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5G基站 智能储能系统是关键

北极星储能网  来源:网优雇佣军    2020/4/23 10:14:51  我要投稿  

北极星储能网讯:5G大规模建设已开启。作为5G基站运行的基础保障,供电与备电准备好了吗?

站点的市电容量够吗?市电扩容耗时耗力又耗钱吧?

站点储能系统容量够吗?机房已经没有空间来扩容储能了吧?

储能电池屡屡被盗导致基站中断、维护人员跑断腿的问题能不能解决?

5G时代的网络更复杂、能耗更高,又如何精细化管理基站储能,实现降成本增效?

本文来源:微信公众号 网优雇佣军 ID:hr_opt 

普通储能系统行不行?

众所周知,5G设备的天线通道数量和站点容量大幅提升,导致基站整体功耗上升,5G基站供电与备电需升级扩容。作为储能系统中的关键组成部分,传统铅酸电池体积大、重量重,有限的机房和站址空间已无法容纳这么多蓄电池了。在储能系统中,用体积更小、重量更轻、能量密度更高、寿命更长、性能更优的锂电来替代铅酸已是大势所趋。

但采用普通锂电来代替铅酸就能解决问题吗?

尽管锂电已广泛应用于电动车、终端设备等行业,在4G时代,也部分应用于运营商站点储能系统中。但是,5G时代通信基站环境更复杂,要求更严苛,仅在储能系统中采用普通锂电替代铅酸已然不够。

首先,作为储能系统中的关键组成部分,普通锂电仅是电芯与结构件的简单组合,仅有简单备电功能,无协同、无管理或粗管理,会造成资源浪费、演进成本高、运维困难等问题,无法满足5G时代新需求。

其次,传统基站储能系统由多个单体电池组成电池组,电池组之间并联工作,如果电池的内阻、容量不一,在电池充放电的时候会出现偏流而影响蓄电池使用寿命,为此,一直以来新旧电池或不同种类电池不能直接混搭使用,导致储能系统在扩容时存量电池需整体替换,无法利旧,从而造成资源浪费严重,增加了投资成本。而增加电池合路器实现混搭又会导致CAPEX过高,故障点增多。

偏流过大还会发生过流保护,导致电池组关断无法供电,为此业界一般通过增多电池来防止过流,但这同样浪费资源,且增加了占地空间。

再则是安全问题,站点储能系统的防盗可真是让人伤透了脑筋。

答案显而易见,采用普通锂电的储能系统不能满足通信行业在5G时代的特定需求。

怎么办?

时代呼唤智能储能系统

什么是智能储能系统?

与普通储能系统不同,智能储能系统融合了通信技术、电力电子技术、传感技术、高密技术、高效散热技术、AI技术、云技术以及锂电池技术。

面向未来,智能储能系统具备本地BMS、能源IoT组网、云BMS三层级架构,基于大数据分析及AI算法,通过储能系统站内协同、站间协同、站网协同,满足5G时代储能综合应用、智能协同、精细管理以及全场景应用的新需求。

针对5G时代对站点储能的多维需求,华为基于对5G网络演进趋势的深刻理解,推出了5G Power智能储能系统。主要具备以下特征:

•性能更优的基础锂电功能

采用业界最高密设计,体积小,重量轻,150Ah容量仅需3.6U,一个机柜就可容纳600Ah,可原位替换旧铅酸电池,免增机柜,解决了电信业长期面临的站点获取难、站点租金高、工程进度慢等令人头痛的问题。

基于传感、通信、AI和云等技术,可实时检测和管理电压、电流、温度和均衡功能,实现过压/欠压、过流和高温/低温自动保护和高精度均衡,提升了电池使用效率,降低了运维成本,也能保证100%使用安全。即使在极端外部原因导致起火时,智能化的锂电也可100%自我灭火,满足通信机房的极致安全的需求。

•站内协同:智能升压、智能混搭、智能防盗

通过本地BMS与站点子体统间站内协同,可实现储能系统从单一备电转向综合应用、从无协同转向智能协同,提升投资效率、释放资产价值。

众所周知,电流流过电缆和接头会产生线损和压降,电缆越长,电缆越细,电流越大,压降越大。由于5G AAU功耗增加,若采用原来的-48V供电,为了满足AAU设备所需功率,所需电流就越大,会导致压降越大,供电距离越短,无法满足一些AAU拉远场景,还浪费能源。为了解决这个问题,运营商不得不更换更粗的电源线,但又带来了新问题——电源线越粗,重量越重,成本越高,且会导致杆塔承重超标。

