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為讓綠色能源服務(wù)人類(lèi)而奮斗
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中國儲能網(wǎng)訊:目前,中國移動(dòng)已經(jīng)在全國部署建設了超過(guò)1500個(gè)抗災超級基站,分布在全國各地(江蘇約30多個(gè))。超級基站作為中國移動(dòng)在抗災減災、保障通信方面的有益探索正發(fā)揮積極的作用。據了解,超級基站的設計目的是“地震震不倒、洪水淹不著(zhù),臺風(fēng)吹不垮、冰雪凍不壞”。
但是,超級基站依然受到供電續航能力的限制,引入綠色環(huán)保、節能減排、超長(cháng)時(shí)間供電的新一代清潔能源氫(甲醇)燃料電池作為通信網(wǎng)絡(luò )的后備/應急電源,被認為是可行方式。中國移動(dòng)江蘇公司宿遷分公司(宿遷移動(dòng))對此進(jìn)行了試點(diǎn),效果顯著(zhù)。
與此同時(shí),甲醇燃料電池裝備超級基站應用,雖然提升應急保障躍上新的臺階,但只能維持百人以?xún)鹊木o急通話(huà),而創(chuàng )新“超級應急通信網(wǎng)絡(luò )”的思路和預案,將原單一超級基站功能和容量將擴大至成千上萬(wàn)倍。
宿遷移動(dòng)試點(diǎn)甲醇燃料電池
江蘇省宿遷市位于我國四大地震活躍帶,又地處古黃河流域平原地勢,歷史上多曾遭遇洪澇。因此,宿遷移動(dòng)建設了三座上述超級基站,于2013年8月在市區內的兩座配備了當今世界較先進(jìn)成熟的新能源氫燃料電池(實(shí)為甲醇燃料電池)。
經(jīng)過(guò)一年多測試和試運行,驗證了其一次性可維持約40~70小時(shí)連續供電等諸多優(yōu)越特性。如遇緊急狀態(tài),外部供電難以短期恢復,兩天后只需維護人員趕到現場(chǎng)添加事先存放的燃料,供電將持續10天以上,無(wú)需人工值守則能保障該站按需運行,超級基站將發(fā)揮更大的作用。試驗期內又進(jìn)行了連續1000小時(shí)不間斷發(fā)電的壓力測試,達到預期效果。
同時(shí)還對氫燃料電池在通信網(wǎng)絡(luò )各類(lèi)型站點(diǎn)應用開(kāi)展一系列有益的探索和嘗試,在替代鉛酸蓄電池和燃油發(fā)電機實(shí)現環(huán)保減排,在提升基站環(huán)境溫度減少空調運行節省電能,以及各類(lèi)重要基站、湖心島站、傳輸匯接和寬帶接入節點(diǎn)等多個(gè)特殊場(chǎng)景供電保障等方面的應用,均取得良好的效果,并在提供優(yōu)質(zhì)通信服務(wù)的基礎上為企業(yè)在帶來(lái)較高的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
通過(guò)實(shí)踐,新能源氫燃料電池推廣應用,將“顛覆通信傳統后備供電構架”和“變革通信行業(yè)能源消費結構”。
甲醇較其他燃料更“純潔”
新能源氫燃料電池,其概念早在100多年前就由蘇格蘭人威廉姆.格羅夫(Willian R .Grove)提出,實(shí)際少量應用已始于20世紀后50年代的航天、軍事等軍工科技和高端工程科技領(lǐng)域。
到21世紀初至今的10多年里,歐美發(fā)達國家氫燃料電池開(kāi)始涉足交通電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力源和通信設備后備電源,作為新能源開(kāi)發(fā)利用替代已經(jīng)普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機、發(fā)電機和各類(lèi)重金屬類(lèi)蓄電池。尤其近幾年,國內相關(guān)機構也已高度關(guān)注并著(zhù)手研發(fā)各類(lèi)試驗樣機進(jìn)行演示。
相比之下,甲醇較其他燃料更“純潔”些。甲醇作為氫的載體、是一種清潔的燃料,常態(tài)液體,無(wú)需壓力罐裝,專(zhuān)業(yè)防腐料桶裝避免雜質(zhì)污染,在運輸、存儲和添加過(guò)程中,比瓶裝純氫氣相對安全,因此,甲醇燃料電池更適合通信領(lǐng)域作為局房基站的后備/應急電源。
通信氫燃料電池前景廣闊
專(zhuān)業(yè)通信用氫燃料電池,十多年前始于歐美發(fā)達國家作為清潔新能源利用而研發(fā),但其因核能利用較普及、供電設施完善停電故障較少發(fā)生、以及通信服務(wù)規范不盡嚴格等因素,因而應用燃料電池產(chǎn)品較少,市場(chǎng)潛力較小。使用較多的是在相對欠發(fā)達的南非、南美、東南亞等缺電的國家,均有幾千套不同型號設備運行在各類(lèi)通信網(wǎng)絡(luò ),但價(jià)格較貴,市場(chǎng)承受力低。
