Termín Telecom ESS, čo je skratka pre Energy Storage Systems (systémy na uskladnenie energie), označuje použitie batérií v telekomunikačnom priemysle. Tieto systémy poskytujú záložné napájanie a zabezpečujú bezproblémovú prevádzku základňových staníc, miest na prenos dát a telekomunikačných veží, keď nie je k dispozícii napájanie zo siete. V súčasnosti sa používanie takejto možnosti stalo v telekomunikačnom priemysle nevyhnutnosťou.

S neustálym nárastom objemu telekomunikačnej prevádzky a zavádzaním 5G rastie potreba operátorov zvýšiť prevádzkyschopnosť a zároveň znížiť spotrebu energie.

Definícia ESS v telekomunikáciách

Telekomunikačné ESS označuje riešenie na ukladanie energie používané v telekomunikačnej infraštruktúre. Riešenie zvyčajne pozostáva z nasledujúcich komponentov:

• Lítiové batérie
• Systém správy batérií (BMS)
• Power Conversion System (PCS)
• Monitorovací softvér
• Chladenie

Zariadenia zachytávajú energiu zo siete, dieselových generátorov alebo fotovoltaiky a potom ju podľa potreby distribuujú.

Na rozdiel od tradičných olovených batérií, ktoré sa bežne používajú v telekomunikačnej infraštruktúre, moderné systémy na skladovanie energie zvyčajne obsahujú batérie LiFePO4 kvôli ich vylepšeným vlastnostiam, medzi ktoré patria:

• Zvýšená životnosť
• Rýchle nabíjanie
• Znížené náklady na údržbu
• Zlepšená teplotná stabilita
• Vyššia hustota energie

ESS v telekomunikačných sieťach

Telekomunikačné siete musia fungovať nepretržite bez akéhokoľvek prerušenia. Akýkoľvek výpadok prúdu ovplyvní tiesňové volania, finančné inštitúcie, dopravu a cloudové služby.

Toto sú hlavné dôvody, prečo telekomunikačné aplikácie potrebujú ESS.

1. Okamžité záložné napájanie v prípade výpadku siete

Mnohé lokality majú nestabilné siete. Telekomunikačné veže umiestnené vo vidieckych oblastiach sú náchylné na poruchy siete.

ESS ponúka okamžité záložné napájanie v priebehu mikrosekúnd, čím zabezpečuje, že nedochádza k prerušeniu telekomunikačných služieb.

Napríklad:

Časový rozdiel je významný a môže ovplyvniť výkon telekomunikačných zariadení.

2. Znížená spotreba nafty

Telekomunikačné veže boli tradične vo veľkej miere závislé od dieselových generátorov. Ich preprava a údržba však mohli byť veľmi nákladné.

Inštalácia solárnych panelov a batérií ESS môže výrazne pomôcť znížiť spotrebu nafty.

Hybridné telekomunikačné energetické riešenia môžu pozostávať z:

• Solárne fotovoltaické panely
• Batériový blok Telecom ESS
• Pripojenie k sieti
• Záložný dieselový generátor

Takýto prístup by mohol znížiť náklady na palivo až o 40 % až 70 %.

3. Podpora rozšírenia 5G

Rádiové prístupové uzly 5G majú v porovnaní s predchádzajúcimi technológiami 4G vyššie nároky na energiu. Výskum v tomto odvetví naznačuje, že jeden rádiový prístupový uzol 5G môže vyžadovať dvojnásobnú spotrebu energie ako tradičný uzol LTE.

S touto záležitosťou súvisí veľa problémov:

• Drahé účty za elektrinu
• Drahé náklady v čase špičkovej spotreby
• Väčšie potreby chladenia

Technológia ESS pomáha využívať uloženú energiu, keď je dopyt po elektrine nízky, a využívať prebytočnú energiu, keď je dopyt po elektrine vysoký.

Jednoducho povedané, telekomunikačné ESS fungujú ako energetický tlmič.

Bežné použitie telekomunikačných ESS

Riešenia skladovania energie sa implementujú v rôznych situáciách v telekomunikáciách.

Lokality s vežami Macrocell

Telekomunikačné veže Macrocell potrebujú stály zdroj energie pre antény, prenosový hardvér a chladiace jednotky.

Dátové centrá na okraji siete

S pokrokom v oblasti edge computingu si poskytovatelia telekomunikačných služieb budujú malé edge dátové centrá. ESS pomáha udržiavať nepretržitú prevádzku aj napriek výkyvom v napájaní.

Vidiecke a mimosieťové telekomunikačné zariadenia

Vidiecke komunikačné lokality využívajú hybridné systémy, ktoré zahŕňajú solárnu energiu a batériové skladovanie energie, aby sa obmedzila závislosť od dieselových generátorov.

