摘要：“双碳”目标的提出，以及我国通信技术与通信设备高速发展的背景下，传统的通信核心机房电源及运维系统不利于达成“双碳”目标，对运营商通信核心机房供配电系统进行升级改造非常关键，有助于实现目标要求。本文以通信核心机房电源及运维系统常见问题为切入点，重点分析了以“双碳”目标为基础的通信核心机房电源及运维系统优化策略。

关键词：“双碳”；通信核心机房；电源空调；运维系统

前言：通信运营商的电能消耗是碳排放的主要来源，为了能够尽可能降低其排放量，应当致力于构建高效集成化的供电架构，以此尽可能降低通信设备及其配套设施所产生的能源损耗问题。现阶段的通信核心机房电源大多使用传统分立式开关电源且与铅酸蓄电池组的供电结构相配合，在运维过程中，表现出效率低、能耗高等问题。

一、通信核心机房电源及运维系统常见问题

电源控制单元模块损坏是通信核心机房电源中的常见问题，因为开关电源默认为电池组的浮动充电电压为53.5V，而常用的铅酸电池组的电压为54V。一旦监控模块损坏，开关电源就无法对电池组的正确参数配置进行浮动充电，定期充电功能也失效，长时间处于此状态下，电池组性能会被破坏，导致电源控制单元模块无法正常运行。此外，当通信核心机房停电来电后，开关电源还经常出现烧毁情况，无法启动运行，这是运维不够规范易引起的常见故障问题之一，会产生一定的能耗。

二、以“双碳”目标为基础的通信核心机房电源空调及运维系统优化策略

（一）选择使用锂电取代铅电

为了能够更好地达成“双碳”目标，优化通信核心机房电源在满足安全性、功能性和成本的基础上，应优先选择功率密度高、体积小的设备，以此构建高效、集中的供电架构[1]。通信网络中的核心基础设施是铅酸蓄电池，承担通信核心机房、基站机房、汇聚机房的不间断交直流供电功能，因为“双碳”目标下对通信用蓄电池的要求更为严格，铅酸蓄电池的问题愈发暴露出来，选择使用磷酸锂电池取代铅电，可以发挥出更加显著的优势。首先，它具有高能量密度，高倍率充放电功能可以为最大限度地利用备用容量提供支持，有利于降低电池备用容量，满足承载要求和占用空间层面的优势更为显著。其次，该电池的充放电循环效率为90%-95%，相比于铅酸电池的80%，有着大幅提高，同时它还意味着当二者处于相同电量的充放电循环场景下，锂电损耗只是铅酸的1/4。所以锂电在掉电频繁且削峰填谷以及和电网互动较为频繁的新功能场景下，优势更加明显。再次，磷酸铁锂电池的环境适应性良好，它的正常工作温度为0-40℃，通信核心机房的动力电池室温度通常控制在20-30℃的范围内，以满足铅酸电池的正常工作要求。引入温度控制系统来保持适当温度，锂电池没有温度调节要求，因此其节能性能更好。尽管磷酸铁锂电池的购买成本可以采买两台铅酸蓄电池，但是同处于3000次循环使用寿命条件下，前者的成本仅为后者的1/3，所以它的长远运行经济效益更加突出。使用锂电取代铅电，能够降低对市电增容改造的依赖性，网络建设和运营成本可以在原有的基础上大大减少，是一条可实现的节能储能技术路线。

（二）利用一体化集中供电代替分散供电

考虑到通信核心机房的IT业务需求，要确保系统架构配置合理化，推动机房空间基础设施配置最佳，便于之后分期建设以及拓展。由于目前通信运营商的核心机房采用分立式大容量开关电源和铅酸电池组，因此电源室和主设备室也处于分离状态，承载要求不同。所以对其开展的改造工作，改造使用一体化开关电源供电系统，且带有直流分配电源，此改造方式的优势在于，它可以保障配电正常，成本投资较为灵活化，对通信核心机房有着制冷和承重的统一要求。该方法的缺点为，电源和设备处于同一空间下，后续的维护可能会出现交叉情况。采用一体化开关电源系统比分立式开关电源系统经济效益更加显著。在核心机房电源中选择使用一体化电源，是通过市电输入、高压配电、低压出现模块、10kV变压隔离模块、AC/DC不间断电源模块和低压配电模块以及服务器所进入运行状态。一体化电源的优势在于模块化和标准化，可以在原有的基础上提高机房利用率，交付周期大大缩短，为运维提供便利，减少TCO，增强运行效率。

（三）优化改进空调系统

空调作为通信机房能耗管控的重点内容，优化改进空调系统更加有助于达成“双碳”目标。当前，通过在核心机房中选择使用智能双循环空调，PUE下降至1.5以下，有着十分突出的效果表现。对空调应用全变频技术，在日常使用时，随着室内外环境温度变化，高效地对工作空调数量和制冷温度设置进行调整，以此减少空调所产生的能源消耗支出。构建动环监控系统，在动环平台内接入空调，在远程控制功能的作用下，对空调能耗做到实时监控，为PUE计算做好数据支持。合理考虑空调布局位置，优化空调气流组织，外界温度较低情况下，将混合制冷模式开启，在氟泵辅助压缩机运行作用下，促使压缩机功耗下降，制冷量增强的过程中，系统能效比也会有所增大。

（四）推动运维智能化发展

当前时期的通信核心机房基础设施通过传统动环监控系统开展管理工作，运维方式为人工现场运维，因此，若想达成“双碳”目标下的数智化运维需求，需要重点改造现有的运维系统，推动其向智能化发展，进一步提高运维效率。机房环境与设备监控系统采用硬件采集设备与服务器平台软件相结合的方式，对分散在各个机房的电力设备和环境监控设备在计算机与网络的作用下，进行集中监控管理[2]。但是因为各基础设施所具备的数据提供能力有着一定的差异，容易出现自动化能力分散与单域运维能力差值过大等问题，复杂组网下的故障问题难以解决。通过将智能运维与包括AI图像识别、数字孪生、AR智能运维在内的现代信息技术设备和控制系统相结合，共同建立一个综合运维平台，负责实时监控、智能管理和三维可视化基础设施。通过对运维系统上传的数据进行深入分析，对其进行优化控制，以此满足协同管理和低碳运维目标。数智化运维有助于优化通信机房设备运行状态，具备远程操控系统功能，做到设备和能源的碳排放智能监控，落实降本降碳有效举措。

结论：综上所述，在我国“双碳”目标提出的背景下，给通信行业既带来了挑战，同时也是新的发展机遇，优化通信核心机房电源及运维系统，可采取的有效策略为选择使用锂电取代铅电、利用集中供电代替分散供电以及推动运维智能化发展，促使通信行业向高效集成化和数字智能化方向转型，大幅降低能耗，构建出更多的低碳环保建设场景。

参考文献

[1]刘清东. “双碳”目标下通信核心机房电源及运维系统分析[J]. 电信快报，2022，（10）：39-42.

[2]虎佐翰. 通信基站、核心机房电源设备运行维护中存在的问题及处理案例[A]. 中国通信学会通信电源委员会.2020年中国通信能源会议论文集[C].中国通信学会，2020：306-308+310.