技術(shù)
導(dǎo)讀:5G大規(guī)模建設(shè)已開(kāi)啟。作為5G基站運(yùn)行的基礎(chǔ)保障,供電與備電準(zhǔn)備好了嗎?
5G大規(guī)模建設(shè)已開(kāi)啟。作為5G基站運(yùn)行的基礎(chǔ)保障,供電與備電準(zhǔn)備好了嗎?
站點(diǎn)的市電容量夠嗎?市電擴(kuò)容耗時(shí)耗力又耗錢(qián)吧?
站點(diǎn)儲(chǔ)能系統(tǒng)容量夠嗎?機(jī)房已經(jīng)沒(méi)有空間來(lái)擴(kuò)容儲(chǔ)能了吧?
儲(chǔ)能電池屢屢被盜導(dǎo)致基站中斷、維護(hù)人員跑斷腿的問(wèn)題能不能解決?
5G時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)更復(fù)雜、能耗更高,又如何精細(xì)化管理基站儲(chǔ)能,實(shí)現(xiàn)降成本增效?
…
普通儲(chǔ)能系統(tǒng)行不行?
眾所周知,5G設(shè)備的天線通道數(shù)量和站點(diǎn)容量大幅提升,導(dǎo)致基站整體功耗上升,5G基站供電與備電需升級(jí)擴(kuò)容。作為儲(chǔ)能系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分,傳統(tǒng)鉛酸電池體積大、重量重,有限的機(jī)房和站址空間已無(wú)法容納這么多蓄電池了。在儲(chǔ)能系統(tǒng)中,用體積更小、重量更輕、能量密度更高、壽命更長(zhǎng)、性能更優(yōu)的鋰電來(lái)替代鉛酸已是大勢(shì)所趨。
但采用普通鋰電來(lái)代替鉛酸就能解決問(wèn)題嗎?
盡管鋰電已廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)、終端設(shè)備等行業(yè),在4G時(shí)代,也部分應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)商站點(diǎn)儲(chǔ)能系統(tǒng)中。但是,5G時(shí)代通信基站環(huán)境更復(fù)雜,要求更嚴(yán)苛,僅在儲(chǔ)能系統(tǒng)中采用普通鋰電替代鉛酸已然不夠。
首先,作為儲(chǔ)能系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分,普通鋰電僅是電芯與結(jié)構(gòu)件的簡(jiǎn)單組合,僅有簡(jiǎn)單備電功能,無(wú)協(xié)同、無(wú)管理或粗管理,會(huì)造成資源浪費(fèi)、演進(jìn)成本高、運(yùn)維困難等問(wèn)題,無(wú)法滿足5G時(shí)代新需求。
其次,傳統(tǒng)基站儲(chǔ)能系統(tǒng)由多個(gè)單體電池組成電池組,電池組之間并聯(lián)工作,如果電池的內(nèi)阻、容量不一,在電池充放電的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)偏流而影響蓄電池使用壽命,為此,一直以來(lái)新舊電池或不同種類電池不能直接混搭使用,導(dǎo)致儲(chǔ)能系統(tǒng)在擴(kuò)容時(shí)存量電池需整體替換,無(wú)法利舊,從而造成資源浪費(fèi)嚴(yán)重,增加了投資成本。而增加電池合路器實(shí)現(xiàn)混搭又會(huì)導(dǎo)致CAPEX過(guò)高,故障點(diǎn)增多。
偏流過(guò)大還會(huì)發(fā)生過(guò)流保護(hù),導(dǎo)致電池組關(guān)斷無(wú)法供電,為此業(yè)界一般通過(guò)增多電池來(lái)防止過(guò)流,但這同樣浪費(fèi)資源,且增加了占地空間。
再則是安全問(wèn)題,站點(diǎn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的防盜可真是讓人傷透了腦筋。
答案顯而易見(jiàn),采用普通鋰電的儲(chǔ)能系統(tǒng)不能滿足通信行業(yè)在5G時(shí)代的特定需求。
怎么辦?
時(shí)代呼喚智能儲(chǔ)能系統(tǒng)
什么是智能儲(chǔ)能系統(tǒng)?
