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目錄 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書目錄1 2通信站點(diǎn)節(jié)能降碳發(fā)展現(xiàn)狀 通信站點(diǎn)降碳現(xiàn)狀 通信站點(diǎn)規(guī)模巨大,增長迅速 從能效看:傳統(tǒng)建站方式建站復(fù)雜,能效低 從供電方式看:當(dāng)前運(yùn)營商綠電使用比例低 從運(yùn)維管理看:不可視不可管造成能耗碳排難以優(yōu)化 當(dāng)前降碳評(píng)價(jià)體系 節(jié)能降碳發(fā)展趨勢(shì) 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 目錄3低碳目標(biāo)網(wǎng)理念 7 4華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng) 3.1低碳目標(biāo)網(wǎng)概念1低碳目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)3.2低碳目標(biāo)網(wǎng)價(jià)值要素2低碳建網(wǎng)3.2.1極簡架構(gòu)1極簡站點(diǎn):以柜替房,以刀替柜3.2.2極致體驗(yàn)2,3.2.3極低OPEX3.3目標(biāo)網(wǎng)評(píng)價(jià)因子3低碳供電3.3.11站站疊光:綠電加持3.3.2SEE2智慧去油:去除油機(jī),天下無油3.3.3OPEX4低碳運(yùn)行3.4目標(biāo)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)1全面鋰電化:智能儲(chǔ)能,鋰代鉛酸3.4.1先進(jìn)電力電子技術(shù)2全面智能化:數(shù)字化運(yùn)維,運(yùn)維升級(jí)3.4.2先進(jìn)數(shù)字技術(shù)5應(yīng)用案例5未來十年愿景目標(biāo) 8 6縮略語 圖表目錄 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書圖表目錄圖2-1:全球基站數(shù)量以及新增數(shù)量趨勢(shì)圖 圖2-4:傳統(tǒng)站點(diǎn)狀態(tài)不可知 圖2-2:傳統(tǒng)房站和柜站的能效 圖2-4:傳統(tǒng)站點(diǎn)狀態(tài)不可知 圖2-2:傳統(tǒng)房站和柜站的能效 圖2-6:SEE衡量指標(biāo) 圖2-5:某運(yùn)營商能源運(yùn)維成本占比及人工下站維護(hù)占比圖2-6:SEE衡量指標(biāo) 圖3-2:自動(dòng)駕駛的能源目標(biāo)網(wǎng) 圖3-1:朝向極簡刀片站演進(jìn)的極簡架構(gòu)體系圖3-2:自動(dòng)駕駛的能源目標(biāo)網(wǎng) 圖3-4:NCIe衡量指標(biāo) 圖3-3:OPEX的重要組成部分圖3-4:NCIe衡量指標(biāo) 圖3-6:目標(biāo)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)支撐 圖3-5:不同層級(jí)的的網(wǎng)絡(luò)能效衡量圖3-6:目標(biāo)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)支撐 圖4-2:站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)方案 圖4-1:站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)圖4-2:站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)方案 圖4-4:華為一站一刀方案 圖4-3:華為一站一柜方案圖4-4:華為一站一刀方案 圖4-6:華為室內(nèi)超級(jí)柜方案 圖4-5:刀片應(yīng)用場景圖4-6:華為室內(nèi)超級(jí)柜方案 圖4-8:組件級(jí)快速關(guān)斷及數(shù)字化管理 圖4-7:華為站站疊光方案圖4-8:組件級(jí)快速關(guān)斷及數(shù)字化管理 圖4-10:華為智慧去油方案 圖4-9:華為光儲(chǔ)協(xié)同方案圖4-10:華為智慧去油方案 圖4-12:華為智能鋰電方案 22圖4-11:華為智能鋰電方案架構(gòu)圖4-12:華為智能鋰電方案 22圖4-13:華為站點(diǎn)數(shù)字化運(yùn)維 24圖4-14:Neteco功能架構(gòu)圖4-14:Neteco功能架構(gòu) 26站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 天人合一,生態(tài)和諧,是人類文明的永恒追站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 天人合一,生態(tài)和諧,是人類文明的永恒追天人合一,生態(tài)和諧,是人類文明的永恒追求 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書天人合一,人與自然和諧共生“天人合一”是中國傳統(tǒng)哲學(xué)思想,指的是“天地與我并生,萬物與我為一”,倡導(dǎo)人是自然的一部分,人類要與自然和諧共生。人生活在自然之中,發(fā)展在自然之中。天、地、萬物,是世界的組成,人類作為生命生態(tài)中的一員,與其它物種一起構(gòu)成了地球的生命體系。人類,是大自然的一部分。動(dòng)物到植物,大自然提供了人類生存和發(fā)展所需要的一切條,
碳排放增加導(dǎo)致氣溫不斷升高,對(duì)全自然生態(tài)構(gòu)成巨大威脅2022年,全球諸多國家和地區(qū)經(jīng)歷極了端天氣變化和地質(zhì)災(zāi)害。熱浪席卷歐洲、亞洲等很多國家,導(dǎo)致氣溫飆升,引發(fā)大火和干旱、水位下降電力供應(yīng)不足、冰川加速融化、洪澇災(zāi)害頻發(fā)。近年生態(tài)環(huán)境愈發(fā)脆弱,氣候變化已成為一項(xiàng)全球性挑戰(zhàn)。研究發(fā)現(xiàn),人類活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳(CO2)等溫室體是造成地球變暖的主要原因,進(jìn)而引發(fā)極端天氣變化,破壞生態(tài)平衡。從全球能源結(jié)構(gòu)來看,石油、煤炭、天然氣等傳統(tǒng)化石能源為主占比超過80%。全球工業(yè)革命進(jìn)程加速,導(dǎo)致能源需求劇增,碳排快速增長,據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)模已從1950年的每年6Gt上升至當(dāng)前37Gt。為應(yīng)對(duì)氣候變化和全球氣溫上升,2015年在第21屆聯(lián)合國氣候變化大會(huì)上,全球178個(gè)締約方共同簽署《巴黎協(xié)定》(TheParis前工業(yè)化時(shí)期上升幅度控制在2℃以內(nèi),并努力將溫度上升幅度控制在1.5℃以內(nèi)。各締約方陸續(xù)推出碳中和目標(biāo),各行各業(yè)以此為綱領(lǐng),理清自身碳足跡,制定相應(yīng)的減碳計(jì)劃和目標(biāo)。站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 天人合一,生態(tài)和諧,是人類文明的永恒追求通信是數(shù)字化碳排主要來源之一通信是數(shù)字化碳排主要來源之一圖2-1-圖2-1-:全球基站數(shù)量以及新增數(shù)量趨勢(shì)圖數(shù)字化是千行百業(yè)降碳的重要手段,信是數(shù)字化的基石在全球降碳的過程中,ICT基礎(chǔ)設(shè)施作為千行百業(yè)的數(shù)數(shù)字化是千行百業(yè)降碳的重要手段,信是數(shù)字化的基石根據(jù)統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)到2030年,ICT行業(yè)碳排放量預(yù)計(jì)為1.3Gt,占全球的2%,但是ICT技術(shù)每年將產(chǎn)生超過11萬億美元的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),通過應(yīng)用ICT技術(shù),可以使能千百業(yè)減小20%碳排放量,數(shù)字化將以10倍杠桿效應(yīng)使能千行百業(yè)低碳化。
