Ці патрэбныя назапашвальнікі энергіі для базавых станцый тэлекамунікацый?

У эксплуатацыі тэлекамунікацыйных сетак стабільнасць базавых станцый непасрэдна звязана з надзейнасцю іх электразабеспячэння. Для большасці сцэнарыяў разгортвання наладжванне сістэмы назапашвання энергіі (ESS) больш не з'яўляецца неабавязковым абнаўленнем — гэта адзін з ключавых фактараў, якія вызначаюць, ці можа аб'ект працаваць стабільна.

Неабходнасць назапашвання энергіі ў базавых станцыях можна прааналізаваць з трох бакоў: інжынерная логіка, структура выдаткаў і кіраванне аперацыямі.

1. Якія тэлекамунікацыйныя аб'екты павінны мець назапашвальнікі энергіі?

Розныя тыпы тэлекамунікацыйных аб'ектаў маюць розную ступень залежнасці ад назапашвання энергіі. На практыцы наступныя сцэнарыі па сутнасці неаддзельныя ад СЭ:

1. Аддаленыя або аўтаномныя сайты

У горных раёнах, на астравах, у пустынях і іншых аддаленых рэгіёнах электрасетка альбо недаступная, альбо вельмі ненадзейная, што робіць аб'екты залежнымі ад дызельных генератараў.

Праблемы наступныя:

• Высокія выдаткі на транспарціроўку дызельнага паліва
• Працяглыя цыклы папаўнення запасаў
• Вялікая залежнасць ад ручной працы для эксплуатацыі і тэхнічнага абслугоўвання

У такіх умовах СЭС становіцца асноўнай энергетычнай асновай аб'екта — звычайна ў спалучэнні з сонечнай або ветравой энергіяй утвараецца гібрыдная сістэма фотаэлектрычных элементаў + назапашвання энергіі + дызельнае паліва або ветравой + сонечнай энергіі + назапашвання энергіі. Без назапашвання энергіі бесперапынная праца на такіх аб'ектах практычна немагчымая.

2. Нестабільныя вобласці сеткі

У некаторых рэгіёнах, якія развіваюцца, або ў раёнах са слабой энергаінфраструктурай частыя адключэнні і вялікія ваганні напружання з'яўляюцца звычайнай з'явай.

У такіх сітуацыях:

• Рызыка страты электраэнергіі базавай станцыі высокая
• Павялічваецца частата перапыненняў у сетцы
• Абавязацельствы па SLA цяжка выканаць

ESS можа пераключыцца на рэзервовае сілкаванне за мілісекунду, прадухіляючы перапынкі сувязі, што робіць яго крытычна важным кампанентам для падтрымання стабільнасці сеткі.

3. Высокі кошт электраэнергіі або рэгіёны з розніцай у цэнах на пікавыя і далінскія тэмпературы

У раёнах з высокімі тарыфамі на камерцыйную электраэнергію выдаткі на электраэнергію складаюць значную долю эксплуатацыйных выдаткаў аб'екта. Сістэма энергазабеспячэння можа знізіць гэтыя выдаткі за кошт:

• Зніжэнне пікаў і запаўненне западзін (зарадка ў перыяды нізкай хуткасці, разрадка ў перыяды высокай хуткасці)
• Аптымізацыя профілю спажывання энергіі

Гэта дазваляе зэканоміць электраэнергію на 20–40 %. У такіх выпадках назапашванне энергіі з'яўляецца не толькі мерай надзейнасці, але і ключавым інструментам для зніжэння эксплуатацыйных выдаткаў.

4. Базавыя станцыі 5G з высокай нагрузкай

Базавыя станцыі 5G звычайна спажываюць 3-6 кВт або больш, што прад'яўляе больш жорсткія патрабаванні да бесперапыннасці электрасілкавання. ESS выконвае наступныя ролі:

• Згладжванне ваганняў нагрузкі
• Буферызацыя імгненных скокаў напружання
• Прадухіленне анамальных адключэнняў абсталявання

Яго можна разглядаць як «буферны пласт» у энергасістэме.

1. Чаму ESS ператварылася з «рэзервовага крыніцы харчавання» ў «базавую сістэму»?

У мінулым пад назапашваннем энергіі звычайна разумелі проста «падтрыманне святла ўключаным падчас адключэння электрычнасці». Такое ўспрыманне больш не адпавядае сучасным тэлекамунікацыйным сеткам.

1. Ад рэзервовага харчавання да цэнтра дыспетчарскай службы энергіі

Сучасная СЭС не толькі забяспечвае рэзервовае электразабеспячэнне, але і ўдзельнічае ў дыспетчарскім размеркаванні энергіі, у тым ліку ў назапашванні энергіі, рэгуляванні магутнасці і стабілізацыі напружання. Па сутнасці, яна стала «дыспетчарскім вузлом» тэлекамунікацыйнай энергасістэмы.

2. Аднаўляльныя крыніцы энергіі не могуць працаваць без захоўвання энергіі

Пасля інтэграцыі аднаўляльных крыніц энергіі, такіх як сонечная і ветравая, выпрацоўка электраэнергіі становіцца перарывістай: выпрацоўка дасягае пікаў удзень, але спыняецца ўначы, а змены надвор'я ўплываюць на выпрацоўку. Без энергасістэмы (ЭС) выпрацаваную энергію немагчыма надзейна выкарыстоўваць. Таму назапашванне энергіі з'яўляецца неабходнай умовай для інтэграцыі аднаўляльных крыніц энергіі на тэлекамунікацыйных аб'ектах.