與普通儲(chǔ)能系統(tǒng)不同,智能儲(chǔ)能系統(tǒng)融合了通信技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感技術(shù)、高密技術(shù)、高效散熱技術(shù)、AI技術(shù)、云技術(shù)以及鋰電池技術(shù)。
面向未來(lái),智能儲(chǔ)能系統(tǒng)具備本地BMS、能源IoT組網(wǎng)、云BMS三層級(jí)架構(gòu),基于大數(shù)據(jù)分析及AI算法,通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)站內(nèi)協(xié)同、站間協(xié)同、站網(wǎng)協(xié)同,滿足5G時(shí)代儲(chǔ)能綜合應(yīng)用、智能協(xié)同、精細(xì)管理以及全場(chǎng)景應(yīng)用的新需求。
針對(duì)5G時(shí)代對(duì)站點(diǎn)儲(chǔ)能的多維需求,華為基于對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)趨勢(shì)的深刻理解,推出了5G Power智能儲(chǔ)能系統(tǒng)。主要具備以下特征:
(1) 性能更優(yōu)的基礎(chǔ)鋰電功能
采用業(yè)界最高密設(shè)計(jì),體積小,重量輕,150Ah容量?jī)H需3.6U,一個(gè)機(jī)柜就可容納600Ah,可原位替換舊鉛酸電池,免增機(jī)柜,解決了電信業(yè)長(zhǎng)期面臨的站點(diǎn)獲取難、站點(diǎn)租金高、工程進(jìn)度慢等令人頭痛的問(wèn)題。
基于傳感、通信、AI和云等技術(shù),可實(shí)時(shí)檢測(cè)和管理電壓、電流、溫度和均衡功能,實(shí)現(xiàn)過(guò)壓/欠壓、過(guò)流和高溫/低溫自動(dòng)保護(hù)和高精度均衡,提升了電池使用效率,降低了運(yùn)維成本,也能保證100%使用安全。即使在極端外部原因?qū)е缕鸹饡r(shí),智能化的鋰電也可100%自我滅火,滿足通信機(jī)房的極致安全的需求。
(2) 站內(nèi)協(xié)同:智能升壓、智能混搭、智能防盜
通過(guò)本地BMS與站點(diǎn)子體統(tǒng)間站內(nèi)協(xié)同,可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)從單一備電轉(zhuǎn)向綜合應(yīng)用、從無(wú)協(xié)同轉(zhuǎn)向智能協(xié)同,提升投資效率、釋放資產(chǎn)價(jià)值。
眾所周知,電流流過(guò)電纜和接頭會(huì)產(chǎn)生線損和壓降,電纜越長(zhǎng),電纜越細(xì),電流越大,壓降越大。由于5G AAU功耗增加,若采用原來(lái)的-48V供電,為了滿足AAU設(shè)備所需功率,所需電流就越大,會(huì)導(dǎo)致壓降越大,供電距離越短,無(wú)法滿足一些AAU拉遠(yuǎn)場(chǎng)景,還浪費(fèi)能源。為了解決這個(gè)問(wèn)題,運(yùn)營(yíng)商不得不更換更粗的電源線,但又帶來(lái)了新問(wèn)題——電源線越粗,重量越重,成本越高,且會(huì)導(dǎo)致桿塔承重超標(biāo)。
傳統(tǒng)儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓本身會(huì)隨著電池放電而逐漸下降,甚至?xí)l(fā)生電壓驟降現(xiàn)象,這給5G供電穩(wěn)定性帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。
而智能儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)與5G電源聯(lián)動(dòng)協(xié)同,100Ah 智能鋰電的放電容量相當(dāng)于200Ah普通鋰電或鉛酸電池,支持57V恒壓輸出,無(wú)需使用粗線纜,100%釋放電量,可提升站點(diǎn)供電距離,減少電池投資。
針對(duì)新舊電池或不同種類電池混搭會(huì)產(chǎn)生偏流問(wèn)題,智能儲(chǔ)能系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)不同電池組間及電源智能協(xié)同,對(duì)電池組間的偏流及環(huán)流進(jìn)行智能調(diào)壓限流分?jǐn)偣芾?,?shí)現(xiàn)輸出功率無(wú)損智能并機(jī)。以典型8kW功耗1h備電場(chǎng)景為例,業(yè)界普通儲(chǔ)能系統(tǒng)需配置4組 100Ah鉛酸或鋰電池,而智能儲(chǔ)能系統(tǒng)僅需配置2組100Ah智能鋰電池,節(jié)省2組電池及1個(gè)機(jī)柜,從而減少了占地,降低了站點(diǎn)租金。
智能儲(chǔ)能系統(tǒng)還可自動(dòng)適配不同電池組的電壓,免增合路器與鉛酸電池、新舊鋰電智能混搭,最大化利舊現(xiàn)有電池,即保護(hù)了資產(chǎn),又降低了5G演進(jìn)分步投資。
