中国储能网讯:2017年4月24-26日,第七届中国国际储能大会在苏州香格里拉大酒店圆满召开,来自中、美、英、德、澳、日、韩等国家的1400余位嘉宾到场参会。大会共邀请140余位行业专家与企业代表,围绕产业热点话题,发表了一系列精彩演讲,中国储能网将向读者传递本次大会最具价值的声音。
大会期间,中国移动通信集团设计院有限公司电源所设计咨询总监彭广香,在“通信储能专场”,以《储能电池在通信行业的发展展望》为题发表演讲,现将演讲主要内容发布,以飨读者。
中国移动通信集团设计院有限公司电源所设计咨询总监彭广香
彭广香:大家下午好!我今天主要想讲一下锂电池在通信行业未来发展中的一些要点。锂电池应用现在还有一些顾虑,主要是安全性等方面的顾虑。但实际上从我们的网络发展跟网络演进方向来说,锂电池是必不可少的产品。为什么这么说呢?主要有两点,第一点是基站,第二点是数据中心。网络的演进方向决定了锂电池必须占据重要的一席之地。
中国拥有全世界最大的网络,2016年年底中国移动建成了140万基站,大约有5.68亿用户。峰值的速度到过334MBPM每秒,我们漫游的合作伙伴有114个。从现在运营商收入来说4G用户是比较高的,UP值是全网平均值的1.4倍左右。整个网络未来怎么演进,这对于我们的4G和5G发展是有很关键的一个因素,首先我们所有的用户行为跟原来是有很大的改变,我相信现在每个人都是拿着智能机会拍照、分享、追热点事件,这是我们现在的用户习惯。而不是原来我们只用它打电话和发短信,热点是随时随地都可能发生的。任何一个热点突然出现的时候它的流量就会急剧增加。另外,比如某个地方平时没什么事,但是这个地方突然发生了一起事故,或者发生了一个比较大的庆典活动,这个地方的流量就会急剧增加,这个时候对网络的要求是很高的,因为你不知道什么时候、什么地点对流量有很高的需求,这就是4G和5G很大的区别。我们未来要靠流量生存。
还有一个是我们有很多硬性覆盖的需求,我们拥有超过70条高铁覆盖线路,26000多公里的高速公路,还有很多写字楼、商场,所有这些地方都需要做通信保障。但是我们要达到一个很好的网络建设要求,它对服务有很高的要求,首先不能经常断电,一个月断电时间不能超过几分钟。流量速度未来是以兆来要求的,以前我们都是K,未来可能以兆为要求。最后就是覆盖的区域,基本上要求覆盖的区域在96%以上才算是一个比较好的网络。为了打造这样的网络,其实对站点的建设要求就很高。这是深圳建了一万个4G基站,大家看红色的区域是覆盖不太好的区域,这跟原来2G时代有很大的区别。应该在2G的时代深圳要建一万个基站,所有地方覆盖没有盲区了,但是4G覆盖距离短,到了5G也是这样一个趋势。未来为了满足4G和5G的建设要求我们需要更多的站点来满足用户的需求。之前有预测说2014年到2020年。我们的末端站点加上大的站点大概会增长20倍,实际上也是这样。过程我说了,中国移动到2016年底建成了140万个基站,2G时代花了十几年才达到这样一个水平。
如果真的是20倍情况的话,那未来我们是不是投的人力、建设成本都要20倍呢?我相信这个移动公司肯定承受不了,我们的网络承受不了。所以未来网络应该有三个要求,第一个够节省,首先应该很便于部署,我不需要找很高要求的机,房甚至在外面随便找一个地方,比如公园里面的某个角落就可以建这样的机房。第二个就是效率要高,第一是设备本身的效率要高,第二个应该接入多种能源,尽量利用一些新能源,比如太阳能、风能或者其他的能源能够就近接入,做综合能源利用,形成一个微网系统。最后是智能化,尽量不要人去干预系统,保证它的运行,尽量用监控手段远程调控。说了这么多大家可以看一下移动建站的基本情况就是这样的,我们有在隧道里面的、天井里面的还有一些墙角,它对环境的要求会更高。那边像雪、沙漠里、森林里其实对环境的要求都比较高,所以要求有很好的环境耐受对环境比较友好。