全面數(shù)字化和智能化時(shí)代,在賦能千行百業(yè)提高效率、減少碳排放的同時(shí),ICT運(yùn)營商也將迎來自身網(wǎng)絡(luò)流量和耗的持續(xù)增長。按照推算,到2030年數(shù)字業(yè)務(wù)帶來的流量是2020年的13倍,同時(shí),碳排也將大幅增長。根據(jù)公開數(shù)據(jù),ICT耗電量在2035年會(huì)占到社會(huì)發(fā)電量的5%,而其中通信站點(diǎn)的耗電量將占社會(huì)總發(fā)電量的3+%,意味著通信站點(diǎn)的碳排能夠占到整個(gè)ICT的60%+。以中國為例,預(yù)計(jì)到2035年,數(shù)據(jù)中心和5G總用電量約是2020年的3倍,將占中國全社會(huì)用電量5~7%,即便在降碳節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用下,2035年數(shù)據(jù)中心的碳排放將比2020年最高增長103%,5G的碳排放將最高增長321%。因此,ICT行業(yè)只有加大低碳可再生能源使用比例,提高能源使用效率,才能在總能耗隨著流量增長而增長的情況下,實(shí)現(xiàn)行業(yè)自身的降碳乃至碳中和。而這其中,通信站點(diǎn)降碳,則成為ICT行業(yè)節(jié)能降碳的主戰(zhàn)場。天人合一,生態(tài)和諧,是人類文明的永恒追求 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮天人合一,生態(tài)和諧,是人類文明的永恒追求 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮2通信站點(diǎn)節(jié)能降碳發(fā)展現(xiàn)狀 00 2 4 6 8 全球5G基站數(shù)量 全球4G基站數(shù)量 全球3G基站數(shù)量*根據(jù)公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)1通信站點(diǎn)規(guī)模巨大,增長迅速 全球基站數(shù)量預(yù)測(cè)5G時(shí)代,全球無線基站規(guī)模龐大且快速增長。隨著各國全球基站數(shù)量預(yù)測(cè)5G建設(shè)以及行業(yè)場景加速落地,5G建設(shè)仍將快速增長。截至到2021年底,全球5G基站數(shù)量達(dá)到200萬,預(yù)計(jì)到2026年將達(dá)到800萬,相比2022年新增近400%。以中國為例,預(yù)計(jì)到2022年底,5G基站達(dá)到210.2萬個(gè),占基站總數(shù)的29.8%,相比2021年新增60萬站;到2026年,5G基站數(shù)量將達(dá)到400萬個(gè),年均增長率約50%。圖2-1:全球基站數(shù)量以及新增數(shù)量趨勢(shì)圖站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 通信站點(diǎn)節(jié)能降碳發(fā)展現(xiàn)狀22從能效看:傳統(tǒng)建站方式建站復(fù)雜,能效低35G時(shí)代,站點(diǎn)功耗大幅攀升。5G單站平均功耗達(dá)到4G站點(diǎn)的2~6倍,同時(shí)5G站點(diǎn)覆蓋范圍低,配套設(shè)施發(fā)熱大,站點(diǎn)整體功耗巨大。傳統(tǒng)建站多采用房站或者疊加柜站方式,能效低、碳排高:在站點(diǎn)能效方面:在站點(diǎn)能效方面:傳統(tǒng)房站的全站能效大約在55%~75%。首先傳統(tǒng)電源密度和效率較低;其次房站空間較大,采用全屋制冷,造成制冷浪費(fèi);同時(shí),房站建設(shè)與改造過程中,常面臨改市電、改溫控、租吊車等隱形成本,工程量大,耗時(shí)長。傳統(tǒng)柜站的全站能效大約在80%~85%。電源密度和效率低的同時(shí),傳統(tǒng)建設(shè)時(shí)多采用疊加設(shè)備的處理方式,容易造成站址不足、設(shè)備增加,給運(yùn)維造成困難。在能耗比例方面:在能耗比例方面:傳統(tǒng)房站的主要能耗集中在空調(diào)上面,大約占到全站能耗的55%~60%;電源以及其它大約占40%~45%,電源模塊轉(zhuǎn)換效率一般在90%左右。由于非工作能耗占比高,造巨大的能耗浪費(fèi)。
多比例過低。以某較發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的Top運(yùn)營商站為例,在2021年,50%的站點(diǎn)的電力來自煤炭與天然氣,35%來自水能、風(fēng)能等,只有5%來自太陽能。這還是比較發(fā)達(dá)區(qū)域的,在其水火核風(fēng)太陽能發(fā)電圖2-3:當(dāng)前太陽能發(fā)電比例仍然過低(以中國為例)傳統(tǒng)房站能效~55% 傳統(tǒng)柜站能效~75%4傳統(tǒng)房站能效~55% 傳統(tǒng)柜站能效~75% 難以優(yōu)化 圖2-2:傳統(tǒng)房站和柜站的能效
傳統(tǒng)站點(diǎn)能源管理下,能效碳排不可視,難以優(yōu)化。傳統(tǒng)站點(diǎn),大都為啞設(shè)備,數(shù)字化程度低,難以感知整站的信息。部分站點(diǎn),動(dòng)環(huán)監(jiān)控可以做出簡單的0-1感知,但僅為“是“與”否“,無法精準(zhǔn)衡量。同時(shí),數(shù)字化程度低,人工下站排查問題導(dǎo)致較高的人工成本。經(jīng)過統(tǒng)計(jì),某區(qū)域運(yùn)營商,60%的站點(diǎn)無法智能管理,90%的站點(diǎn)沒有錯(cuò)峰等節(jié)能措施,人工下站成本占運(yùn)維費(fèi)用的60%。通信站點(diǎn)節(jié)能降碳發(fā)展現(xiàn)狀 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書其他其他%其他Carbon DryNode網(wǎng)優(yōu)%無線設(shè)備運(yùn)%能源運(yùn)維備件服務(wù)%下站維護(hù)碳排無感知 法 電源無子系 備電時(shí)長 無油機(jī)健康提前識(shí)別異常 統(tǒng)故障信息 未知 度、油位圖2-4:傳統(tǒng)站點(diǎn)狀態(tài)不可知 圖2-5:某運(yùn)營商能源運(yùn)維成本占比及人工下站維護(hù)占比降碳評(píng)價(jià)體系關(guān)于站點(diǎn)節(jié)能降碳的衡量指標(biāo)目前主要有站點(diǎn)能效SEE(SiteEnergyEfficiency)。SEE是站點(diǎn)設(shè)備能耗與全站耗的比例,關(guān)注系統(tǒng)效率轉(zhuǎn)換。但是SEE只涉及能源效率,沒有涉及碳排放的指標(biāo)。當(dāng)前的站點(diǎn)能源建設(shè)中,SEE已經(jīng)應(yīng)用,但是與碳排相關(guān)的參數(shù)是缺失的。
節(jié)能降碳發(fā)展趨勢(shì)V2X、XR等新的業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn);新型清潔能源將持續(xù)接入;通信站點(diǎn)并網(wǎng)做為電網(wǎng)調(diào)度的一部分;站點(diǎn)社會(huì)化進(jìn)程持續(xù)演進(jìn)。站點(diǎn)數(shù)量將劇增,功耗持續(xù)增長,電網(wǎng)協(xié)同、電網(wǎng)穩(wěn)定、管理運(yùn)維等復(fù)雜難題增加。在此發(fā)展趨勢(shì)下,節(jié)能與降碳將面臨更大挑戰(zhàn)。因此,為解決當(dāng)前難題并且面向未來,我們需構(gòu)建新型能源網(wǎng)絡(luò)。ITU-TITU-TmEnergyConsumption(kWh))E=lSiteEnergyConsumption圖2-6:SEE衡量指標(biāo)站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 構(gòu)建綠色能源目標(biāo)站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 構(gòu)建綠色能源目標(biāo)低碳目標(biāo)網(wǎng)概念傳統(tǒng)站點(diǎn)能源建設(shè)復(fù)雜、能效低、管理性差,能量調(diào)度性差。為解決這些難題,構(gòu)建一個(gè)極簡、高效、綠色、智能的能源網(wǎng)絡(luò),華為提出“站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)”。它利用先進(jìn)的電力電子技術(shù)、信息與通信技術(shù)以及人工
