中國儲能網(wǎng)訊:在數(shù)字化浪潮席卷全球的當(dāng)下,通信儲能的戰(zhàn)略地位與內(nèi)涵正被深刻重塑。它不再僅僅是應(yīng)急備用電源,而是支撐數(shù)字社會兩大核心——5G通信網(wǎng)絡(luò)與AI算力中心——高效、綠色運行的關(guān)鍵能源保障。這場變革的背后,是ICT行業(yè)日益增長的能耗挑戰(zhàn)與“雙碳”目標(biāo)下的必然選擇,這場變革,由ICT行業(yè)能耗壓力與‘雙碳’目標(biāo)共同催生,正引領(lǐng)通信儲能步入以鋰電為核心、多元技術(shù)并舉的綠色智能新時代。
一、5G引擎:從“成本中心”到“價值中心”的鋰電革命
(一)挑戰(zhàn):5G網(wǎng)絡(luò)的高能耗與日益增長的運營成本
5G網(wǎng)絡(luò)以其超高速率、超低時延的卓越性能,革新了移動通信體驗,但這些優(yōu)勢是以巨大的能源消耗為代價的。單個5G基站的滿載功耗約為3.5-4kW,是4G基站的近3倍。這種能耗的急劇增長,給通信運營商帶來了沉重的運營成本壓力。
挑戰(zhàn)的嚴(yán)峻性可從頭部運營商的數(shù)據(jù)中窺見一斑。據(jù)中國移動年報數(shù)據(jù),截至2024年,其累計開通的5G基站已超240萬個。僅以這龐大的基站數(shù)量計算,一年的理論耗電量就高達(dá)約840億度。若以每度電0.8元的保守估算,年電費支出已是驚人的670億元人民幣。這筆巨額支出,如同一個“成本中心”,嚴(yán)重侵蝕著運營商的利潤空間,并對其財務(wù)健康構(gòu)成長期挑戰(zhàn)。
國際能源署最新報告《能源與人工智能》揭示,全球數(shù)據(jù)中心的電力消耗正因其大規(guī)模擴張而急劇攀升。報告指出,2024年,數(shù)據(jù)中心的用電量已占據(jù)全球總電力消耗的1.5%,達(dá)到驚人的415太瓦時。其中,美國是數(shù)據(jù)中心電力消耗的全球領(lǐng)頭羊,占比高達(dá)45%,而歐洲緊隨其后,貢獻(xiàn)了約15%。
在過去五年中,全球數(shù)據(jù)中心用電量以每年12%的速度持續(xù)增長,若此趨勢不變,預(yù)計到2030年,全球數(shù)據(jù)中心的電力需求將翻倍,突破945太瓦時大關(guān)。更引人注目的是,其中用于支撐人工智能的數(shù)據(jù)中心電力需求將暴漲四倍以上。展望更遠(yuǎn)的2035年,全球數(shù)據(jù)中心的電力消耗預(yù)計將進(jìn)一步飆升至約1200太瓦時。這一系列數(shù)據(jù)無不預(yù)示著,數(shù)字時代的能源挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻。
(二)現(xiàn)狀:磷酸鐵鋰電池的規(guī)模應(yīng)用與智能管理體系的初步建立
面對5G高能耗帶來的巨大困境,通信運營商和產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)紛紛采取行動,一方面尋求技術(shù)創(chuàng)新拐點,另一方面也積極探索能源供給側(cè)的解決方案。2023年底,中國移動正式成立中移能源科技公司,標(biāo)志著解決能耗問題已上升至集團(tuán)核心戰(zhàn)略層面,展現(xiàn)了其在能源管理領(lǐng)域深耕的決心。
