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5G基站,智能儲能系統(tǒng)是關(guān)鍵

2020-04-24 09:15 網(wǎng)優(yōu)雇傭軍
關(guān)鍵詞:5G基站智能儲能

導(dǎo)讀:5G大規(guī)模建設(shè)已開啟。作為5G基站運行的基礎(chǔ)保障,供電與備電準(zhǔn)備好了嗎?

5G大規(guī)模建設(shè)已開啟。作為5G基站運行的基礎(chǔ)保障,供電與備電準(zhǔn)備好了嗎?

站點的市電容量夠嗎?市電擴(kuò)容耗時耗力又耗錢吧?

站點儲能系統(tǒng)容量夠嗎?機(jī)房已經(jīng)沒有空間來擴(kuò)容儲能了吧?

儲能電池屢屢被盜導(dǎo)致基站中斷、維護(hù)人員跑斷腿的問題能不能解決?

5G時代的網(wǎng)絡(luò)更復(fù)雜、能耗更高,又如何精細(xì)化管理基站儲能,實現(xiàn)降成本增效?

普通儲能系統(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擴(kuò)容。作為儲能系統(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)房和站址空間已無法容納這么多蓄電池了。在儲能系統(tǒng)中,用體積更小、重量更輕、能量密度更高、壽命更長、性能更優(yōu)的鋰電來替代鉛酸已是大勢所趨。

但采用普通鋰電來代替鉛酸就能解決問題嗎?

盡管鋰電已廣泛應(yīng)用于電動車、終端設(shè)備等行業(yè),在4G時代,也部分應(yīng)用于運營商站點儲能系統(tǒng)中。但是,5G時代通信基站環(huán)境更復(fù)雜,要求更嚴(yán)苛,僅在儲能系統(tǒng)中采用普通鋰電替代鉛酸已然不夠。

首先,作為儲能系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分,普通鋰電僅是電芯與結(jié)構(gòu)件的簡單組合,僅有簡單備電功能,無協(xié)同、無管理或粗管理,會造成資源浪費、演進(jìn)成本高、運維困難等問題,無法滿足5G時代新需求。

其次,傳統(tǒng)基站儲能系統(tǒng)由多個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,在電池充放電的時候會出現(xiàn)偏流而影響蓄電池使用壽命,為此,一直以來新舊電池或不同種類電池不能直接混搭使用,導(dǎo)致儲能系統(tǒng)在擴(kuò)容時存量電池需整體替換,無法利舊,從而造成資源浪費嚴(yán)重,增加了投資成本。而增加電池合路器實現(xiàn)混搭又會導(dǎo)致CAPEX過高,故障點增多。

偏流過大還會發(fā)生過流保護(hù),導(dǎo)致電池組關(guān)斷無法供電,為此業(yè)界一般通過增多電池來防止過流,但這同樣浪費資源,且增加了占地空間。

再則是安全問題,站點儲能系統(tǒng)的防盜可真是讓人傷透了腦筋。

答案顯而易見,采用普通鋰電的儲能系統(tǒng)不能滿足通信行業(yè)在5G時代的特定需求。

怎么辦?

時代呼喚智能儲能系統(tǒng)

什么是智能儲能系統(tǒng)?

與普通儲能系統(tǒng)不同,智能儲能系統(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,智能儲能系統(tǒng)具備本地BMS、能源IoT組網(wǎng)、云BMS三層級架構(gòu),基于大數(shù)據(jù)分析及AI算法,通過儲能系統(tǒng)站內(nèi)協(xié)同、站間協(xié)同、站網(wǎng)協(xié)同,滿足5G時代儲能綜合應(yīng)用、智能協(xié)同、精細(xì)管理以及全場景應(yīng)用的新需求。

針對5G時代對站點儲能的多維需求,華為基于對5G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)趨勢的深刻理解,推出了5G Power智能儲能系統(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,體積小,重量輕,150Ah容量僅需3.6U,一個機(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)長期面臨的站點獲取難、站點租金高、工程進(jìn)度慢等令人頭痛的問題。

基于傳感、通信、AI和云等技術(shù),可實時檢測和管理電壓、電流、溫度和均衡功能,實現(xiàn)過壓/欠壓、過流和高溫/低溫自動保護(hù)和高精度均衡,提升了電池使用效率,降低了運維成本,也能保證100%使用安全。即使在極端外部原因?qū)е缕鸹饡r,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

通過本地BMS與站點子體統(tǒng)間站內(nèi)協(xié)同,可實現(xiàn)儲能系統(tǒng)從單一備電轉(zhuǎn)向綜合應(yīng)用、從無協(xié)同轉(zhuǎn)向智能協(xié)同,提升投資效率、釋放資產(chǎn)價值。

