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中移動燃料電池備用電源超級基站
來源:中國儲能網新聞中心 | 作者:hzyizhao | 發布時間: 2019-05-17 | 163 次瀏覽 | 分享到:

中國儲能網訊:目前,中國移動已經在全國部署建設了超過1500個抗災超級基站,分布在全國各地(江蘇約30多個)。超級基站作為中國移動在抗災減災、保障通信方面的有益探索正發揮積極的作用。據了解,超級基站的設計目的是“地震震不倒、洪水淹不著,臺風吹不垮、冰雪凍不壞”。

但是,超級基站依然受到供電續航能力的限制,引入綠色環保、節能減排、超長時間供電的新一代清潔能源氫(甲醇)燃料電池作為通信網絡的后備/應急電源,被認為是可行方式。中國移動江蘇公司宿遷分公司(宿遷移動)對此進行了試點,效果顯著。

與此同時,甲醇燃料電池裝備超級基站應用,雖然提升應急保障躍上新的臺階,但只能維持百人以內的緊急通話,而創新“超級應急通信網絡”的思路和預案,將原單一超級基站功能和容量將擴大至成千上萬倍。

宿遷移動試點甲醇燃料電池

江蘇省宿遷市位于我國四大地震活躍帶,又地處古黃河流域平原地勢,歷史上多曾遭遇洪澇。因此,宿遷移動建設了三座上述超級基站,于2013年8月在市區內的兩座配備了當今世界較先進成熟的新能源氫燃料電池(實為甲醇燃料電池)。

經過一年多測試和試運行,驗證了其一次性可維持約40~70小時連續供電等諸多優越特性。如遇緊急狀態,外部供電難以短期恢復,兩天后只需維護人員趕到現場添加事先存放的燃料,供電將持續10天以上,無需人工值守則能保障該站按需運行,超級基站將發揮更大的作用。試驗期內又進行了連續1000小時不間斷發電的壓力測試,達到預期效果。

同時還對氫燃料電池在通信網絡各類型站點應用開展一系列有益的探索和嘗試,在替代鉛酸蓄電池和燃油發電機實現環保減排,在提升基站環境溫度減少空調運行節省電能,以及各類重要基站、湖心島站、傳輸匯接和寬帶接入節點等多個特殊場景供電保障等方面的應用,均取得良好的效果,并在提供優質通信服務的基礎上為企業在帶來較高的經濟效益和社會效益。

通過實踐,新能源氫燃料電池推廣應用,將“顛覆通信傳統后備供電構架”和“變革通信行業能源消費結構”。

甲醇較其他燃料更“純潔”

新能源氫燃料電池,其概念早在100多年前就由蘇格蘭人威廉姆.格羅夫(Willian R .Grove)提出,實際少量應用已始于20世紀后50年代的航天、軍事等軍工科技和高端工程科技領域。

到21世紀初至今的10多年里,歐美發達國家氫燃料電池開始涉足交通電動汽車動力源和通信設備后備電源,作為新能源開發利用替代已經普遍使用的燃油發動機、發電機和各類重金屬類蓄電池。尤其近幾年,國內相關機構也已高度關注并著手研發各類試驗樣機進行演示。

相比之下,甲醇較其他燃料更“純潔”些。甲醇作為氫的載體、是一種清潔的燃料,常態液體,無需壓力罐裝,專業防腐料桶裝避免雜質污染,在運輸、存儲和添加過程中,比瓶裝純氫氣相對安全,因此,甲醇燃料電池更適合通信領域作為局房基站的后備/應急電源。

通信氫燃料電池前景廣闊

專業通信用氫燃料電池,十多年前始于歐美發達國家作為清潔新能源利用而研發,但其因核能利用較普及、供電設施完善停電故障較少發生、以及通信服務規范不盡嚴格等因素,因而應用燃料電池產品較少,市場潛力較小。使用較多的是在相對欠發達的南非、南美、東南亞等缺電的國家,均有幾千套不同型號設備運行在各類通信網絡,但價格較貴,市場承受力低。