這種巨大的成本壓力和轉(zhuǎn)型需求,促使整個行業(yè)大規(guī)模采用以磷酸鐵鋰為代表的新型儲能解決方案。作為全球規(guī)模最大的通信鐵塔基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)商,中國鐵塔早在2020年就已啟動了大規(guī)模的《備電用磷酸鐵鋰蓄電池組產(chǎn)品集約化電商采購項目》。中國移動等其他運營商,以及中興通訊等設(shè)備商,也都在大規(guī)模集采并認(rèn)證磷酸鐵鋰電池。這種強烈的市場需求,推動了通信儲能市場的爆發(fā)式增長:中國通信儲能的新增裝機容量由2020年的16.5GWh增加至2024年的24.5GWh,復(fù)合年增長率為10.4%。
當(dāng)前,通信儲能的內(nèi)涵已遠(yuǎn)不止是簡單的備用電源,它正向集可靠供電、智能管理、價值創(chuàng)造于一體的能源樞紐升級。傳統(tǒng)單一電池備電模式正在加速向“儲能+能源管理系統(tǒng)(EMS)+AI調(diào)度”協(xié)同方案演進(jìn),實現(xiàn)“儲備一體化”。這意味著基站的后備電源不再僅在市電中斷時閑置等待,而是被賦予了更積極的角色,可以參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻,通過峰谷電價差為運營商創(chuàng)造額外收益,真正從“成本中心”向“價值中心”轉(zhuǎn)變。
為了實現(xiàn)這種智能協(xié)同,能源管理系統(tǒng)和智能調(diào)度算法變得至關(guān)重要。站點級EMS能夠?qū)崟r監(jiān)測電池狀態(tài)、電網(wǎng)電價和負(fù)載需求,并智能決策充放電策略。在5G基站側(cè),由于各站點負(fù)荷波動大、電池狀況各異,傳統(tǒng)的“一刀切”錯峰策略往往效率低下,容易導(dǎo)致電池欠放或過放。為此,中國鐵塔等行業(yè)領(lǐng)軍者已引入AI技術(shù),實現(xiàn)“一站一策”的動態(tài)削峰填谷。
通過對歷史停電、負(fù)載和電池數(shù)據(jù)的持續(xù)學(xué)習(xí)建模,AI算法能夠?qū)崟r預(yù)測各站點的負(fù)荷和備電需求,精細(xì)化確定充放電啟停時刻和電量,從而在保證備電安全的前提下,最大化每個站點的經(jīng)濟效益。例如,中國移動通過在浙江部署儲能錯峰應(yīng)用,一年節(jié)電就超過2000萬元。中國電信云網(wǎng)運營部資深項目經(jīng)理羅鋼也提到,其自研的基站AI智慧節(jié)能平臺,結(jié)合儲能削峰填谷、站點疊光等技術(shù),實現(xiàn)全國31省基站年節(jié)電約7億度,效果顯著。
(三)趨勢:虛擬電廠聚合與光儲一體化方案
展望未來,通信能源將進(jìn)一步深化與信息網(wǎng)絡(luò)的融合,實現(xiàn)能量域和信息域的跨域協(xié)同,將單個基站演變?yōu)楦悄艿木C合能源節(jié)點。
基站與虛擬電廠的互動機制是未來能源管理的一大趨勢。以深圳為例,已率先構(gòu)建虛擬電廠平臺,將全市分散的基站儲能等柔性資源接入云端統(tǒng)一調(diào)控。2023年,深圳率先實現(xiàn)5G基站儲能資源虛擬電廠聚合,中國鐵塔、中國電信等運營商與虛擬電廠管理中心合作,計劃將全市所有5G基站的備用電池接入虛擬電廠進(jìn)行統(tǒng)一智能調(diào)度。這些基站儲能將提供超過20萬千瓦的快速調(diào)節(jié)能力,用于電網(wǎng)削峰填谷和應(yīng)急調(diào)峰。到2025年,深圳的目標(biāo)是建成具備100萬千瓦調(diào)節(jié)能力的虛擬電廠,其中基站將是重要的組成部分,這將極大提升電網(wǎng)的柔性和韌性。這種云邊協(xié)同的能源管理新模式,將使成千上萬個基站通過AI統(tǒng)一調(diào)度參與電力市場,實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲互動和多贏:電網(wǎng)獲得靈活調(diào)節(jié)資源,運營商通過基站參與電力調(diào)節(jié)獲得削峰節(jié)費收益,能源使用效率整體提升,真正實現(xiàn)了基站“沉睡資產(chǎn)”的價值化。