為應(yīng)對(duì)5G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)、融合、運(yùn)營,華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)重構(gòu)了站點(diǎn)形態(tài)極簡了站點(diǎn)形態(tài),使用以柜替房、以桿替柜與模塊化設(shè)計(jì),使用智能運(yùn)維,降低了部署要求與運(yùn)維要求,減少了站點(diǎn)能耗與碳排。隨著5G的深入發(fā)展,華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)將持續(xù)向極簡架構(gòu)方向演進(jìn)。智能技術(shù),用Bit管理Watt,實(shí)現(xiàn)了站點(diǎn)建設(shè)的極簡化,站點(diǎn) 運(yùn)行的高效化,用電的綠電化,站點(diǎn)管理的智能化,最終能夠?qū)崿F(xiàn)能量按需流動(dòng),節(jié)約能耗,降低碳排,moreless低碳目標(biāo)網(wǎng)價(jià)值要素1極簡架構(gòu)極簡,產(chǎn)生極致的方便。隨著基礎(chǔ)科學(xué)的突破以及多學(xué)科的融合,站點(diǎn)能源正在由低能量密度、低能量效率、粗放設(shè)備走向高密高效智能,正在由復(fù)雜拼湊走向架構(gòu)極簡。
2極致體驗(yàn) 前智駕駛”。站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)通過接入感知,實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)主動(dòng)管現(xiàn)低碳目標(biāo)網(wǎng)理念站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書低碳目標(biāo)網(wǎng)理念站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書3念 光儲(chǔ)自尋優(yōu)零碳看板自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)房站 柜站 極簡刀片站光儲(chǔ)自尋優(yōu)零碳看板自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)圖3-1:朝向極簡刀片站演進(jìn)的極簡架構(gòu)體系 圖3-2:自動(dòng)駕駛的能源目標(biāo)網(wǎng)3極低OPEX傳統(tǒng)建設(shè)模式下,OPEX費(fèi)用高:站點(diǎn)面積大,導(dǎo)致租金高;站點(diǎn)備電中油機(jī)的大量使用,導(dǎo)致油費(fèi)高,維護(hù)成本高;啞設(shè)備導(dǎo)致人工下站頻繁;站點(diǎn)能效低導(dǎo)致電費(fèi)高。隨著技術(shù)的進(jìn)步、商業(yè)模式的改變,站點(diǎn)能源朝向極低OPEX方向演進(jìn)。華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)通過極簡架構(gòu)降低站點(diǎn)租金,通過疊光、去油,降低能耗與碳排放;通過站點(diǎn)智能化降低運(yùn)維難度,提高能源協(xié)同。站點(diǎn)能源,正在由以前的能耗高碳排高、人工運(yùn)維走向綠電化、高效化、智能化。OPEX降低,正在從全方面被關(guān)注與改進(jìn)。華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)將持續(xù)致力于構(gòu)建極低OPEX的站點(diǎn)能源網(wǎng)絡(luò)。
目標(biāo)網(wǎng)評(píng)價(jià)因子1e 體ITU-TEtotal NCIe= Totalatraffic ∑atrafficj)ITU-TEtotal NCIe= Totalatraffic ∑atrafficj)E:lnnfknO):nr)la:圖3-4:站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書低碳目標(biāo)網(wǎng)理念電費(fèi) 租金站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書低碳目標(biāo)網(wǎng)理念油機(jī) 運(yùn)維圖3-3OPEX的重要組成部分
華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)結(jié)合國際最新標(biāo)準(zhǔn),在站點(diǎn)建設(shè)中采用NCIe網(wǎng)絡(luò)能效做為衡量因素,其中碳排因素EF是與能源強(qiáng)相關(guān)的指數(shù)。通過運(yùn)用先進(jìn)的感知模型,實(shí)現(xiàn)全站碳排可視;通過先進(jìn)的大數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)碳排分析,提供降碳優(yōu)化。華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng),采用先進(jìn)的站點(diǎn)碳排標(biāo)準(zhǔn)評(píng)低碳目標(biāo)網(wǎng)理念 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書2SEE能源效率的高低是衡量站點(diǎn)能耗的重要標(biāo)準(zhǔn),也是現(xiàn)行的站點(diǎn)能源建設(shè)的重要衡量參數(shù)。華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)通過先進(jìn)的底層技術(shù),使用前沿的材料技術(shù),構(gòu)建先進(jìn)的器件,從器件層級(jí)提高能效轉(zhuǎn)換;通過先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),構(gòu)建先進(jìn)的散熱結(jié)構(gòu),從部件層級(jí)提高能效轉(zhuǎn)換;通過先進(jìn)智能溫控技術(shù),從設(shè)備層級(jí)實(shí)現(xiàn)散熱效率的提升。華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng),全面提高站點(diǎn)SEE,踐行節(jié)能降碳。3OPEXOPEX是全站生命周期中重要的成本要素,包含站點(diǎn)租金、電費(fèi)、油費(fèi)、人工維護(hù)等部分,是站點(diǎn)能源評(píng)價(jià)的重要因素。華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng),將站點(diǎn)OPEX做為重要評(píng)價(jià)指標(biāo),致力于全面降低通信站點(diǎn)建設(shè)的OPEX。站點(diǎn)站點(diǎn)參考值%GB/kWh數(shù)據(jù)中心能效PUE站點(diǎn)能效SE主設(shè)備能效TEE網(wǎng)絡(luò)GB/kWhGbps/W無線網(wǎng)絡(luò)能效ERAN固定網(wǎng)絡(luò)能效E運(yùn)營2單位電$/kWhkgCOe/TB碳排放因子kgC2e/kWh網(wǎng)絡(luò)碳排強(qiáng)度圖3-5不同層級(jí)的的網(wǎng)絡(luò)能效衡量站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 低碳目標(biāo)網(wǎng)理念目標(biāo)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)的構(gòu)建與發(fā)展,離不開先進(jìn)技術(shù)的支持。華為低碳目標(biāo)網(wǎng),融合電力電子技術(shù)與數(shù)字技術(shù)。通過運(yùn)用先進(jìn)的底層材料、器件、電池、熱技術(shù),傳感、聯(lián)接、云與AI技術(shù),從能量流和信息流兩個(gè)方面構(gòu)筑先進(jìn)的使能平臺(tái),助力建設(shè)綠色網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。(芯片、算法云(數(shù)據(jù)、算法(芯片、算法云(數(shù)據(jù)、算法聯(lián)接(5G/IoT)傳感(數(shù)字、視覺材料(GaN\SiC) 器件(IGBT\Mos) 電池技術(shù) 熱管理技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)儲(chǔ)能智能配電嵌入式電源使能平臺(tái)綠色網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用能源管理云專業(yè)的能源Paas,Saas平1先進(jìn)材料與器件技術(shù)先進(jìn)材料與器件技術(shù)石墨烯、碳化硅、氮化鎵等新型材料和新一代寬禁半導(dǎo)體器件的發(fā)展,使得高密高效、自然散熱、能量雙向流動(dòng)的電源成為現(xiàn)實(shí)。使用新型材料與器件的電源,利用器件的高頻性,可以在更小的體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)功率密度倍增;利用其低導(dǎo)通電阻、低開關(guān)損耗特性,可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效率提升,減少系統(tǒng)發(fā)熱量,甚至支持風(fēng)冷散熱無縫切換至自然散熱,極大降低由于發(fā)熱帶來的功率消耗。先進(jìn)的材料與器件帶來站點(diǎn)能源技術(shù)的變革,重構(gòu)產(chǎn)品的形態(tài)與性能。先進(jìn)電池技術(shù)先進(jìn)電池技術(shù)傳統(tǒng)鉛酸電池難管理、壽命差、占地多。隨著材料的發(fā)