我國跟蹤研究燃料電池已有多年,但進展相對緩慢,尤其通信行業。只近幾年,國家相關部委、國內諸多科研機構、汽車制造企業、以及部分海歸創業團隊,已意識到氫燃料電池將會帶動節能減排、綠色環保、新能源發展等國家大戰略,紛紛投入資金和力量,引入概念吸收技術,已經研發3~5年,但目前仍處于起點較低的階段。

國家標準化委員會已出臺《通信用氫燃料電池供電系統》(國標征求意見稿),財政部、科技部、工信部等已發布針對燃料電池在電動汽車應用的補貼政策,但扶持通信行業應用政策還是空白。國外先進成熟的燃料電池已在中國通信行業門口徘徊了5年以上,進展甚微。

其主要因素就是目前該產品研發投入未得到市場應用的回報,初期價格較高,單個應用難以接受,與低廉的蓄電池和發電機不可抗衡。但是氫燃料電池替代傳統鉛酸蓄電池與柴油發動機合并后備電源,實現綠色環保、節能減排是電源應用的革命、能源利用的跨越。

作為電源基礎設備,氫燃料電池裝備到國內所有通信基站、機房、醫院、銀行、交通、乃至軍用,都將發揮巨大的作用,因而政治意義重大,社會效益顯著,經濟效益不可估量。

通信領域是使用鉛酸蓄電池和燃油發電機最集中、量最大的行業,故率先推廣應用氫燃料電池、助力該技術國內快速發展,進而推動綠色新能源開發利用的國家戰略落地,責無旁貸!

超級應急通信網絡具備三大優勢

相比之下,超級應急通信網絡具有三方面優勢和效益。

一是甲醇燃料電池裝備的超級應急通信網絡,應對災難能力強,保障黃金救援時間通信,相比原單一超級基站覆蓋面積擴大100倍以上,通信容量擴大1000倍以上,通話從原100人擴大到幾萬人以上通信聯絡,政治意義重大;

二是甲醇燃料電池替代鉛酸蓄電池燃油發電機,減少鉛等重金屬污染和二氧化碳等次生物質排放5倍以上,推動清潔能源應用符合國家戰略,綠色環保,造福人類,社會效益巨大;

三是甲醇燃料電池穩定高效,安全可靠,夯實通信基礎設施提升網絡運行質量,平時作后備電源待機,無能源消耗,節省空調用電,緊急狀態下供電時長由原來1~2天提升至10~20天提高10倍以上,保障通信服務社會,顯著提升企業效益和核心競爭力,如約履行社會責任。

總體而言,引入綠色環保、節能減排、超長時間供電的新一代清潔能源氫(甲醇)燃料電池作為通信網絡的后備/應急電源,以裝備衛星傳輸設備的超級基站為中心,預選城域若干重要基站和傳輸節點為輔助,并加以抗震防洪設施改造,配置燃料電池取代大容量蓄電池,完善現行移動通信環網、雙路由傳輸保護,交換網管中心配以遠程監控調度系統,可以構建“平戰”結合、超強續航能力的超級應急通信網絡。

平時在虛擬狀態,新型超級基站與所有基站一樣承載常規移動通信業務,安全高效、節能環保,顛覆了傳統落后低效能的蓄電池后備供電構架;緊急狀態(包括各種地質氣象災害、戰爭等突發事件)下,如供電、交通和局部通信光纜中斷,受多重保護的該網絡進入實戰狀態,能夠確保本地部分通信超長時連續運行,節點傳輸盡可能貫通,為覆蓋區域內眾多移動手機提供相互間通訊,并保障衛星傳輸通道對外聯絡通道和直接衛星電話的直接呼叫,為社會各界及時組織自救和互救,贏得生命救助和物資支援的72小時黃金時間。

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