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電路板廠之儲能系統對于5G基站來說有多重要?

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人氣:-發表時間:2020-04-26 09:51【

5G大規模建設已開啟。作為5G基站運行的基礎保障,供電與備電準備好了嗎?

站點的市電容量夠嗎?市電擴容耗時耗力又耗錢吧?

站點儲能系統容量夠嗎?機房已經沒有空間來擴容儲能了吧?

儲能電池屢屢被盜導致基站中斷、維護人員跑斷腿的問題能不能解決?

5G時代的網絡更復雜、能耗更高,又如何精細化管理基站儲能,實現降成本增效?

普通儲能系統行不行?

眾所周知,5G設備的天線通道數量和站點容量大幅提升,導致基站整體功耗上升,5G基站供電與備電需升級擴容。電路板廠發現,作為儲能系統中的關鍵組成部分,傳統鉛酸電池體積大、重量重,有限的機房和站址空間已無法容納這么多蓄電池了。在儲能系統中,用體積更小、重量更輕、能量密度更高、壽命更長、性能更優的鋰電來替代鉛酸已是大勢所趨。

AL  t4519026184766464  儲能系統對于5G基站來說有多重要

但采用普通鋰電來代替鉛酸就能解決問題嗎?

盡管鋰電已廣泛應用于電動車、終端設備等行業,在4G時代,也部分應用于運營商站點儲能系統中。但是,PCB廠認為,5G時代通信基站環境更復雜,要求更嚴苛,僅在儲能系統中采用普通鋰電替代鉛酸已然不夠。

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

其次,傳統基站儲能系統由多個單體電池組成電池組,電池組之間并聯工作,如果電池的內阻、容量不一,在電池充放電的時候會出現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,導致儲能系統在擴容時存量電池需整體替換,無法利舊,從而造成資源浪費嚴重,增加了投資成本。而增加電池合路器實現混搭又會導致CAPEX過高,故障點增多。

偏流過大還會發生過流保護,導致電池組關斷無法供電,為此業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不能滿足通信行業在5G時代的特定需求。

怎么辦?時代呼喚智能儲能系統!

什么是智能儲能系統?

與普通儲能系統不同,智能儲能系統融合了通信技術、電力電子技術、傳感技術、高密技術、高效散熱技術、AI技術、云技術以及鋰電池技術。

面向未來,智能儲能系統具備本地BMS、能源IoT組網、云BMS三層級架構,基于大數據分析及AI算法,通過儲能系統站內協同、站間協同、站網協同,滿足5G時代儲能綜合應用、智能協同、精細管理以及全場景應用的新需求。

針對5G時代對站點儲能的多維需求,華為基于對5G網絡演進趨勢的深刻理解,推出了5G Power智能儲能系統。主要具備以下特征:

(1) 性能更優的基礎鋰電功能

采用業界最高密設計,體積小,重量輕,150Ah容量僅需3.6U,一個機柜就可容納600Ah,可原位替換舊鉛酸電池,免增機柜,解決了電信業長期面臨的站點獲取難、站點租金高、工程進度慢等令人頭痛的問題。

基于傳感、通信、AI和云等技術,可實時檢測和管理電壓、電流、溫度和均衡功能,實現過壓/欠壓、過流和高溫/低溫自動保護和高精度均衡,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。線路板廠發現,即使在極端外部原因導致起火時,智能化的鋰電也可100%自我滅火,滿足通信機房的極致安全的需求。

(2) 站內協同:智能升壓、智能混搭、智能防盜

通過本地BMS與站點子體統間站內協同,可實現儲能系統從單一備電轉向綜合應用、從無協同轉向智能協同,提升投資效率、釋放資產價值。

眾所周知,電流流過電纜和接頭會產生線損和壓降,電纜越長,電纜越細,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設備所需功率,所需電流就越大,會導致壓降越大,供電距離越短,無法滿足一些AAU拉遠場景,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,且會導致桿塔承重超標。

傳統儲能系統電壓本身會隨著電池放電而逐漸下降,甚至會發生電壓驟降現象,這給5G供電穩定性帶來了更大的挑戰。

而智能儲能系統通過與5G電源聯動協同,100Ah 智能鋰電的放電容量相當于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生偏流問題,智能儲能系統可實現不同電池組間及電源智能協同,對電池組間的偏流及環流進行智能調壓限流分攤管理,實現輸出功率無損智能并機。以典型8kW功耗1h備電場景為例,業界普通儲能系統需配置4組 100Ah鉛酸或鋰電池,而智能儲能系統僅需配置2組100Ah智能鋰電池,節省2組電池及1個機柜,從而減少了占地,降低了站點租金。

智能儲能系統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,最大化利舊現有電池,即保護了資產,又降低了5G演進分步投資。

同時,針對電池頻繁被盜的問題,智能儲能系統可通過與電源、網管智能協同,實現在線智能軟件鎖防盜,實現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/站網協同:智能削峰、智能錯峰、全網精細管理

基站站點疊加引入5G設備后會造成外市電引入容量不夠,需對市電進行擴容改造,但市電改造工程往往周期長、成本高。通過智能網管與電網智能協同,智能分析儲能系統狀態,在負載峰值時,智能儲能系統參與負載供電實現“智能削峰”,從而可實現“不改市電”向5G演進,減少投資,加快5G部署。

憑借智能網管與電網智能協同以及智能鋰電的高循環性能,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與網管智能協同,可實現全網儲能系統可視、可管、可控;通過大數據和AI分析預測,可實現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。事實上,全球多數運營商已從呼喚走向行動,正積極部署智能儲能系統。

從呼喚走向行動,全球運營商選擇智能儲能系統

在沙特、阿聯酋等國家,運營商已開始建設5G網絡。與全球任何一家運營商一樣,這些運營商在5G建設上也遇到了市電容量不夠、電池備電不足、站點新增機柜空間受限等問題。為此,這些運營商們采用了華為5G Power 智能儲能系統,無需新增機柜就可平滑擴容5G備電,并通過“智能削峰”和“智能升壓”技術可“不改市電、不改線纜”向5G演進,從而實現了經濟高效、快速地部署5G。

在一些國家,智能儲能系統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%,造成了巨大的經濟損失,也增加了運維成本,自從采用華為5G Power 智能儲能系統后,一旦電池被盜或出現異常,網管側會出現告警,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,連主設備都未能幸免,但清理現場發現,竟然華為智能儲能系統還在。

另一個有趣的案例是葡萄牙電信。在歐盟范圍內,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,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。

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