中國儲能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會主辦的第九屆中國國際儲能大會在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月25日下午的“儲能電站與技術(shù)應(yīng)用（三）”專場，中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司信息能源所所長馬雁序在會上分享了主題報告《面向5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的站點(diǎn)供電技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展 》，以下為演講實(shí)錄：
馬雁序：各位來賓，下午好！我是來自于中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院信息能源所的，我今天演講的主題是《面向5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的站點(diǎn)供電技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展》。我這個演講看起來好像是與今天大會的主題不相符。大家都知道我國所有的三家運(yùn)營商里面所有基站達(dá)到了500萬。基站里面大量運(yùn)用電池。大量的電池用于備電，一年用不了幾次。對于電池來說，是亞資源。這些亞資源我們在儲能方面應(yīng)該有什么應(yīng)用呢？雖然今天我給不出什么答案，但是我想把我們在基站方面的供電情況跟大家介紹一下。希望在座專家們和我們共同找出一個比較好的解決方案，為整個行業(yè)提供一個支持。
我想從這三方面介紹一下基本情況。移動通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀與發(fā)展、5G站點(diǎn)供電需求與挑戰(zhàn)、5G站點(diǎn)供電技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新。在現(xiàn)狀與發(fā)展方面，整個基站建設(shè)分三個階段，第一階段是2016-2017年，是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)遷移期。主要是4G的發(fā)展。大量用戶要從2G3G轉(zhuǎn)向4G。LTE的滲透率達(dá)到70%。中國移動基站在180萬級量左右。第二階段就是現(xiàn)在，是語音業(yè)務(wù)遷移期。我們普遍來說，大家都在用4G。這時候主要推廣是VoLTE，語音通信要從2G轉(zhuǎn)向4G。其實(shí)大家現(xiàn)在自己手機(jī)上有一個設(shè)置就是VoLTE的設(shè)置。大家普遍應(yīng)該都在4G了。第三階段是2019-2022年，全物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營期。隨著國家5G的建設(shè)，要形成廣域的物聯(lián)網(wǎng)。理想值應(yīng)該是萬物互聯(lián)的。這是基本建設(shè)的一個過程。5G可以把基站分成幾個部分，就是宏站、桿站、微站、價值室分四個層面。第一部分就是宏站。宏站解決基本的擴(kuò)容需求，第二部分桿站，實(shí)現(xiàn)快速完善深度覆蓋，補(bǔ)充熱點(diǎn)，分擔(dān)話務(wù)。第三部分微站就是深度覆蓋，局部熱點(diǎn)話務(wù)分擔(dān)。第四個就是高價值室內(nèi)深度覆蓋，分擔(dān)室外站點(diǎn)話務(wù)。從無線站點(diǎn)的趨勢發(fā)展來說，2G到3G到4G理論上沒有太大的變化。傳統(tǒng)的站還是這個形態(tài)。到了5G，基站形態(tài)發(fā)生了很大的改變。5G基站所帶來的功能是2G/3G/4G所不具備的?？傮w來說，增加了很多頻率。由于5G的加頻加膜，站點(diǎn)功耗成倍增加。未來小微基站的建設(shè)應(yīng)該逐步會成為主流。宏站一般在每平方公里一個站差不多了。小微基站是每平方公里十個以上。
第二部分，我想講講5G站點(diǎn)供電需求與挑戰(zhàn)。5G的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一種多形態(tài)的架構(gòu)?；緲?gòu)成可能是四種。因?yàn)檫@是無線專業(yè)方面的，可能大家不用特別深究，知道有四種形態(tài)就可以了。由于這四種形態(tài)會形成供電的各種場景不同。這是4G基站和5G基站。5G基站機(jī)房有些設(shè)備要到天線上面。在天線上面怎么供電？5G基站總的設(shè)備功耗一般是3.6kW~5.8kW，大約是4G基站的2~3倍。造成功耗加大的原因主要是：高頻衰減大，因此射頻模塊端口功率需要提升。通信信道增加了，造成了通信里面的芯片功耗成倍增加。另外容量增大了。5G可以是萬物物聯(lián)的通訊系統(tǒng)。其實(shí)通信業(yè)有一句話叫4G改變生活，5G改變社會。由于連接數(shù)量增加，也會使得整體的功耗增加。功耗增加，就對我們5G基站的供電帶來了挑戰(zhàn)。比如說直流電源容量的擴(kuò)容、市電擴(kuò)容、后備電池容量，還有機(jī)房面積，機(jī)房承重，各方面的困難都帶來了。這些困難如何應(yīng)對呢？這確實(shí)是一個比較大的難題。另外，未來有一個階段是海量微站的階段。海量小站的安裝場景非常復(fù)雜。有時候在街邊，有時在城中村、地鐵隧道等。供電的條件非常參差不齊。右邊是我們一個統(tǒng)計。BTS站點(diǎn)市電掉電警告，成都10000次、廈門12000、上海浦東4070次。