基站“儲能+光伏+負(fù)載”一體化解決方案將加速落地,推動基站從純粹的能源消耗單元,向可發(fā)電(光伏)、可儲能、可智能調(diào)度的綜合能源節(jié)點演進(jìn)。中國鐵塔通信技術(shù)研究院高級工程師于渤指出,在光儲成本持續(xù)下降的趨勢下,基站疊加光伏已具備規(guī)模應(yīng)用條件,精細(xì)化的光儲協(xié)同方案將成為主流。
設(shè)備商正致力于將光伏發(fā)電單元、儲能電池系統(tǒng)、直流供電和智能控制模塊深度集成到站點能源系統(tǒng)中。例如,中興通訊推出的新一代站點能源方案,正是將智能光伏、儲能、電力運營相結(jié)合,為基站引入綠色電力。通過這種集成方案,基站可以平滑疊加新能源供電,并可降低傳統(tǒng)市電消耗和30%以上的用能成本,顯著提升基站的能源自給能力和綠色運營水平。
二、 AI引擎:數(shù)據(jù)中心追求極致安全與綠色,新型儲能成必然選擇
隨著AI大模型的爆發(fā),智算中心(AIDC)的建設(shè)進(jìn)入“不設(shè)上限”的投入階段。數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字世界的“心臟”,對儲能系統(tǒng)提出了前所未有的高要求,驅(qū)動其向極致安全、高功率密度和綠色可持續(xù)方向發(fā)展。
(一)挑戰(zhàn):AI算力海量需求、極致安全與綠色發(fā)展的多重壓力
AI技術(shù)的飛速發(fā)展,特別是大模型的興起,正引發(fā)一場全球范圍內(nèi)的算力競賽。阿里巴巴、中國移動等科技巨頭紛紛以“不設(shè)上限”的姿態(tài)投入智算中心(AIDC)的建設(shè),導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心數(shù)量和規(guī)模急劇膨脹。然而,這種指數(shù)級的算力增長,帶來了巨大的能源消耗,使得數(shù)據(jù)中心在運行中面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。
首先是能源消耗的巨大增量。ICT行業(yè)整體能耗在全球范圍內(nèi)持續(xù)攀升,預(yù)計到2030年將占全球總用電量的13%,其中數(shù)據(jù)中心是主要能耗大戶。AI算力中心對功率密度的要求極高,意味著單位面積的用電負(fù)荷顯著增加,使得能耗問題更加突出。
其次是對極致安全可靠性的嚴(yán)苛要求。數(shù)據(jù)中心是數(shù)字世界的“心臟”,其儲能系統(tǒng)的核心使命是在市電中斷的瞬間,為服務(wù)器提供毫秒級的不間斷電力支撐。任何微小的電力中斷都可能導(dǎo)致海量數(shù)據(jù)丟失、業(yè)務(wù)停擺,造成不可估量的損失。因此,對儲能系統(tǒng)而言,絕對的安全可靠性是其生命線,對儲能設(shè)備的熱失控管理、故障自愈能力提出了更高要求。
最后是“雙碳”目標(biāo)下的綠色發(fā)展壓力。國家政策層面明確要求,到2025年底,新建大型數(shù)據(jù)中心的綠色電力供應(yīng)比例要達(dá)到80%以上,并持續(xù)降低PUE(電源使用效率)。數(shù)據(jù)中心必須積極轉(zhuǎn)型,減少碳足跡,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。這些多重挑戰(zhàn),共同驅(qū)動著數(shù)據(jù)中心儲能技術(shù)必須向高性能、高安全、高效率和綠色化的方向加速演進(jìn)。