展,電池技術(shù)也在快速朝向鋰離子電池、鈉離子電池方向發(fā)展,現(xiàn)階段,鋰離子電池也取得了更為廣泛的應(yīng)用,代替了傳統(tǒng)的鉛酸電池。同時(shí),數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,電池也在快速的數(shù)字化,融合先進(jìn)的傳感技術(shù)、高飽和磁材、高速采樣技術(shù),電池狀態(tài)整在被精確感知;先進(jìn)的聯(lián)接技術(shù),將電池?cái)?shù)據(jù)及時(shí)、精準(zhǔn)傳送,將傳統(tǒng)的孤節(jié)點(diǎn)電池納入到網(wǎng)絡(luò)中;而云、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分析與統(tǒng)一調(diào)度,將站點(diǎn)能源的節(jié)點(diǎn)化完全網(wǎng)絡(luò)化,自動(dòng)化。先進(jìn)熱管理技術(shù)先進(jìn)熱管理技術(shù)散熱問題一直是站點(diǎn)能源能耗的重大困擾。隨著技術(shù)的發(fā)展,涌現(xiàn)出越來越多的散熱技術(shù)。如在材料方面使用低損耗的新一代器件,如在架構(gòu)上使用重力虹吸熱管溫控、仿生根系散熱等。在熱管理的不斷發(fā)展下,站點(diǎn)能源由空調(diào)散熱、風(fēng)冷散熱逐步向自然散熱方向發(fā)展。低碳目標(biāo)網(wǎng)理念 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書2先進(jìn)傳感與聯(lián)接技術(shù)在傳感與聯(lián)接技術(shù)的發(fā)展下,站點(diǎn)感知取得巨大發(fā)展。相比傳統(tǒng)的站點(diǎn)狀態(tài)不可視,運(yùn)用先進(jìn)的傳感技術(shù),可以清晰的獲得全站狀態(tài)如溫濕、油機(jī)、市電等。同時(shí),狀態(tài)感知正在由傳統(tǒng)的0-1有無感知走向智能感知、線性感知傳感技術(shù)的多樣性發(fā)展,正在推動(dòng)站點(diǎn)能源的全站感知。利用先進(jìn)的聯(lián)接技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)更加方便的將信息傳送給網(wǎng)管。站點(diǎn)設(shè)備的多樣性導(dǎo)致接口類型的多樣性,如以太網(wǎng)、干節(jié)點(diǎn)、無線等,因此保障傳送的穩(wěn)定與便捷,需要先進(jìn)的聯(lián)接技術(shù)支撐。聯(lián)接技術(shù)的快速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)傳送,無線傳送,使得偏遠(yuǎn)地區(qū)的站點(diǎn)管理更為便捷。
傳統(tǒng)部署成本高,人工運(yùn)維難。在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及人工智能技術(shù)的發(fā)展下,站點(diǎn)能源的部署與管理快速走向云化以及運(yùn)維智能化。在部署方面,越來越多的運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)云上部署,本地服務(wù)器大量減少,系統(tǒng)的維護(hù)性也大幅度提高;在管理方面,大數(shù)據(jù)、人工智能的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了站點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)的提前預(yù)測(cè)、站點(diǎn)維護(hù)的遠(yuǎn)程化與自動(dòng)化。基于此,構(gòu)建站點(diǎn)的智能管理能力,是站點(diǎn)能源發(fā)展的重要趨勢(shì)。站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)4網(wǎng) 低碳運(yùn)行 低碳供電 低碳建網(wǎng) “低碳”核心 “低碳”匯聚“低碳”接入站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)全場景低碳移動(dòng)鋰電移動(dòng)油機(jī)綠色運(yùn)維擴(kuò)容免改造新建免機(jī)房低碳機(jī)房遠(yuǎn)程智能運(yùn)維數(shù)字化 能耗遠(yuǎn)程巡檢可視可管可優(yōu)用電智能用電明明白白用儲(chǔ)電精確備智能儲(chǔ)(錯(cuò)峰/削峰)轉(zhuǎn)電高效轉(zhuǎn)精確輸發(fā)電清潔能替代油高效協(xié)同發(fā)電桿柜房低碳站點(diǎn)全生命周期低碳圖4-1站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)低碳目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng),沿著能量的流向,助力全面建設(shè)低碳站點(diǎn)。通過先進(jìn)的部件,實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)數(shù)字化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)低碳建設(shè);通過功率智能化,引入綠電、高效轉(zhuǎn)換、鋰電化、智能配電,沿著發(fā)轉(zhuǎn)儲(chǔ)配用,實(shí)現(xiàn)低碳供電;通過統(tǒng)一
智能網(wǎng)管,實(shí)現(xiàn)管理智能化,低碳運(yùn)行。華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng),全場景全生命周期低碳,實(shí)現(xiàn)加5G不加OPEX。從建設(shè)方面,改變站點(diǎn)形態(tài),使用極簡站點(diǎn)、極簡機(jī)房、低碳建設(shè)、低碳供電、低碳運(yùn)維三個(gè)方面,全面升級(jí)現(xiàn)有站點(diǎn)建設(shè)模式。以鋰代鉛, 以鋰代鉛, SEE/EF/碳排從備電到錯(cuò)峰增收 可視可優(yōu)綠電比20%→100%, 光電替油,EF可降低至0 EF降低房→柜→桿, 高密,智能,SEE提升至97% SEE提升至全面智能化全面鋰電化智慧去油站站疊光極簡機(jī)房極簡站點(diǎn)低碳運(yùn)行:高效運(yùn)維降碳排低碳供電:減少度電碳排低碳建網(wǎng):改變建站形態(tài)實(shí)現(xiàn)節(jié)能低碳目標(biāo)網(wǎng):全場景全生命周期低碳圖4-2:站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)方案華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng) 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書低碳建網(wǎng)低碳建網(wǎng)是指從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)到設(shè)備做到極簡,極簡意味著高效,可以減少浪費(fèi),節(jié)能降碳。首先是架構(gòu)極簡,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和基礎(chǔ)供電架構(gòu)減少中間冗余環(huán)節(jié),如5G網(wǎng)絡(luò)的C-RAN架構(gòu)、一體化供電系統(tǒng)等。其次是極簡建站,從傳統(tǒng)的室站到室外機(jī)柜站,再到可以掛桿的刀片站,大幅降低站點(diǎn)的占地、材料消耗、制冷能耗等。低碳建網(wǎng)在大幅降低碳排的同時(shí),還可以降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營成本。1極簡站點(diǎn):以柜替房,以刀替柜當(dāng)前通信站點(diǎn),包含2/3/4G站點(diǎn),5G站點(diǎn)或者塔商共享站點(diǎn),疊加5G功耗翻番,大量站點(diǎn)面臨市電不足、電源和電池容量不足、溫控不足、AAU電壓不足等問題。同時(shí),隨
