即使沒有啟蒙,大數據之門也會開啟;微信和臉書應用爆發,人們的工作與生活通過終端被廣泛聯系起來,標志著全球已經進入大數據時代,2013年成為大數據元年。云和管道支撐著無處不在的終端,網絡能源為云和管道提供供電與環境保障。
網絡能源新挑戰
網絡能源作為主設備供電和環境保障的基礎設施,供電可靠性、經濟性是長期不變的訴求,在網絡快速發展形勢下,面臨新的挑戰。
大數據時代,供電可靠性如履薄冰
根據多個區域移動網絡維護數據分析,與電源相關因素導致的網絡中斷占45%~62%之間,其次是傳輸因素,最后才是主設備和其它問題。G/U/L演進,站點下移,室外站點成為建站主流,電源的作用除了供電,還需要收容主設備和電池,并提供合適的環境。電源系統直接暴露在室外環境下,故障因素大幅上升,在海量站點條件下維護壓力和成本也同樣大幅長升,需要每個站點有更高的可靠性。
與基站不同,核心機房和數據中心絕大多數采用室內機房,電源系統有一定冗余,供電問題導致的網絡故障比例要低一些。然而,隨著數據的爆炸,數據流量不允許瞬間中斷。通過歐洲和北美的網絡中斷數據分析,電信企業核心機房單次主設備斷電損失高達100萬美元,大型電商網絡中斷一小時損失高達500萬美元,大型金融企業停電一小時損失650萬美元以上。人們生活對網絡的依賴度還在上升,停電損失還將繼續上升,作為運營網絡的企業,供電可靠性可謂如履薄冰。
能源成本快于收入增長,向能效要效益還有廣闊空間
近五年來,網絡數據流量每年都在翻番,相應的能耗每年以10~20%的速度增長,但電信行業收入增長僅為個位數,2012年歐洲電信收入增長僅1%左右,通信網絡增量不增收的問題凸顯。
通過分析運營商能耗占年收入的比例,全球能耗收入比(ECR)平均1.34%,歐洲最佳僅為0.2%,而中國三大運營商平均高達4%,部分亞太和非洲區域運營商能耗收入比超過10%。如果能耗收入比能降低1%,運營商利潤率就能增加一個百分點,節能價值很大。
可靠綠色的網絡能源解決方案
網絡快速發展經常超過人們的想象,而支撐網絡運行的網絡能源給人以以不變應萬變的映象。然而,表面上只是緩慢演進,實際已經發生多次能源革命。最多也不需要十年時光再回首,就會看到網絡能源同樣在快速發展和變革。
高效電源支持網絡可靠、節能
雖然沒有全球統一的標準,整流模塊電能轉換效率96%以上已成為高效電源事實上的標準。高效模塊發熱量小,耐高溫,失效率僅為常規模塊的60%。站點室外化、一體化是當前站點電源的趨勢,更少的熱量減輕了站點電源溫控系統負擔,為被收容的主設備提供更好的環境。可靠的供電和合適的主設備運行環境,成就可靠的網絡。
能提供高效電源的廠家很多,但能提供全系列高效電源的廠家并不普遍。常規站點多用由3kW模塊組織的電源系統,大功率核心機房宜采用由6kW以上大功率三相整流模塊組成的分立式電源,小站則普遍采用1kW以下小模塊組成的壁掛電源或嵌入式電源。隨著通信網絡IP化、扁平化發展,大站越來越大,小站越來越多。采用全系列高效電源,將電源自身能耗降低50%以上,實現整網節能。
英國電信是全球領先的固網運營商,在網電源使用時間高達20年,通過效率優化,電源效率仍僅85%左右,浪費了大量電能。英國電信通過嚴格的現場考察和實際測試,選擇與華為公司合作,將全網電源升級為由96%高效模塊組成的電源系統,預計一年可節省2000萬英鎊電費,投資回報周期小于3年。
混合供電降低市電差或無市電區域用戶運營成本
混合供電的汽車并不陌生,油電混合供電系統采用了類似的能源調度方案,在沒有市電的區域最大可節省75%的燃油消耗和最大97.5%的油機維護成本。尼日利亞雖是西非經濟大國,但電網很差,大量站點只能采用油機供電,燃油消耗大,油機維護成本很高。華為公司在尼日利亞部署了8,000多套油混供電系統,一年為運營商節省運維成本高達1億美元。
太陽能是站點供電多種能源中最清潔的一種,采用太陽能供電方案,節省100%的燃油及油機維護成本。油機混合供電系統疊加太陽能,可以大幅減少太陽能電池板數量,降低供電系統初期投資,也減小了供電系統占地面積。柬埔寨經濟相對落后,缺電缺油,傳統油機供電模式成本極高。華為公司在柬埔寨幫助部署800多套光混供電系統,一年為運營商節省運營成本1000萬美元。
一些區域頻繁和有計劃地停電,柴油反復投入工作,累計時間長,發電成本很高。采用最佳的電能調度與存儲技術,使油機僅作備用,甚至不再需要配置固定油機,運維總成本相應大幅降低。巴基斯坦電力供應足,計劃性頻繁停電非常普遍,華為公司在巴基斯坦部署超過5000套電混供電系統,一年節省運營成本5000萬美元。
低PUE數據中心打造高效安全數據港灣
社會和經濟發展直接催生云計算,數據中心快速發展。在發達國家,數據中心PUE值為1.8~1.9左右,而發展中國家普遍在2以上。采用效率為96%以上的高效UPS和直流變頻空調作為數據中心基礎設施核心部件,通過近端制冷和密封通道的模塊化數據中心集成模式,使PUE小于等于1.5。一個服務器負荷為1000kW的大型數據中心,一年可以節省400萬度以上電能;如果采用外部冷源,可以將PUE降低至1.2左右的極致,進一步節省電能2