基站電費是運營商一筆不小的開支，可不可以像數據中心一樣，引入水冷系統來降低能耗，減少排放？
液冷基站來了！
2018年12月10日，諾基亞官網宣佈，諾基亞、Elisa和Efore已在芬蘭赫爾辛基的一棟公寓大樓裡部署了全球首個液冷基站系統。
據報道，該液冷基站系統有三大優勢：
•省電30%，二氧化碳排放量減少了80％
•移除了空調和風扇，大大降低了基站運行噪音
•可回收基站排放的廢熱，二次應用於公寓大樓的供暖系統
眾所周知，降低數據中心能耗是業界一直追求的目標。海量數據處理產生大量廢熱，為了保障設備在恆定的溫度下穩定運行，製冷系統是數據中心的耗電大戶，為此，數據中心已經歷了從風冷向水冷再到自然冷卻等技術演進。
移動通信網絡的基站，同樣擔當著處理和傳輸海量數據的重任，但自從誕生以來，一直採用傳統的空調製冷方式。
面向5G萬物互聯時代，海量設備聯網，數據流量需求持續猛增，網絡負荷大幅增長，基站耗電與排放問題日趨嚴重，因此，基站的製冷系統也需要像數據中心一樣不斷改進。
為什麼需要液冷？
基站電費，可能是移動運營商當下最頭痛的問題。
在移動通信網絡中，基站是耗電大戶，大約80%的能耗來自廣泛且密集分佈的基站。據統計，基站電費至少佔據運營商OPEX支出的15%。在一些國家，基站電費佔據了基站總成本的50%。
如今，基站設備價格在不斷下降，運維服務費用也在不斷下降，而隨著基站數量和網絡負荷的增加，基站電費卻在不斷攀升，這顯然與當下運營商降低OPEX的主調不一致。
粗略統計，基站耗電主要由三部分組成：基站主設備能耗、供配電能耗和製冷能耗。
其中，如上圖，空調製冷能耗佔據了基站總能耗的30%左右。
在我國，很多偏遠地區的基站僅是為了保障覆蓋，話務量和流量極低，但空調製冷系統常年運行，估計空調製冷能耗佔據了基站總能耗的50%以上。
基站耗電非常厲害，相對於數據中心，估計基站更耗電。
基站設備的內部結構主要包含：BBU、射頻（RF）單元、功率放大器（PA）、天線接口等，BBU負責數據計算和處理，功率放大器（PA）和射頻（RF）部分負責數據的無線傳輸。
也就是說，基站不但有處理數據的“計算功耗”，還有功率放大器（PA）和射頻（RF）部分所產生的“傳輸功耗”，而功率放大器功耗有一半以上作為廢熱而損失。
而隨著從2G到5G不斷演進，舊設備不能淘汰，新設備不斷添加，多網共存，基站耗電量不斷上升。據統計4G時代新增LTE設備後，基站耗電量增加約20%，未來新增5G設備後，必然會進一步增加耗電量。
網絡技術在不斷演進，設備在不斷更新，但基站的製冷系統30多年來幾乎一成不變，還是採用傳統空調，而由於空氣的容積熱容量大約比水小4000倍，與液冷系統相比，傳統的空氣冷卻系統能效太低。
基站需要更先進的製冷系統。
液冷基站的原理是什麼？
諾基亞只是發佈了一個新聞公告，並沒有公佈其液冷基站的原理。
我們只能抱著對技術的探索精神，廣查資料，試著來解讀一下其原理。
根據我們瞭解的情況，諾基亞貝爾實驗室早在幾年前就在研發液冷基站。在2017年的MWC上，諾基亞就曾展示過貝爾實驗室的液冷基站技術。
先睹為快…
但只是目睹了真容，裡面的原理不得而知。
繼續探索…
2015年，諾基亞曾和運營商Orange進行過液冷基站實驗，裡面的一些細節有點意思…
如上圖，該實驗系統主要有熱交換構件、水箱以及水泵等組成一套冷卻循環散熱裝置，用液冷的方式代替基站空調。
由於冷卻液需流經設備的熱源的接熱面，需要對基站設備（比如射頻和功放模塊）進行改造，比如加裝冷卻液流道，以更加靠近熱源，減少冷媒輸送能耗，提升冷卻效率。
液冷技術不只是比空氣冷卻更節省能耗，它還利於二次利用基站排放的廢熱。由於採用液冷技術輸出的熱水溫度約為50-60°C，很多基站都安裝在建築樓上或與建築物相鄰，它可以用於生活熱水供應，甚至供暖，二次應用的價值遠遠高於廢氣。
諾基亞官網就提到，該冷卻基站可回收廢熱，二次應用於公寓大樓的供暖系統。
甚至，我們還看到，有機構正在研究利用液冷基站的熱水回收，通過膜蒸餾技術來對水進行淨化處理。
具體如何實現的，不清楚。總之，液冷基站來了，這確實是一個有趣的好技術。
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