面對這些挑戰(zhàn)，我們怎么辦呢？我就講講第三部分，5G站點(diǎn)供電技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新。剛才說到了從無線通信網(wǎng)來說，5G跟4G是完全不同的網(wǎng)絡(luò)。基于這一點(diǎn)，對于基站的供電也應(yīng)該是一個全新的供電方式。絕對不能也不應(yīng)該是4G簡單地擴(kuò)容。我們在這里面有一些思考。我們也給大家提供不了具體的解決方案。但是有一些解決方向的想法，可以跟各位共享一下。未來應(yīng)該是這三個方面的發(fā)展，一個是節(jié)省，一個是高效，一個是智能。節(jié)省就是簡單部署，高可靠免維護(hù)。第二就是高效，應(yīng)該有眾多的能源得到應(yīng)用，比如說新能源等等各方面的能源得到應(yīng)用。另外就是智能，智能和節(jié)省是相輔相成的，維護(hù)要智能，智能還有一個含義就是按需供電。這是三個方向。
我們提出一個新的概念，軟件定義的電源。它的總概念就是把所現(xiàn)有的能源，新能源也好，市電也好，HVDC也好，油機(jī)也好，采用軟件定義的方法，按需供電。供電也應(yīng)該可軟件定義。這張圖比較明顯，交流供電市電。這有一個大概念，瓦特跟比特的轉(zhuǎn)換。什么意思呢？未來一定是按需供電。我們設(shè)備的供電需求用電需求其實(shí)是很動態(tài)的。今天在這兒開會，觸發(fā)了一個事件大家都急著上網(wǎng)，這點(diǎn)站的供電就非常高。平常只是平均耗電，怎么做到高峰就能高峰供電？比特和瓦特如何轉(zhuǎn)換？需要軟件定義的電源系統(tǒng)。前面說的是電源系統(tǒng)。另外從整體來說，一個是供電系統(tǒng)的安全評估還有全生命周期的評估。這些都有賴于信息采集，形成大數(shù)據(jù)分析平臺。從這幾個方面對整個的基站供電的運(yùn)行提供一個可靠的保障。比如設(shè)備的質(zhì)量、運(yùn)行環(huán)境、維護(hù)管理等這幾個維度。還有一個能源優(yōu)化，對能源設(shè)備、能源運(yùn)行提供全生命周期管理。從建設(shè)到設(shè)備采購到設(shè)備供應(yīng)到后評估，提供一個技術(shù)的保障監(jiān)控。其實(shí)，電池儲能在這里面是一個很小的一部分。但是電池未來在整個的網(wǎng)絡(luò)中，它的保有量是非常大的。
這兩天微信上有一篇文章，未來5G會帶來155GWh的電池用量。這個數(shù)據(jù)我們沒有進(jìn)行過測算，但總體來說電池的保有量非常大。這些電池對于運(yùn)營商來說只是當(dāng)備電用。用什么方法把這些亞資源盤活，使其從運(yùn)營商的成本變成收入？這就希望大家給我們提供支撐，提供更好的解決方案。我們中國移動成立了電源工作組，主要有五個目標(biāo)。一個推動供電技術(shù)向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。2017年參加儲能大會的時候，是第七屆。當(dāng)時我們提的概念是：數(shù)字化供電、數(shù)字化儲能，要想智能化必先其數(shù)字化?，F(xiàn)在電池對于我們來說還是一個模擬的量，怎么把模擬量變成數(shù)字量，用數(shù)字化進(jìn)行管理，這也是一個方向。電力方面提出了泛在物聯(lián)網(wǎng)的概念也有點(diǎn)類似。有很多是有相似的地方。
我們的工作總目標(biāo)第二個就是通信設(shè)備供電接口的標(biāo)準(zhǔn)化，制定5G無線設(shè)備供電技術(shù)要求。
第三就是開展新技術(shù)、新產(chǎn)品應(yīng)用研究匹配5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求。
第四就是開展站點(diǎn)能效評估體系研究，提升全網(wǎng)能效。
第五，開展通信基礎(chǔ)設(shè)施智能管控系統(tǒng)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)對通信基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化管控，智能巡檢運(yùn)維。
我的演講就這些，謝謝各位！