(二)現(xiàn)狀:鋰電解決方案加速滲透與能效優(yōu)化深度推進(jìn)
面對AI算力帶來的多重挑戰(zhàn),數(shù)據(jù)中心儲能領(lǐng)域正經(jīng)歷深刻變革。極致的功率性能、絕對的安全可靠和極高的空間效率這些核心需求,共同指向了先進(jìn)的鋰離子電池解決方案。相較于傳統(tǒng)的鉛酸電池,鋰電池能以更小的體積和重量提供同等甚至更強的功率支撐,且循環(huán)壽命更長、能量密度更高,完美契合了數(shù)據(jù)中心對空間利用率和全生命周期成本的考量。據(jù)預(yù)測,中國數(shù)據(jù)中心儲能新增裝機容量將從2020年的2.9GWh,高速增長至2030年的101.6GWh,這為高性能鋰電儲能開辟了全新的藍(lán)海市場。
數(shù)據(jù)中心儲能的模式也在升級,正從過去的短時備電走向備電與儲能一體化。華為發(fā)布的《數(shù)據(jù)中心能源十大趨勢》指出,未來數(shù)據(jù)中心將通過部署儲能系統(tǒng),一方面利用備用電池參與電網(wǎng)調(diào)頻、削峰填谷,提升電網(wǎng)穩(wěn)定性和能源利用效率;另一方面,通過利用峰谷電價差,有效降低數(shù)據(jù)中心的用能成本。這些創(chuàng)新性的能源管理模式,使得儲能系統(tǒng)從純粹的保障型設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆浣?jīng)濟價值的能量管理單元。
同時,能效優(yōu)化深度推進(jìn),尤其是PUE(電源使用效率)的持續(xù)降低,是數(shù)據(jù)中心節(jié)能的核心抓手。工信部等部門要求新建大型數(shù)據(jù)中心設(shè)計PUE不高于1.4,并進(jìn)一步將新建目標(biāo)降至1.3以下。
據(jù)工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù),入選2022年度國家綠色數(shù)據(jù)中心的43家數(shù)據(jù)中心平均PUE已降至1.27,遠(yuǎn)優(yōu)于全國85%數(shù)據(jù)中心仍在1.5~2的水平。在企業(yè)實踐方面,大型云服務(wù)商在綠色電力利用和PUE優(yōu)化方面取得了顯著進(jìn)展。例如,阿里巴巴2023財年報告顯示,其自建數(shù)據(jù)中心清潔電力占比躍升至53.9%,實現(xiàn)減碳110.5萬噸,其中廣東省的自建數(shù)據(jù)中心已率先實現(xiàn)100%清潔電力供應(yīng)。騰訊在2023年數(shù)據(jù)中心部署了52.2兆瓦的可再生能源設(shè)施,進(jìn)一步提高了綠色電力使用量。阿里巴巴張北液冷數(shù)據(jù)中心全年運行PUE更是低至1.09,達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
(三)趨勢:‘儲能+可再生能源’微網(wǎng)與能源基礎(chǔ)設(shè)施參與者轉(zhuǎn)型
展望未來,數(shù)據(jù)中心儲能的發(fā)展趨勢將更加聚焦于綠色化、智能化和深度融合。專家傅強進(jìn)一步指出,‘儲能+可再生能源’的協(xié)同模式成為綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)標(biāo)配的可能性很高。其核心在于解決AIDC指數(shù)級增長的能耗與國家‘雙碳’目標(biāo)及經(jīng)濟性訴求之間的矛盾。傅強預(yù)測,雖然目前基數(shù)較小,但預(yù)計到2028年,全球AIDC配套的儲能市場規(guī)模有望達(dá)到數(shù)十GWh級別,年復(fù)合增長率預(yù)計將超過傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心儲能市場50%以上,展現(xiàn)出巨大的增長潛力。