著設(shè)備和站點(diǎn)增加,網(wǎng)絡(luò)的電費(fèi)、租金、運(yùn)維費(fèi)用等能源相關(guān)的OPEX將會(huì)大幅增加。傳統(tǒng)采用土建機(jī)房、方艙或多柜拼湊方案,帶來高昂的端到端成本,比如市電改造($5000,TTM>3個(gè)月@亞洲某國)、吊車租賃($1500/次@歐洲某國)、地基($500,TTM>2周@亞洲某國)、租金($7000/年@亞洲某國)、線纜更換($1806@全球)等。同時(shí)傳統(tǒng)電源多柜多溫控效率(SEE~80%),負(fù)載用電管理粗放,無法有效識(shí)別和優(yōu)化用電較高的負(fù)載,帶來較高的能耗和碳排放(典型一頻4G+一頻5G站點(diǎn)碳排放超過28噸/年)。而且,傳統(tǒng)站點(diǎn)電源僅-48V供電,不支持面向多種業(yè)務(wù)的多制式供電能力。華為一站一柜解決方案,單柜支持2/3/4/5G或共享站點(diǎn)部署,一柜替?zhèn)鹘y(tǒng)多柜,通過極簡部署和智能用電,節(jié)省站點(diǎn)端到端投資。運(yùn)維智能化運(yùn)維智能化支持溫控模塊化擴(kuò)容站點(diǎn)數(shù)字化支持ICT融合收容全網(wǎng)可視、可管、可控以柜替房,快速部署24 網(wǎng)管:NetEco3 機(jī)柜31智能特性超大容量,超高密設(shè)計(jì)超高能量密度云化管理軟件定義智能用電管理2 鋰電:CloudLi1 高密高效電源:云端etco4一站一柜方案圖4-3:華為一站一柜方案站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)高密:高密eMIMO電源24kW@3U/36kW@5U,功率密度兩倍于友商(24kW@7U)。智能鋰電(下稱云鋰或者CloudLi)容量150Ah@3U,能量密度兩倍于鉛酸(150Ah@8U),實(shí)現(xiàn)相同空間、原位替換、容量翻番。高效:高效器件、高效鋰電、高效溫控實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)級(jí)最高效率多制式能源輸入和輸出,一套電源替換傳統(tǒng)多套電源系統(tǒng),適用于各種市電類型、各種供電場景。全模塊化:溫控、整流、備電、交流輸入、直流輸出、多制式輸出全模塊化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)平滑演進(jìn)。全鏈路智能:發(fā)/轉(zhuǎn)/儲(chǔ)/配/用全鏈路智能,智能削峰、智能升壓等智能特性實(shí)現(xiàn)極簡部署省CAPEX,智能錯(cuò)峰、能源切片等智特性實(shí)現(xiàn)智能用電省OPEX。智能用電管理:通過集成分流器、接觸器、空開等功能的智能空開,實(shí)現(xiàn)軟件定義空開,靈活配電;單路負(fù)載精準(zhǔn)計(jì)量,明明白白用電;能源切片,按需備電,節(jié)省電池配置。
為了適配無線基站向極簡刀片形態(tài)演進(jìn),華為加大研發(fā)力度,在一站一柜基礎(chǔ)上推出極致能效,綠色極簡的一站一刀,其采用業(yè)內(nèi)獨(dú)有全自然散熱大功率刀片設(shè)計(jì),具備零占地,零租金;零維護(hù),低能源損耗,1小時(shí)快部署的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),可廣泛應(yīng)用在宏站、小站和共享站點(diǎn)場景,和傳統(tǒng)柜站方案對(duì)比,刀片建站TCO降低30%。華為一站一刀解決方案基于多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)先業(yè)界2代,當(dāng)前行業(yè)水平普遍的是一扇一刀,華為在2020已發(fā)布6kw片,實(shí)現(xiàn)一頻一刀;2021年華為持續(xù)突破創(chuàng)新,將推出業(yè)界最大功率的12kw刀片,能力全面對(duì)齊柜站,實(shí)現(xiàn)業(yè)界唯一的2/3/4/5G全頻段的一站一刀。華為DPS華為刀片電源多項(xiàng)創(chuàng)新加持,如蝴蝶設(shè)計(jì)、仿生根系齒散熱技術(shù),散熱能力提升25%,體積和重量減少~40%;同時(shí)支持高效智能用電、桿級(jí)疊光、智能測(cè)量、削峰錯(cuò)峰、能源切片等,推動(dòng)刀片邁向全面智能化。在可靠性方面,華為秉持精品理念,提供IP65高防護(hù)等級(jí)和N+1冗余化設(shè)計(jì),可故障不下電維護(hù)。華為DPS室外桿/塔宏站室內(nèi)/外小站圖4-5:刀片應(yīng)用場景50Ah50Ah20Ah綠色智能3kw極簡2kw刀片電池一站一刀方案刀片電源圖4-4:華為一站一刀方案華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng) 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書2極簡機(jī)房:CO機(jī)房現(xiàn)代化改造,一柜替柜,能效提升隨著5G的場景化應(yīng)用越來越多,萬物互聯(lián)、高清視頻帶來無線接入網(wǎng)、家庭寬帶、企業(yè)專線大幅提速,帶寬急速提升;同時(shí),伴隨著核心網(wǎng)云化、邊緣計(jì)算和CDN的部署/下沉,傳統(tǒng)CT網(wǎng)絡(luò)將全面走向ICT融合。上述兩大趨勢(shì)將帶來通信機(jī)房主設(shè)備的升級(jí)換代,并新增IT設(shè)備,導(dǎo)致機(jī)房主設(shè)備功耗大幅提升,以及交、直流融合供電需求,將給傳統(tǒng)機(jī)房能源設(shè)施帶來巨大挑戰(zhàn)。溫控能力不足,存在局部熱點(diǎn)。機(jī)房出現(xiàn)局部熱點(diǎn),無法滿足新增設(shè)備散熱需求,擴(kuò)容需新增溫控,新增多套空調(diào),投資高、周期長。同時(shí)傳統(tǒng)房級(jí)空調(diào)大面積制冷,制冷效率低,耗能高。能效低,傳統(tǒng)機(jī)房能效SEE<50%,能耗浪費(fèi)大傳大面積制冷方式,效率低,空調(diào)耗能高;老舊電源電池效率低;能耗不可視,優(yōu)化無從下手。供備電能力不足,改造難。存量電源電池改造困難,業(yè)務(wù)擴(kuò)容需增加交流、直流多套供備電系統(tǒng)。
華為綠色機(jī)房電源解決方案,采用獨(dú)特”溫供備一體化”設(shè)計(jì),融合eMIMO電源+CloudLi+模塊化溫控,統(tǒng)一集成在一柜內(nèi),單柜解決機(jī)房溫控、供備電的需求。實(shí)現(xiàn)機(jī)房5G和固網(wǎng)新業(yè)務(wù)極簡綠色部署。免改溫控:溫/供/備高密一體,集成柜內(nèi)空調(diào),封閉精準(zhǔn)溫控,高效散熱,解決局部熱點(diǎn)問題,免改機(jī)房溫控。采用柜內(nèi)封閉式高效制冷,空調(diào)就近部署,可以直吹設(shè)備,相比房級(jí)散熱,極大提高了制冷效率。柜內(nèi)直流空調(diào)單個(gè)容量5kw,最大可以疊加兩個(gè),制冷能力可實(shí)現(xiàn)單柜10kw。免增機(jī)房:柜內(nèi)集成eMIMO電源、CloudLi、模塊化溫控,極致高密,1柜替3柜,免新增機(jī)房。免改線纜:統(tǒng)一平臺(tái)電源,交直流一體化供電,1套替多套;57V升壓,線纜通流量增加30%,免線纜工程改造。高效節(jié)能:采用精準(zhǔn)溫控、智能聯(lián)動(dòng)、可調(diào)溫控組件散熱設(shè)計(jì),助力實(shí)現(xiàn)智慧低碳機(jī)房,高效節(jié)能。故障不下電維護(hù)。華為綠色機(jī)房電源解決方案,自問世以來,取得廣泛應(yīng)用和認(rèn)可,并在2020年榮2020Interop東京展金獎(jiǎng)。室內(nèi)超級(jí)柜方案:一柜式收容,免改溫控室內(nèi)超級(jí)柜方案:一柜式收容,免改溫控CloudLi直流空調(diào)替代多柜圖4-6:華為室內(nèi)超級(jí)柜方案站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)低碳供電低碳供電在分散的站點(diǎn)部署分布式離網(wǎng)直流光伏系統(tǒng),其收益常受制于站點(diǎn)條件如周邊遮擋物,可部署面積,朝向,組件公差帶來的發(fā)電損失;無法與儲(chǔ)能和油機(jī)等設(shè)備協(xié)同導(dǎo)致最終消納綠電效率受限;以及多點(diǎn)運(yùn)維難以定位具體問題,啞設(shè)備不可視;因光伏輸出電壓過高導(dǎo)致鉛酸損壞或長組串?dāng)嚅_或火災(zāi)因高壓無法及時(shí)救援等安全設(shè)計(jì)問題。為解決以上問題,提升最終光伏消納比和進(jìn)一步降低OPEX支出,華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)結(jié)合組件級(jí)電力電子技術(shù)ModulelPowerElectronics載波通信技術(shù)創(chuàng)新,電力電子控制芯片技術(shù)積累與自適應(yīng)自
