許璐 李兆偉 劉麗偉 中興通訊股份有限公司

    摘要： 2009年三大運(yùn)營(yíng)商的電力消耗是289億度，與08年的230億度相比，增幅在26%左右。表明隨著網(wǎng)絡(luò)和用戶規(guī)模的擴(kuò)大及業(yè)務(wù)量的迅猛增長(zhǎng)，通信業(yè)能耗增長(zhǎng)較快。 2010年，三大運(yùn)營(yíng)商均由國(guó)資委節(jié)能減排“一般企業(yè)”調(diào)整為“關(guān)注企業(yè)”。 合同能源管理作為一種新興的市場(chǎng)化節(jié)能機(jī)制，通過(guò)與客戶分享項(xiàng)目實(shí)施后產(chǎn)生的節(jié)能效益來(lái)收回項(xiàng)目投資、獲得利潤(rùn)，形成滾動(dòng)發(fā)展。服務(wù)的客戶不需要承擔(dān)節(jié)能項(xiàng)目實(shí)施的資金、技術(shù)及風(fēng)險(xiǎn)，并且可以更快地降低能源成本，獲得實(shí)施節(jié)能項(xiàng)目后帶來(lái)的收益。

    1 引言

    目前，三大運(yùn)營(yíng)商正積極開展節(jié)能減排工作 ，中國(guó)電信2010年公布2012年“單位信息流量綜合能耗”比2009年下降30%以下。中國(guó)移動(dòng)2009年承諾以2008年能源消耗為基礎(chǔ)，到2012年12月底實(shí)現(xiàn)單位業(yè)務(wù)量耗電下降20%的目標(biāo)，中國(guó)聯(lián)通提出2010年能源消費(fèi)零增長(zhǎng)的目標(biāo)。

圖1 國(guó)家節(jié)能減排要求

    作為通訊網(wǎng)絡(luò)部分，通過(guò)下圖我們可以看到，基站設(shè)備和空調(diào)是節(jié)能降耗的重點(diǎn)對(duì)象。我們需要為企業(yè)實(shí)施節(jié)能改造提供診斷、設(shè)計(jì)、融資、改造、運(yùn)行、管理“一條龍服務(wù)”。向客戶提供能源審計(jì)、可行性研究、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目融資、設(shè)備和材料采購(gòu)、工程施工指導(dǎo)、人員培訓(xùn)、節(jié)能量檢測(cè)、改造系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)和管理等服務(wù)。和管理等服務(wù)，并通過(guò)與客戶分享項(xiàng)目實(shí)施后產(chǎn)生的節(jié)能效益來(lái)收回項(xiàng)目投資、獲得利潤(rùn)，形成滾動(dòng)發(fā)展。

圖2移動(dòng)通信能耗分布圖

    EMC公司的這種經(jīng)營(yíng)機(jī)制是一種節(jié)能投資服務(wù)管理；客戶見到節(jié)能效益后，EMC公司才與客戶一起共同分享節(jié)能成果，取得雙嬴的效果。基于這種機(jī)制運(yùn)作、以贏利為直接目的的專業(yè)化“節(jié)能服務(wù)公司”（在國(guó)外簡(jiǎn)稱ESCO，國(guó)內(nèi)簡(jiǎn)稱EMC公司）的發(fā)展亦十分迅速，尤其是在美國(guó)、加拿大和歐洲，ESCO 已發(fā)展成為一種新興的節(jié)能產(chǎn)業(yè)。相關(guān)部門同世界銀行、全球環(huán)境基金共同開發(fā)和實(shí)施了“世行/全球環(huán)境基金中國(guó)節(jié)能促進(jìn)項(xiàng)目”，在北京、遼寧、山東成立了示范性能源管理公司。

    2 合同能源管理模式的特點(diǎn)

    傳統(tǒng)的節(jié)能投資方式下，節(jié)能項(xiàng)目的所有風(fēng)險(xiǎn)施節(jié)能投資的企業(yè)承擔(dān)，而在合同能源管理方式中，其資金由專業(yè)的節(jié)能服務(wù)公司投入。合同能源管理的實(shí)質(zhì)就是把“節(jié)能”當(dāng)作投資，項(xiàng)目實(shí)施后節(jié)省的能源費(fèi)用成為投資回報(bào)，投資方根據(jù)雙方簽署的協(xié)議從節(jié)能效益中收回投資并分享部分利潤(rùn)，合同期滿后，節(jié)能設(shè)備及長(zhǎng)期收益全部歸企業(yè)所有。合同能源管理不是推銷產(chǎn)品或技術(shù)，而是推銷一種減少能源成本的管理方法。EMC 公司的經(jīng)營(yíng)機(jī)制是一種節(jié)能投資服務(wù)管理；客戶見到節(jié)能效益后，EMC 公司才能與客戶一起共同分享節(jié)能成果，取得雙贏的效果。從客戶進(jìn)行節(jié)能改造后獲得的節(jié)能效益中收回投資和取得利潤(rùn)的一種商業(yè)運(yùn)作模式。