大型互聯(lián)網(wǎng)公司正從傳統(tǒng)的“電力消費者”向“能源基礎(chǔ)設(shè)施參與者”轉(zhuǎn)型,主動布局可再生能源和儲能系統(tǒng)。2025年9月,抖音集團(tuán)發(fā)布了其數(shù)據(jù)中心‘風(fēng)光儲微網(wǎng)’合同能源管理尋源公告,擬采購200 MWh以上的大規(guī)模鋰電儲能系統(tǒng),并配套風(fēng)電、光伏設(shè)備與微網(wǎng)控制系統(tǒng),以實現(xiàn)風(fēng)光儲能協(xié)同調(diào)度和對外電網(wǎng)的柔性互動。業(yè)內(nèi)評論認(rèn)為,此舉在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)具有里程碑意義:一方面表明大型互聯(lián)網(wǎng)公司正從被動的電力用戶轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的能源管理者和貢獻(xiàn)者;另一方面也意味著“風(fēng)光儲微網(wǎng)”解決方案將成為未來算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的標(biāo)配選項之一。
三、路徑上的領(lǐng)跑者:專注與整合的不同風(fēng)采
通信儲能行業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)日益復(fù)雜和完善,呈現(xiàn)出合作與競爭并存,平臺化、服務(wù)化成為主流的趨勢。
(一)多元化的產(chǎn)業(yè)鏈參與者:
通信儲能產(chǎn)業(yè)鏈參與者眾多,涵蓋了需求方、方案提供方和技術(shù)支撐方。主要包括:
1.電信運營商:中國移動、中國電信、中國聯(lián)通等,是儲能應(yīng)用的需求方,掌握海量基站和數(shù)據(jù)中心資源。
2.通信基礎(chǔ)設(shè)施提供商:如中國鐵塔,擁有超過200萬站址和備電電池資源,大力推進(jìn)老舊鉛酸電池更換和梯次利用新能源汽車退役電池作為備電。
3.設(shè)備廠商:華為數(shù)字能源、中興通訊、愛立信、諾基亞等,提供完整的通信電源解決方案,包括高效整流電源、UPS、不間斷供電系統(tǒng)等,并整合儲能、電源管理軟件交付給運營商。
4.能源服務(wù)商與虛擬電廠聚合商:新興的虛擬電廠聚合商也參與進(jìn)來,為通信行業(yè)提供能源交易和調(diào)度服務(wù),如深圳電網(wǎng)與中國鐵塔、運營商合作打造虛擬電廠平臺。
5.專業(yè)電源和電池廠商:南都電源、雙登集團(tuán)、昆宇電源、理士國際、雄韜股份、國軒高科、億緯鋰能、寧德時代、比亞迪等,專注于通信后備電池及儲能系統(tǒng)研發(fā)生產(chǎn),近年積極由鉛酸轉(zhuǎn)型鋰電,拓展儲能新業(yè)務(wù)。
作為深耕通信儲能領(lǐng)域多年的行業(yè)巨頭,雙登集團(tuán)則展現(xiàn)了其“平臺型企業(yè)”的強大優(yōu)勢,完美地享受到了“雙輪驅(qū)動”帶來的雙重紅利。在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,雙登是國內(nèi)通信備電用鉛酸電池的核心供應(yīng)商之一。面對AI算力引爆的數(shù)據(jù)中心建設(shè)浪潮和鉛酸電池的“供需錯配”格局,雙登憑借其深厚的技術(shù)積累、品牌信譽以及如2023年5.07GWh的產(chǎn)量所體現(xiàn)的產(chǎn)能規(guī)模,正處于攫取這一輪市場紅利的核心位置。在5G基站領(lǐng)域,雙登同樣積極布局鋰電技術(shù),能夠為運營商提供符合“價值中心”定位的先進(jìn)解決方案,滿足其網(wǎng)絡(luò)升級的需求。
