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运用智慧能源破解5G基站高耗能难题

作者: 来源: 发表时间: 2019-08-23

Smart Energy: Solve the Problem of High Energy
Consumption of 5G Base Stations
运用智慧能源破解5G基站高耗能难题

宿迁宇能电力发展有限公司(简称:宇能电力)是荣获国际融资2019“十大绿色创新企业”称号的高新技术企业, 该公司总经理王金良在2019(第十届)清洁发展国际融资论坛上发表了题为《运用智慧能源破解5G基站高耗能难题》的演讲,他表示:“未来5G基站将包括通讯、发电、储能等功能,基站智能化运营也是必然的发展方向。宇能电力的产品能够较好地解决5G基站的能耗问题,适应了5G基建即将大规模铺开的时代背景。”他说

5G已来,未来已来。首批5G城市名单,40城上榜。万物将通过5G网络互联,人们真正意义上的智能生活方式将开启,无人驾驶、智慧医疗、智慧教育、智慧居家等都将逐一实现。据中国信息通信研究院发布的《5G产业经济贡献》,在经济社会直接贡献方面,预计2020年至2025年期间,中国5G商用直接带动的经济总产出达10.6万亿元;间接拉动的经济总产出约24.8万亿元。
可是你知道吗?到2025年,通信行业将消耗全球20%的电力。随着人们智能生活的开启,一场伴随着5G万物智联而来的数据海啸正滚滚袭来,而由海量数据引发的电力消耗也必将成倍增长。全球多家领先运营商已公开表态:要以最低的成本建设最好的5G网络。可电费已被一些运营商确定为最高的OPEX支出,至少占运营商总运营成本的18%,可如何降低电费开支以减少OPEX支出?
在移动通信网络中,基站是耗电大户,大约80%的能耗来自广泛分布的基站。越加密集的基站意味着更高的能耗,这是5G网络面临的一大成本挑战。
5G基站的能耗是4G(2G/3G)基站的三至五倍。5G基站的高耗能将增加基站建设成本,5G基站的高耗能将给各大运营商带来运行成本的大幅度提高。为破解这一难题,宿迁宇能电力发展有限公司通过多年的研发与创新,将太阳能、微风能、超级空气能等清洁能源拓展应用于5G基站的能源供给,一方面降低基站建设电力增容成本;更重要的是大大降低各大运营商运营用电成本。

宇能电力的轻型太阳能模块:耐候、抗震、效率高

宇能电力是中国国内外少数以压延设备生产大型硅胶薄膜太阳能模块科技产品的公司,拥有具备国际竞争力的一条龙产业链,可设计各类型高性能硅胶与特殊复合材料薄膜产品,并以此研发出轻型柔性太阳能模块。该模块解决了传统模块重量大、易老化、耐候性差、效率低等问题,并具有以下特点:一是自重轻、耐重强:72片模块总重量由传统模块的20kg降至6kg,较适合老旧屋顶铺设,减轻屋顶负担,该模块也可弯曲铺设在通信基站杆塔表面。单片太阳能板可承重800kg,免除破裂危险。二是耐候、抗震:可耐17级强风,可抗酸碱盐雾,在遭遇地震、雷击、冰雹等灾害时,硅胶面板可吸震、避震,不易受损,能保证25年太阳能系统稳固。三是广角吸光、效率高:阳光反射率由传统模块的9%降低至0.7%~0.8%,大角度日照提升5%,可低角度吸收光源。同时可直接平铺或在墙壁向南面垂直安装,比传统模块效率高2%~3%;表面防滑性好,人可直接踩在模块上清洁维护;相同安装面积铺设,劳动效率由传统模块的50%~70%,提升至80%~90%。四是耐热:通过UL防火测试C级。五是隔音降噪:可减噪35dB。六是自洁效果:抗污性优于玻璃,易于清洁保养。七是成本低:综合成本相比传统模块降低10%。八是通过与聚能板的组合,可实现采集光电能、光热能、空气能,三能采集实现区域三元能量场80%高效率转换利用。
目前,我们的轻型柔性太阳能模块在中国大陆及台湾、德国等地总安装面积已超10万平方米。

