芯耀
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記得在去年，芬蘭運(yùn)營(yíng)商Elisa發(fā)布了一個(gè)大計(jì)劃：通過(guò)升級(jí)鋰電池和采用智能管理系統(tǒng)的方式，將廣泛分布的基站組成虛擬電廠（VPP），可在降低自身用電成本和碳排放的同時(shí)將存儲(chǔ)的綠色能源出售給電網(wǎng)提供平衡服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)支與增收的雙重收益。
電費(fèi)支出占電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本的大頭。面對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量劇增帶動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能耗持續(xù)攀升，未來(lái)運(yùn)營(yíng)商面臨的運(yùn)營(yíng)成本增長(zhǎng)和碳排放壓力將進(jìn)一步加劇。顯然，Elisa這個(gè)計(jì)劃之所以能賺足眼球，在于其背后揭示了全球運(yùn)營(yíng)商和塔商的共同痛點(diǎn)和愿望——能源設(shè)施不僅可以做到省錢，還可能賺錢。
“詩(shī)和遠(yuǎn)方”固然美好，但現(xiàn)實(shí)的挑戰(zhàn)也不少。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想，筆者認(rèn)為行業(yè)至少要具備幾個(gè)條件：
? 一是站點(diǎn)廣泛部署光伏、儲(chǔ)能等新能源基礎(chǔ)設(shè)施，這是參與電力市場(chǎng)不可或缺的基礎(chǔ)條件。運(yùn)營(yíng)商、塔商有豐富站址資源，也本身因?yàn)閭潆娦枰渴鹆舜罅康膬?chǔ)能資源，自帶穩(wěn)定的負(fù)載，的確擁有天然的優(yōu)勢(shì)。但新能源設(shè)施的部署，安全問(wèn)題需要落實(shí)。
? 二是虛擬電廠這類指向“能源生產(chǎn)者”性質(zhì)的商業(yè)模式進(jìn)一步市場(chǎng)化、成熟化。目前來(lái)看，歐洲電力市場(chǎng)化程度比較高，調(diào)峰、調(diào)頻這類虛擬電廠業(yè)務(wù)有較高的收益率。隨著新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，未來(lái)更多的電力服務(wù)商業(yè)模式相信也會(huì)在中國(guó)興起并走向成熟，但這需要時(shí)間。
? 三是能源管理足夠智能、高效和精準(zhǔn)。運(yùn)營(yíng)商不可能轉(zhuǎn)型成為一個(gè)純電力服務(wù)公司，只能最大化挖掘現(xiàn)有資源，開源增收。這就要求必然首先要保障網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的體驗(yàn)優(yōu)先。要達(dá)到業(yè)務(wù)兼容，實(shí)現(xiàn)完美平衡，智能化是基礎(chǔ)，否則調(diào)度、響應(yīng)這一些系列的能力都將只是空話。
行業(yè)能否解決這些問(wèn)題？如何解決？幾天前，筆者看到華為組織了JDC通信能源研討會(huì)，恰好關(guān)注鋰電安全、光儲(chǔ)錯(cuò)峰、智能協(xié)同、虛擬電廠等話題。筆者今天來(lái)談?wù)勔恍﹤€(gè)人看法，歡迎批評(píng)討論。
鋰電儲(chǔ)能：安全是前提
首先是第一個(gè)問(wèn)題：鋰電的安全。
近年來(lái)，鋰電已代替鉛酸成為通信儲(chǔ)能的主流選擇。但在手機(jī)、電動(dòng)汽車等行業(yè)，鋰電安全事件時(shí)有發(fā)生。鋰電在通信領(lǐng)域規(guī)模部署后，安全能否得到保證？通信行業(yè)是否已經(jīng)建立起關(guān)于鋰電安全應(yīng)用方面的應(yīng)急處理能力？
回溯其他行業(yè)的安全事故，行業(yè)總結(jié)出鋰電池起火或爆炸通常由內(nèi)部短路引發(fā)熱失控導(dǎo)致，進(jìn)一步歸因，引發(fā)內(nèi)短路的根源則有可能涉及到鋰電池的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、應(yīng)用等每一個(gè)環(huán)節(jié)。比如：
? 電芯是儲(chǔ)能系統(tǒng)基本單元，是安全第一道防線。典型電芯問(wèn)題包括電芯內(nèi)部短路、電池漏液、負(fù)極析鋰、電芯膨脹等。
? PACK將多個(gè)鋰電池單體組合成一個(gè)整體，典型問(wèn)題包括電壓不一致、內(nèi)阻偏大、膨脹、點(diǎn)焊后掉電、爆炸等。
? BMS主要獲取管理電池組的運(yùn)行狀態(tài)，做不好會(huì)出現(xiàn)硬件故障或軟件故障。
