祥和基站型中央節能保護機
為何是削減5G基站高能耗等“5高”難題的最?！昂诳萍肌?？
來源：祥和節能集團總工辦
祥和基站型中央節能保護機，是祥和節能集團優化5G/4G基站用電環境的“黑科技”，其總的節電率高，綜合成本低，降溫降噪效果好。
祥和節能集團總工程師、節能減碳產業創新聯盟理事長、中國能源研究會常務理事、四川大學錦城學院特聘教授伍澤涌，受邀在國家節能中心《綠色技術創享匯——信息基礎設施能效提升專題》上，作“5G/4G基站系統節能&降溫降噪解決方案”報告
Part.1
5G基站“5高”與“5難”消減之困惑
5G網絡作為我國新基建七大領域的第一位發力于科技端的基礎設施，被我國高層定調為“經濟發展新動能”，已得到我國各級政府，以及通信行業內外的高度重視和加快建設。
然而，以5G網絡的高電能消耗為核心，所導致的高能耗、高排碳、高溫度、高噪聲、高成本“5高”難題，又成為5G發展中的沉重負擔，甚至還有的專家、學者認為，高昂電費將成為壓垮移動運營商的“一根稻草”。因為有專家預測，2025年通信行業的能耗，將占全球電能總量的20%。通訊基站又是通訊行業的能耗大戶，大約80%的能耗，來源于分布廣泛的城鄉基站。除了5G基站單站比4G基站單站的電能消耗量高達2.5~3.5倍之多外，再加上5G基站的密度比4G基站高1.5倍，這兩者疊加之后的高額電能消耗，導致隨之而產生的5G基站高排碳問題、主設備高溫度問題、高噪聲問題、高成本問題，均成為運營商們不得不急待解決的課題。
此外，5G基站還存在著如何提高BUU與AUU的運行平穩度問題、運行可靠性問題、運行效率問題，怎樣延長設備使用壽命問題、降低維護維修成本問題等等。
5G基站的以上高能耗、高排碳、高溫度、高噪聲、高成本“5高”難題，以及由此產生的其它問題，成為各運營商和鐵塔公司的一個又一個的困惑。
5G基站功耗計算公式
Part.2
5G基站的高能耗突破之局限
面對5G基站的上述”5高”難題，我國有關科技工作者和通信設備企業、各運營商、鐵塔公司等，依靠科學創新、技術創新和產品創新，在5G基站的材料開發、設備研制、工藝研發等方面，已下了不少攻夫，5G基站專用的節能設備、節能技術、節能方法層出不窮，甚至有的運營商研究機構、通訊設備上市公司、大型通信設備供應商，還提出了5G設備、5G站點、5G網絡的三個級別節能體系模型，并采用了相應的詳細對策與措施?？梢哉f該想到的都想到了，該做到的都盡力做了，大有節能降耗降本已“竭盡全力”之勢。例如，根據一天內用戶使用手機者數量的不同時段，運用人工智能控制措施，采用關閉5G基站內設備的部分功能、關閉部分設備等手段，來千萬百計降低電費支出。
5G基站的PA功耗為什么這么大？
這些措施與方法，對于降低5G基站的能耗費用、減少碳排放量，已收到一定的效果，但因尚未抓住5G基站“吃“的電，這個“5降”的“牛鼻子”，沒有從5G基站的高能耗、高排碳、高溫度、高噪聲、高成本的電能“根源”上解決，反而易出現設備成本提高，運維難度加大，難以同時削減高溫度、高噪聲、高成本問題，難以有效提高設備運行平穩度和可靠度。這就在一定程度上，制約了5G基站“5高”問題解決水平的提升，5G網絡的進一步發展，迫切需要尋找其它新的路徑與方法，予以彌補和完善。
Part.3
光刻機技術顛覆性突破之啟迪
光刻機作為典型的生產芯片的“高精尖”設備，其基本原理是釆用光來雕刻電路圖，光越細，所刻的內容就越多，芯片就越強。然而，怎樣使光繼續細下去，就成了光刻機技術突破的瓶頸。常見的措施是不斷縮短光的波長，可是波長難以一直縮短下去。當人們將波長縮短至157納米時，就再也無法突破了。為了攻克光刻機的這道技術難關，全球整個半導體行業幾乎都加入其中，技術突破的路徑，集中在尼康公司的157納米F2激光升級的穩健方案，與聯盟的跨過157納米的直達10納米全新光源激進方案上。終因這兩個方案成本太高，難度太大，而以失敗告終。