宇能电力的风光储新能源:助力5G基站环保节能

如今,通信网络进入5G时代,需建设比4G基站更多倍的基站,而基站建设的能耗问题也日益凸显。尤其是将原4G基站升级为5G兼容基站,最大的难题是对该基站的电力增容。针对5G基站高耗能问题,宇能电力研发出风、光、储为一体的模块化能源系统。该系统白天利用太阳能电池组方阵发电,多余能量可通过热储存、冷储存、电池储存,所存储的能量可供三天备用。全天候依靠低风速风机发电,在风机供能不足时,电池组可作为补充。该系统革命性地解决了5G基站耗能、储能问题,率先实现5G基站清洁能源自身供给。经自测,基站能源使用综合成本可降低15%以上。此外,5G基站也可根据需要接入市电或配备小型发电机作为备用电源,特殊情况下,可使用油机或充电车等方式供电。
特别值得一说的是宇能电力的两个创新点:
一是将轻型柔性太阳能组建贴敷在通信基站杆塔上,光伏电池基片背面选用聚热板将电池背面及杆塔表面及周边的热量收集起来。光伏发电给基站提供绿色能源,解决基站供电问题;聚热板收集的热量通过能源转换系统,给机房制冷,也可给机房供暖,实现通信杆塔“热电冷三联供”。
二是将传统压缩机空调改为半导体热能空调,在保温外壳壳体上方加装半导体制冷片,由控制电路、半导体制冷片、铝板散热器、水槽等组成,并可利用太阳背板热能、通信基站铁塔表面热能等。在同样制冷量前提下,半导体恒温系统的耗电可降低到传统压缩机空调的1/40,能效比远远超出国家五级能效标准的多倍以上。此外,热能空调造价略低于压缩机空调,初期综合投入成本较低,性能较高,技术较成熟,省电与安全性能更好,可满足大多数的制冷场合使用,不仅大幅降低基站恒温能耗,还实现了热能的综合利用。
以一座标称容量6kW基站(平均负载2.4kW)配备7kW光伏+15kWh储能模块为例,平均每天可发电约22.4度、储能释放15度。每年可发电近8176度,储能5475度,年节约电费超9555.7元;减少二氧化碳排放收益410.55元,合计收益9966.25元。以设计寿命25年计算,可得收益约25万元。如果再算上聚热板吸收的能量,收益更加可观。

宇能电力的通信基站型智慧柱:集节能照明与信息传输等于一体

为解决5G基站增多、覆盖需求增加的问题,宇能电力创新性地研发出通信基站型智慧柱,将微基站集成其中,有效解决了基站覆盖需要的站址问题。该智慧柱由LED路灯照明及广告显示屏显示、通讯与控制、视频监控、RFID人/物监测、环境传感监测、充电桩和紧急呼叫等八大应用子系统组成。
该智慧柱采用智能控制,按需照明,实现可观的二次节能,并兼具基站和无线WiFi功能。基站杆塔采用目前国际最先进的聚氨酯玻璃纤维复合材料杆塔,散热面积更大、重量轻、刚性好、寿命长至80年、不导电,符合大功率微基站设计要求,同时具备户外商用WiFi,可实现按需覆盖和大范围覆盖。该智慧柱以路灯为载体,利于选址并服务于民,可实现照明+互联网+充电桩+信息发布+传感器+安防监控+通讯节点的多功能组合。
未来5G基站将包括通讯、发电、储能等功能,基站智能化运营也是必然的发展方向。宇能电力的产品能够较好地解决5G基站的能耗问题,适应了5G基建即将大规模铺开的时代背景。随着5G基础设施建设的推进,我们希望与中国铁塔总公司及各省市铁塔公司开展紧密型合作,将多年来积累的经验和专利技术与合作伙伴共享,扩大市场占有率,做强、做大宇能电力,回报投资者,回报社会。(本刊记者龚文根据王全良演讲整理报道,杜秋摄影)



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