    3 合同能源管理模式具體應(yīng)用

    為進(jìn)一步加強(qiáng)能源管理工作，運(yùn)用商的節(jié)能減排工作，2010 年年初開始，中興通訊動(dòng)力產(chǎn)品線首次引進(jìn)“合同能源管理”模式。

    3.1  中興通訊節(jié)能減排技術(shù)

    根據(jù)不同設(shè)備及場(chǎng)景，為客戶提供最佳解決方案。

圖3節(jié)能技術(shù)與方案

    3.2  主設(shè)備節(jié)能

    載頻和時(shí)隙關(guān)斷技術(shù)。當(dāng)基站的話務(wù)量下降時(shí)，軟件自動(dòng)控制基站根據(jù)話務(wù)量變化動(dòng)態(tài)關(guān)閉或開啟部分沒(méi)有負(fù)載的收發(fā)信單元，從而達(dá)到節(jié)電目的。

    載頻關(guān)斷：通過(guò)話務(wù)符合情況及對(duì)話務(wù)情況的預(yù)測(cè)關(guān)閉多余的空閑載頻以節(jié)約能源，或者打開已關(guān)閉的載頻使該載頻可以隨時(shí)待命。

    時(shí)隙關(guān)斷：當(dāng)載頻中業(yè)務(wù)時(shí)隙空閑，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉這些空閑業(yè)務(wù)時(shí)隙所占的功放，如需占用時(shí)隙則再打開，以達(dá)到節(jié)省功放功耗的效果。

圖4主設(shè)備節(jié)能

    3.3. 開關(guān)電源節(jié)能改造

    3.3.1 整流模塊休眠技術(shù)

    電源系統(tǒng)能根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)下負(fù)載電流和電池電流，計(jì)算出系統(tǒng)最高效率工作時(shí)的整流模塊開機(jī)數(shù)量，關(guān)閉其它整流模塊，使工作的整流模塊處于效率最高點(diǎn)，降低損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

    3.3.2 呼吸式能量管理

    工作與休眠的整流模塊定期切換，避免了少數(shù)整流模塊長(zhǎng)期工作而另一部分整流模塊長(zhǎng)期休眠。利用“先開先關(guān)”機(jī)制保證 每個(gè)模塊的工作時(shí)間；使用“先開后關(guān)”方式保證不間斷供電。 從整流模塊的壽命出發(fā)，采取呼吸式功率能量管理方式讓多余的整流模塊輪流處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，即每隔一定時(shí)間開啟一個(gè)整流模塊然后關(guān)閉另一個(gè)整流模塊，我們稱這段時(shí)間間隔為呼吸周期。

圖5呼吸式能量管理

    3.4  蓄電池地埋技術(shù)

    蓄電池地埋技術(shù)主要通過(guò)對(duì)蓄電池的地埋處理，利用土壤與空氣的溫度差異為蓄電池提供一個(gè)適宜的工作環(huán)境，使得蓄電池的使用壽命及使用效率得到最大的利用。

    節(jié)省地面空間，有效防止偷盜 對(duì)于室內(nèi)站點(diǎn)，可通過(guò)調(diào)高空調(diào)溫度降低能耗，減少運(yùn)營(yíng)支出。

圖6排氣式地埋電池柜整體結(jié)構(gòu)圖

表1 兩種方案的對(duì)比組成

    3.5  機(jī)房升溫改造技術(shù)

    將機(jī)房空調(diào)溫度調(diào)高到35度，把蓄電池放入恒溫柜內(nèi)，溫度保持在25度，利用智能通風(fēng)系統(tǒng)，根據(jù)室內(nèi)外溫差，將機(jī)房外冷空氣吸入機(jī)房，排風(fēng)風(fēng)機(jī)將室內(nèi)設(shè)備產(chǎn)生的累計(jì)熱量排出機(jī)房，從而達(dá)到降溫效果，并且減少空調(diào)的能耗。

    節(jié)能效果：機(jī)房溫度提升到35度，可使空調(diào)能耗降低50-70%。

圖7蓄電池恒溫柜

表2蓄電池恒溫柜測(cè)試效果數(shù)據(jù)

