從2G時代開始，通信網(wǎng)絡(luò)能耗不斷攀升，用戶在享受更好的覆蓋、更高的網(wǎng)絡(luò)速率的同時，運(yùn)營商也在對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行持續(xù)建設(shè)，而更多的基站、更廣的頻段、更大的帶寬、更強(qiáng)的處理能力帶來了絕對功耗的上升。相比4G基站，5G不僅功耗提高了近3倍，并且由于覆蓋范圍的衰減，5G基站的數(shù)量又是成倍增加。當(dāng)前主流廠商的5G基站單系統(tǒng)滿載功耗約為3.5~4kW，據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有運(yùn)行的5G微基站平均每天耗電約65kWh，如果按照電價1元/kWh計(jì)算，每年全國僅5G基站電費(fèi)支出將達(dá)到763億！

基站的電源設(shè)備、發(fā)射設(shè)備、傳輸設(shè)備等都是較大的發(fā)熱體，空調(diào)系統(tǒng)要持續(xù)為基站降溫，據(jù)統(tǒng)計(jì)空調(diào)的電費(fèi)支出約占整個基站電費(fèi)支出的54%左右，成為基站機(jī)房中的主要耗電設(shè)備。

除了電費(fèi)高昂之外，還有基站供電問題。由于5G基站負(fù)荷比4G基站高出近3倍，原有4G基站的配電系統(tǒng)可能不足以提供這么高的功率，包括供電線纜、斷路器、空調(diào)、開關(guān)電源、蓄電池等都需要升級，這樣成本會更高。因此對于運(yùn)營商而言，5G基站的高功耗甚至成為了制約5G發(fā)展的首要原因。

圖1 基站供電系統(tǒng)示意圖

現(xiàn)有的大部分基站供電系統(tǒng)不具備智能、節(jié)能、維護(hù)簡便等需求，對供電系統(tǒng)的故障隱患等沒有預(yù)先感知和判斷，需要運(yùn)維人員不時到現(xiàn)場，這無疑也會增加運(yùn)營成本。

安科瑞基站智慧用電云平臺，通過在基站加裝電量傳感器、智慧微斷以及空調(diào)控制等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了基站用電的智能化和精細(xì)化管理，為基站可靠、節(jié)約用電提供解決方案。

圖2 基站電氣數(shù)據(jù)采集配置示意圖

2.1 基站用電智能化

通過平臺可以監(jiān)測基站內(nèi)電氣參數(shù)，統(tǒng)計(jì)基站用能數(shù)據(jù)，實(shí)時預(yù)警基站電氣參數(shù)異常，比如市電/應(yīng)急進(jìn)線和直流饋線欠壓、失壓、蓄電池異常等，實(shí)現(xiàn)基站用電數(shù)字化、智能化遠(yuǎn)程管理。

1) 配置交流多回路監(jiān)測儀表用于采集市電回路和應(yīng)急發(fā)電回路以及總進(jìn)線回路的電氣參數(shù)并上傳平臺；

2) 配置直流多回路監(jiān)測儀表用于采集直流饋線回路電氣參數(shù)并上傳平臺；

3) 配置智慧微斷用于監(jiān)測和控制基站內(nèi)空調(diào)、照明、風(fēng)機(jī)回路，數(shù)據(jù)上傳平臺；

4) 配置空調(diào)紅外控制器用于現(xiàn)場自動控制以及平臺遠(yuǎn)程控制基站內(nèi)空調(diào)；

5) 配置蓄電池監(jiān)測單元采集蓄電池?cái)?shù)據(jù)并上傳平臺。

圖3 基站用電數(shù)據(jù)傳輸示意圖

2.2 基站用電節(jié)能控制

圖4 基站內(nèi)空調(diào)風(fēng)機(jī)節(jié)能控制示意圖

2.3 基站用電擴(kuò)容管理

由于5G相對4G基站能耗提高了3倍，如果在原有4G基站進(jìn)行升級改造的時候很有可能會遇到原有市電容量不足的問題，升級市電可能需要更換原有供電線纜、斷路器、空調(diào)、開關(guān)電源、蓄電池等眾多設(shè)備，甚至可能無法提升市電容量的情況。

此前，華為和鐵塔公司合作了一個的“不改市電、不動配電"的方案，其實(shí)就是額外加一個“充電寶"，當(dāng)負(fù)載峰值超過正常市電限值，鋰電儲能放電參與負(fù)載供電；負(fù)載空閑時，鋰電儲能轉(zhuǎn)充電補(bǔ)充電量。也可用于應(yīng)急場景，在大面積停電情況下提供應(yīng)急用電，避免造成5G基站大量的退服情況。安科瑞基站智慧用電管理平臺可接入鋰電池儲能變流器及鋰電池BMS數(shù)據(jù)，并可制定充放電控制管理。

圖5 基站電源擴(kuò)容示意圖

表1 基站智能化設(shè)備選型表

3.2 基站配電組態(tài)

3.3 基站能耗分析

3.4 鋰電池儲能管理

3.5 異常報(bào)警推送

3.6 運(yùn)維管理