論商業模式的創新之合同能源管理

許璐 李兆偉 劉麗偉 中興通訊股份有限公司

    摘要： 2009年三大運營商的電力消耗是289億度，與08年的230億度相比，增幅在26%左右。表明隨著網絡和用戶規模的擴大及業務量的迅猛增長，通信業能耗增長較快。 2010年，三大運營商均由國資委節能減排“一般企業”調整為“關注企業”。 合同能源管理作為一種新興的市場化節能機制，通過與客戶分享項目實施后產生的節能效益來收回項目投資、獲得利潤，形成滾動發展。服務的客戶不需要承擔節能項目實施的資金、技術及風險，并且可以更快地降低能源成本，獲得實施節能項目后帶來的收益。

    1 引言

    目前，三大運營商正積極開展節能減排工作 ，中國電信2010年公布2012年“單位信息流量綜合能耗”比2009年下降30%以下。中國移動2009年承諾以2008年能源消耗為基礎，到2012年12月底實現單位業務量耗電下降20%的目標，中國聯通提出2010年能源消費零增長的目標。

圖1 國家節能減排要求

    作為通訊網絡部分，通過下圖我們可以看到，基站設備和空調是節能降耗的重點對象。我們需要為企業實施節能改造提供診斷、設計、融資、改造、運行、管理“一條龍服務”。向客戶提供能源審計、可行性研究、項目設計、項目融資、設備和材料采購、工程施工指導、人員培訓、節能量檢測、改造系統的運行、維護和管理等服務。和管理等服務，并通過與客戶分享項目實施后產生的節能效益來收回項目投資、獲得利潤，形成滾動發展。

圖2移動通信能耗分布圖

    EMC公司的這種經營機制是一種節能投資服務管理；客戶見到節能效益后，EMC公司才與客戶一起共同分享節能成果，取得雙嬴的效果。基于這種機制運作、以贏利為直接目的的專業化“節能服務公司”（在國外簡稱ESCO，國內簡稱EMC公司）的發展亦十分迅速，尤其是在美國、加拿大和歐洲，ESCO 已發展成為一種新興的節能產業。相關部門同世界銀行、全球環境基金共同開發和實施了“世行/全球環境基金中國節能促進項目”，在北京、遼寧、山東成立了示范性能源管理公司。

    2 合同能源管理模式的特點

    傳統的節能投資方式下，節能項目的所有風險施節能投資的企業承擔，而在合同能源管理方式中，其資金由專業的節能服務公司投入。合同能源管理的實質就是把“節能”當作投資，項目實施后節省的能源費用成為投資回報，投資方根據雙方簽署的協議從節能效益中收回投資并分享部分利潤，合同期滿后，節能設備及長期收益全部歸企業所有。合同能源管理不是推銷產品或技術，而是推銷一種減少能源成本的管理方法。EMC 公司的經營機制是一種節能投資服務管理；客戶見到節能效益后，EMC 公司才能與客戶一起共同分享節能成果，取得雙贏的效果。從客戶進行節能改造后獲得的節能效益中收回投資和取得利潤的一種商業運作模式。