Vnútorné telekomunikačné zariadenia

Malé vnútorné rozvádzače a telekomunikačné centrá využívajú miniaturizované stojanové ESS pre neprerušované napájanie.

Lítiové vs. olovené batérie v telekomunikáciách ESS

Mnoho operátorov prechádza na systémy založené na lítiových batériách. Rozdiely sú dosť významné.

Z mojich skúseností s kontrolou telekomunikačných energetických projektov vím, že operátori sa často príliš zameriavajú na počiatočnú cenu batérie. Dlhodobé prevádzkové náklady sú však dôležitejšie. Lítiové systémy ESS zvyčajne prinášajú lepšiu ekonomickú hodnotu počas 5 – 10 rokov.

Ako obnoviteľná energia transformuje telekomunikačné infraštruktúry

Na telekomunikačné spoločnosti sa kladú rastúce požiadavky na znižovanie emisií uhlíka. Mnoho operátorov mobilných sietí v súčasnosti buduje infraštruktúry založené na obnoviteľných zdrojoch energie.

Tu sú niektoré z výhod, ktoré možno dosiahnuť vybudovaním telekomunikačnej infraštruktúry pre solárnu energiu a úložisko:

• Znížené prevádzkové náklady
• Znížené náklady na palivo
• Zvýšená sebestačnosť
• Dosiahnutie lepších cieľov udržateľnosti

Mnohé krajiny v Afrike, juhovýchodnej Ázii a Latinskej Amerike majú vidiecke telekomunikačné lokality, ktoré sa spoliehajú na obnoviteľné zdroje energie kvôli obmedzenému prístupu k sieti.

Zaujímavé je, že aj telekomunikačné spoločnosti v mestských centrách využívajú ESS na zníženie požiadaviek na špičkové zaťaženie.

Kritické vlastnosti, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere telekomunikačného ESS

Nie všetky systémy na uskladnenie energie sú určené pre telekomunikačné aplikácie. Medzi kľúčové komponenty efektívnych návrhov telekomunikačných ESS patria:

Smart Battery Management System (BMS)

Efektívne riadenie BMS:

• Napätie článku
• Teplota
• Vyrovnávanie poplatkov
• Detekcia porúch
• remote Monitoring

Telekomunikačné spoločnosti často monitorujú tisíce zariadení zo vzdialených miest. Vzdialené monitorovanie šetrí náklady na údržbu prostredníctvom cloudu.

Škálovateľný dizajn

Škálovateľné batérie umožňujú budúci rast pri rozširovaní sieťovej infraštruktúry.

Tepelná tolerancia

Telekomunikačné rozvádzače umiestnené vonku musia odolávať extrémnym klimatickým podmienkam. V tomto bode sa tepelná odolnosť stáva kľúčovou.

Príklad úspor z telekomunikačných služieb ESS

V nasledujúcej tabuľke je uvedené zjednodušené porovnanie projektu hybridnej telekomunikačnej veže.

Hoci počiatočná investícia do ESS bola vyššia, doba návratnosti sa dosiahla za menej ako štyri roky.

Budúce trendy v oblasti skladovania energie v telekomunikáciách

Existujú určité trendy, ktoré ovplyvnia budúci vývoj telekomunikačných produktov ESS:

• Správa úložiska energie s využitím umelej inteligencie
• Modernizácia siete
• Viac kvapalinového chladenia
• Zvýšená hustota lítiových batérií
• Využitie obnoviteľných zdrojov energie v infraštruktúre telekomunikačných sietí

S rastúcou komplexnosťou telekomunikačných sietí bude energetická stabilita v budúcnosti rovnako dôležitá ako pokrytie siete.

Niektoré spoločnosti ako LZY Energy tiež navrhujú jednotky na ukladanie energie na báze LiFePO4, ktoré sú špeciálne určené na použitie v telekomunikačných sieťach a priemysle, najmä pre hybridné solárne systémy.

Záver

Technológia TESS sa už neobmedzuje len na svoju úlohu záložného zdroja energie. Stala sa základným prvkom moderných telekomunikačných zariadení.

Od zlepšovania prevádzky siete 5G, minimalizácie spotreby nafty až po napájanie telekomunikačných staníc z obnoviteľných zdrojov energie, TESS pomáha poskytovateľom zvýšiť efektívnosť a spoľahlivosť.

Technológie skladovania energie v lítium-iónových batériách rýchlo napredujú a v mnohých prípadoch sa stali normou pre telekomunikačné energetické systémy novej generácie.