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通信行业节能减排形势总体把握与关键考核指标探究

摘要：针对我国通信行业节能减排总体把握方面的困惑，采取简化分析方法，得到了近年的总体评价结论：同时分析节能减排指标，推论出了把握通信行业节能状况的关键考核指标，进而给出了我国掌控重点、照顾全面，向主设备和运营业下游节能方向发展的重要建议。
关键词：节能减排，通信行业，考核指标
张志强工业和信息化部电信研究院规划设计研究所高级工程师
正确把握我国通信行业节能减排形势具有重大意义，主要在于可以获得节能减排发展的阶段性信息和了解深入发展的程度，结合从中发现的主要问题，进行科学的总结和研究，更好地推进我国通信行业节能减排的发展。
目前我国通信行业节能减排进展到怎样的程度，如何进行总体判断？对[来自www.lw5U.com]此问题，目前尚难给出一个明确的回答。究其原因，一是由于通信领域的能源消耗非常庞杂，从制造环节、运营环节到用户消费环节，都存在相当大的能源消费，短时间把握非常困难，致使虽有不少的节能减排相关研究和实践，但仍缺乏统一的研究认知和评价指标。二是缺乏规范化的数据统计基础和严格的统计口径，上报数据难以进行归一化汇总，对总体评价带来了不确定性。三是通信行业技术与业务动态的发展变化，也给相关统计分析增加了难度。
因此目前在把握节能减排总体形势时，需要以简化的判断方法来把握关键问题，从而得到可信、可用的结论，以指导节能减排工作深入发展。
通信行业具有自身的特点，建立合理的有益于考核成效的若干关键指标，并经过实践尝试使其相对稳定下来，形成考核节能减排成效的理论基础，对科学建立和推进节能减排的机制也将具有重要意义。
1我国通信行业节能减排进展、成效和展望
采用简化分析方法，即是从我国通信行业具有代表性的能耗最大的要素出发，依据其节能减排的进展，来判断通信行业节能形势的总体进程。
静态来看，网络运营业的统计分析表明，基站和通信设备机房是主要耗电要素。下面根据我们掌握的两组数据来比较。2008年，中国移动基站耗电占约73%（其中的空调耗电占约46%），渠道用房耗电占约6%，通信机房耗电占约15%（其中的设备耗电占约52%）。2007年，原中国电信和原中国网通的主设备能耗占约50%、空调占约40%；中国联通的基站耗电约75%。这些数据显示出移动网运营商和固网运营商是两种能耗区别较大的企业。在2008年形成三个全业务运营商后，新联通的机房耗电则变化到占约25%，反映出中国电信和中国联通公司的业务类型特点，也特别是与IDC机房较多有关。
动态分析看，随着网络运营业业务量的发展变化，我国通信行业的总能耗是逐步增加的。如中国移动2006年耗电量为68.2亿度，2007年为78.9亿度，增长了15.7%但从另一方面看，网络的IP化、核心网的软交换发展和集中化趋势、核心网络逐步向省层面集中、电路交换设备逐步减少等，都形成了很有利于节能减排的条件。如截止到2008年年底，中国移动的通信系统超过2/3实现软交换改造，lP化以后核心网设备节电约50%~80%，机房节地60%~ 80%，是间接的节能因素。而数据流量的快速增长，IDC机房的能耗仍将随数据量快速增长，如某IDC机房5年的电能消耗量增长了15倍。
这大体可揭示出，主要把握基站节能和核心机房设备节能的进展，其次把握IDC机房节能的进展，就能把握我国通信行业节能减排的总趋势，这也是筛选关键指标的基本依据。
在此基础上，中国移动提出了总体目标，包括基本目标和挑战目标，企业多以挑战目标进行自我评价。由于经济发达省份节能工作一般开展的更快些，某西部省份移动公司的节能进展和计划能代表性地说明我国节能形势的发展（表1），看出该省公司从2008年的试点到2009及以后各年度基站空调能耗和远程管理、电源能耗的改造实施及其以后的规模推广进展情况。从中也可以看出，基站主设备的节能仍是节能技术的难点，因而推进会相对缓慢。采用新型节能基站设备或分布式拉远基站，是主设备节能的重要方式，将在扩容中逐步发展。

参考中国电信和中国联通公司的节能推进情况，可对我国通信行业节能形势的进展、成效和展望做出如下的分析。
