2023-09-18
Peng Hua

电池储能如何为通信基站备电时长提供可靠保障

电池储能如何为通信基站备电时长提供可靠保障

在通信行业,基站的供电可靠性是网络生命线。当市电中断,备用电源系统能支撑多久,直接决定了网络服务的连续性。这背后,是一个关于能源、技术和系统设计的复杂课题。让我们从一次常见的电网波动说起。

上个月,华东地区一次区域性电网故障,导致超过300个通信基站市电中断。根据行业报告,传统铅酸电池备电系统在类似事件中,平均只能维持4-6小时的供电,部分负载较高的基站甚至不足3小时。而配备了新型智能锂电储能系统的站点,备电时长普遍达到了8-12小时,有些甚至更长。这不仅仅是电池容量的差异,更是整个能源管理理念的升级。从简单的“有电备用”到“智能保供”,基站备电系统正在经历一场深刻的变革。

现代化通信基站储能系统示意图

备电时长的核心:不仅仅是电池容量

很多人认为,备电时长只是电池容量除以负载功率的简单计算。实际上,这忽略了几个关键变量。环境温度对电池实际可用容量的影响,电池管理系统(BMS)的能耗,以及PCS(储能变流器)的转换效率,都直接决定了最终的有效备电时间。在零下10度的环境里,未经热管理的电池组,其可用容量可能比标称值下降30%以上。这意味着,理论上8小时的备电,在实际恶劣条件下可能只剩5个多小时。

这正是我们海集能在站点能源领域深耕近二十年的切入点。我们意识到,真正的挑战在于提供一套能在各种极端环境下都稳定发挥性能的一体化解决方案。我们的工程师团队,从电芯选型开始,就特别关注宽温域性能;在系统集成阶段,通过智能热管理策略,将电池的工作温度始终维持在最佳窗口;最后,通过高效的电力电子转换和智能化的能源调度算法,最大化每一度电的效用。这种全链条的掌控,使得我们的站点储能产品,无论是在非洲的酷热沙漠,还是在北欧的寒冷冬季,都能提供稳定、可预期的备电时长。

一个具体的实践:从理论到现场

去年,我们在东南亚某群岛国家的通信网络升级项目中,遇到了典型的挑战。该地区电网薄弱,停电频繁且时长不定,对基站备电提出了极高要求。客户的核心诉求是:在有限的站点空间内,将关键基站的备电时长从平均6小时提升到10小时以上。

我们提供的方案并非简单地堆叠电池。首先,我们分析了该地区的历史停电数据(来自当地电力公司公开报告),发现停电时长超过8小时的占比约为15%。基于此,我们为不同等级的重要站点配置了差异化的备电策略。对于核心枢纽站,我们部署了“光伏+储能”的一体化能源柜。光伏不仅能在白天补充供电,延长电池寿命,更重要的是,在长时间停电时,它能持续为储能系统“续命”,理论上可以实现无限备电时长——只要太阳照常升起。

最终,该项目部署的150套站点能源解决方案,在后续半年的实际运行中,成功将目标站点的平均有效备电时长提升至14小时,并且通过光伏发电,降低了约25%的柴油发电机使用频率。这个案例生动地说明,延长备电时长,是一个系统工程,需要结合当地资源、智能管理和可靠的产品。

海岛通信基站光储一体化解决方案实景图

超越“时长”:可靠性、成本与可持续性的平衡

当我们谈论备电时长时,其深层含义是“在需要的时候有电可用”。这引出了更深层次的思考:如何以更优的总体拥有成本(TCO),实现更高的供电可靠性,并兼顾环境友好?

传统的思路是增加电池配置,但这会带来空间、承重、初期投资和运维成本的显著上升。更聪明的做法,是引入“源-网-荷-储”协同的智慧能源管理系统。比如,我们的智能站点能源柜,可以实时监测市电质量、电池状态和负载情况。在市电不稳定但未中断时,系统可以提前介入,平滑供电波动;在电池供电期间,系统可以根据负载优先级进行智能调度,确保核心设备供电,从而在电池总量不变的情况下,有效延长关键业务的备电时间。

这背后,是海集能作为数字能源解决方案服务商的理念体现。我们提供的不仅仅是硬件产品,更是一套包含智能运维和能效优化的服务。我们位于南通和连云港的两大生产基地,确保了从定制化到标准化产品的快速交付,而全产业链的整合能力,让我们能对每一个环节的性能和成本进行精细打磨。

面向未来的思考

随着5G的深入部署和万物互联时代的到来,通信站点的密度和功耗都在增长。同时,全球范围内的能源转型和碳减排目标,也对通信基础设施的绿色化提出了明确要求。未来的基站备电系统,必然会更加智能化、网络化和清洁化。

我们是否可以设想这样一个场景:一个区域的基站储能系统,通过虚拟电厂(VPP)技术聚合起来,既能在电网故障时作为备用电源,也能在电网正常时参与需求侧响应,为电网提供调峰调频服务,从而为运营商创造新的收益?这或许是将“备电时长”这个成本中心,转化为价值创造节点的关键一步。

那么,对于您所在的网络,在规划下一代的站点能源设施时,除了备电时长这个硬指标,您是否已经开始评估系统的智能化水平、全生命周期成本,以及它为未来电网互动所预留的潜力?

作者简介

Peng Hua———专注通信站点能源与光伏储能领域。
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汇珏科技集团创立于 2002 年,以通信设备制造与储能系统集成为核心业务。旗下子公司海集能新能源成立于 2005 年,专注数字能源解决方案、站点能源产品及 EPC 服务,主营基站储能、储能电池等,广泛应用于工商业、户用、微电网及通信基站等场景。

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