尋優(yōu)算法控制技術(shù)創(chuàng)新,提出第二代站點(diǎn)疊光解決方案iSolar2.0。iSolar2.0方案中的智能iPV光伏組件可實(shí)現(xiàn)組件發(fā)電信息與告警狀態(tài)實(shí)時(shí)上傳至NetEco管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)發(fā)電可視,故障可知。配合一體化設(shè)計(jì)的“四合一”光伏控制器,繼續(xù)延續(xù)極簡刀片的設(shè)計(jì)風(fēng)格,大功率,小體積,高效率,全場景易部署。再配合華為CloudLi循化型鋰電可實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)協(xié)同,提升單站綠電消納比。在峰谷電價(jià)場景下可實(shí)現(xiàn)光伏優(yōu)先消納的同時(shí),進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)OPEX,助力網(wǎng)絡(luò)能源轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)morebitsless模塊級(jí)故障診斷模塊級(jí)故障診斷快速關(guān)斷安全運(yùn)維智能調(diào)度太陽能&CloudLi最大限度地提高太陽能利用率減少遮擋損失20%最大限度地利用太陽能站點(diǎn)、機(jī)房全場景極簡疊光極簡擴(kuò)展云上維護(hù)智能光伏組件油機(jī)/ 油機(jī)/市電 市電供電 太陽能供電 供電智能調(diào)度簡化設(shè)計(jì)四位一控制器超出的太陽能由CloudLi存儲(chǔ)太陽能充分利智能綠色高效極簡圖4-7:華為站站疊光方案華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng) 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書組件級(jí)快速關(guān)斷及數(shù)字化管理 組件級(jí)快速關(guān)斷及數(shù)字化管理 組件PLC信號(hào)室外光伏控制8三方/eMIMO直流電源;斷運(yùn)華為新一代iPV2.0智能光伏組件,結(jié)合組件級(jí)電力電子MPLE技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)光伏組串從組串級(jí)優(yōu)化演進(jìn)到組件級(jí)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)靈活部署,可按站點(diǎn)面積靈活配置組件數(shù)量;優(yōu)化不同方位角,受遮擋組件輸出,實(shí)現(xiàn)全場景高效;并且結(jié)合領(lǐng)先的電力載波PLC通信技術(shù),讓每塊組件的發(fā)電信息可通過NetEco管理平臺(tái)獲取,發(fā)電可視,故障可知;配合優(yōu)化器,長組串iPV組件在遇到線纜斷開,組件故障情況下可實(shí)現(xiàn)快速安全關(guān)斷,實(shí)現(xiàn)10秒內(nèi)降至30Vdc以內(nèi),滿足相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)。圖4-8:組件級(jí)快速關(guān)斷及數(shù)字化管理傳統(tǒng)解決方案組網(wǎng)架構(gòu)較為復(fù)雜,通常需要通過安裝四個(gè)節(jié)點(diǎn)才能完成安裝,組件輸出后需要接入?yún)R流盒后,接入光伏整流模塊,再接入至直流配電模塊,最后與特定控制單位組網(wǎng)。傳統(tǒng)方案架構(gòu)復(fù)雜,耗時(shí)高,節(jié)點(diǎn)多,運(yùn)維難,組網(wǎng)方式受限,難以適應(yīng)全場景疊光。華為新一代“四合一”光伏控制器,集合光伏匯流盒,光伏模塊,光伏配電模塊與控制單元,簡化接入節(jié)點(diǎn)。同時(shí)華為光伏控制器還支持多種組網(wǎng)模式,應(yīng)對(duì)不同站點(diǎn)場景需
求,可提供IP,4G和帶內(nèi)組網(wǎng)模式,實(shí)現(xiàn)極簡建站,靈活組網(wǎng)。IP65防護(hù)等級(jí)與20年使用壽命設(shè)計(jì),使得華為控制器可更長時(shí)間的為站點(diǎn)提供清潔和穩(wěn)定的電力供應(yīng)。傳統(tǒng)站點(diǎn)疊光方案,在光伏超配的情況下,難以根據(jù)季節(jié)的變化調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)充放設(shè)定,導(dǎo)致有條件多部署組件的站點(diǎn)超發(fā)浪費(fèi),最終網(wǎng)絡(luò)綠電消納比例提升受限。在有峰谷電價(jià)的地區(qū),由于缺乏協(xié)同,光伏與鋰電仍是分立部件,未能實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益最大化。站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)212196300市電供電Time電充電放市供光伏電源2200圖4-9華為光儲(chǔ)協(xié)同方案華為光伏控制器搭配循環(huán)型CloudLi,可實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)協(xié)同,應(yīng)對(duì)光伏超配,光伏錯(cuò)峰場景,可實(shí)現(xiàn)光伏優(yōu)先消納,結(jié)合錯(cuò)峰收益實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)節(jié)能效益最大化。通過智能網(wǎng)管NetEco,可使能光儲(chǔ)協(xié)同算法,光伏控制器將自動(dòng)統(tǒng)計(jì)歷史發(fā)電數(shù)據(jù),并預(yù)測(cè)次日光伏超發(fā)電量,再由算法根據(jù)每日預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整CloudLi充放電深度與時(shí)間,實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)光伏100%消納,提升網(wǎng)絡(luò)綠電消納比。在峰谷電價(jià)區(qū)域,光儲(chǔ)尋優(yōu)算法會(huì)在
確保光伏優(yōu)先被消納前提下,根據(jù)峰谷電價(jià)差和參與循環(huán)CloudLi容量情況,調(diào)節(jié)鋰電充放時(shí)間,實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)低碳用電的同時(shí),進(jìn)一步通過錯(cuò)峰降低站點(diǎn)OPEX支出,整站低碳,更省OPEX。同時(shí),光伏控制器將根據(jù)母排電壓自適應(yīng)調(diào)整輸出,確保儲(chǔ)能在浮充階段不會(huì)因光伏輸出電壓過高而降低循環(huán)壽命,整站更可靠。華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng) 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書2全球大多數(shù)地方已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電力和通信的普遍覆蓋,但是仍然有7.89億人口沒有電力供應(yīng),在亞洲、非洲、中東等區(qū)域因?yàn)槭须姴环€(wěn)及無市電,不得不使用油機(jī)供電,預(yù)估有50+萬通信站使用油機(jī)。油機(jī)給通信站點(diǎn)帶來高的能源OPEX,大幅侵蝕運(yùn)營商的利潤水平。在非洲部分地區(qū)燃油高達(dá)1美金/升,基站24小時(shí)工作帶來高昂燃油費(fèi)用,此外油機(jī)需要高頻度的維護(hù),也帶來高昂的管理及維護(hù)成本。另外電池/燃油均屬于易被盜資產(chǎn),全球平均被盜率10%,也會(huì)給
