Alors que le processus de numérisation continue de s'accélérer, les centres de données et les réseaux 5G se sont développés rapidement, mais ils ont également entraîné une énorme consommation d'énergie. De 2017 à 2020, la consommation d'énergie des centres de données de taille supérieure à celle prévue a augmenté à un rythme annuel moyen de 28%.
Actuellement, la consommation annuelle d'électricité des centres de données représente plus de 2% de la consommation totale d'électricité dans la société. On s'attend à ce que d'ici 2026, la consommation annuelle d'électricité des stations de base 5G atteigne également 2% de la consommation totale d'électricité de la société. Selon les statistiques, les dépenses d'électricité représentent 95% des coûts d'exploitation annuels des centres de données.
Les coûts élevés de l'électricité et les réglementations de plus en plus strictes en matière d'émissions de carbone ont accru la pression sur le développement de l'industrie de l'information et des communications. Il est donc impératif de parvenir à un développement écologique de l'industrie de l'information et des communications. En tant que méthode flexible de régulation des ressources électriques, la configuration du stockage de l'énergie peut réduire les coûts de l'électricité et améliorer les capacités de consommation d'énergie verte, ce qui permet de résoudre efficacement le problème du développement vert dans l'industrie de l'information et de la communication.
État d'avancement du développement des systèmes de stockage de l'énergie de communication
Selon la technologies de stockage de l'énergieLe stockage de l'énergie peut être divisé en trois catégories : le stockage de l'énergie mécanique, le stockage de l'énergie chimique et le stockage de l'énergie électromagnétique.
Parmi eux, le stockage d'énergie mécanique comprend principalement le stockage d'énergie hydraulique par pompage, le stockage d'énergie par air comprimé, le stockage d'énergie par volant d'inertie, le stockage d'énergie par gravité, etc. Le stockage d'énergie électrochimique comprend principalement les batteries plomb-acide, les batteries lithium-ion, les batteries sodium-ion et les batteries à flux. Le stockage de l'énergie électromagnétique comprend principalement stockage d'énergie par supercondensateurstockage d'énergie par supraconduction, etc.
Compte tenu des conditions du chantier et de l'échelle de construction, le stockage électrochimique de l'énergie sera la principale méthode d'application du stockage de l'énergie dans l'industrie des communications.
Actuellement, dans le secteur des communications, le stockage de l'énergie est la principale méthode d'application en tant qu'alimentation de secours. Il est principalement utilisé pour l'alimentation électrique d'urgence à court terme après la coupure de l'alimentation principale et avant le démarrage du générateur à mazout. Dans cette méthode, les batteries de stockage d'énergie sont utilisées comme des composants isolés et n'ont pas d'interaction efficace avec le réseau électrique, ce qui fait que la valeur des ressources de stockage d'énergie n'est pas pleinement exploitée. En outre, les batteries de secours sont généralement des batteries plomb-acide, qui fonctionnent principalement en état de charge flottante et ont un petit nombre de cycles.
Alors que la technologie des batteries lithium-ion arrive à maturité et que les coûts diminuent, les grands opérateurs ont commencé à essayer d'appliquer les nouvelles technologies de stockage de l'énergie représentées par les batteries lithium-ion. stockage de l'énergie dans les batteries lithium-ion. Par exemple, un projet de stockage d'énergie par batterie au lithium de 1,2 MWh a été construit dans le parc d'information d'une ville, et un projet de stockage d'énergie pour une station de base 5G a été mis en œuvre en coopération avec une société d'approvisionnement en électricité d'un comté.
Méthodes de mise en oeuvre des systèmes de stockage d'énergie de communication
1. Les méthodes basées sur le revenu
Les avantages du stockage de l'énergie comprennent généralement les subventions à la construction de systèmes de stockage de l'énergie, la réponse à la demande de stockage de l'énergie et l'arbitrage des différences de prix entre les heures de pointe et les heures creuses dans les tarifs de l'électricité. Les subventions à la construction de systèmes de stockage d'énergie dépendent principalement des politiques locales.
La réponse à la demande est généralement divisée en réponse convenue et en réponse en temps réel, mais il y a certaines restrictions sur le temps de réponse et l'échelle. À l'heure actuelle, la réponse à la demande est confrontée à des problèmes tels que le dispatching collaboratif et les limites des projets pilotes.