    3.6. 新能源---純太陽(yáng)能方案

    純太陽(yáng)能供電方案是利用光伏組件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，然后通過(guò)控制器對(duì)蓄電池充電，并直接給直流負(fù)載供電，如果有交流負(fù)載，還可以通過(guò)逆變器對(duì)交流負(fù)載供電。晚上、光照不足或者連續(xù)陰雨天則由后備蓄電池放電為負(fù)載供電,由于純太陽(yáng)能供電方案中沒(méi)有后備電源,為保障供電可靠性,蓄電池容量和太陽(yáng)能組件容量要適當(dāng)?shù)呐渲?若配置容量不足則可能影響供電可靠性。

圖8純太陽(yáng)能方案

    3.7  精細(xì)化管理節(jié)能服務(wù)

    加強(qiáng)機(jī)房空調(diào)的管理：根據(jù)季節(jié)氣侯變化特點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)空調(diào)的使用和維護(hù)工作，定時(shí)清理出風(fēng)口，根據(jù)機(jī)房溫度要求，在基站正常工作情況下，適當(dāng)調(diào)高空調(diào)制冷溫度，減少空調(diào)壓縮機(jī)的工作時(shí)間。

    向空調(diào)內(nèi)添加節(jié)能添加劑（ PROA ），使添加劑添加到空調(diào)內(nèi)部，使壓縮機(jī)形成一種永久的保護(hù)膜，減少壓縮機(jī)的用電時(shí)間，降低空調(diào)磨損，延長(zhǎng)使用壽命，該技術(shù)節(jié)電率可以達(dá)到10%-20%。

    北方開展新風(fēng)節(jié)能技術(shù)改造，長(zhǎng)期適用會(huì)有灰塵進(jìn)入，會(huì)使電動(dòng)機(jī)磨損使新風(fēng)系統(tǒng)失靈，實(shí)施清洗服務(wù)非常重要。

    4 合同能源管理項(xiàng)目的合作機(jī)制及盈利估算分析

    節(jié)能服務(wù)公司為客戶實(shí)施節(jié)能項(xiàng)目，獨(dú)立承擔(dān)了與項(xiàng)目實(shí)施有關(guān)的大部分風(fēng)險(xiǎn)，客戶實(shí)施節(jié)能項(xiàng)
目的風(fēng)險(xiǎn)減少。節(jié)能服務(wù)公司是專業(yè)化的節(jié)能服務(wù)公司，具有專業(yè)技術(shù)服務(wù)、系統(tǒng)管理、資金籌備等多方面的綜合優(yōu)勢(shì)，不僅可以有效地減少項(xiàng)目成本，還通過(guò)分享節(jié)能項(xiàng)目實(shí)施后產(chǎn)生的節(jié)能效益促進(jìn)自身的發(fā)展壯大。

    模型為1000基站，40A以下基站900個(gè)，40A以上基站100個(gè)華東地區(qū)典型氣候，磚混結(jié)構(gòu)機(jī)房。

    5年框架合同，每年收入2343元，五年累計(jì)收入11715元。 第一年投入5250元，平均每年成本1050元。

表3盈利預(yù)估分析1

    根據(jù)基站設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境要求，當(dāng)室外溫度為15～30℃時(shí)，是基站節(jié)能系統(tǒng)理論上的最佳運(yùn)行時(shí)段，此時(shí)，節(jié)能系統(tǒng)能夠代替基站空調(diào)進(jìn)行通風(fēng)降溫；

    當(dāng)?shù)貧庀蠼y(tǒng)計(jì)資料中，每年平均溫度在15～30℃之間時(shí)段，適合基站節(jié)能系統(tǒng)的運(yùn)行，其時(shí)長(zhǎng)直接決定節(jié)能系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)和節(jié)能效果。一般情況下，每年室外平均溫度在15～30℃、濕度小于80％的天數(shù)超過(guò)200天的地區(qū)，宜安裝基站節(jié)能系統(tǒng)。

表4盈利預(yù)估分析2

    節(jié)能企業(yè)享受節(jié)能項(xiàng)目免稅，及企業(yè)所得稅三免三減半的優(yōu)惠。

    假如每年有2000萬(wàn)元合同能源管理收入，五年累計(jì)收入1億元，其中一 次性投入成本為5000萬(wàn)（80%為固定資產(chǎn)投入），如果取得節(jié)能企業(yè) 資質(zhì)，則5年累計(jì)：

    節(jié)省營(yíng)業(yè)稅及附加金額560萬(wàn)元

    節(jié)省企業(yè)所得稅金額616萬(wàn)元， 兩項(xiàng)合計(jì)等于增加毛利：1176萬(wàn)/1億=11%.