昆宇能源精準(zhǔn)地卡位于由磷酸鐵鋰技術(shù)開啟的“價值中心”新興市場。其戰(zhàn)略定位清晰,即專注于為通信基站提供高性能的磷酸鐵鋰儲能產(chǎn)品。如其CS48100T-3U型號產(chǎn)品,擁有3000次以上的循環(huán)壽命,完美匹配了基站儲能系統(tǒng)日常化、價值化運營的技術(shù)需求。正是這種長循環(huán)、高安全的特性,使其成為了運營商將基站儲能資產(chǎn)化、實現(xiàn)削峰填谷等增值功能的技術(shù)基石。通過贏得中國鐵塔等頭部客戶的訂單,昆宇能源已然成為推動通信儲能向“價值中心”轉(zhuǎn)型的重要力量。
(二)競爭格局與市場演變:
根據(jù)行業(yè)測算,2024 年中國通信基站儲能電池總出貨量可能在 19.5 至 20.5 GWh 之間,鋰離子電池部分有望達(dá)到約 12.5 至 14.0 GWh,占比提升至 65%~75%。未來鋰電替代鉛酸的趨勢預(yù)計將進(jìn)一步加快。鉛酸電池占比繼續(xù)下滑,鋰電替代鉛酸趨勢明顯。2024年度,在中國企業(yè)全球通信基站&數(shù)據(jù)中心電池出貨量排名中,出貨量排名前五的中國儲能企業(yè)依次為:雙登集團(tuán)、南都電源、國軒高科、昆宇電源、億緯鋰能。當(dāng)前通信儲能市場正由增量高速期轉(zhuǎn)入存量優(yōu)化期。隨著5G建設(shè)趨于飽和,未來通信備電電池市場增速將放緩,預(yù)計6G商用前年需求維持在每年20GWh左右。各廠商將更多著眼于存量替換(如鉛酸更換為鋰電/鈉電)和性能升級(如延長備電時長以參與調(diào)峰)。
(三)平臺化、服務(wù)化與協(xié)同發(fā)展:
越來越多企業(yè)不再局限于單一環(huán)節(jié),而是走向平臺化、一體化服務(wù)。華為數(shù)字能源和中興通訊等提供端到端“站點能源”解決方案,幫助運營商快速建設(shè)綠色基站和低碳機房。中國鐵塔公司則通過資源整合,利用新能源汽車退役電池作為備電,并探索將富余儲能能力對外提供增值服務(wù)。
“能源托管”或“儲能即服務(wù)”成為一種新的商業(yè)模式,由專業(yè)公司運營維護(hù)儲能系統(tǒng),運營商按效果付費。這有利于降低運營商初始投入,也催生了新的市場進(jìn)入者和商業(yè)合作范式。產(chǎn)業(yè)鏈上下游通過聯(lián)盟和標(biāo)準(zhǔn)化加強協(xié)同,共同應(yīng)對新技術(shù)和碳減排要求。誰能掌握更安全高效的電池技術(shù)和更智能優(yōu)化的軟件平臺,誰就在這場綠色轉(zhuǎn)型競賽中占據(jù)優(yōu)勢。
四、結(jié)語
5G與AI的雙輪驅(qū)動,正深刻地重塑著通信儲能行業(yè)的版圖,其核心敘事,已從“如何保障電力安全”轉(zhuǎn)向“如何算好能源經(jīng)濟賬”。展望未來,這種由應(yīng)用場景驅(qū)動的技術(shù)分化和價值追求將更加深入。無論是像昆宇能源一樣,以技術(shù)銳度深耕專業(yè)賽道的“尖兵”,還是像雙登集團(tuán)這樣,以平臺化能力服務(wù)全場景需求的“航母”,都將在這場波瀾壯闊的數(shù)字能源革命中,持續(xù)探索和定義自身的角色與路徑。這場從“備用電源”到“價值中心”的戰(zhàn)略蝶變,其畫卷正徐徐展開。