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中移動建成氫燃料電池應急通信網絡

發布時間: 2014-09-16 13:43:38    來源: 通信世界周刊
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[摘要]近年來世界范圍的地震、臺風、洪澇等各種地質氣象災害頻發。因供電中斷、光纜受損,通信失聯,極大影響抗災救險工作。中國移動集團在“5.12”大地震后首先提出建設一批可以對抗地震、水災、臺風、冰雪等地質氣象災害的特殊通信基站——超級基站。

  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域。

  到21世紀初至今的10多年里,歐美發達國家氫燃料電池開始涉足交通電動汽車動力源和通信設備后備電源,作為新能源開發利用替代已經普遍使用的燃油發動機、發電機和各類重金屬類蓄電池。尤其近幾年,國內相關機構也已高度關注并著手研發各類試驗樣機進行演示。

  所有燃料(包括汽油、柴油、天然氣、甲醇(CH3OH)、乙醇、甲烷等)都可用于氫燃料電池,緣由它們都含有“氫”這個能夠產生能量的元素,類型所分,取決于如何從不同燃料中提取“氫氣”的方法、技術和裝備等。

  相比之下,甲醇較其他燃料更“純潔”些。甲醇作為是氫的載體、一種清潔的氫燃料,常態液體,無需壓力罐裝,專業防腐料桶裝避免雜質污染,在運輸、存儲和添加過程中,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

  專業通信用氫燃料電池,十多年前始于歐美發達國家作為清潔新能源利用而研發,但其因核能利用較普及、供電設施完善停電故障較少發生、以及通信服務規范不盡嚴格等因素,因而應用燃料電池產品較少,市場潛力較小。使用較多的是在相對欠發達的南非、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通信網絡,但價格較貴,市場承受力低。

  我國跟蹤研究燃料電池已有多年,但進展相對緩慢,尤其通信行業。只近幾年,國家相關部委、國內諸多科研機構、汽車制造企業、以及部分海歸創業團隊,已意識到氫燃料電池將會帶動節能減排、綠色環保、新能源發展等國家大戰略,紛紛投入資金和力量,引入概念吸收技術,已經研發3~5年,但目前仍處于起點較低的階段。

  國家標準化委員會已出臺《通信局用氫燃料電池供電系統》(國標征求意見稿),財政部、科技部、工信部等已發布針對燃料電池在電動汽車應用的補貼政策,但扶持通信行業應用政策還是空白。國外先進成熟的燃料電池已在中國通信行業門口徘徊了5年以上,進展甚微。

  其主要因素就是目前該產品研發投入未得到市場應用的回報,初期價格較高,單個應用難以接受,與低廉的蓄電池和發電機不可抗衡。但是氫燃料電池替代傳統鉛酸蓄電池與柴油發動機合并后備電源,實現綠色環保、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,都將發揮巨大的作用,因而政治意義重大,社會效益顯著,經濟效益不可估量。

  通信領域是使用鉛酸蓄電池和燃油發電機最集中、量最大的行業,故率先推廣應用氫燃料電池、助力該技術國內快速發展,進而推動綠色新能源開發利用的國家戰略落地,責無旁貸!

  超級應急通信網絡應運而生

  由于近幾年國內東南沿海多省經常遭受臺風、暴雨等災害襲擊,云南等地頻發地震,都造成大面積供電中斷和光纜阻斷,大部分通信基站陷于停電退服,當地組織救援工作相當困難。加之多日不退洪水,震后道路破壞嚴重,供電一時難以修復,延緩并迫使各通信運營商出動大批人力、調集大量柴油發電機趟水或克服種種困難運至各通信基站搶,給搶修人員連續職守不間斷地發電、以及油料補給,都帶來極大的困難和危險。

  超級基站雖配置了大容量蓄電池,一般只能維持一天,普通基站電池最多支撐2~3小時,難以為整個社會組織救災提供連續的有效的通信保障。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,但只能維持百人以內的緊急通話,而創新“超級應急通信網絡”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倍。

  預案是預先指定一個抗8級地震超級基站、選擇若干區域中心重要基站和傳輸節點為基礎網元,完備其光纜雙路由備份和環路保護,至區域核心機房形成硬連接的特殊網絡(呈虛擬狀態),各指定網元站點作抗震防洪土建加固改造,并裝備甲醇燃料電池(取代原有的鉛酸蓄電池和固定燃油發電機),只利用一套衛星傳輸通道和直接衛星電話,即可構建成一個區域的、超強續航能力的、平戰結合的“超級應急通信網絡”。

  平時,該應急通信網絡與大網并存互通承載正常通信業務,燃料電池待機作為基站常規后備電源使用。緊急狀態(即各種地質氣象災難突發,造成大面積停電、大多數基站退服)時,各網元燃料電池自動啟動發電,至少能夠支撐該應急通信網及設備連續運行兩天以上,能夠為覆蓋區域內成千上萬個移動手機提供相互通信和與外部聯絡的緊急服務。

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