我國跟蹤研究燃料電池已有多年,但進(jìn)展相對緩慢,尤其通信行業(yè)。只近幾年,國家相關(guān)部委、國內諸多科研機構、汽車(chē)制造企業(yè)、以及部分海歸創(chuàng )業(yè)團隊,已意識到氫燃料電池將會(huì )帶動(dòng)節能減排、綠色環(huán)保、新能源發(fā)展等國家大戰略,紛紛投入資金和力量,引入概念吸收技術(shù),已經(jīng)研發(fā)3~5年,但目前仍處于起點(diǎn)較低的階段。
國家標準化委員會(huì )已出臺《通信用氫燃料電池供電系統》(國標征求意見(jiàn)稿),財政部、科技部、工信部等已發(fā)布針對燃料電池在電動(dòng)汽車(chē)應用的補貼政策,但扶持通信行業(yè)應用政策還是空白。國外先進(jìn)成熟的燃料電池已在中國通信行業(yè)門(mén)口徘徊了5年以上,進(jìn)展甚微。
其主要因素就是目前該產(chǎn)品研發(fā)投入未得到市場(chǎng)應用的回報,初期價(jià)格較高,單個(gè)應用難以接受,與低廉的蓄電池和發(fā)電機不可抗衡。但是氫燃料電池替代傳統鉛酸蓄電池與柴油發(fā)動(dòng)機合并后備電源,實(shí)現綠色環(huán)保、節能減排是電源應用的革命、能源利用的跨越。
作為電源基礎設備,氫燃料電池裝備到國內所有通信基站、機房、醫院、銀行、交通、乃至軍用,都將發(fā)揮巨大的作用,因而政治意義重大,社會(huì )效益顯著(zhù),經(jīng)濟效益不可估量。
通信領(lǐng)域是使用鉛酸蓄電池和燃油發(fā)電機最集中、量最大的行業(yè),故率先推廣應用氫燃料電池、助力該技術(shù)國內快速發(fā)展,進(jìn)而推動(dòng)綠色新能源開(kāi)發(fā)利用的國家戰略落地,責無(wú)旁貸!
超級應急通信網(wǎng)絡(luò )具備三大優(yōu)勢
相比之下,超級應急通信網(wǎng)絡(luò )具有三方面優(yōu)勢和效益。
一是甲醇燃料電池裝備的超級應急通信網(wǎng)絡(luò ),應對災難能力強,保障黃金救援時(shí)間通信,相比原單一超級基站覆蓋面積擴大100倍以上,通信容量擴大1000倍以上,通話(huà)從原100人擴大到幾萬(wàn)人以上通信聯(lián)絡(luò ),政治意義重大;
二是甲醇燃料電池替代鉛酸蓄電池燃油發(fā)電機,減少鉛等重金屬污染和二氧化碳等次生物質(zhì)排放5倍以上,推動(dòng)清潔能源應用符合國家戰略,綠色環(huán)保,造福人類(lèi),社會(huì )效益巨大;
三是甲醇燃料電池穩定高效,安全可靠,夯實(shí)通信基礎設施提升網(wǎng)絡(luò )運行質(zhì)量,平時(shí)作后備電源待機,無(wú)能源消耗,節省空調用電,緊急狀態(tài)下供電時(shí)長(cháng)由原來(lái)1~2天提升至10~20天提高10倍以上,保障通信服務(wù)社會(huì ),顯著(zhù)提升企業(yè)效益和核心競爭力,如約履行社會(huì )責任。
總體而言,引入綠色環(huán)保、節能減排、超長(cháng)時(shí)間供電的新一代清潔能源氫(甲醇)燃料電池作為通信網(wǎng)絡(luò )的后備/應急電源,以裝備衛星傳輸設備的超級基站為中心,預選城域若干重要基站和傳輸節點(diǎn)為輔助,并加以抗震防洪設施改造,配置燃料電池取代大容量蓄電池,完善現行移動(dòng)通信環(huán)網(wǎng)、雙路由傳輸保護,交換網(wǎng)管中心配以遠程監控調度系統,可以構建“平戰”結合、超強續航能力的超級應急通信網(wǎng)絡(luò )。
平時(shí)在虛擬狀態(tài),新型超級基站與所有基站一樣承載常規移動(dòng)通信業(yè)務(wù),安全高效、節能環(huán)保,顛覆了傳統落后低效能的蓄電池后備供電構架;緊急狀態(tài)(包括各種地質(zhì)氣象災害、戰爭等突發(fā)事件)下,如供電、交通和局部通信光纜中斷,受多重保護的該網(wǎng)絡(luò )進(jìn)入實(shí)戰狀態(tài),能夠確保本地部分通信超長(cháng)時(shí)連續運行,節點(diǎn)傳輸盡可能貫通,為覆蓋區域內眾多移動(dòng)手機提供相互間通訊,并保障衛星傳輸通道對外聯(lián)絡(luò )通道和直接衛星電話(huà)的直接呼叫,為社會(huì )各界及時(shí)組織自救和互救,贏(yíng)得生命救助和物資支援的72小時(shí)黃金時(shí)間。