Оскільки процес діджиталізації продовжує прискорюватися, центри обробки даних і мережі 5G стрімко розвиваються, але в той же час вони також спричиняють величезне споживання енергії. З 2017 по 2020 рік енергоспоживання центрів обробки даних, що перевищують визначений розмір, зростало в середньому на 28% на рік.
Наразі річне споживання електроенергії центрами обробки даних становить понад 21 трлн. кВт∙год. від загального споживання електроенергії в суспільстві. Очікується, що до 2026 року річне енергоспоживання базових станцій 5G також зросте до 21 ТВт від загального споживання електроенергії в суспільстві. Згідно зі статистикою, витрати на електроенергію становлять 95% річних операційних витрат центрів обробки даних.
Величезні витрати на електроенергію та дедалі жорсткіші норми щодо викидів вуглекислого газу посилюють тиск на розвиток інформаційно-комунікаційної галузі. Тому вкрай важливо досягти зеленого розвитку інформаційно-комунікаційної галузі. Як гнучкий метод регулювання енергоресурсів, конфігурація систем зберігання енергії може знизити витрати на електроенергію і поліпшити можливості споживання зеленої енергії, тим самим ефективно вирішуючи проблему зеленого розвитку в інформаційно-комунікаційній індустрії.
</img
Стан розвитку систем зберігання енергії зв'язку
За даними технології зберігання енергіїЗгідно з дослідженням, накопичувачі енергії можна розділити на три категорії: механічні накопичувачі енергії, хімічні накопичувачі енергії та електромагнітні накопичувачі енергії.
Серед них механічні накопичувачі енергії в основному включають накопичувачі гідроенергії, накопичувачі енергії стисненого повітря, накопичувачі енергії маховика, гравітаційні накопичувачі енергії тощо. Електрохімічні накопичувачі енергії в основному включають свинцево-кислотні акумулятори, літій-іонні акумулятори, натрій-іонні акумулятори та проточні акумулятори. Електромагнітні накопичувачі енергії в основному включають суперконденсаторний накопичувач енергіїнадпровідні накопичувачі енергії тощо.
Враховуючи умови будівельного майданчика та масштаби будівництва, електрохімічне зберігання енергії буде основним методом зберігання енергії в галузі зв'язку.
В даний час в індустрії зв'язку накопичення енергії є основним методом застосування в якості резервного джерела живлення. В основному воно використовується для короткочасного аварійного живлення після відключення електромережі і до запуску масляного генератора. У цьому методі акумулятори енергії використовуються як ізольовані компоненти і не мають ефективної взаємодії з електромережею, що призводить до нездатності повністю реалізувати цінність ресурсів зберігання енергії. Крім того, резервні батареї, як правило, є свинцево-кислотними, які переважно працюють у стані плаваючого заряду і мають невелику кількість циклів.
У міру розвитку технології літій-іонних акумуляторів і зниження їх вартості, великі оператори почали намагатися застосовувати нові технології зберігання енергії, представлені літій-іонні акумулятори для зберігання енергії. Наприклад, в інформаційному парку міста був побудований проект зі зберігання енергії літієвих батарей на 1,2 МВт-год, а проект зі зберігання енергії базової станції 5G був реалізований у співпраці з окружною енергопостачальною компанією.
Методи реалізації комунікаційних систем зберігання енергії
1. Методи отримання доходу
Вигоди від зберігання енергії зазвичай включають субсидії на будівництво сховищ, реагування на попит на електроенергію та арбітраж різниці в цінах на електроенергію на піку та в долині. Субсидії на будівництво сховищ енергії в основному залежать від місцевої політики.
Реагування на попит зазвичай поділяється на узгоджене реагування та реагування в режимі реального часу, але існують певні обмеження щодо часу та масштабу реагування. Наразі реагування на попит стикається з такими проблемами, як спільна диспетчеризація та пілотні обмеження.