同時(shí),針對(duì)電池頻繁被盜的問(wèn)題,智能儲(chǔ)能系統(tǒng)可通過(guò)與電源、網(wǎng)管智能協(xié)同,實(shí)現(xiàn)在線智能軟件鎖防盜,實(shí)現(xiàn)離線智能位移鎖防盜及GPS定位追蹤,最小化被盜損失。
(3) 站間/站網(wǎng)協(xié)同:智能削峰、智能錯(cuò)峰、全網(wǎng)精細(xì)管理
基站站點(diǎn)疊加引入5G設(shè)備后會(huì)造成外市電引入容量不夠,需對(duì)市電進(jìn)行擴(kuò)容改造,但市電改造工程往往周期長(zhǎng)、成本高。通過(guò)智能網(wǎng)管與電網(wǎng)智能協(xié)同,智能分析儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài),在負(fù)載峰值時(shí),智能儲(chǔ)能系統(tǒng)參與負(fù)載供電實(shí)現(xiàn)“智能削峰”,從而可實(shí)現(xiàn)“不改市電”向5G演進(jìn),減少投資,加快5G部署。
憑借智能網(wǎng)管與電網(wǎng)智能協(xié)同以及智能鋰電的高循環(huán)性能,還可通過(guò)“智能錯(cuò)峰”在低電價(jià)時(shí)段充電,在高電價(jià)時(shí)段放電,從而節(jié)省電費(fèi),激活電池價(jià)值。
面向未來(lái),通過(guò)能源IoT、搭載智能鋰電的儲(chǔ)能系統(tǒng)與網(wǎng)管智能協(xié)同,可實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)可視、可管、可控;通過(guò)大數(shù)據(jù)和AI分析預(yù)測(cè),可實(shí)現(xiàn)前瞻性運(yùn)維和站間電池資源互補(bǔ),從而降低運(yùn)維成本,減少資源浪費(fèi)。
沒(méi)錯(cuò),光是普通儲(chǔ)能系統(tǒng)已無(wú)法滿足5G時(shí)代的新需求,時(shí)代呼喚搭載智能鋰電的智能儲(chǔ)能系統(tǒng)。事實(shí)上,全球多數(shù)運(yùn)營(yíng)商已從呼喚走向行動(dòng),正積極部署智能儲(chǔ)能系統(tǒng)。
從呼喚走向行動(dòng),全球運(yùn)營(yíng)商選擇智能儲(chǔ)能系統(tǒng)
在沙特、阿聯(lián)酋等國(guó)家,運(yùn)營(yíng)商已開(kāi)始建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)。與全球任何一家運(yùn)營(yíng)商一樣,這些運(yùn)營(yíng)商在5G建設(shè)上也遇到了市電容量不夠、電池備電不足、站點(diǎn)新增機(jī)柜空間受限等問(wèn)題。為此,這些運(yùn)營(yíng)商們采用了華為5G Power 智能儲(chǔ)能系統(tǒng),無(wú)需新增機(jī)柜就可平滑擴(kuò)容5G備電,并通過(guò)“智能削峰”和“智能升壓”技術(shù)可“不改市電、不改線纜”向5G演進(jìn),從而實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)高效、快速地部署5G。
在一些國(guó)家,智能儲(chǔ)能系統(tǒng)還解決了電池頻繁被盜的問(wèn)題。比如巴西TIM的基站站點(diǎn)年平均被盜率為15%,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,也增加了運(yùn)維成本,自從采用華為5G Power 智能儲(chǔ)能系統(tǒng)后,一旦電池被盜或出現(xiàn)異常,網(wǎng)管側(cè)會(huì)出現(xiàn)告警,鋰電會(huì)自動(dòng)鎖死,失去利用價(jià)值,從根因上解決了偷盜問(wèn)題。一位海外同行講了一個(gè)有趣的真實(shí)案例,他們的一個(gè)基站站點(diǎn)被盜賊洗劫一空,連主設(shè)備都未能幸免,但清理現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn),竟然華為智能儲(chǔ)能系統(tǒng)還在。
另一個(gè)有趣的案例是葡萄牙電信。在歐盟范圍內(nèi),考慮國(guó)民購(gòu)買(mǎi)力,葡萄牙是電費(fèi)最貴的國(guó)家,并采用階梯電價(jià)計(jì)費(fèi)。為了減少電費(fèi)支出,葡萄牙電信采用了華為5G Power 智能儲(chǔ)能系統(tǒng),通過(guò)“智能錯(cuò)峰”在市電電價(jià)較高時(shí),自動(dòng)減少市電供電,啟動(dòng)鋰電放電;在市電電價(jià)較低時(shí),利用市電供電并給5G Power 智能儲(chǔ)能系統(tǒng)充電,作為能量緩沖池,從而有效平衡了市電價(jià)差,減少了站點(diǎn)用電費(fèi)用。