从“消费者”到“消费者+生产者”,2024站点能源十大趋势诠释产业变革
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2024-01-22 17:23
文章摘要:顺应站点能源产业的变革,运营商、塔商作为数字基础设施建设的主导者,也在着力打造“极简、智能、绿色”的网络能源基础设施,并积极融入到全球能源结构变革与绿色转型中,从传统的能源消费者升级为能源消费者、生产者。

18世纪,以蒸汽机发明为标志的第一次科技革命,就引发了第一次能源革命,煤炭使用量急剧增长;19世纪末,以内燃机为重要标志的第二次科技革命,让石油、天然气成为继煤炭之后最重要的基础能源,并由此引发了第二次能源革命;进入21世纪以来,数字技术蓬勃发展的同时,以光伏、风能、核能等为代表的新能源技术也在加速迭代……

纵观人类发展的历史可以看出,每一次科技革命都与能源革命息息相关。如今,全球正处在新一轮科技革命和产业变革的交汇点,能源革命与数字革命的相融并进已经成为大势所趋。尤其在“双碳”战略的指引下,站点能源产业正在通过数字、电力电子技术和绿色低碳技术的融合,加速产业创新与变革。

顺应站点能源产业的变革,运营商、塔商作为数字基础设施建设的主导者,也在着力打造“极简、智能、绿色”的网络能源基础设施,并积极融入到全球能源结构变革与绿色转型中,从传统的能源消费者升级为能源消费者、生产者。

为了进一步揭示站点能源产业发展的新趋势,2024年1月19日,华为数字能源举办2024站点能源十大趋势发布会并正式发布《站点能源十大趋势白皮书》,华为站点能源领域总裁李少龙对此进行了全面解读。由此,华为数字能源也将进一步推动站点能源产业的创新发展,并帮助运营商、塔商拥抱产业发展新机遇。

变身能源生产者,成为能源结构关键一环

伴随着全球联接数的快速增长,通信网络的能耗也是水涨船高。有数据显示,通信网络每年耗电量超过3000亿度,而全球运营商有超过1000万个通信基站。过去,这些通信基站只是能源消费者,但随着能源调节手段的成熟,以及光伏、储能等新能源设施的进化,这些站点正在集能源消费者和生产者于一身。对此,《2024站点能源十大趋势白皮书》也进行了深入阐述。

趋势一:从能源消费者走向消费者+生产者。如今,运营商、塔商正在通过部署光伏、储能等新能源设施,建设绿色低碳网络,参与绿电生产与调度。这样一来,运营商、塔商不仅可以在网络扩容演进时,不增加能源OPEX(运营成本);还能够获取能源收益,深度参与到全球能源结构变革和低碳社会建设中。

趋势二:绿电常态化。得益于光伏等绿电生产技术的日益成熟,以及智能调优、智能调度、智能主动防护等技术的应用,绿电的收益日趋平稳、系统更加安全稳定。对此,白皮书认为,通信站点能源将围绕“能源自主”、“收益合理”以及“安全稳定”三大维度构建标准化的绿电体系,带来绿电建设与使用常态化。

趋势三:备储一体。过去,通信站点电池主要功能是备电,但随着储能技术的发展,以及绿电常态化趋势,通信站点电池正在迈向备储一体,应用走向循环型。由此,电池可以通过参与电网协同调度,实现错峰用电、虚拟电厂(VPP)等,为站点带来更高收益。不过,要实现这一目标,白皮书认为,通信VPP储能系统应具备“极简、智能、多业务融合”的特征。为了帮助通信站点参与VPP,华为已经推出高性能通信能源VPP方案,可帮助站点实现“调得多、调得快、调得准、调得好”。

趋势四:通信站社会化。对于海量的通信站点来说,借助备储一体的模式除了能够为自身业务供电之外,也能为边缘计算,甚至民生提供供电服务,从而带动站点向社会化方向发展。在此过程中,白皮书认为,电源多模化(MIMO)和智能化协同,是实现通信站社会化的关键。其中电源多模架构设计,可以实现以一套电源支持多种能源输入与多制式输出;而智能化协同则可以在不同能源输入及不同设备供电等复杂场景中,保障各类业务稳定运行,且成本、收益动态寻优。

低碳化、极简化、智能化,全面降低能源消费

对于通信站点来说,转向能源生产者只是从“开源”的角度出发,通过绿电生产抵消自身能源的消耗。更重要的是,作为能源消费者,通信站点同样需要借助“节流”的方式,切实降低自身能源消费。此次发布的《2024站点能源十大趋势白皮书》从低碳化、极简化、智能化三个层面,给出了如何降低能源消费的具体路径。