Ринкового механізму поки що не існує, тому вигоди від нього є дуже невизначеними. Основний дохід від будівництва сховищ енергії надходить від арбітражу різниці в цінах між піком і спадом. Якщо взяти для прикладу сховище енергії на літієвих батареях, то вартість будівництва становить близько 1,8 юанів/Вт-год, а різниця між піковою та мінімальною ціною за електроенергію в 0,7 юанів є економічною точкою перегину будівництва сховища енергії (зі зменшенням вартості точка перегину також поступово зменшуватиметься). Виходячи з 2 зарядів і 2 розрядів на день, одноденний дохід від рахунків за електроенергію розраховується наступним чином:
T=2×P×η×DOD×ΔP
У формулі P - це ємність накопичувача енергії, η - ефективність заряду і розряду накопичувача енергії, DOD - глибина заряду і розряду накопичувача енергії, а ΔP - різниця в цінах на електроенергію між піком і спадом.
2. Архітектура та технічні параметри системи зберігання енергії
Системи накопичення енергії зазвичай складаються з акумуляторних батарей, систем керування батареями (BMS), систем керування енергією (EMS), систем охолодження, блоків виявлення та перетворювачів енергії. На прикладі системи зберігання енергії на літієвих батареях потужністю 100 кВт/215 кВт-год, акумуляторна батарея, як правило, містить 280 елементів ємністю 280 А-год, що утворюють єдину літій-іонний акумулятор відповідно до 1P16S, а 10 однакових акумуляторних блоків з'єднані послідовно у формі 1P240S, утворюючи акумуляторний кластер.
Пропозиції щодо систем зберігання енергії зв'язку
1. Безпека зберігання енергії
Враховуючи численні фактори, такі як промисловий масштаб, вартість системи, енергетичні та силові характеристики, а також можливість переробки, літій-іонні акумулятори на сьогоднішній день мають видатні переваги і є основним методом зберігання енергії.
Хоча накопичувач енергії літієвої батареї, як правило, оснащений трьома рівнями заходів захисту: Рівень PACK, рівень кластера акумуляторів та рівень контейнера, а також оснащений повною системою управління акумулятором та системою управління енергією, ризики безпеки все ще залишаються фактором, який не можна ігнорувати, а тиск на експлуатацію та обслуговування є високим.
Для того, щоб зменшити навантаження на експлуатацію та обслуговування, рекомендується на ранній стадії прийняти контрактну енергетичну модель, в якій стороння професійна енергетична компанія відповідає за будівництво, експлуатацію та обслуговування системи зберігання енергії, а також ділиться доходами від зберігання енергії з операторами зв'язку.
2. Економіка зберігання енергії
Центри обробки даних та приміщення для комунікаційного обладнання в основному використовують промислову та комерційну електроенергію, і їхні витрати на електроенергію включають плату за потужність. Однак будівництво систем зберігання енергії вимагає заряджання акумуляторних батарей. Коли коливання навантаження невеликі, плата за електроенергію буде збільшена, що призведе до зменшення доходу.
Тому при будівництві сховищ енергії слід всебічно враховувати коливання навантаження та потужність сховища, а також обирати відповідний метод тарифікації потужності, щоб забезпечити найвищий дохід від зберігання енергії.
Крім того, уряду також необхідно просувати механізм маркетизації реагування на попит, такий як форма, глибина, модель доходу та відповідні стратегії регулювання систем накопичення енергії, що беруть участь у диспетчеризації мережі, щоб стимулювати ентузіазм комунікаційних систем накопичення енергії до участі в диспетчеризації мережі, тим самим максимізуючи переваги систем накопичення енергії.
Майбутній розвиток накопичувачів енергії зв'язку
Завдяки постійній оптимізації та вдосконаленню технології зберігання енергії та постійному вдосконаленню галузевої політики, зберігання енергії в галузі зв'язку стане важливою частиною промислового та комерційна система зберігання енергіїщо сприятиме подальшому підвищенню рівня енергозбереження та скороченню споживання, а також досягненню подвійної вуглецевої мети.
У майбутньому цифрові та інтелектуальні технології також можуть бути використані для реалізації глибокої інтеграції розподіленого зберігання енергії та навантажень у великій кількості центрів обробки даних, офісів зв'язку, базових станцій тощо, щоб сформувати "віртуальну електростанцію" для забезпечення підтримки розвитку нових енергетичних систем.
+86 - 18925002618