正在全球整個半導體行業，都咬緊牙關硬杠的時候，有人提出了一個看似天馬行空的獨特想法：既不換光源也不升級，另避新徑，將光的傳播介質由空氣改為水，即把空氣中傳播的光，改在水中傳播，從而達到把光變細的目的，成功實現193nm/1.4=132nm，遠遠超過157納米。這樣，既難度小又成本低，且不需要對現有設備作大的改造。這個全新的技術突破方案，輕而易舉地繞過了光刻機技術瓶頸，實現了光刻機技術的革命性、顛覆性創新。一家名不見經傳的小公司，大膽采用了這項全新技術，成功實現了異軍突起，占據了光刻機70%的市場份額，將半導體行業中的尼康等大型企業擊敗，迫使尼康等大公司成為行業的“小弟”。
這個光刻機的技術突破范例，啟迪人們“想法比人力、物力、財力等資源更重要”，在技術難以突破時，若是善于另避新徑，敢于采用直線超車的創新，從而獲得獨特的路徑依賴優勢，常常成為成功者的不二法則。
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Part.4
削減5G基站高能耗等“5高”之新法
祥和祥和節能集團在“致力成為解決新時代用電問題領先者”的祥和愿景，“讓用電更安全更省錢”的祥和宗旨指引下，將獨創獨有的《用電側雙向阻隔技術》，成功地運用到削減5G/4G基站節能、減碳、降溫、降噪、降本的“5降”上，收到了令人驚喜的良好效果，被譽為5G基站的“一法獨秀之道”。
祥和基站型中央節能保護機
祥和節能集團的《5G/4G基站系統節能&降溫降噪解決方案》，系采用移植創新法，將空調行業中央空調的產品理念、產品思維、安裝位置，移植到節能節電行業。在此基礎上，再運用仿生創新法，將血管網視為電網（5G/4G基站的微型配電系統與整個供電網），將血壓視為電壓，將血流視為電流，將光伏發電、風力發電等“垃圾電”并網；電力電子化設備在發電、輸電、配電和用電的各環節廣泛應用；5G基站非線性污染型設備所存在的電能質量“矛與盾”問題；基站內空調的啟停沖擊危害；基站周圍居民、單位用電干擾、農網波動不良影響等等，均納入到尋求解決5G基站的全新方案之中考量，應用祥和節能集團獨創的《用電側冰山理論模型》，牢牢抓住5G基站“吃”的電，這個造成5G基站電能浪費、排碳量高、主設備發熱量大和噪聲高，綜合成本不低的”根源”中的根源，在5G基站的電表后端安裝祥和基站型中央節能保護機，系統性、全面性、深刻性地削減5G基站高能耗、高排碳、高溫度、高噪聲、高成本等問題，從而彌補5G基站設備、站點、網絡三級節能體系的不足與缺陷，助推5G網絡發展。
祥和節能集團在獨創的《用電端冰山理論模型》指引下，通過削減水下的冰山兩大類被忽視的引發電能浪費與設備故障的”根源”，而使水面上的兩類問題自動消失或削弱、減少。
祥和基站型中央節能保護機，是祥和節能集團在獨創的《用電端冰山理論模型》指引下，研發的5G基站專用黑科技產品。它通過雙向阻隔5G/4G基站內外部的電能污染，抑制、濾除、吸收基站內部運行過程中產生的瞬流、浪涌、諧波等污染，降低基站配電系統線損，削減空調起停沖擊，降低5G/4G基站設備發熱升溫、噪聲、振動和摩擦，提高5G基站BBU與AAU的運行平穩度，減少基站維護維修費用，延長設備使用壽命。一句話，祥和節能集團采用改善和提高5G/4G基站電能質量，讓其索取的電能是清潔的、平穩的、沖擊弱的電能，從而實現“一法獨秀之道”。
Part.5
祥和基站型中央節能保護機之原理
祥和基站型中央節能保護機，是祥和節能集團緊緊抓住5G/4G基站“吃”的電能這個“牛鼻子”，從優化電能環境入手實現5G基站的“5降”。其工作基本原理是，將祥和稀土霍爾共振棒與虛擬電容兩者的結合后共同實現的。