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》最早提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右的指标和主要污染物排放总量减少10%的约束性指标，但是通信行业的节能规模启动是在2007年6月国务院批准国家发改委等联合制定的《节能减排综合性工作方案》（简称《方案》43条）之后。 2007年11月，国家发改委、统计局和环保总局分别颁布《单位GDP能耗统计指标体系实施方案》、《单位GDP能耗监测体系实施方案》、《单位GDP能耗考核体系实施方案》（“三个方案”）和《主要污染物总量减排统计办法》、《主要污染物总量减排监测办法》、《主要污染物总量减排考核办法》（“三个办法”），建立了科学、完整、统一的节能减排统计、监测和考核体系（“三个体系”）。国资委和工信部按分解任务对通信企业提出要求，引起了通信行业的重视，主要企业也开始了对节能减排启动工作的部署，建立节能组织明确责任，尝试能耗分类统计，摸清现状。因此，2007年可称为我国通信行业节能减排规模部署的启动年。
2008年，国家发改委部署了节能减排八大措施，主要通信企业进一步完善了节能组织机构，总结了统计数据，明确了节能的主要方向，即移动基站的主设备和空调、固定网络的主设备和空调、IDC机房等，进而开展了多种节能试点活动。
例如，中国移动开展了节能、节材料、节用地以及全员节能减排活动；基站试点包括智能通风、智能换热、无需空调的基站、风光互补、载波时隙智能关断等十多种节能试验，当时试点站占基站总量的10%左右。核心机房试点安排在主要省份，涉及有源谐波综合治理、中央水冷空调机房节能改造、恒温和恒湿机房专用精密空调替换等。此外，中国联通也开展了以生命周期管理为主要手段的措施推进节能减排。所以，2008年可称为节能减排技术的试验年。
2009年，主要通信企业根据一般节能技术试点结论，开展小规模推广活动。其中中国移动改造的基站规模约20%，机房改造约l0%-15%；中国电信对C网约3.8万个基站进行了节能改造，占C网基站的24%；中国电信安排19个省的机房进行改造，根据节电2.1亿度的结果反推，估计其改造的机房约占8%，改造的空调占总量的18%左右。同年我国通信设施的共建共享取得了重大进展。基于此可以说，2009年可称为节能减排技术的典型推广年。
2010年，主要通信企业通过对节能减排进行的深入试验，形成了更为科学的节能减排指导意见或节能规范，也进行了规模更大的推广活动。例如，中国移动计划改造基站约25%，机房约20%；中国电信预估机房改造可能占总数的18%，而空调改造量将可能占比25%。总的来说，三年累计关键耗能的基站改造数量约超过55%，核心网络机房空调节能改造和主设备采取节能措施分别估计约达到45%和28%。所以说，2010年在节能减排方面，我国通信企业将会获得更明显的进步。
2011年，我国通信企业节能减排将会大见成效。电信各类企业经过5年的节能减排实践，关键耗能的基站改造可能将占比达75%，新基站选型全为节能型绿色基站，预计机房环境改造和空调改造总的也达到较高比例；软交换向本地网加快发展。据此可以预计，2011年我国通信行业节能减排将会更上一层楼，收获颇丰。
结论是：2007年为我国节能减排部署的启动年，2008年为节能减排技术的试验年，2009年为节能[来自www.LW]减排技术的典型推广年，2010年为节能减排的明显见效年，201 1年为节能减排的丰硕收获年。
随着节能减排技术进一步推广，运营业对制造业的牵引也将见到明显成效，2012年我国通信运营业的节能减排将进入世界一流水平。
2我国通信运营企业节能减排指标的建立
根据国家重点考核的单位能耗指标，各通信企业制定了相应的指标。
以中国移动为例。中国移动2008年制定的节能考核指标有：单位业务量能耗变化率、每载频年耗电量变化率等；节地指标有：每万爱尔兰已使用面积、通信机房可使用率等；环保有：设置绿箱子营业厅比例、SIM卡再利用比例等。
2009年，中国移动对相关指标进行了调整：单位业务量能耗中考虑了数据业务量的折算影响，每载频年耗电中增加了TD载频等；考虑设置绿箱子营业厅比例接近100%，SIM卡年再利用比企业在10%以上，但企业完全掌控有难度，故不再考核。具体见表2。

这里对有关指标的概念做一些解释：
·单位业务量能耗=全年耗电量（度）／全年总业务量（万ERL）。其中总业务量（万ERL）=语音业务话务量(万ERL)+数据业务等效话务量（万ERL），后者的等效话务量为PDCH的平均占用数。
·每载频年耗电量（度／载频）=全年耗电量（度）／年载频到达平均数。其中分母为年度各月载频到达数的算术平均值。
·年省公司耗电量占比=省公司年度耗电量／集团公司年耗电量。
·年度省公司节电量占比=省公司年度累计节电量／集团公司年度累计节电量。其中，公司累计节电量=（公司年度单位业务量能耗一公司基准年2007年单位业务量能耗）×公司年度总业务量，适用于省和集团公司。省公司得分=2.5+（年度省公司节电量占比／年度省公司耗电量占比-1）×年度省公司耗电量占比×31。
