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全球移動通信技術幾乎始終延續著十年一代的創新頻率，每一次代際演變都能極大地推動各行各業的產業升級和經濟社會發展。可以說，我們的工作效率和生活質量，在很大程度上取決于移動通信時代。
2019年6月6日，工業和信息化部向四大運營商頒發了5G商用牌照，正式進入我國5G商用元年。它是以“高速、低延遲、大連接”為特點的新一代寬帶移動通信技術。它是實現人機、物聯網的網絡基礎設施。
市場挑戰機遇并存
作為新一代移動通信技術，5G具有明顯的優勢，但也對其移動基站的建設提出了一些挑戰。
一是能耗高。一個5G基站將消耗3KW-4kW的電量，是相同4G配置的300%至350%。作為信息基礎設施的核心，5G基站預計到2025年將比2020年增加1100億千瓦時的用電量。
二是密度。由于高頻點高，信號滲透差，5G基站的覆蓋半徑一般在100-300米左右。為了達到相同的覆蓋區域，5G基站的數量將是4G的兩倍以上。
第三，維護費用高。為了實現高覆蓋率的網絡中,大量的5 g基站建立野生山,平民房屋的制高點,高溫和高濕度地區,這不僅使交流供電困難,但也會導致雷擊的概率增加,高溫和高濕度,降低了設備的運行穩定性和使用壽命，增加了故障率。一旦出現問題，不僅人工干預維護和恢復的直接成本高，而且如果不及時發現“下線”給客戶帶來的影響和間接損失。
雖然難度較大，但5G基站密度大、數量多，市場容量大，發展空間大。根據工業和信息化部發布的《2020年通信統計公報》，2020年5G網絡建設穩步推進，按照適度推進的原則建設5G基站60多萬個，全國5G基站已建成71.8萬多個。
目前，中國距離到2026年建成600萬幢的目標還差528.2萬幢，每年需要新建90萬幢左右。作為新基礎設施的重要組成部分，5G基站建設將在未來幾年實現快速發展。要實現5G基站的快速發展，靈活的供電方式和高可靠性的集成解決方案成為關鍵。
混合基站取長補短
可再生能源的迅速發展為移動基站柔性供電提供了新的選擇。但由于可再生能源間歇性發電，不能完全滿足基站穩定可靠的供電需求。可再生能源發電配備了一定的儲能設備，部分解決了可靠性問題。
隨著5G甚至6G技術的成熟和發展，以及移動用戶對數據需求的增加，基站的功耗也在不斷增加，這就需要更先進、更集成的解決方案來保證基站功耗的可靠性。
金風科技依托多年分布式能源運營經驗，形成了儲風儲氫一體化運營模式，在技術層面體現了能源與信息的深度融合。具有較好的儲風儲氫綜合運控能力和負荷適應性，可為基站提供較好的服務。特別是利用儲能和氫能的雙重保障，提高了基站供電的可靠性。
金風低碳能源設計研究院創新研究部主任高超表示，根據不同的應用場景，太陽能和風能儲能(氫)混合能源基站一體化解決方案的供電系統包括太陽能和風能發電，電池儲能、氫燃料電池發電及智能控制系統。風扇、光伏板、電解槽、鋰電池、燃料電池和負載均連接到直流母線上。電解電池產生的氫氣儲存在儲氫罐/固態儲氫裝置中，燃料電池在必要時利用儲氫裝置中的氫氣輸出電能。整個系統以風和光為一次能源，為基站運行提供電源。鋰電池和燃料電池用于風電和光伏輸出不足時維持供電，風電和光伏輸出過剩時充電產氫。
通訊基站風光儲氫通訊系統
全面打通關鍵環節
雖然太陽能儲存(氫)混合基站的綜合解決方案的原理可能看起來并不復雜，但要使多種不同的能源有效地協同工作，這些技術必須一次解決一個。
以太陽能電池板的配置為例，為了使發電盡可能的連續穩定，“最佳傾斜角度應分別計算在發電時太陽能光伏電池板處于不同角度并進行比較，通過科學的計算，最終使月間接受的陽光強度盡量均勻，以適應系統全年運行的需要。”一流的說。
值得一提的是，發電系統安裝與儲能設備容量的優化匹配也十分重要。“在該系統中，燃料電池和儲能設備的建設成本最高，柴油發電成本最高。”如果儲能設備的容量過大，施工成本高。我們還需要考慮燃料補給和運輸。
此外，金風科技景觀儲(氫)混合能源基站集成解決方案還采用模塊化設計，集裝箱安裝，在工廠內將完成同等多的設備安裝，有效提高現場施工效率，降低單元系統成本，提高市場化水平和規模，確保安裝質量。
目前5G基站的最大負載功率為10kW。考慮離網待機工作時間為24小時，需向基站提供負48VDC輸出。如果在系統中增加一套轉換效率為85%的穩定電源，可實現平均電力負荷為6-7kW。日發電量約為197.65千瓦時。
為此，金風科技的技術人員測試了太陽能儲能(氫)基站的整體解決方案，該基站配備1kW風機、49kW光伏、30kW/100kWh鋰電池、1kW電解電池、10Nm3儲氫裝置、1kW燃料電池和控制系統。結果表明，光伏是主要的輸出電源。風力發電位居第二，燃料電池發電機會較少，但年產量仍為35.5千瓦時。在測試過程中，金風科技還對方案的規劃投資評價指標進行了論證。
“一個具有市場價值的解決方案不僅需要技術成熟，還需要在經濟上具有競爭力。”“在整體效率和可靠性提高的基礎上，該方案在經濟上可與傳統方案相媲美，”高說。這足以使金風科技視覺存儲(氫)混合能源基站集成解決方案，成為5G基站，乃至下一代基站解決方案的有力競爭對手。
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