Il n'existe pas encore de mécanisme axé sur le marché, de sorte que les bénéfices sont très incertains. Le principal revenu de la construction de systèmes de stockage d'énergie provient de l'arbitrage des différences de prix entre les heures de pointe et les heures de pointe. Si l'on prend l'exemple du stockage d'énergie par batterie au lithium, le coût de construction est d'environ 1,8 yuan/Wh, et la différence de prix entre les heures de pointe et les heures de pointe de 0,7 yuan constitue le point d'inflexion économique de la construction de systèmes de stockage d'énergie (à mesure que le coût diminue, le point d'inflexion diminuera également progressivement). Sur la base de 2 charges et de 2 décharges par jour, le revenu de la facture d'électricité pour une seule journée est calculé comme suit :
T=2×P×η×DOD×ΔP
Dans la formule, P est la capacité de stockage de l'énergie, η est l'efficacité de la charge et de la décharge du stockage de l'énergie, DOD est la profondeur de la charge et de la décharge du stockage de l'énergie, et ΔP est la différence de prix de l'électricité entre les heures de pointe et les heures de pointe.
2. Architecture et paramètres techniques du système de stockage d'énergie
Les systèmes de stockage d'énergie se composent généralement d'unités de batterie, de systèmes de gestion de la batterie (BMS), de systèmes de gestion de l'énergie (EMS), de systèmes de refroidissement, d'unités de détection et de convertisseurs de stockage d'énergie. Si l'on prend l'exemple d'un système de stockage d'énergie par batterie au lithium de 100 kW/215 kWh, l'unité de batterie utilise généralement des cellules de 280 Ah, formant une seule unité de stockage d'énergie. batterie lithium-ion selon 1P16S, et 10 batteries identiques sont connectées en série pour former 1P240S, formant ainsi une grappe de batteries.
Suggestions pour les systèmes de stockage d'énergie de communication
1. Sécurité du stockage de l'énergie
Si l'on considère l'ensemble des facteurs tels que l'échelle industrielle, le coût du système, les caractéristiques de l'énergie et de la puissance, et la recyclabilité, les batteries lithium-ion présentent actuellement des avantages remarquables et constituent la méthode de stockage de l'énergie la plus répandue.
Bien que le stockage d'énergie par batterie au lithium soit généralement équipé de trois niveaux de mesures de protection : PACK, batterie et conteneur, et qu'il soit équipé d'un système complet de gestion de la batterie et d'un système de gestion de l'énergie, les risques de sécurité restent un facteur incontournable, et la pression d'exploitation et de maintenance est élevée.
Afin de réduire la pression sur l'exploitation et la maintenance, il est recommandé d'adopter le modèle d'énergie contractuelle dès le début, avec une société d'énergie professionnelle tierce responsable de la construction, de l'exploitation et de la maintenance du système de stockage d'énergie, et de partager les revenus du stockage d'énergie avec les opérateurs de communication.
2. Économie du stockage de l'énergie
Les centres de données et les salles d'équipement de communication sont essentiellement utilisés pour l'électricité industrielle et commerciale, et leurs coûts d'électricité comprennent les frais d'électricité de capacité. Cependant, la construction d'un système de stockage d'énergie nécessite la charge d'unités de batteries de stockage d'énergie. Lorsque la fluctuation de la charge n'est pas importante, les frais d'électricité de capacité seront augmentés, ce qui entraînera une diminution des recettes.
Par conséquent, la construction d'un système de stockage d'énergie doit tenir compte des fluctuations de la charge et de la capacité de stockage d'énergie, et choisir une méthode appropriée de facturation de la capacité afin de garantir le revenu le plus élevé possible du stockage d'énergie.
En outre, le gouvernement doit également promouvoir le mécanisme de commercialisation de la réponse à la demande, tel que la forme, la profondeur, le modèle de revenu et les stratégies de régulation correspondantes des systèmes de stockage de l'énergie participant à la répartition du réseau, afin de stimuler l'enthousiasme de la communication sur le stockage de l'énergie pour participer à la répartition du réseau, maximisant ainsi les avantages du système de stockage de l'énergie.
L'évolution future du stockage de l'énergie dans les communications
Avec l'optimisation et l'amélioration continues de la technologie de stockage de l'énergie et l'amélioration continue des politiques industrielles, le stockage de l'énergie dans l'industrie des communications deviendra une partie importante de l'industrie et de l'économie. système commercial de stockage d'énergiequi permettra d'améliorer encore le niveau d'économie d'énergie et de réduction de la consommation et de contribuer à la réalisation de l'objectif de double émission de carbone.
À l'avenir, les technologies numériques et intelligentes pourront également être utilisées pour réaliser l'intégration profonde du stockage d'énergie distribué et des charges dans un grand nombre de centres de données, de bureaux de communication, de stations de base, etc.
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