По мере ускорения процесса цифровизации центры обработки данных и сети 5G стремительно развиваются, но вместе с тем они приносят и огромное потребление энергии. С 2017 по 2020 год энергопотребление центров обработки данных выше установленного размера увеличивалось в среднем на 28% в год.
В настоящее время годовое потребление электроэнергии центрами обработки данных составляет более 2% от общего потребления электроэнергии в обществе. Ожидается, что к 2026 году годовое потребление электроэнергии базовыми станциями 5G также вырастет до 2% от общего потребления электроэнергии в обществе. Согласно статистике, расходы на электроэнергию составляют 95% от ежегодных операционных расходов центров обработки данных.
Огромные затраты на электроэнергию и все более строгие нормы выбросов углекислого газа оказывают все большее давление на развитие информационно-коммуникационной отрасли. Поэтому крайне важно добиться экологичного развития информационно-коммуникационной отрасли. Как гибкий метод регулирования энергоресурсов, конфигурация накопителей энергии может снизить затраты на электроэнергию и улучшить возможности зеленого энергопотребления, тем самым эффективно решая проблему зеленого развития в информационно-коммуникационной отрасли.
Состояние разработки коммуникационных систем хранения энергии
Согласно технологии хранения энергииНакопители энергии можно разделить на три категории: накопители механической энергии, накопители химической энергии и накопители электромагнитной энергии.
К механическим накопителям энергии относятся насосные гидроаккумуляторы, накопители энергии на сжатом воздухе, маховичные накопители энергии, гравитационные накопители энергии и т.д. Электрохимические накопители энергии включают в себя свинцово-кислотные, литий-ионные, натриево-ионные и проточные батареи. Электромагнитные накопители энергии в основном включают суперконденсаторный накопитель энергии, сверхпроводящие накопители энергии и т.д.
Учитывая условия строительной площадки и масштабы строительства, электрохимические накопители энергии станут основным методом хранения энергии в коммуникационной отрасли.
В настоящее время в отрасли связи накопители энергии являются основным способом применения в качестве резервного источника питания. В основном он используется для кратковременного аварийного энергоснабжения после отключения электросети и перед запуском масляного генератора. В этом методе аккумуляторы энергии используются как изолированные компоненты и не имеют эффективного взаимодействия с энергосистемой, что приводит к невозможности полностью реализовать ценность ресурсов хранения энергии. Кроме того, резервные батареи, как правило, представляют собой свинцово-кислотные аккумуляторы, которые в основном работают в состоянии плавающего заряда и имеют небольшое количество циклов.
По мере развития технологии литий-ионных аккумуляторов и снижения их стоимости крупные операторы начали пытаться применять новые технологии хранения энергии, представленные Накопители энергии на основе литий-ионных аккумуляторов. Например, в городском информационном парке был построен проект по хранению энергии на литиевых батареях емкостью 1,2 МВт-ч, а в сотрудничестве с окружной энергоснабжающей компанией был реализован проект по хранению энергии базовой станции 5G.
Методы реализации коммуникационных систем хранения энергии
1. Методы получения дохода
Преимущества хранения энергии обычно включают субсидирование строительства накопителей энергии, реагирование на спрос с помощью накопителей энергии, а также арбитраж разницы между пиковыми и долинными ценами на электроэнергию. Субсидирование строительства накопителей энергии в основном зависит от местной политики.
Реагирование на спрос обычно делится на согласованное реагирование и реагирование в режиме реального времени, но существуют определенные ограничения по времени и масштабу реагирования. В настоящее время реагирование на спрос сталкивается с такими проблемами, как совместная диспетчеризация и ограничения на пилотирование.