這些問(wèn)題主要是鋰電池產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造端的問(wèn)題。隨著鋰電池行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，低成本壓力下可能會(huì)帶來(lái)產(chǎn)品質(zhì)量下降的問(wèn)題，給鋰電池進(jìn)一步造成安全隱患。
以上是鋰電池面臨的行業(yè)共性安全問(wèn)題，主要集中于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生成制造端。在應(yīng)用端，結(jié)合不同的場(chǎng)景，有不同的安全問(wèn)題。在通信場(chǎng)景，據(jù)筆者了解，還有下面這類典型的問(wèn)題：
? 容量和循環(huán)次數(shù)虛標(biāo)問(wèn)題。這種“弄虛作假”的行為，不做嚴(yán)格測(cè)試、監(jiān)測(cè)，直觀看不出來(lái)，但對(duì)用戶而言，不僅隱形成本增加，長(zhǎng)期使用之后的安全更難以保障。
? 場(chǎng)景考慮不足，系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)缺失。產(chǎn)品安全不代表應(yīng)用安全，通信基站分布廣泛，從室內(nèi)到室外，從小站到宏站，從市區(qū)到郊區(qū)，從平地到山地，運(yùn)輸環(huán)境、安裝環(huán)境、運(yùn)行環(huán)境千差萬(wàn)別，溫度、濕度、蛇蟲鼠蟻度可能在運(yùn)輸和使用階段對(duì)電池造成破壞，引發(fā)安全事故。
因此，端到端的鋰電安全，需要引起通信行業(yè)高度重視。
從這次JDC活動(dòng)傳遞出的消息來(lái)看，華為也在引導(dǎo)行業(yè)采用安全鋰電，提供了端到端的解決方案。但個(gè)人認(rèn)為，光有標(biāo)準(zhǔn)和廠商自發(fā)執(zhí)行還不夠，全行業(yè)還需形成約束力，并持續(xù)完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。畢竟，通信能源作為未來(lái)數(shù)智化社會(huì)的基座，比以往任何時(shí)候都更需要安全可靠性。
開源增收：虛擬電廠商業(yè)模式是否可行？
通信能源參與電網(wǎng)供需平衡調(diào)節(jié)，進(jìn)而幫助運(yùn)營(yíng)商和塔商實(shí)現(xiàn)開源增收。這種商業(yè)模式看起來(lái)似乎太新穎、太顛覆了，真的可行嗎？
從JDC活動(dòng)看來(lái)，鐵塔公司、移動(dòng)公司，從集團(tuán)到省份，都在探索研究通信儲(chǔ)能參與虛擬電廠VPP調(diào)節(jié)的可行性，其中商業(yè)閉環(huán)可能是要解決的問(wèn)題。深圳鐵塔提出了“儲(chǔ)能錯(cuò)峰、VPP一體化的方案”，儲(chǔ)能錯(cuò)峰打底，同時(shí)實(shí)現(xiàn)VPP Ready，等待后期政策環(huán)境、商業(yè)環(huán)境成熟后，平滑演進(jìn)。
在虛擬電廠成熟之前，當(dāng)前階段，筆者總結(jié)認(rèn)為，在光、儲(chǔ)成本下降、峰谷價(jià)差政策利好的背景下，全國(guó)基站推進(jìn)光伏發(fā)電、儲(chǔ)能錯(cuò)峰，可以為運(yùn)營(yíng)商、塔商部署新能源帶來(lái)可觀的回報(bào)。
? 站點(diǎn)光伏部署加速：德州移動(dòng)一條新聞顯示，今年該地基站用545瓦規(guī)格光伏板，典型站點(diǎn)可以裝24塊，一天發(fā)50度電，滿足基站使用，多余的電量還可上網(wǎng)。江蘇鐵塔新聞顯示，2022年至今在2000個(gè)站點(diǎn)部署了光伏，完成了技術(shù)方案驗(yàn)證，現(xiàn)在評(píng)估全省10萬(wàn)個(gè)物理站有1.1萬(wàn)個(gè)站具有發(fā)電潛力，2024年光伏基站加速開拓到5000個(gè)。
? 通信儲(chǔ)能錯(cuò)峰應(yīng)用更為廣泛：移動(dòng)、鐵塔等在2000年已開始做儲(chǔ)能錯(cuò)峰，至今3-4年時(shí)間，行業(yè)應(yīng)用量逐步增加。華為一條新聞顯示，浙江鐵塔與華為聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)基站儲(chǔ)能錯(cuò)峰，每年單站節(jié)省17.1%電費(fèi)。錯(cuò)峰收益與峰谷價(jià)差相關(guān)，后者波動(dòng)也會(huì)影響前者。但對(duì)運(yùn)營(yíng)商、塔商來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)能參與錯(cuò)峰是額外新增收入，收益率應(yīng)該是不錯(cuò)的。
對(duì)于虛擬電廠VPP，筆者相信未來(lái)隨著電力政策的空間釋放，行業(yè)會(huì)有新機(jī)會(huì)，主要源于以下幾個(gè)方面：