这是现在建站重要的形式,从建设的地点来说以前很多都是室内站点,未来会从室内走向室外。以前我们都是在机房里面有机房的形式来建站,未来可能从机房走向户外柜。而且最后像右边的天线方式有可能从机柜走向报杆或者很简单的角落随便安装的方式,只有这样才可以部署海量站点满足用户需求。第三个研究方向如果有机柜未来还有可能做成整体的,我们现在建站的方式电源是电池的电池,开放电源是开放电源,监控是监控、传输是传输,所有的东西都是不同厂家到了现场去安装需调测整个过程是很复杂的而且周期也会很长。如果可以像冰箱一样的,大家不会说买一个冰箱回来以后再调测温度合不合适、怎么装。买一个冰箱插上电就直接用了,这就是未来很可能的演进方向,像冰箱一样的站点拉过来以后这个站只要装上就部署完成了,只要插电就可以开通,这样的话对集成度要求是很高的。说完了这三点,我想表达一个什么意思呢?无论是前面哪一种从室内走向高外还是高集成度的,包括刚才说的像冰箱这样站点的部署都有赖于电池的发展。原来的铅酸电池其实稳定性和性能是没有问题的,最大的问题是不能做到很好的集成化,不能响应海量站点的部署和要求。锂电恰恰是可以满足很多站点的需求,锂电跟我们的站点做一体化的部署是有非常大优势的。
还有一个重要的应用场景就是数据中心,我们原来的建设就是这样的,这是我们的数据中心或者是机房里面的电池室,电池室有巨大的蓄电池需要占用很大的空间。这是原来的建设方式,应该说这种方式我们建设方式比较成熟技术方案也成熟,但是在数据中心到来以后这种方案现在确实业面临很多的问题,目前我们做的方案是什么?就是2012年做的这里面是一列柜子,一列柜子我们把电池放到最头上就是锂电池机柜第二个机柜就是我们的电源机柜,剩下后面的就都是IT设备机柜。我们可以很方便的部署我们的机架和电源设备,可以跟主设备同期增长和部署,部署方式的改变和基站是有类似地方的,这种改进之后我们还做了另外一种新的改进,是什么呢?这是传统的准机柜设备现在有人把电池引入进去包括国内的3.0机柜把电池引进去了,这是我拍的照片。大家看蓝色图案这一部分就是插进去的锂电池模块,它是做成一亿欧的高度可以支持4.4千瓦备电15分钟,两个U的高度可以支持8.8千瓦备电15分钟,这样一个机柜用两个U的电池就解决了备电的问题,这种就更简单了。整个机柜都可以实现整体的部署,而且我刚开始可以插一个U的电池扩容的时候再插一个U的电池,很容易实现像刚才基站说的海量部署和快速部署安装的要求。
当然了,还有一种更激进的演进方式,这个图里面黄色的这一部分其实就是一个12伏的电池只不过当时用的是铅酸电池,是直接把电池放到服务器上面去。服务器装的时候服务器是自带电源的,如果用简化的来看就是这样子,一开始是一个大的电力室电池室然后分散到机柜中间再变到机柜内部,从机柜内部再到服务器上面,这是现在数据中心好几种建设方式。当然不是说这样一个演进的方向,最后第四种就会替代掉第三种,第三种替代掉第二种,但是这几种方式的建设在未来的数据中心都会同时存在,任何一种形式的建设其实对锂电的需求都是海量的需求,而且从国内和国外机构的预测来看大概到2025年数据中信用电需求会超过总用电需求15%,这是一个非常可怕的数据。我认为数据也不完全是夸张的现在真正的信息化社会还没有到来,包括工厂、企业和个人很多东西都需要信息化,只有5G来临的之后才真正会到达信息化社会,那时候一个基站可以支持一个G以上的带宽和一个基站可以支持一万个以上的互联节点,只有这个时候才可能实现海量的数据接入和超宽带宽。
未来信息化来临的时候,我相信电池是一个很重要的产品,它的技术进步是对未来网络结构和数据中心演化有很重要的影响,如果电池能量密度、体积密度能够降下来的同时安全性可以比较好的解决。未来他在数据中心、基站智能逐步替代铅酸市场,我们现在对锂电跟铅酸的定位是锂电只是铅酸补充,因为我们认为哪块成熟我们先用哪块。我想跟大家分享的就是这些内容,谢谢大家。
(本文根据现场录音整理,未经本人审核)