2023-12-02
Peng Hua

西门子宏基站嵌入式电源的可靠性与智能化演进

西门子宏基站嵌入式电源的可靠性与智能化演进

各位好,今天我们来聊聊通信基站的“心脏”——嵌入式电源。你可能很少注意到它,但每一次清晰的通话,每一秒流畅的数据传输,都离不开这颗在基站机柜内默默工作的“心脏”稳定供血。随着5G网络的深度覆盖和物联网设备的激增,宏基站的能耗与供电可靠性问题,正从一个技术细节,演变为影响运营商网络质量与运营成本的核心课题。

让我们先看一组现象。传统的宏基站供电,往往依赖于单一的市电接入,配合铅酸蓄电池作为后备。在电网稳定的城市,这或许足够。但一旦市电中断,铅酸电池的续航、循环寿命以及对高温的敏感性,就会成为短板。更不必说在那些电网薄弱甚至无电的偏远地区,基站的稳定运行更是面临巨大挑战。数据显示,一次意外的基站断电,可能导致局部网络瘫痪,其带来的业务中断损失和社会影响,远超过电费本身。这背后,是通信行业对能源“高可靠、高智能、高效率”的迫切需求。

正是在这样的背景下,我们看到像西门子这样的工业巨头,其宏基站嵌入式电源解决方案也在不断演进,更加注重模块化、智能化管理与锂电的融合。其核心理念,是通过高度集成和智能控制,来提升整个供电系统的效率和可靠性。这个思路,与我们海集能在站点能源领域近二十年的探索不谋而合。作为一家从上海起步,专注于新能源储能的高新技术企业,我们自2005年成立以来,就深度聚焦于通信、安防等关键站点的供电难题。我们理解,一个优秀的站点能源方案,绝不能是简单的设备堆砌。

所以,我们的做法是提供“光储柴一体化”的交钥匙解决方案。简单说,就是将光伏、储能电池(通常采用更先进的磷酸铁锂电池)、智能功率转换(PCS)和发电机,通过一个高度集成的大脑——能源管理系统(EMS)进行统一调度。这套系统可以无缝对接包括西门子在内的各类主流嵌入式电源柜,形成智能混合供电。比如,在白天光照好的时候,优先使用光伏发电,给基站供电的同时也为储能电池充电;夜晚或阴天,则由储能电池或市电供电;当遇到长时间阴雨且市电中断的极端情况,系统会自动启动柴油发电机,并确保切换过程基站设备不断电。

我来分享一个具体的案例。在东南亚某国的海岛地区,一家大型通信运营商需要为新建的5G宏基站供电,但当地电网极不稳定,且燃油运输成本高昂。如果采用传统纯柴油发电机方案,运营和维护成本将难以承受。我们的团队为其定制了一套以光伏和储能为主、柴油发电机作为终极备份的方案。该方案核心包括:

  • 一套与基站设备共柜安装的智能锂电储能系统(站点电池柜),直接与基站原有的嵌入式电源系统协同工作。
  • 在基站铁塔和机房顶部安装光伏板。
  • 一套集成了智能EMS的混合能源控制柜。

实施后,数据显示,该基站的柴油消耗降低了超过85%,年均停电次数从数十次降至接近于零。更重要的是,这套系统通过云平台实现了远程智能运维,电池健康状态、光伏发电量、能耗数据一目了然,大大减轻了运维人员上岛的频率和压力。这个案例生动说明,现代站点能源管理,已经从“保障不断电”的1.0时代,进入了“追求最优经济性与碳减排”的2.0时代。

那么,这对西门子宏基站嵌入式电源意味着什么呢?意味着它的价值可以得到更大的延伸。它不再是一个孤立的供电单元,而是成为了一个智能微电网的能量接收和调节节点。它的模块化设计为扩容和接入新能源提供了便利,它的智能接口为与更高层的能源管理系统对话创造了条件。未来的基站,很可能是一个集通信、计算、储能、光伏发电于一体的多功能综合能源站点。

海集能在江苏南通和连云港布局的两大生产基地,正是为了应对这种标准化与定制化并存的需求。连云港基地大规模生产标准化储能产品,而南通基地则专注于为类似上述海岛基站的复杂场景,量身定制一体化系统。我们从电芯选型、PCS设计、系统集成到最后的智能运维,形成全产业链闭环,确保每一个交付的项目,都是一个真正可靠、高效、绿色的“能源堡垒”。

说到这里,我想提一个更深层的见解。通信网络的扩张,尤其是向偏远地区的延伸,本质上是一种普遍服务,它关乎社会公平与发展。而稳定、经济的能源供给,是这项服务得以实现的物理基石。因此,提升基站电源的智能化与绿色化水平,不仅仅是一项技术或商业决策,更肩负着一份社会责任。它让更广泛的地区能够接入数字世界,同时减少对传统化石能源的依赖和环境影响。

所以,当您下次再评估基站电源方案时,或许可以思考这样一个问题:我们选择的,是仅仅满足当下需求的“保险丝”,还是一个能够面向未来演进、兼具韧性、经济性与环境友好性的“能源中枢”?在能源转型的浪潮下,后者或许才是通往可持续网络建设的必由之路。您认为,在您所处的市场,实现这一目标面临的最大挑战又是什么呢?

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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