運(yùn)營商帶來損失。因?yàn)檎军c(diǎn)電池被盜或者油機(jī)維護(hù)不及時(shí)帶來的宕站占到總宕站的80%以上。同時(shí)油機(jī)工作帶來震動(dòng)及噪音嚴(yán)重?cái)_民,碳排放大,造成環(huán)境污染,與全球的節(jié)能減排倡議不符合。隨著網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)功耗增加,業(yè)界對(duì)“0”油機(jī)的需求越來越急迫。華為從2008年開始第一代混電產(chǎn)品的開發(fā),到2018年推出第五代智慧去油產(chǎn)品,幫助運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)省油去油。華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)智慧去油方案主要分為3個(gè)場景:OPEX降低50%+,燃油節(jié)省50%+OPEX降低50%+,燃油節(jié)省50%+“0”油機(jī),“0”維護(hù)3偏遠(yuǎn)無市1市電不2近郊無市圖4-10華為智慧去油方案先進(jìn)電混在市電不穩(wěn)場景,通過云鋰的超級(jí)快充功能,1小時(shí)可充滿,另外通過AI技術(shù)預(yù)測(cè)停電模型,延長電池壽命。通最大利用市電,在偶爾超長停電時(shí)使用移動(dòng)鋰電進(jìn)行應(yīng)急保先進(jìn)油混在無市電區(qū)域傳統(tǒng)方式油機(jī)工作24小時(shí),先進(jìn)油混方案通過油機(jī)+云鋰循環(huán)工作減少油機(jī)運(yùn)行時(shí)間75%;通過CloudLi充電增加油機(jī)的帶載率,通過AI技術(shù)控制使油機(jī)保持恒定80%帶載率,實(shí)現(xiàn)度電油耗減少50%,ROI<1.5年。先進(jìn)光混在無市電及偏遠(yuǎn)區(qū)域,太陽能作為主要能源,減少油機(jī)的使用,油機(jī)僅作為備份,實(shí)現(xiàn)光能+電池儲(chǔ)能+油機(jī)備用,實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)省油節(jié)油,最高實(shí)現(xiàn)“0油機(jī),0維護(hù)”。方案智慧去油方案可以利舊現(xiàn)網(wǎng)電源和電池,免去現(xiàn)網(wǎng)電源割接帶來的業(yè)務(wù)中斷,減少工程50%,減少現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備殘值的浪費(fèi),降低改造ROI。
華為智慧去油方案在中東、亞、非洲廣泛應(yīng)用,幫助中東某客戶完成了2000+站的能源改造,實(shí)現(xiàn)了站點(diǎn)“0”機(jī),OPEX節(jié)省高達(dá)69%,PAV提升2%,站點(diǎn)收入增加綜合收益達(dá)到9千美金/年,ROI<1.5年;新建站點(diǎn)100%使用華為云鋰代替鉛酸電池,全網(wǎng)備電鋰電化,使用NetEco建立能效數(shù)字化管理平臺(tái),網(wǎng)絡(luò)KPI遠(yuǎn)程可視,風(fēng)險(xiǎn)提前預(yù)測(cè)減少下站30%。在非洲市電不穩(wěn)定區(qū)域,華為智慧去油方案幫助客戶實(shí)現(xiàn)單日12小時(shí)停電油機(jī)“0”運(yùn)行,極低ROI1.2年。在某無市電的運(yùn)營商,由雙油機(jī)改為單油機(jī);降低油耗50%,月度節(jié)省OPEX$661/月,提升站點(diǎn)可用度7%,增收1079USD/月,I除了OPEX節(jié)省,站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)智慧去油方案還幫助塔商實(shí)現(xiàn)能源從省錢到賺錢的轉(zhuǎn)變。在市電不穩(wěn)&無電區(qū)域,通信站可以向站點(diǎn)周邊居民樓,辦公樓,小商場,企業(yè)供能,通過以電換租,電隨網(wǎng)進(jìn),站點(diǎn)共享等新商業(yè)模式,實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)收益最大化。華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng) 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書低碳運(yùn)行1酸 站點(diǎn)演進(jìn)過程中,站點(diǎn)備電必然需同時(shí)演進(jìn),滿足站點(diǎn)新功耗的備電需求及功能需求。傳統(tǒng)站點(diǎn)備電通常采用鉛酸電池或普通鋰電池。這些電池是啞設(shè)備,難以與電源或上層管理系統(tǒng)通信,因此狀態(tài)不可視、依賴人工上站運(yùn)維效率低;同時(shí)電池也僅是單一備電功能,價(jià)值浪費(fèi);比如現(xiàn)網(wǎng)擴(kuò)容時(shí),新舊電池不能混搭,需要完全使用新替舊,浪費(fèi)現(xiàn)有電池剩余價(jià)值;配置粗放,投資浪費(fèi);可靠性也低。
決方案CloudLi。CloudLi是華為充分發(fā)揮自身跨領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì),融合電力電子、IoT、云技術(shù)的第五代智能鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)。站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)CloudLi解決方案中,智能鋰電既以與華為電源通信,也可以通過IoT網(wǎng)關(guān)與NetEco管理系能鋰電通過IoT與NetEco智能協(xié)同,在任何電源場景下實(shí)現(xiàn)云BMS云BMS智能大數(shù)據(jù)云技術(shù)IoT本地BMS雙向率變高效管理高速精采軟件義電諧振開關(guān)高飽磁材圖4-11華為智能鋰電方案架構(gòu)站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)傳統(tǒng)鉛酸電池是啞設(shè)備,電池的使用狀態(tài)、老化程度、剩余備電時(shí)間等等均無法得知,只能依靠人工上站定期檢測(cè)簡單的電壓、電流、SOC等狀況,因此人工運(yùn)維效率很低。例如,人工上站進(jìn)行電池測(cè)試時(shí),人員需上站、等待、記錄、繪制曲線、分析等,需要花費(fèi)非常多的時(shí)間、精力及費(fèi)用。普通鋰電雖然有簡單的BMS管理,可以檢測(cè)電池的SOC、電壓、電流等信息,但普遍無法與管理系統(tǒng)對(duì)接,無法可視化管理,仍需人工上站檢測(cè)。5G時(shí)代,站點(diǎn)數(shù)量增多,管理更加復(fù)雜。海量站點(diǎn)無法可視化,依靠人工運(yùn)維OPEX將會(huì)更高、難以及時(shí)運(yùn)維。因此,傳統(tǒng)的人工運(yùn)維方式已難以為繼。
