通信电源产业链发展现状与趋势分析
在集中供电必须向分散供电过渡提高可靠性的行业共识下,通信电源设备由集中走向了分散,但也有一种提法是"交流走向集中、直流走向分散",笔者认为不妥,除中压设备外,今后的交流、直流设备都是走向分散。高层通信建筑10 kV上楼已是很常见、电信运营商也规定"变压器、UPS单机额定容量应不超过400kVA;由多台UPS单机组成的UPS系统额定容量不宜超过800 kVA 。提倡采用几个中等容量UPS系统分散供电,避免大容量UPS系统集中供电",由此可见交流、直流都是走向分散的。
3.3 电信运营商
从电信运营商方面来看通信电源存在以下发展瓶颈:
(1)铅酸电池污染严重
根据工信部统计数据,2011年底之前的基站数量已超过200万个,无论是宏基站还是微基站,平均每个基站的蓄电池容量已超过2组300 Ah,VRLA、GEL铅酸蓄电池组在25℃的温度条件下,最长使用寿命可达10~15年,环境温度每升高10℃,蓄电池寿命将缩减一半。但是通常情况下野外环境恶劣基站蓄电池的使用寿命在3~4年。2011年5月开始,由于一系列"血铅事件"等铅污染报道,全国2 000余家铅酸蓄电池企业80%被陆续勒令关停;铅酸蓄电池在生产、回收环节产生了大量的环境污染。
铅酸电池在回收时,铅酸电池会被分解为:塑胶、铅和硫酸。铅片会被再加工,以用于新的电池中,也是回收商主要的回收对象,对于硫酸,回收再利用成本高则直接倾倒掉,造成了地表水和土壤的铅、硫酸污染。
(2)电源设备占用面积大,空间浪费严重
通信机房平均数据:旧机房规划初期的电源设备面积为18%~20%,实际使用占机房面积的30%左右,很多通信机楼因此造成了机房机架安装空间的闲置。个别承重不符合15 kN要求的机房,机房占比甚至达到了40%~50%;主要原因一是通信设备功耗发展速度快,二是蓄电池后备时间长,机房空间面积浪费严重。即使配备了有人职守、自启动油机,蓄电池的后备时间仍然是1~4 h不等。
IDC机房平均数据:数据中心机房单机架功耗大,决定了其电源设备占地面积更大,所有中低压设备、电源设备、末端配电单元的总占地面积已经达到了机房总使用面积的50%以上,高低压设备与发电机组设备占电源面积60%、UPS等不间断电源系统及电池组、PDU列头柜占了电源面积的40%.
蓄电池后备时间长,机房面积浪费严重。即使配备了有人值守、自启动油机,开关电源系统蓄电池的后备时间仍然是1~4h不等;而UPS系统和-48 V系统后备时间不同,有待统一。
(3)新型电源设备推行缓慢:规范过于保守,节能型新型电源设备,没有取可靠性与经济性的最佳结合点,更多的是牺牲了成本。
4 产业链发展趋势
4.1 设备制造商
首先从设备制造商方面来分析,电源产业有如下发展趋势:
(1)节能环保储能设备将大行其道
未来的趋势靠化学储能已经出现了"天花板效应",从环保和能耗上来讲不是长久之计,建议国家研发部门、科研院所、有实力的企业加强对机械能储能方式的研究,包括真空飞轮储能UPS、飞轮储能柴油机机组的研发。
(2)通信电源的效益"天花板效应"
按照TRIZ理论("创造性解决问题的理论"的俄语缩略语)描述的技术系统发展进化规律,一般而言,技术的生命周期包含四个阶段:婴儿期、成长期、成熟期和衰退期。种种迹象表明,通信直流电源的核心技术,开关电源技术基本上开始步入成熟期:效率的提升变得缓慢和困难、而电源损耗不能大幅度降低限制了功率密度的进一步提高。未来几年甚至十几年内,通信直流电源产品将进入一个缓慢发展的阶段。直至有一天,一种新的电源变换技术出现,通信直流电源产品就会再出现一个阶跃性的发展,就像开关稳压技术替代线性稳压技术,给电源带来了革命性的变化。目前来看工频UPS、开关电源系统、阀控蓄电池行业都已进入"天花板效应",出货增量不增收。电源设备制造商要加强新产品开发才能在未来几年走出困局,比如高可靠DPS、机械能储能代替化学能、基站市电& 太阳能互补等方面。
(3)国内产业也在逐步发展
但是可以看到由国外长期垄断的通信电源市场正在逐步改变,国内诸如珠江电源、科泰油机、科士达、中兴电源及动环监控,汇达丰电器设备等国内一批优秀民族企业正在崛起,以不满足模仿、拼装,自主创新技术越来越多。
4.2 电信运营商
(1)通信电源供电往高压发展
数据设备供电高压化:中国电信主导的240 V直流供电技术、中国移动主导的336 V直流供电技术正逐步扩大使用台数;240 V技术从江苏盐城开始,2007年开始历经5年"磨一剑",开创了通信电源自主创新的先河。随着大数
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