论商业模式的创新之合同能源管理

许璐 李兆伟 刘丽伟 中兴通讯股份有限公司

    摘要： 2009年三大运营商的电力消耗是289亿度，与08年的230亿度相比，增幅在26%左右。表明随着网络和用户规模的扩大及业务量的迅猛增长，通信业能耗增长较快。 2010年，三大运营商均由国资委节能减排“一般企业”调整为“关注企业”。 合同能源管理作为一种新兴的市场化节能机制，通过与客户分享项目实施后产生的节能效益来收回项目投资、获得利润，形成滚动发展。服务的客户不需要承担节能项目实施的资金、技术及风险，并且可以更快地降低能源成本，获得实施节能项目后带来的收益。

    1 引言

    目前，三大运营商正积极开展节能减排工作 ，中国电信2010年公布2012年“单位信息流量综合能耗”比2009年下降30%以下。中国移动2009年承诺以2008年能源消耗为基础，到2012年12月底实现单位业务量耗电下降20%的目标，中国联通提出2010年能源消费零增长的目标。

图1 国家节能减排要求

    作为通讯网络部分，通过下图我们可以看到，基站设备和空调是节能降耗的重点对象。我们需要为企业实施节能改造提供诊断、设计、融资、改造、运行、管理“一条龙服务”。向客户提供能源审计、可行性研究、项目设计、项目融资、设备和材料采购、工程施工指导、人员培训、节能量检测、改造系统的运行、维护和管理等服务。和管理等服务，并通过与客户分享项目实施后产生的节能效益来收回项目投资、获得利润，形成滚动发展。

图2移动通信能耗分布图

    EMC公司的这种经营机制是一种节能投资服务管理；客户见到节能效益后，EMC公司才与客户一起共同分享节能成果，取得双嬴的效果。基于这种机制运作、以赢利为直接目的的专业化“节能服务公司”（在国外简称ESCO，国内简称EMC公司）的发展亦十分迅速，尤其是在美国、加拿大和欧洲，ESCO 已发展成为一种新兴的节能产业。相关部门同世界银行、全球环境基金共同开发和实施了“世行/全球环境基金中国节能促进项目”，在北京、辽宁、山东成立了示范性能源管理公司。

    2 合同能源管理模式的特点

    传统的节能投资方式下，节能项目的所有风险施节能投资的企业承担，而在合同能源管理方式中，其资金由专业的节能服务公司投入。合同能源管理的实质就是把“节能”当作投资，项目实施后节省的能源费用成为投资回报，投资方根据双方签署的协议从节能效益中收回投资并分享部分利润，合同期满后，节能设备及长期收益全部归企业所有。合同能源管理不是推销产品或技术，而是推销一种减少能源成本的管理方法。EMC 公司的经营机制是一种节能投资服务管理；客户见到节能效益后，EMC 公司才能与客户一起共同分享节能成果，取得双赢的效果。从客户进行节能改造后获得的节能效益中收回投资和取得利润的一种商业运作模式。

    3 合同能源管理模式具体应用

    为进一步加强能源管理工作，运用商的节能减排工作，2010 年年初开始，中兴通讯动力产品线首次引进“合同能源管理”模式。

    3.1  中兴通讯节能减排技术

    根据不同设备及场景，为客户提供最佳解决方案。

图3节能技术与方案

    3.2  主设备节能

    载频和时隙关断技术。当基站的话务量下降时，软件自动控制基站根据话务量变化动态关闭或开启部分没有负载的收发信单元，从而达到节电目的。

    载频关断：通过话务符合情况及对话务情况的预测关闭多余的空闲载频以节约能源，或者打开已关闭的载频使该载频可以随时待命。

    时隙关断：当载频中业务时隙空闲，系统自动关闭这些空闲业务时隙所占的功放，如需占用时隙则再打开，以达到节省功放功耗的效果。

图4主设备节能

    3.3. 开关电源节能改造

    3.3.1 整流模块休眠技术

    电源系统能根据当前状态下负载电流和电池电流，计算出系统最高效率工作时的整流模块开机数量，关闭其它整流模块，使工作的整流模块处于效率最高点，降低损耗，实现节能。

    3.3.2 呼吸式能量管理

    工作与休眠的整流模块定期切换，避免了少数整流模块长期工作而另一部分整流模块长期休眠。利用“先开先关”机制保证 每个模块的工作时间；使用“先开后关”方式保证不间断供电。 从整流模块的寿命出发，采取呼吸式功率能量管理方式让多余的整流模块轮流处于关机状态，即每隔一定时间开启一个整流模块然后关闭另一个整流模块，我们称这段时间间隔为呼吸周期。

图5呼吸式能量管理

    3.4  蓄电池地埋技术

    蓄电池地埋技术主要通过对蓄电池的地埋处理，利用土壤与空气的温度差异为蓄电池提供一个适宜的工作环境，使得蓄电池的使用寿命及使用效率得到最大的利用。

    节省地面空间，有效防止偷盗 对于室内站点，可通过调高空调温度降低能耗，减少运营支出。

图6排气式地埋电池柜整体结构图

表1 两种方案的对比组成

    3.5  机房升温改造技术

    将机房空调温度调高到35度，把蓄电池放入恒温柜内，温度保持在25度，利用智能通风系统，根据室内外温差，将机房外冷空气吸入机房，排风风机将室内设备产生的累计热量排出机房，从而达到降温效果，并且减少空调的能耗。