CloudLi智能鋰電儲(chǔ)能模塊可通過IoT網(wǎng)關(guān)向NetEco上傳鋰電相關(guān)的數(shù)據(jù)如電壓、電流、SOC、SOH、位置、被盜統(tǒng)計(jì)等,無需依賴任何電源組網(wǎng)傳輸即可實(shí)現(xiàn)全場景鋰電儲(chǔ)能云聯(lián)接。所有鋰電數(shù)據(jù)可在NetEco可視化,NetEco可智能分析鋰電上傳的各類數(shù)據(jù),提供合理建議與及時(shí)預(yù)警。用戶可通過NetEco遠(yuǎn)程設(shè)置電池參數(shù)、功能、邏輯等,還可通過NetEco一鍵遠(yuǎn)程測(cè)試,免去人工上站測(cè)試的繁雜過程,極大減少無效上站,幫助客戶節(jié)省運(yùn)維成本、提升運(yùn)維效率、提高備電可靠性。智能內(nèi)短路預(yù)判智能內(nèi)短路預(yù)判智能儲(chǔ)能延壽云安全管理云削峰云防盜云錯(cuò)峰云升壓云混搭遠(yuǎn)程云管主動(dòng)全管精配智能合儲(chǔ)極云全場聯(lián)接智能大數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)Cd華為鋰電IoT華為智能鋰電圖4-12:華為智能鋰電方案華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng) 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書傳統(tǒng)鉛酸電池或普通鋰電池僅作為備電使用,在市電好的場景長期浮充,成為沉默資產(chǎn),價(jià)值浪費(fèi);5G時(shí)代通信站點(diǎn)對(duì)電池的需求已不單純是簡單的備電功能,萬物互聯(lián)的5G時(shí)代要求站點(diǎn)也實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的同時(shí),具備更多的功能、釋放更多的價(jià)值。智能鋰電與NetEco站網(wǎng)云協(xié)同,全場景實(shí)現(xiàn)智能特性,極簡演進(jìn)、激活沉默資產(chǎn):云升壓:智能鋰電與云協(xié)同實(shí)現(xiàn)云升壓,幫助客戶在拉遠(yuǎn)站點(diǎn)場景免換粗線、電池100%放電,提升站點(diǎn)儲(chǔ)能供電距離;云混搭:智能鋰電與云協(xié)同實(shí)現(xiàn)免電池合路器云混搭,幫助客戶在站點(diǎn)擴(kuò)容時(shí)利舊現(xiàn)網(wǎng)電池,免投資浪費(fèi),分步投資;云削峰:當(dāng)智能鋰電與華為電源、云智能協(xié)同,幫助客戶在站點(diǎn)功耗峰值變大而市電容量不足時(shí),免去市電改造繁雜過程及改造費(fèi)用,同時(shí)快速部署,將TTM從6個(gè)月縮短至1天;云錯(cuò)峰:智能鋰與云協(xié)同實(shí)現(xiàn)云錯(cuò)峰。在有峰谷電價(jià)的場景,智能鋰電可在低電價(jià)時(shí)充電、高電價(jià)時(shí)放電,幫助客戶節(jié)省電費(fèi),降低OPEX;云防盜:智能鋰電與云協(xié)同實(shí)現(xiàn)license智能軟件鎖防盜、智能位移防盜、GPS,降低被盜率,提升站點(diǎn)儲(chǔ)能安全;
傳統(tǒng)配置多是根據(jù)典型站點(diǎn)模型統(tǒng)一配置,投資不精準(zhǔn)。站點(diǎn)配置的電池容量跟實(shí)際需求的電池容量存在偏差,或冗余浪費(fèi),或容量不足。尤其在市電質(zhì)量發(fā)生變化時(shí),站點(diǎn)所需的電池容量偏差更大。同時(shí),站點(diǎn)配置的電池容量與實(shí)際所需容量是否匹配也無法得知,難以及時(shí)補(bǔ)充或減少,投資浪費(fèi)的同時(shí)影響站點(diǎn)可靠性。CloudLi智能鋰電通過IoT與NetEco實(shí)現(xiàn)云鋰協(xié)同,主動(dòng)上報(bào)電池動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),云端智能分析全網(wǎng)站點(diǎn)儲(chǔ)能容量與站點(diǎn)功耗匹配度,提供精準(zhǔn)信息幫助用戶實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)儲(chǔ)能配置容量匹配可視化,幫助客戶實(shí)現(xiàn)高效資源調(diào)配,精準(zhǔn)備電、精準(zhǔn)補(bǔ)電、投資無浪費(fèi);鉛酸電池與普通鋰電的使用狀態(tài)不可視,備電不足或發(fā)生故障時(shí)無法及時(shí)預(yù)警,因此無法及時(shí)運(yùn)維,難以保障備電可靠性。CloudLi從電芯、pack、智能BMS管理、全場景極限驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能端到端安全設(shè)計(jì),輔以云BMS進(jìn)行全網(wǎng)儲(chǔ)能安管理、智能內(nèi)短路預(yù)判等智能管理功能,實(shí)現(xiàn)安全可視化、管理智能化,使站點(diǎn)儲(chǔ)能使用安全、業(yè)務(wù)安全、資產(chǎn)安全。云站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書 華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)2傳統(tǒng)站點(diǎn)面臨能耗碳排不可視、人工下站成本高、被難感知的難題。華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化手段,將數(shù)以萬計(jì)孤立站點(diǎn)和機(jī)房連接成網(wǎng),實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)可
視化管理。使用華為獨(dú)有數(shù)字技術(shù)、AI加持實(shí)現(xiàn)能源智化,通過高效協(xié)同、能效管理實(shí)現(xiàn)能源低碳化,最終實(shí)現(xiàn)能源網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)駕駛。視頻視頻紅外電池電源油機(jī)光伏市電門磁煙感站點(diǎn)數(shù)字化運(yùn)維智能管理帶內(nèi)/帶外/IoT功率智能協(xié)同可優(yōu)可控調(diào)度邏可管遠(yuǎn)程運(yùn)維管可視數(shù)字看全網(wǎng)智能圖4-13:華為站點(diǎn)數(shù)字化運(yùn)維華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng) 站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)白皮書華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)主要給客戶帶來三大價(jià)值:綠色低碳、智能運(yùn)維、供電智能。綠色低碳管理支持點(diǎn)碳排可視可優(yōu),實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)能效不可視不可管到能效自動(dòng)尋優(yōu);智能運(yùn)維管理支持遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程測(cè)試、故障預(yù)警,實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的人工下站到免下站自動(dòng)運(yùn)維,減少下站;供電智能管理實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的故障被動(dòng)響應(yīng)到風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)預(yù)防,提前預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)、減少宕站。華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng)主要給客戶帶來三大價(jià)值:綠色低碳、智能運(yùn)維、供電智能。綠色低碳管理支持點(diǎn)碳排可視可優(yōu),實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)能效不可視不可管到能效自動(dòng)尋優(yōu);智能運(yùn)維管理支持遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程測(cè)試、故障預(yù)警,實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的人工下站到免下站自動(dòng)運(yùn)維,減少下站;供電智能管理實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的故障被動(dòng)響應(yīng)到風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)預(yù)防,提前預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)、減少宕站。傳統(tǒng)管理方案能效碳排不可視、無能效分析,能耗浪費(fèi)嚴(yán)重,設(shè)備之間沒有協(xié)同,系統(tǒng)效率低。華為站點(diǎn)能源低碳目標(biāo)網(wǎng):通過全網(wǎng)碳排可視可管、節(jié)能KPI可視、智能診斷,實(shí)現(xiàn)識(shí)別低效站點(diǎn)及設(shè)備,讓減碳有跡可循。通過2G/4G/5G負(fù)載支路能耗可視,精細(xì)化洞察支撐
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