眾所周知,電流流過電纜和接頭會產(chǎn)生線損和壓降,電纜越長,電纜越細(xì),電流越大,壓降越大。由于5G AAU功耗增加,若采用原來的-48V供電,為了滿足AAU設(shè)備所需功率,所需電流就越大,會導(dǎo)致壓降越大,供電距離越短,無法滿足一些AAU拉遠(yuǎn)場景,還浪費能源。為了解決這個問題,運營商不得不更換更粗的電源線,但又帶來了新問題——電源線越粗,重量越重,成本越高,且會導(dǎo)致桿塔承重超標(biāo)。

傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)電壓本身會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)定性帶來了更大的挑戰(zhàn)。

而智能儲能系統(tǒng)通過與5G電源聯(lián)動協(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,無需使用粗線纜,100%釋放電量,可提升站點供電距離,減少電池投資。

針對新舊電池或不同種類電池混搭會產(chǎn)生偏流問題,智能儲能系統(tǒng)可實現(xiàn)不同電池組間及電源智能協(xié)同,對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?,實現(xiàn)輸出功率無損智能并機(jī)。以典型8kW功耗1h備電場景為例,業(yè)界普通儲能系統(tǒng)需配置4組 100Ah鉛酸或鋰電池,而智能儲能系統(tǒng)僅需配置2組100Ah智能鋰電池,節(jié)省2組電池及1個機(jī)柜,從而減少了占地,降低了站點租金。

智能儲能系統(tǒng)還可自動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,針對電池頻繁被盜的問題,智能儲能系統(tǒng)可通過與電源、網(wǎng)管智能協(xié)同,實現(xiàn)在線智能軟件鎖防盜,實現(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、智能錯峰、全網(wǎng)精細(xì)管理

基站站點疊加引入5G設(shè)備后會造成外市電引入容量不夠,需對市電進(jìn)行擴(kuò)容改造,但市電改造工程往往周期長、成本高。通過智能網(wǎng)管與電網(wǎng)智能協(xié)同,智能分析儲能系統(tǒng)狀態(tài),在負(fù)載峰值時,智能儲能系統(tǒng)參與負(fù)載供電實現(xiàn)“智能削峰”,從而可實現(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“智能錯峰”在低電價時段充電,在高電價時段放電,從而節(jié)省電費,激活電池價值。

面向未來,通過能源IoT、搭載智能鋰電的儲能系統(tǒng)與網(wǎng)管智能協(xié)同,可實現(xiàn)全網(wǎng)儲能系統(tǒng)可視、可管、可控;通過大數(shù)據(jù)和AI分析預(yù)測,可實現(xiàn)前瞻性運維和站間電池資源互補,從而降低運維成本,減少資源浪費。

沒錯,光是普通儲能系統(tǒng)已無法滿足5G時代的新需求,時代呼喚搭載智能鋰電的智能儲能系統(tǒng)。事實上,全球多數(shù)運營商已從呼喚走向行動,正積極部署智能儲能系統(tǒng)。

從呼喚走向行動,全球運營商選擇智能儲能系統(tǒng)

在沙特、阿聯(lián)酋等國家,運營商已開始建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)。與全球任何一家運營商一樣,這些運營商在5G建設(shè)上也遇到了市電容量不夠、電池備電不足、站點新增機(jī)柜空間受限等問題。為此,這些運營商們采用了華為5G Power 智能儲能系統(tǒng),無需新增機(jī)柜就可平滑擴(kuò)容5G備電,并通過“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),從而實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)高效、快速地部署5G。

在一些國家,智能儲能系統(tǒng)還解決了電池頻繁被盜的問題。比如巴西TIM的基站站點年平均被盜率為15%,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,也增加了運維成本,自從采用華為5G Power 智能儲能系統(tǒng)后,一旦電池被盜或出現(xiàn)異常,網(wǎng)管側(cè)會出現(xiàn)告警,鋰電會自動鎖死,失去利用價值,從根因上解決了偷盜問題。一位海外同行講了一個有趣的真實案例,他們的一個基站站點被盜賊洗劫一空,連主設(shè)備都未能幸免,但清理現(xiàn)場發(fā)現(xiàn),竟然華為智能儲能系統(tǒng)還在。

另一個有趣的案例是葡萄牙電信。在歐盟范圍內(nèi),考慮國民購買力,葡萄牙是電費最貴的國家,并采用階梯電價計費。為了減少電費支出,葡萄牙電信采用了華為5G Power 智能儲能系統(tǒng),通過“智能錯峰”在市電電價較高時,自動減少市電供電,啟動鋰電放電;在市電電價較低時,利用市電供電并給5G Power 智能儲能系統(tǒng)充電,作為能量緩沖池,從而有效平衡了市電價差,減少了站點用電費用。