·新建通信机房可使用率=新增通信机房可用面积／新增通信机房已形成产能面积。其中，通信机房可用面积指安装通信设备的各类机房及与通信工艺密切相关的房间的使用面积之总和。
·每万爱尔兰已使用面积=通信机房已使用面积／当年总业务量。其中，通信机房已使用面积指主设备及配套设备使用面积，包括各种设备所占面积、维护面积及与之相关而产生的其他面积。
3通信行业节能减排关键考核指标的筛选
国家以万元GDP能耗来简化评价各行业和企业的能耗水平，这一指标统计是企业必须上报的。为了反映通信行业的特点和便于管理，初步考虑再筛选出的关键指标有三个。
3.1通信机房和数据中心节能指标PUE
我国企业采用了衡量IDC电能利用率指标PUE( Power Usage Effectiveness)。PUE=数据中心或通信机房的总设备能耗/IT或ICT设备能耗。
此IDC指标的国外基准是2，越接近1则节能水平越高。中国电信要求该值应不高于1.7，根据南北差距中国移动则要求在1.5 -1.8之间。NTT采取高压直流供电、空调和气流综合方案，IDC机房实现PUE设计指标能达到1.4。惠普设在英格兰东北部的温雅德( Wynyard)数据中心，利用当地常年的大风低温，将自然风冷和传统风冷散热结合，使3万多平方米的数据中心，实现PUE设计指标达到1.2(含办公用能)。
就PUE指标来说，一方面是在普遍应用；另一方面也受到企业可能自由操纵该值导致失真的质疑。此外，提出PUE应用中可能的缺陷，如在设计阶段考虑不充分的负载模型，可能的过度设计但并未提高设备的利用，没有综合体现的IT的要求与战略，忽视运营技能的应用，没有考虑不同规模的不同舒适性要求等，也是很重要的。
而批评者没有建立起更为认同的指标，所以正确的态度是，我国应把PUE做为分析通信机房和数据中心节能的入门指标，快速发现基本问题。因此，进而需要对该公式的总能耗和设备能耗建立细化的分析参数和考核指标，同时考虑我国南北不同地域差距和不同节能的基础，进行评价和比较。
3.2基站节能指标的单位业务量能耗
基站以单位业务量的企业综合能耗（度／万ERU年）来衡量节能水平是简化的评价方法，若以不考虑机房、传输、办公等的能耗，仅是基站本身的单位ERL能耗来计算，得到的是狭义的单位ERL能耗。前者适宜行业管理应用，后者适宜企业管理应用。该指标能反映业务量增长的网络能力的能耗增长变化情况。同时，通过连续统计，可得到后一年比前一年的单位业务量能耗变化率，从而判断节能水平的变化情况。
3.3基站节能指标的每载频年能耗
基站每载频年能耗来衡量节能水平也是简化评价方法，是基站本身的单位ERL能耗指标。适宜企业管理和应用，可把握网络主设备能力的能耗，它对行业管理具有参考作用。连续统计，也可得到连续两年的每载频年能耗变化率，从而判断每载频节能水平的变化情况。
运营商一般认为，影响上述两个指标的因素较多，如宏基站数量占比不同、每个基站载频配置的不同、每个基站负荷不同等，用这两个指标难以简单评判各省公司的节能成效。中国移动提出2009年的目标约为1680度／万ERL/年、每载频年能耗约2100度；2009年中国电信多数省份宏基站的平均业务量能耗小于2000度／万ERI/年，平均单载扇能耗小于2200度／载扇／年。由于每基站承载的平均用户方面，中国电信的要远低于中国移动，而运营商必须进行广泛覆盖，所以当前中国电信的基站能耗指标高于中国移动的是正常的。
因此，一般可以单位业务量能耗为主、以单载扇能耗为辅来大致衡量运营企业的节能水平。而最能说明问题的，应是各运营商或各省市公司自身跟自身的年度变化率比较情况的分析。
4我国节能减排向深度发展的有关建议
近年，我国从通信运营业节能的切入，掌控重点环节，适当照顾全面的总体策略是可行的。发达国家通信行业多采取制造业和运营业节能减排同步发展的模式，提出并实施了全面和环境相协调的产品全生命周期控制理论与策略，包括绿色采购、绿色制造、绿色销售、绿色运营、绿色使用、回收再利用等，相比而言，我国在节能减排的进展与发达国家的差距是明显的。
当前，我国通信行业应向主设备深度节能和向运营业下游节能方向发展。从制造业方面，也应实施全生命周期管理策略，逐一环节进行详细的研究分析，特别是关注亿万消费用户的产品绿色使用行为和回收再利用的研究，更好地贯彻国家低碳生活的新政策。
本文以通信运营业关键能耗元素的简化方法以其相应数据分析，得到我国通信行业在节能减排方面取得的很大的成绩，相继在2010年为明显见效年，2011年为大见成效年。以通信机房和数据中心的PUE、基站单位业务量能耗、基站每载频能耗三个指标及其变化率来衡量行业和企业的节能综合水平，抓住全局性关键指标。建议结合产品全生命周期理论，向主设备深度节能和向运营业下游节能方向发展，突显解决我国通信业当前节能研究和进展的重大薄弱环节。

-全文完-