    3 合同能源管理模式具體應用

    為進一步加強能源管理工作，運用商的節能減排工作，2010 年年初開始，中興通訊動力產品線首次引進“合同能源管理”模式。

    3.1  中興通訊節能減排技術

    根據不同設備及場景，為客戶提供最佳解決方案。

圖3節能技術與方案

    3.2  主設備節能

    載頻和時隙關斷技術。當基站的話務量下降時，軟件自動控制基站根據話務量變化動態關閉或開啟部分沒有負載的收發信單元，從而達到節電目的。

    載頻關斷：通過話務符合情況及對話務情況的預測關閉多余的空閑載頻以節約能源，或者打開已關閉的載頻使該載頻可以隨時待命。

    時隙關斷：當載頻中業務時隙空閑，系統自動關閉這些空閑業務時隙所占的功放，如需占用時隙則再打開，以達到節省功放功耗的效果。

圖4主設備節能

    3.3. 開關電源節能改造

    3.3.1 整流模塊休眠技術

    電源系統能根據當前狀態下負載電流和電池電流，計算出系統最高效率工作時的整流模塊開機數量，關閉其它整流模塊，使工作的整流模塊處于效率最高點，降低損耗，實現節能。

    3.3.2 呼吸式能量管理

    工作與休眠的整流模塊定期切換，避免了少數整流模塊長期工作而另一部分整流模塊長期休眠。利用“先開先關”機制保證 每個模塊的工作時間；使用“先開后關”方式保證不間斷供電。 從整流模塊的壽命出發，采取呼吸式功率能量管理方式讓多余的整流模塊輪流處于關機狀態，即每隔一定時間開啟一個整流模塊然后關閉另一個整流模塊，我們稱這段時間間隔為呼吸周期。

圖5呼吸式能量管理

    3.4  蓄電池地埋技術

    蓄電池地埋技術主要通過對蓄電池的地埋處理，利用土壤與空氣的溫度差異為蓄電池提供一個適宜的工作環境，使得蓄電池的使用壽命及使用效率得到最大的利用。

    節省地面空間，有效防止偷盜 對于室內站點，可通過調高空調溫度降低能耗，減少運營支出。

圖6排氣式地埋電池柜整體結構圖

表1 兩種方案的對比組成

    3.5  機房升溫改造技術

    將機房空調溫度調高到35度，把蓄電池放入恒溫柜內，溫度保持在25度，利用智能通風系統，根據室內外溫差，將機房外冷空氣吸入機房，排風風機將室內設備產生的累計熱量排出機房，從而達到降溫效果，并且減少空調的能耗。

    節能效果：機房溫度提升到35度，可使空調能耗降低50-70%。

圖7蓄電池恒溫柜

表2蓄電池恒溫柜測試效果數據

    3.6. 新能源---純太陽能方案

    純太陽能供電方案是利用光伏組件將太陽能轉換成電能，然后通過控制器對蓄電池充電，并直接給直流負載供電，如果有交流負載，還可以通過逆變器對交流負載供電。晚上、光照不足或者連續陰雨天則由后備蓄電池放電為負載供電,由于純太陽能供電方案中沒有后備電源,為保障供電可靠性,蓄電池容量和太陽能組件容量要適當的配置,若配置容量不足則可能影響供電可靠性。

圖8純太陽能方案

    3.7  精細化管理節能服務

    加強機房空調的管理：根據季節氣侯變化特點，加強對空調的使用和維護工作，定時清理出風口，根據機房溫度要求，在基站正常工作情況下，適當調高空調制冷溫度，減少空調壓縮機的工作時間。

    向空調內添加節能添加劑（ PROA ），使添加劑添加到空調內部，使壓縮機形成一種永久的保護膜，減少壓縮機的用電時間，降低空調磨損，延長使用壽命，該技術節電率可以達到10%-20%。

    北方開展新風節能技術改造，長期適用會有灰塵進入，會使電動機磨損使新風系統失靈，實施清洗服務非常重要。

    4 合同能源管理項目的合作機制及盈利估算分析

    節能服務公司為客戶實施節能項目，獨立承擔了與項目實施有關的大部分風險，客戶實施節能項
目的風險減少。節能服務公司是專業化的節能服務公司，具有專業技術服務、系統管理、資金籌備等多方面的綜合優勢，不僅可以有效地減少項目成本，還通過分享節能項目實施后產生的節能效益促進自身的發展壯大。

    模型為1000基站，40A以下基站900個，40A以上基站100個華東地區典型氣候，磚混結構機房。

    5年框架合同，每年收入2343元，五年累計收入11715元。 第一年投入5250元，平均每年成本1050元。

表3盈利預估分析1

    根據基站設備的運行環境要求，當室外溫度為15～30℃時，是基站節能系統理論上的最佳運行時段，此時，節能系統能夠代替基站空調進行通風降溫；

    當地氣象統計資料中，每年平均溫度在15～30℃之間時段，適合基站節能系統的運行，其時長直接決定節能系統的運行時長和節能效果。一般情況下，每年室外平均溫度在15～30℃、濕度小于80％的天數超過200天的地區，宜安裝基站節能系統。