3. ESS непасрэдна ўплывае на эксплуатацыйныя выдаткі

Доўгатэрміновыя выдаткі тэлекамунікацыйнага аб'екта ў асноўным ўключаюць рахункі за электрычнасць, выдаткі на дызельнае паліва (у аддаленых раёнах) і выдаткі на эксплуатацыю і абслугоўванне. СЭС можа адначасова вырашыць усе тры праблемы:

• Паменшыць рахункі за электраэнергію
• Зніжэнне спажывання дызельнага паліва
• Меншая частата ручной праверкі

III. Ці з'яўляецца разгортванне сістэм захоўвання энергіі эканамічна выгадным?

Возьмем у якасці прыкладу тыповы сайт тэлекамунікацыйнай кампаніі:

Базавыя параметры: спажываная магутнасць 5 кВт, гадавое спажыванне ~43 800 кВт·г, тарыф на электраэнергію 0.8 юаня/кВт·г, гадавы рахунак за электраэнергію ~35 000 юаняў.

Пры ўкараненні сістэмы павышэння энергаэфектыўнасці (ESS) (у спалучэнні з рэжымам пікавай нагрузкі або базавай сонечнай энергіяй): узровень эканоміі 20–40%, гадавая эканомія прыблізна 7–14 000 юаняў.

Тэрмін акупнасці: прыблізна 3-5 гадоў. Тэрмін службы базавай станцыі: 8-10+ гадоў. У доўгатэрміновай перспектыве, назапашванне энергіі — гэта інвестыцыя, якая прыносіць карысць, а не чыстыя выдаткі.

1. «Схаваная каштоўнасць», якую часта ігнаруюць
2. Пазбяганне страт з-за прастою сайта

Перабоі ў сувязі могуць прывесці да скаргаў карыстальнікаў, штрафаў па пагадненнях аб узроўні абслугоўвання і шкоды для брэнда — страт, якія часта перавышаюць самі выдаткі на электраэнергію.

2. Уключэнне інтэлектуальнага кіравання і абслугоўвання

Інтэграваная з сістэмай кіравання энергіяй (EMS), ESS дазваляе дыстанцыйны маніторынг, аўтаматызаванае дыспетчарства і ранняе папярэджанне аб няспраўнасцей. Эксплуатацыйнае абслугоўванне пераходзіць ад ручных праверак да сістэмнага кіравання, што значна зніжае выдаткі на працоўную сілу.

3. Падтрымка будучых энергетычных архітэктур

Па меры развіцця энергетычнага ландшафту тэлекамунікацыйныя аб'екты могуць удзельнічаць у віртуальных электрастанцыях (ВЭС), размеркаваным дыспетчарстве энергіі і гандлі электраэнергіяй. Без захоўвання энергіі ўдзел у гэтых новых энергетычных мадэлях немагчымы.

1. Ці заўсёды большы памер лепш для захоўвання энергіі?

Адказ — не — магутнасць ESS павінна адпавядаць канкрэтнаму сцэнару:

• Гарадскія аб'екты: маламагутныя энергасістэмы, арыентаваныя на рэзервовае электразабеспячэнне і скарачэнне пікавых нагрузак
• Прыгарадныя або слабаразвітыя энергасістэмы: СЭС сярэдняй магутнасці, паляпшэнне стабільнасці паставак
• Аддаленыя або аўтаномныя аб'екты: Вялікамагутныя СЭ (4-24 гадзіны) у спалучэнні з сонечнымі або дызельнымі сістэмамі
• Экстрэмальныя ўмовы (выспы, пустыні): інтэграваныя сістэмы фотаэлектрычных батарэй + назапашвання энергіі + дызельнага паліва, з энергасістэмай у якасці асноўнай крыніцы энергіі

1. Трансфармацыя тэлекамунікацыйных энергетычных сістэм у працэсе
2. Ад «Спажывання ўлады» да «Кіравання ўладай»

Электрычнасць — гэта ўжо не проста спажываны рэсурс, а дыспетчарскі і аптымізаваны сістэмны актыў.

2. Ад паставак з адной крыніцы да шматэнергетычнай дапаўняльнасці

Традыцыйная мадэль: электраэнергія з сеткі + дызельнае паліва. Новая мадэль: сонечная энергія + назапашванне энергіі + сетка + дызельнае паліва. Кааператыўная праца з некалькіх крыніц павышае агульную эфектыўнасць.

3. Ад цэнтра выдаткаў да энергетычнага актыву

У будучыні назапашванне энергіі не толькі знізіць выдаткі, але і можа прынесці прыбытак.

VII. Заключэнне

З інжынернага і эксплуатацыйнага пункту гледжання, пытанне для большасці тэлекамунікацыйных аб'ектаў заключаецца не ў тым, ці варта разгортваць сістэмы захоўвання энергіі, а ў тым, як іх належным чынам наладзіць:

• Для аддаленых сайтаў: ESS вызначае, ці можа сайт наогул працаваць.
• Для гарадскіх участкаў: ESS вызначае, ці з'яўляюцца выдаткі кіравальнымі
• Для сетак 5G: ESS вызначае, ці застаецца сістэма стабільнай

Па меры развіцця тэлекамунікацыйных сетак у бок павышэння нагрузкі і патрабаванняў да надзейнасці, назапашванне энергіі стала базавым патрабаваннем, а не дадатковай функцыяй. Калі вы плануеце або аптымізуеце сістэму электразабеспячэння для тэлекамунікацыйнага аб'екта, правільны выбар памеру магутнасці ESS, яе адпаведнасць сцэнарыю вашага прымянення і інтэграцыя такіх рашэнняў, як корпусы вонкавых базавых станцый, будуць мець ключавое значэнне для павышэння як рэнтабельнасці праекта, так і стабільнасці працы.