
並聯繫統	複雜、考慮因素較多	簡單
接地系統	無特殊要求	高壓差動、接地故障保護

節能相關點：較常規400V發電機組能夠大幅度節約電力電纜、降低線損、並節省電纜通道和土建費用。