? 從政策支持看，當(dāng)前隨著傳統(tǒng)能源價(jià)格上漲，全球加速向凈零排放轉(zhuǎn)型，各國(guó)政府正積極出臺(tái)鼓勵(lì)政策，大力發(fā)展清潔能源項(xiàng)目。比如，Elisa的虛擬電廠計(jì)劃已獲得芬蘭政府補(bǔ)貼。
? 從市場(chǎng)需求看，隨著用電負(fù)荷持續(xù)增長(zhǎng)，用電高峰期保障供應(yīng)難度加大，通過(guò)虛擬電廠參與電網(wǎng)調(diào)度來(lái)應(yīng)對(duì)峰值負(fù)荷壓力，已成為必然發(fā)展趨勢(shì)。尤其是隨著電網(wǎng)中綠色能源占比不斷提高，考慮太陽(yáng)能、風(fēng)能等綠色能源受限于日照時(shí)間、風(fēng)的強(qiáng)度等天氣影響，具有間歇性和不可預(yù)測(cè)性的特點(diǎn)，更需充分利用虛擬電廠來(lái)緩解電力供需矛盾。而運(yùn)營(yíng)商和塔商擁有廣泛的基站和海量的儲(chǔ)能鋰電，在虛擬電廠部署上有著天然的資源優(yōu)勢(shì)。
? 從盈利角度看，據(jù)報(bào)道，Elisa已完成規(guī)模為200個(gè)站點(diǎn)的虛擬電廠部署實(shí)踐，其表示，該虛擬電廠的回報(bào)（包括電網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)服務(wù)收益和節(jié)省的電力）相當(dāng)于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)電力支出的50%以上，并預(yù)計(jì)三年內(nèi)可收回投資成本。
歐洲的成功應(yīng)用，給我們樹立了很大的信心。
能源管理：全鏈路高效協(xié)同是目標(biāo)
如筆者前面所談，通信運(yùn)營(yíng)商、塔商不是純電力公司，在主營(yíng)業(yè)務(wù)-網(wǎng)絡(luò)服務(wù)開展良好的前提下，站點(diǎn)部署光伏生產(chǎn)綠電降低用電成本、鋰電儲(chǔ)能參與錯(cuò)峰或虛擬電廠實(shí)現(xiàn)能源增收，才有可能推進(jìn)。這一切的前提是需要實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的精準(zhǔn)調(diào)配。
通信能源從供電到用電，節(jié)點(diǎn)非常多，電源里的整流器、空開，站點(diǎn)里的空調(diào)、照明，無(wú)線主設(shè)備，都是用電耗能的節(jié)點(diǎn)。針對(duì)這些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，筆者了解到，過(guò)去幾年，特別是5G建設(shè)以來(lái)（用電量是4G的2倍），在節(jié)能降碳的強(qiáng)烈訴求下，大量的節(jié)能技術(shù)被開發(fā)、被應(yīng)用。
? 例如，在無(wú)線主設(shè)備端，智能休眠技術(shù)被廣泛應(yīng)用。根據(jù)話務(wù)量、業(yè)務(wù)需求模型下發(fā)供電需求指令，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
? 在站點(diǎn)供電端，高度集成式、智能化的設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)粗放式疊加的多設(shè)備、啞設(shè)備。例如eMIMO智能電源實(shí)現(xiàn)多輸入多輸出，讓電源完成了代際跨域。鋰電代替鉛酸也有異曲同工之妙。
智能化是精細(xì)化管理的前提，目前通信能源行業(yè)應(yīng)該說(shuō)開啟了一段智能化之路，但這條路尚未到達(dá)終點(diǎn)，深度、徹底智能化還有很大空間。
中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信等運(yùn)營(yíng)商已將“智能融合”作為發(fā)展方向。智能化能源管理，將從單域、單場(chǎng)景擴(kuò)展到全鏈路、全網(wǎng)絡(luò)，最終構(gòu)建起網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與能源基礎(chǔ)設(shè)施深度協(xié)同的智能化能源管理體系。
想象一下，如果將這兩側(cè)的智能化管控相互融合，打通從能源基礎(chǔ)設(shè)施到網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的全鏈條，讓能源既能精準(zhǔn)配置又能高效利用，必然將進(jìn)一步促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)綠色節(jié)能，甚至實(shí)現(xiàn)“零比特、零瓦特”的行業(yè)終極目標(biāo)。筆者也會(huì)持續(xù)關(guān)注這個(gè)行業(yè)課題的發(fā)展。
