中科新源牵手中国铁塔直击应用“痛点”，技术创新践行“双碳战略”

集微网消息，2022年春天，一则“12345”市民服务热线打响：上海某处住宅楼距离铁塔公司通讯基站仅10米左右，设备工作时引发电流等噪音。相关单位调研后指出，现有设备存在“能耗高、噪音大”两大问题，需要尽快解决。

对此，中国铁塔股份有限公司与安徽中科新源半导体科技有限公司（以下简称“中科新源”）展开合作，迅速着手设备改进替换工作。中科新源CEO熊绎表示：“上海铁塔作为地方通信基础设施建设的‘国家队’和5G新基建的‘主力军’，认可并与中科新源一起在新技术领域探索通信机柜空调应用发展新路径，对于处在快速发展中的中科新源具有深远意义，更加坚定了我们的信心。”

模式多样，直击两大应用“痛点”

中科新源项目负责人、通讯事业部研发副总经理刘峻回忆：“2022年4月项目正式启动，面对时间紧、标准高、空间承载有限、软硬件集成度高等难点，我们与上海铁塔团队制定了周密高效的研发路径，以实地查勘数据为基础，就上海地区室外通信机柜设备密度大、热能高等特性出发，紧扣相关技术标准，开展仿真模拟、产品研制。

2017年11月，中科新源成立，专注于半导体应用领域热电温控系统的产品研制，在大功率半导体制冷应用领域，是国内第一家进入产业规模化应用的领先者；同时，依托与中国科大“六系”联合建立的“半导体温控联合创新实验室”，长期开展基于面向5G通信领域的精密温度控制和降耗为方向的研究工作，积累了丰富的技术经验。

前后历时3个月，一款采用自主知识产权、具有“半导体制冷+新风+压缩机”一体式温控系统的ST1500型通信机柜空调以优异的技术表现在项目评审会上通过上海铁塔、上海市建工设计研究总院及上海科委绿专委相关专家评审，获得高度肯定和评价。

据悉，其可根据实时反馈的柜内外温度智能切换四种运行模式：整机待机模式、新风换热模式、强制制冷模式、热启动模式。四种运行方式互不干扰，采用智能控制方案进行切换，在保证机柜热安全的前提下，以最低功耗运行；有效解决传统压缩机空调耗电量高、控温策略不科学、产品寿命短、自适应能力弱、能源利用率低等问题。

刘峻介绍：“ST1500型通信机柜空调核心进步在于，专业化的设计使得三种温控模块集成一体，各自运行工况独立。严格控制整机重量和体积，系统集成度高，独特的内部风道设计，在不同的运行模式下减少冷量损失，使用温度逻辑算法将压缩机制冷和新风系统进行有效的结合，根据室外通信机柜内外的温度和目标温度进行协调工作。”新型半导体温控模块的热响应速度快，制冷量可调，易于实现连续、精密的温度控制，改变电流方向可实现冷热端互换，根据实际需求切换“制冷”“制热”，满足多种工况、不同应用场景的温控需求。

试点效果达预期，技术成熟度高

那么，ST1500型通信机柜空调能否彻底解决目前机柜空调“能耗高、噪声大、温控不稳”等问题呢？2022年7月至今年9月，相关单位在不同气候条件下，选取上海浦东两个室外通信基站机柜进行试点运行：

上海市临港南环北二杆站点。新设备能够精准感知实时温度，灵活切换制冷模式，在柜外温度较低时（如低于25℃），通过新风热换系统引入柜外相对温度较低的空气，以最低能耗达到降低机柜内部温度效果。连续4个月的测试运行，日均能耗1.56度，足以保障基站稳定运行；

上海市惠南南拱西杆二站点。新设备以最低能耗、最优效果调节机柜温度。当设备压缩机在高温时，压缩机强制控温；低温时，设备压缩机基本处于待机状态，由新风系统进行换热，有效弥补传统单一压缩机空调的不足。连续6个月的测试运行，日均耗电3.93度（同类设备日均耗电达5.65度）。

两站点相关技术指标均达到中国铁塔室外一体化机柜产品技术规范要求。

2023年4月24日，安徽省科学技术情报研究所受托出具的《科技查新报告》指出：“本课题所研究的一体式通信机柜直冷机是以自己所拥有的专利技术为基础，以通信机柜内外温度变化，采用PID控制方法对新风、压缩机、半导体制冷芯片的工作方式进行控制，这在检中的相关文献中未见其他单位有相同内容的研究报道。”

中国铁塔上海浦东分公司运维部经理王志文表示，就《科技查新报告》而言，我们与中科新源联合开发的这套产品，具有技术成熟度高、易于推广、经济实用等优点。研发项目通过技术优化，改善机柜空调使用寿命短、噪音大、能耗高的问题，已达到预期效果。

据悉，ST1500型通信机柜空调自研发以来，累计申请专利12件（发明4件，实用新型8件），其中上海铁塔、中科新源联合申报4项专利。

践行“双碳战略”，创新效果显著

2021年10月24日，中共中央、国务院印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》发布，对我国“双碳”目标进行部署。

2023年7月11日，《中国铁塔碳达峰行动方案》发布，要求“加快发展方式绿色化转型，从能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变，有计划分步骤实施碳达峰行动”。

践行“双碳战略”，是中科新源与中国铁塔在项目设计上始终遵循的原则。上海建科节能技术有限公司副总经理、绿色数据中心专委会主任郑竺凌是本次项目评审组专家之一，他介绍：“项目采用“半导体制冷+新风+压缩机”的叠加系统，三个子系统高度集成和智能切换，运用智能控制算法，有效应对不同环境下的温度控制，节能效果显著。”

上海铁塔在前期试点收集到的实测数据显示：从经济收益上分析，平均每台新型温控系统较原单一压缩机空调可节省30%以上能耗，每年节电约1100度；从社会效益上分析，平均单产品投入使用相当于每年减少二氧化碳1096.7kg，减少440kg标准煤消耗，同时减少300kg碳粉尘、33kg二氧化硫、16.5kg氮氧化物排放，促进可持续发展和资源的合理利用，为节能环保和双碳事业作出贡献。

当前，中科新源ST1500型通信机柜空调创新价值主要体现在：

设备技术路线革新。通过三种技术路线，革新通信温控领域设备研发路线，以专业的结构设计与控制算法，推动温控领域新的创新模式；

能源利用效率高。压缩机和新风双系统能够更加高效地利用能源，使得基站空调系统能耗大幅度降低；通过优化系统设计和控制，提升能源利用效率；

系统稳定性提升。优化组件结构、提高制造工艺和使用优质材料，提供更加稳定和可靠的基站空调系统，减少系统运行中的故障和维修次数，提高系统稳定性和工作效率；

设备远程监控。网络远程实时监控设备运行状况，在基站机柜运维数字化转型上实现突破，并可通过系统通信接口接入铁塔FSU监管平台。

“项目方案已通过前期的试点运行及专家评审，我们将持续跟进中国铁塔的业务需求，改进产品参数，优化系统结构，提升智能控制系统，进一步降低能耗、控制成本，以实现更大的经济和社会效益！”熊绎说道，中科新源将始终坚持科技创新，希望在未来3-5年内，成为全球精密温控领域的引领者。