表5稅務(wù)比較

    5 投產(chǎn)應(yīng)用效果

    5.1. 主設(shè)備節(jié)能

    東方紅站點(diǎn)開通載頻關(guān)斷功能前平均日功耗為63.7度，而開通功能后日功耗為50.6度，功耗下降20.5%。

    石牌坊站點(diǎn)開通時(shí)隙關(guān)斷功能前平均日功耗為53.2度，而開通功能后日功耗為46.1度，功耗下降13.3%。

圖9站點(diǎn)開通后的能耗對(duì)比

    5.2. 開關(guān)電源節(jié)能改造

    通過(guò)單獨(dú)升級(jí)軟件，提高模塊帶載率整流器優(yōu)化服務(wù)，可在軟件升級(jí)節(jié)能效果基礎(chǔ)上提升2.6%-4.2%。整體平均降幅： 8.43%。

圖10開關(guān)電源節(jié)能改造效果對(duì)比

    5.3. 巴基斯坦蓄電池地埋項(xiàng)目案例

    效果分析：該地區(qū)3月-10月白天平均氣溫超過(guò)35℃，戶外溫度高達(dá)45 ℃，對(duì)蓄電池壽命影響非常大，同時(shí)戶外基站蓄電池被盜的情況非常很嚴(yán)重，利用蓄電池地埋可以解決電池的高溫和被盜問(wèn)題，從實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)可以看出，蓄電池地埋后在室外環(huán)境溫度高的時(shí)間段，蓄電池倉(cāng)內(nèi)的溫度保持在32 ℃ ～35℃，溫差在9 ℃ ～ 10℃。當(dāng)夜晚來(lái)臨時(shí)倉(cāng)內(nèi)溫度迅速下降，且保持比外界環(huán)境溫度低3 ℃。很好地利用了土壤的溫度調(diào)節(jié)作用，在不耗能的情況下確保蓄電池在較適合的環(huán)境下工作。

    效益評(píng)估：

    直接效益=（10小時(shí)*600W*30*7*0.8/1000）*5年=5040元

    （該區(qū)域前期使用蓄電池恒溫柜，該柜壓縮機(jī)等相關(guān)功率 600W ，每年平均7個(gè)月開啟，每天開啟10個(gè)小時(shí)）

    間接效益：延長(zhǎng)蓄電池使用壽命，減少了維護(hù)成本，減少或者杜絕了偷盜

    社會(huì)效益：減少二氧化碳排放，保護(hù)環(huán)境，造福后代。

圖11巴基斯坦電池地埋案例分析

    6 對(duì)這種模式推廣應(yīng)用的建議

    注意節(jié)能量的計(jì)量方式，這是雙方分享節(jié)能收益的關(guān)鍵。如變頻器的節(jié)能測(cè)試，應(yīng)該在生產(chǎn)工藝相同的情況下，進(jìn)行連續(xù)的工頻、變頻運(yùn)行測(cè)試，準(zhǔn)確測(cè)試出單位小時(shí)節(jié)電量。
由于是一種新的投資收益模式，在項(xiàng)目合作和合同談判中，必須注意節(jié)能效益分成在財(cái)務(wù)處理方式。
必須充分考慮在合同期內(nèi)，如果由于某種原因造成合同無(wú)法正常履行時(shí)，對(duì)節(jié)能服務(wù)公司的投入如何處置。

    合同中應(yīng)該明確設(shè)備故障或不能正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)節(jié)能效果有影響時(shí)，雙方節(jié)能分享比例如何確定。

    7 結(jié)束語(yǔ)

    EMC 公司服務(wù)的客戶不需要承擔(dān)節(jié)能項(xiàng)目實(shí)施的資金、技術(shù)及風(fēng)險(xiǎn)，并且可以更快地降低能源成本，獲得實(shí)施節(jié)能項(xiàng)目后帶來(lái)的收益，并可以獲取EMC 公司提供的設(shè)備，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家。我國(guó)近幾年從國(guó)外引進(jìn)了這種新的節(jié)能機(jī)制。“合同能源管理”在我國(guó)尚屬新生事物，但經(jīng)過(guò)幾年推廣、發(fā)展，已經(jīng)逐步得到認(rèn)可，市場(chǎng)前景非常誘人。總而言之，由專業(yè)節(jié)能服務(wù)公司自掏腰包為企業(yè)進(jìn)行節(jié)能改造，讓企業(yè)在投資很少或不投資的情況下，每年就可節(jié)省數(shù)量客觀的能源費(fèi)，值得在企業(yè)中推廣應(yīng)用。<