Пока не существует рыночного механизма, поэтому выгода от него весьма неопределенна. Основной доход от строительства накопителей энергии поступает от арбитража разницы цен между пиком и долиной. Если взять в качестве примера хранилище энергии на литиевых батареях, то стоимость строительства составляет около 1,8 юаня/Вт-ч, а разница цен на электроэнергию между пиком и долиной в 0,7 юаня является точкой экономического перегиба при строительстве хранилища энергии (по мере снижения стоимости точка перегиба также будет постепенно снижаться). Исходя из 2 начислений и 2 разрядов в день, доход от оплаты электроэнергии за один день рассчитывается следующим образом:
T=2×P×η×DOD×ΔP
В формуле P - емкость накопителя энергии, η - эффективность заряда и разряда накопителя энергии, DOD - глубина заряда и разряда накопителя энергии, а ΔP - разница цен на электроэнергию между пиком и долиной.
2. Архитектура и технические параметры системы хранения энергии
Системы хранения энергии обычно состоят из аккумуляторных блоков, систем управления аккумуляторами (BMS), систем управления энергией (EMS), систем охлаждения, устройств обнаружения и преобразователей энергии. Если взять в качестве примера систему хранения энергии на литиевых батареях мощностью 100 кВт/215 кВт-ч, то в аккумуляторном блоке обычно используются элементы емкостью 280 Ач, образующие единый блок. литий-ионный аккумуляторный блок в соответствии с 1P16S, и 10 идентичных блоков батарей соединяются последовательно в 1P240S, образуя кластер батарей.
Предложения для коммуникационных систем хранения энергии
1. Безопасность хранения энергии
С учетом множества факторов, таких как промышленный масштаб, стоимость системы, характеристики энергии и мощности, а также возможность переработки, литий-ионные батареи в настоящее время обладают выдающимися преимуществами и являются основным методом хранения энергии.
Хотя накопители энергии на основе литиевых батарей обычно оснащены тремя уровнями мер защиты: уровень PACK, уровень батарейного кластера и уровень контейнера, а также оснащены полной системой управления батареей и системой управления энергией, риски безопасности все еще остаются фактором, который нельзя игнорировать, а давление при эксплуатации и обслуживании очень велико.
Чтобы снизить нагрузку на эксплуатацию и обслуживание, рекомендуется на ранней стадии внедрить модель контрактной энергетики, при которой сторонняя профессиональная энергетическая компания отвечает за строительство, эксплуатацию и обслуживание системы хранения энергии и делит доходы от хранения энергии с операторами связи.
2. Экономика хранения энергии
Центры обработки данных и помещения для коммуникационного оборудования в основном используются для промышленного и коммерческого электроснабжения, и расходы на электроэнергию в них включают плату за мощность. Однако строительство накопителей энергии требует зарядки аккумуляторных батарей. Когда колебания нагрузки невелики, плата за электроэнергию по мощности будет увеличена, что приведет к снижению доходов.
Поэтому при строительстве накопителей энергии необходимо всесторонне учитывать колебания нагрузки и емкость накопителей энергии, а также выбрать подходящий метод тарификации емкости, чтобы обеспечить максимальный доход от накопителей энергии.
Кроме того, правительству также необходимо продвигать механизм рыночного реагирования на спрос, такой как форма, глубина, модель доходов и соответствующие стратегии регулирования систем хранения энергии, участвующих в диспетчеризации сети, чтобы стимулировать энтузиазм коммуникационных накопителей энергии к участию в диспетчеризации сети, тем самым максимизируя преимущества систем хранения энергии.
Будущее развитие коммуникационных накопителей энергии
Благодаря постоянной оптимизации и совершенствованию технологий хранения энергии, а также постоянному совершенствованию отраслевой политики, хранение энергии в коммуникационной отрасли станет важной частью промышленного и коммерческая система хранения энергииЭто позволит еще больше повысить уровень энергосбережения и сокращения потребления, а также поможет достичь цели двойного углерода.
В будущем цифровые и интеллектуальные технологии также могут быть использованы для глубокой интеграции распределенных накопителей энергии и нагрузок в большом количестве центров обработки данных, офисов связи, базовых станций и т.д., чтобы сформировать "виртуальную электростанцию" для обеспечения поддержки развития новых энергосистем.
+86 - 18925002618