表4盈利預估分析2

    節能企業享受節能項目免稅，及企業所得稅三免三減半的優惠。

    假如每年有2000萬元合同能源管理收入，五年累計收入1億元，其中一 次性投入成本為5000萬（80%為固定資產投入），如果取得節能企業 資質，則5年累計：

    節省營業稅及附加金額560萬元

    節省企業所得稅金額616萬元， 兩項合計等于增加毛利：1176萬/1億=11%.

表5稅務比較

    5 投產應用效果

    5.1. 主設備節能

    東方紅站點開通載頻關斷功能前平均日功耗為63.7度，而開通功能后日功耗為50.6度，功耗下降20.5%。

    石牌坊站點開通時隙關斷功能前平均日功耗為53.2度，而開通功能后日功耗為46.1度，功耗下降13.3%。

圖9站點開通后的能耗對比

    5.2. 開關電源節能改造

    通過單獨升級軟件，提高模塊帶載率整流器優化服務，可在軟件升級節能效果基礎上提升2.6%-4.2%。整體平均降幅： 8.43%。

圖10開關電源節能改造效果對比

    5.3. 巴基斯坦蓄電池地埋項目案例

    效果分析：該地區3月-10月白天平均氣溫超過35℃，戶外溫度高達45 ℃，對蓄電池壽命影響非常大，同時戶外基站蓄電池被盜的情況非常很嚴重，利用蓄電池地埋可以解決電池的高溫和被盜問題，從實際測量的數據可以看出，蓄電池地埋后在室外環境溫度高的時間段，蓄電池倉內的溫度保持在32 ℃ ～35℃，溫差在9 ℃ ～ 10℃。當夜晚來臨時倉內溫度迅速下降，且保持比外界環境溫度低3 ℃。很好地利用了土壤的溫度調節作用，在不耗能的情況下確保蓄電池在較適合的環境下工作。

    效益評估：

    直接效益=（10小時*600W*30*7*0.8/1000）*5年=5040元

    （該區域前期使用蓄電池恒溫柜，該柜壓縮機等相關功率 600W ，每年平均7個月開啟，每天開啟10個小時）

    間接效益：延長蓄電池使用壽命，減少了維護成本，減少或者杜絕了偷盜

    社會效益：減少二氧化碳排放，保護環境，造福后代。

圖11巴基斯坦電池地埋案例分析

    6 對這種模式推廣應用的建議

    注意節能量的計量方式，這是雙方分享節能收益的關鍵。如變頻器的節能測試，應該在生產工藝相同的情況下，進行連續的工頻、變頻運行測試，準確測試出單位小時節電量。
由于是一種新的投資收益模式，在項目合作和合同談判中，必須注意節能效益分成在財務處理方式。
必須充分考慮在合同期內，如果由于某種原因造成合同無法正常履行時，對節能服務公司的投入如何處置。

    合同中應該明確設備故障或不能正常運行時，對節能效果有影響時，雙方節能分享比例如何確定。

    7 結束語

    EMC 公司服務的客戶不需要承擔節能項目實施的資金、技術及風險，并且可以更快地降低能源成本，獲得實施節能項目后帶來的收益，并可以獲取EMC 公司提供的設備，在歐美等發達國家。我國近幾年從國外引進了這種新的節能機制。“合同能源管理”在我國尚屬新生事物，但經過幾年推廣、發展，已經逐步得到認可，市場前景非常誘人。總而言之，由專業節能服務公司自掏腰包為企業進行節能改造，讓企業在投資很少或不投資的情況下，每年就可節省數量客觀的能源費，值得在企業中推廣應用。<