趋势五:站点低碳化。近年来,“双碳”战略的持续推进,运营商、塔商一直在寻求通过各种方式推动站点低碳化发展,但如何将低碳化落到实处却是一大难题。白皮书给出的建议是,以“有标准、有方案、有管理”的精细化模式代替粗放模式,加速站点低碳化。其中,在“有标准”上,从站点能效指标(SEE)、网络碳排强度指标(NCle)等多个维度出发,进行低碳网络的顶层设计;在“有方案”上,因地制宜部署光伏绿电、混合供电去油机等;在“有管理”上,借助智能化手段实现能效及碳排可视化。

趋势六:站点极简化。不论从能耗、运维还是成本等角度考量,运营商、塔商都迫切希望推动通信站点的极简化。白皮书认为,运营商将持续建设“极简架构、极高质量、极低成本、极优体验”的能源网络,多维度打造极简站点。其中,“房变柜、柜变杆”将持续推进极简架构;刀片电源、刀片电池的质量水平将继续提升;从建站到运维端到端、全生命周期的成本进一步降低;智能化手段则让能效和碳排远程可视、可管、可优,带来更优体验。

趋势七:站点智能化。近年来,在数字经济浪潮下,电力电子技术与数字技术正加速融合,站点的“发-转-储-配-用-管”全链路正变得更加智能化,比特管理瓦特,供电系统从“功能机时代走向智能机时代”已经成为必然趋势。比如,智能电源的应用可以大大提高电源转化能耗,智能锂电可以实现简单备电走向备储一体,智能空开让配电更精细等等。

针对站点能源低碳化、精简化、智能化的趋势,2023年,华为数字能源推出了一系列产品和解决方案。比如,华为开发的iSolar 2.0解决方案,可实现站点叠光极简部署,安装工程节省15%;光伏优化器降低遮挡,发电量提升20%;叠加光储协同智能算法,可实现太阳能发电利用率高达100%。华为开发的12kW刀片电源,挂杆即可安装,站点能效可高达97%。华为开发的200Ah(5U)循环型智能锂电,容量较上一代产品提升50%。

关键技术持续进化,为产业变革提供有力支撑

对于运营商、塔商来说,作为能源消费者和能源生产者,“节流”和“开源”的实现,都离不开众多与站点能源相关的关键技术的突破。这里既包括数字技术、电力电子技术,也包括储能管理技术、热管理技术等,就关键技术的发展趋势,《2024站点能源十大趋势白皮书》主要聚焦源网荷储协同、储能技术和安全可信三个层面,对技术发展趋势进行了分析。

趋势八:源网荷储协同。众所周知,传统电力系统“发-输-变-配-用”是典型的单向过程,具有“源随荷动”的特征;而新型电力系统则要通过源网荷储协同,将能源源头、电网、用电负荷和储能系统有机地整合在一起,形成一个综合性的能源系统,以实现能源的高效利用和优化能源供应和需求的平衡。

在这一趋势下,白皮书认为,站点的供电系统、电网、负载侧设备之间,也将打破信息孤岛状态,实现源网荷储智能协同。比如,利用储能智能削峰功能,助力运营商站点扩容免改市电;利用光储协同技术,让站点光伏超发电量可消纳;站点储能参与电网智能错峰、VPP等电力业务,获取能源收益;站点电源与主设备业务协同,精细化用电。

趋势九:储能技术多元化。在储能技术上,传统的铅酸电池、锂电池等,已经无法满足通信网络100%应用场景需求。白皮书认为,通信储能在材料、应用场景、管理技术等维度上朝着多元化方向演进。比如,储能材料上,钠电池将成为新的储能材料,并将进一步拓宽储能材料的应用场景,如低温场景等。不过,与储能材料相比,可智能混搭、智能防盗、智能升压、可参与VPP等储能系统的智能化管理同样重要。

趋势十:安全可信。对于能源网络来说,守住安全底线是行业永恒的课题。白皮书认为,在站点能源领域,运营商将围绕“设备安全”、“网络安全”“安全认证”以及“过程和结果可信”,建设安全可信的能源网络。这里的设备安全包括器件安全、使用安全、维护安全等,而网络安全则涵盖信息安全、漏洞管理、隐私保护等关键指标。

伴随着数字经济的持续快速发展,我们正在加速迈向万物互联的智能世界,新一轮科技革命和能源革命的大幕已经开启。作为新时代的推动者和践行者,运营商、塔商在推动通信网络建设的同时,也需要积极拥抱站点能源产业变革。2024站点能源十大趋势及白皮书的发布,无疑为2024年站点能源产业的发展提供了重要参考,并帮助运营商、塔商在开展站点能源建设时理清思路、找准方向。




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