祥和稀土霍爾共振棒的英文為xianghe Rare Earth Hall Resonance Rod，簡稱為XREHRR。它是祥和節能集團采用享有“工業黃金”、“現代工業維生素”美譽的稀土材料，與多種貴重金屬、專用金屬、非金屬材料等組成的，基于世界著名物理學家、諾貝爾獎獲得者霍爾的量子反?；魻栃?，而研制的共振型金屬合金能量棒，具有提高導電性和能源效率，優化電能環境等改善和提高電能質量的功能。
祥和節能集團在反?；魻栃膯⒌舷?，通過祥和基站型中央節能保護機的動態無功補償功能，減少5G基站配電系統系統中反向移動電子，從而降低5G基站配電系統的線損，進一步提高系統節能效果。
量子反?；魻栃?，是指不需要外加強大磁場，而由材料本身的自發磁化，發生共振頻率，形成量子反?；魻栃獔?，將經過機芯的不規則運動電子，在共振頻率作用下規律的運行，從而減少電子自旋碰撞與相互的電子”過度碰撞“，從而減少配電系統的線損，并與純物理纏繞的不隨溫度、濕度變化而變化，不畏沖擊的特制虛擬電容協同作用，共同削減電壓凹陷與電壓凸起、抑制電磁干擾與電磁泄漏，雙向阻隔、抑制，濾除、吸收瞬流、浪涌、諧波污染，促進三相平衡，提高功率因數，降低設備溫度，減少設備噪聲，從電能源頭上減少設備維護維修費用，延長設備使用壽命。
祥和節能集團借鑒慢性病的功能性病變機理，為徹底克服電容器所存在的隨溫度變化、濕度變化、不耐沖擊等固有缺陷與不足，而保留和發揮其優點，采用純物理纏繞特種材料的特殊工藝，制造了虛擬電容，成功實現祥和基站型中央節能保護機的主回路上無任何電子元器件的全新結構。
Part.6
祥和基站型中央節能保護機之優勢
祥和基站型中央節能保護機，作為5G基站系統節能解決方案，具有如下優勢：
第一、節能總量顯著，減碳量喜人
5G基站的設備功率大、能耗高，多達4G基站的2.5-3.5倍，降低能耗成本是各大運營商、鐵塔公司、 中國廣電公司等的重要任務。祥和基站型中央節能保護機的節能總量高達5G/4G基站電能消耗總量的8%~25%，減少的碳排放量，按照節約1度電=0.75KgCO?=節約標準煤0.35Kg計算，環境效益極高，完全符合5G/4G基站綠色、節能、減碳、永續的規劃原則。
第二、散熱效果好，降溫能力高
5G基站的主要設備AAU的工作溫度不能超過55℃，而5G基站散熱問題與降溫問題，又直接關 系5G基站主要設備的運行平穩度。祥和基站型中央節能保護機降熱降溫原理，是從改善和提高 電能質量這一引發5G基站熱量的源頭與根本上，實現減少熱量產生，而非熱量產生后再用物理 方法降下來，從而輕松地將5G基站的設備溫度下降10%~25%。
第三、抗雷擊性好，降噪效果佳
5G/4G基站大多處于安裝在室外的桅桿頂端，避免雷擊電流對5G基站的危害，也是我國運營商、 鐵塔公司、廣電公司十分關注的問題。與此同時，5G/4G基站的運行噪聲問題，已成為擾民的嚴重 污染現象，祥和基站型中央節能保護機系統解決方案，通過其特有的雙向阻隔功能，將雷擊電流沖 擊削弱，有效保護 5G/4G基站設備安全。同時，再加上其抑制、濾除、吸收5G/4G基站的電能污染 功能，從源頭上將5G基站的噪聲降低，總的降低率高達10%~25%。
第四、平穩度提高，綜合成本低
祥和基站型中央節能保護機系統解決方案，顯著提高5G/4G基站主輔設備，特別是BBU設備的的 運行平穩度，延長設備使用壽命，降低設備故障率，既減少5G/4G基站的投資費用，又降低5G/4G運 行費用，綜合經濟效益十分顯著。
祥和節能集團
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