传统储能系统电压本身会随着电池放电而逐渐下降,甚至会发生电压骤降现象,这给5G供电稳定性带来了更大的挑战。

而智能储能系统通过与5G电源联动协同,100Ah 智能锂电的放电容量相当于200Ah普通锂电或铅酸电池,支持57V恒压输出,无需使用粗线缆,100%释放电量,可提升站点供电距离,减少电池投资。

针对新旧电池或不同种类电池混搭会产生偏流问题,智能储能系统可实现不同电池组间及电源智能协同,对电池组间的偏流及环流进行智能调压限流分摊管理,实现输出功率无损智能并机。以典型8kW功耗1h备电场景为例,业界普通储能系统需配置4组 100Ah铅酸或锂电池,而智能储能系统仅需配置2组100Ah智能锂电池,节省2组电池及1个机柜,从而减少了占地,降低了站点租金。

智能储能系统还可自动适配不同电池组的电压,免增合路器与铅酸电池、新旧锂电智能混搭,最大化利旧现有电池,即保护了资产,又降低了5G演进分步投资。

同时,针对电池频繁被盗的问题,智能储能系统可通过与电源、网管智能协同,实现在线智能软件锁防盗,实现离线智能位移锁防盗及GPS定位追踪,最小化被盗损失。

•站间/站网协同:智能削峰、智能错峰、全网精细管理

基站站点叠加引入5G设备后会造成外市电引入容量不够,需对市电进行扩容改造,但市电改造工程往往周期长、成本高。通过智能网管与电网智能协同,智能分析储能系统状态,在负载峰值时,智能储能系统参与负载供电实现“智能削峰”,从而可实现“不改市电”向5G演进,减少投资,加快5G部署。

凭借智能网管与电网智能协同以及智能锂电的高循环性能,还可通过“智能错峰”在低电价时段充电,在高电价时段放电,从而节省电费,激活电池价值。

面向未来,通过能源IoT、搭载智能锂电的储能系统与网管智能协同,可实现全网储能系统可视、可管、可控;通过大数据和AI分析预测,可实现前瞻性运维和站间电池资源互补,从而降低运维成本,减少资源浪费。

没错,光是普通储能系统已无法满足5G时代的新需求,时代呼唤搭载智能锂电的智能储能系统。事实上,全球多数运营商已从呼唤走向行动,正积极部署智能储能系统。

从呼唤走向行动,全球运营商选择智能储能系统

在沙特、阿联酋等国家,运营商已开始建设5G网络。与全球任何一家运营商一样,这些运营商在5G建设上也遇到了市电容量不够、电池备电不足、站点新增机柜空间受限等问题。为此,这些运营商们采用了华为5G Power 智能储能系统,无需新增机柜就可平滑扩容5G备电,并通过“智能削峰”和“智能升压”技术可“不改市电、不改线缆”向5G演进,从而实现了经济高效、快速地部署5G。

在一些国家,智能储能系统还解决了电池频繁被盗的问题。比如巴西TIM的基站站点年平均被盗率为15%,造成了巨大的经济损失,也增加了运维成本,自从采用华为5G Power 智能储能系统后,一旦电池被盗或出现异常,网管侧会出现告警,锂电会自动锁死,失去利用价值,从根因上解决了偷盗问题。一位海外同行讲了一个有趣的真实案例,他们的一个基站站点被盗贼洗劫一空,连主设备都未能幸免,但清理现场发现,竟然华为智能储能系统还在。

另一个有趣的案例是葡萄牙电信。在欧盟范围内,考虑国民购买力,葡萄牙是电费最贵的国家,并采用阶梯电价计费。为了减少电费支出,葡萄牙电信采用了华为5G Power 智能储能系统,通过“智能错峰”在市电电价较高时,自动减少市电供电,启动锂电放电;在市电电价较低时,利用市电供电并给5G Power 智能储能系统充电,作为能量缓冲池,从而有效平衡了市电价差,减少了站点用电费用。


原标题:5G基站,智能储能系统是关键

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