    节能效果：机房温度提升到35度，可使空调能耗降低50-70%。

图7蓄电池恒温柜

表2蓄电池恒温柜测试效果数据

    3.6. 新能源---纯太阳能方案

    纯太阳能供电方案是利用光伏组件将太阳能转换成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，并直接给直流负载供电，如果有交流负载，还可以通过逆变器对交流负载供电。晚上、光照不足或者连续阴雨天则由后备蓄电池放电为负载供电,由于纯太阳能供电方案中没有后备电源,为保障供电可靠性,蓄电池容量和太阳能组件容量要适当的配置,若配置容量不足则可能影响供电可靠性。

图8纯太阳能方案

    3.7  精细化管理节能服务

    加强机房空调的管理：根据季节气侯变化特点，加强对空调的使用和维护工作，定时清理出风口，根据机房温度要求，在基站正常工作情况下，适当调高空调制冷温度，减少空调压缩机的工作时间。

    向空调内添加节能添加剂（ PROA ），使添加剂添加到空调内部，使压缩机形成一种永久的保护膜，减少压缩机的用电时间，降低空调磨损，延长使用寿命，该技术节电率可以达到10%-20%。

    北方开展新风节能技术改造，长期适用会有灰尘进入，会使电动机磨损使新风系统失灵，实施清洗服务非常重要。

    4 合同能源管理项目的合作机制及盈利估算分析

    节能服务公司为客户实施节能项目，独立承担了与项目实施有关的大部分风险，客户实施节能项
目的风险减少。节能服务公司是专业化的节能服务公司，具有专业技术服务、系统管理、资金筹备等多方面的综合优势，不仅可以有效地减少项目成本，还通过分享节能项目实施后产生的节能效益促进自身的发展壮大。

    模型为1000基站，40A以下基站900个，40A以上基站100个华东地区典型气候，砖混结构机房。

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

表3盈利预估分析1

    根据基站设备的运行环境要求，当室外温度为15～30℃时，是基站节能系统理论上的最佳运行时段，此时，节能系统能够代替基站空调进行通风降温；

    当地气象统计资料中，每年平均温度在15～30℃之间时段，适合基站节能系统的运行，其时长直接决定节能系统的运行时长和节能效果。一般情况下，每年室外平均温度在15～30℃、湿度小于80％的天数超过200天的地区，宜安装基站节能系统。

表4盈利预估分析2

    节能企业享受节能项目免税，及企业所得税三免三减半的优惠。

    假如每年有2000万元合同能源管理收入，五年累计收入1亿元，其中一 次性投入成本为5000万（80%为固定资产投入），如果取得节能企业 资质，则5年累计：

    节省营业税及附加金额560万元

    节省企业所得税金额616万元， 两项合计等于增加毛利：1176万/1亿=11%.

表5税务比较

    5 投产应用效果

    5.1. 主设备节能

    东方红站点开通载频关断功能前平均日功耗为63.7度，而开通功能后日功耗为50.6度，功耗下降20.5%。

    石牌坊站点开通时隙关断功能前平均日功耗为53.2度，而开通功能后日功耗为46.1度，功耗下降13.3%。

图9站点开通后的能耗对比

    5.2. 开关电源节能改造

    通过单独升级软件，提高模块带载率整流器优化服务，可在软件升级节能效果基础上提升2.6%-4.2%。整体平均降幅： 8.43%。

图10开关电源节能改造效果对比

    5.3. 巴基斯坦蓄电池地埋项目案例

    效果分析：该地区3月-10月白天平均气温超过35℃，户外温度高达45 ℃，对蓄电池寿命影响非常大，同时户外基站蓄电池被盗的情况非常很严重，利用蓄电池地埋可以解决电池的高温和被盗问题，从实际测量的数据可以看出，蓄电池地埋后在室外环境温度高的时间段，蓄电池仓内的温度保持在32 ℃ ～35℃，温差在9 ℃ ～ 10℃。当夜晚来临时仓内温度迅速下降，且保持比外界环境温度低3 ℃。很好地利用了土壤的温度调节作用，在不耗能的情况下确保蓄电池在较适合的环境下工作。

    效益评估：

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

    （该区域前期使用蓄电池恒温柜，该柜压缩机等相关功率 600W ，每年平均7个月开启，每天开启10个小时）

    间接效益：延长蓄电池使用寿命，减少了维护成本，减少或者杜绝了偷盗

    社会效益：减少二氧化碳排放，保护环境，造福后代。

图11巴基斯坦电池地埋案例分析

    6 对这种模式推广应用的建议

    注意节能量的计量方式，这是双方分享节能收益的关键。如变频器的节能测试，应该在生产工艺相同的情况下，进行连续的工频、变频运行测试，准确测试出单位小时节电量。
由于是一种新的投资收益模式，在项目合作和合同谈判中，必须注意节能效益分成在财务处理方式。
必须充分考虑在合同期内，如果由于某种原因造成合同无法正常履行时，对节能服务公司的投入如何处置。

    合同中应该明确设备故障或不能正常运行时，对节能效果有影响时，双方节能分享比例如何确定。

    7 结束语

    EMC 公司服务的客户不需要承担节能项目实施的资金、技术及风险，并且可以更快地降低能源成本，获得实施节能项目后带来的收益，并可以获取EMC 公司提供的设备，在欧美等发达国家。我国近几年从国外引进了这种新的节能机制。“合同能源管理”在我国尚属新生事物，但经过几年推广、发展，已经逐步得到认可，市场前景非常诱人。总而言之，由专业节能服务公司自掏腰包为企业进行节能改造，让企业在投资很少或不投资的情况下，每年就可节省数量客观的能源费，值得在企业中推广应用。<