Uvod
Mobilnega stolpa ne opazite, dokler se ne stemni.V krajih, kjer tehnik pride enkrat na četrtletje z motornimi sanmi, je to nesprejemljivo.
Oddaljena telekomunikacijska mesta so infrastrukturne postojanke - osamljene, kritične in pogosto zgrajene na mestih, ki so sovražna tako za elektroniko kot za ljudi. To so frontne črte povezljivosti, in ko izgubijo električno energijo, lahko posledice segajo več kilometrov in ur.
Zanesljivo rezervno napajanje na teh lokacijah ni neobvezno. Je živčni sistem sodobnih komunikacij. Toda baterije, ki jih tradicionalno uporabljamo - svinčevo-kislinske dinozavre in zahtevne litijeve primadone - imajo težave, ko teren postane neurejen ali živo srebro pade.
Uvedite natrijevo-ionske baterije. Zlasti modularne 12-voltna natrijevo-ionska baterija sistemov, ki so na voljo v 12V 100Ah natrijeva ionska baterija in . 12V 200Ah natrijev ionski akumulator oblike in z možnostjo zaporedne in vzporedne konfiguracije. Niso bleščeči. Niso niti povsem razširjeni. Toda odkrito rečeno, mislim, da so točno to, kar telekomunikacijski sektor potrebuje. Robustni, stabilni, združljivi in na najboljši možni način osvežilno dolgočasni.
kamada power 12v 200ah natrijeva ionska baterija
Omejena življenjska doba cikla in slaba življenjska doba
Če ste upravljali floto svinčevo-kislinskih varnostnih sistemov na 120 lokacijah, ste verjetno že večkrat prekleli koledar.
Koliko ciklov ima baterija VRLA - 500, morda 700, če imate srečo in so vam temperaturni bogovi naklonjeni? Pri litij-ionskih baterijah, zlasti LFP (litij-železo-fosfatnih), lahko v idealnih pogojih to število naraste na 2000 ciklov ali več, vendar sem videl, da se zmogljivost zmanjša že veliko prej, na primer okoli 1500 ciklov, ko se na lokacijah zaradi nestabilnega vnosa sončne energije močno in neenakomerno spreminjajo cikli.
Ne gre le za življenjsko dobo. Gre za predvidljivost. Če življenjska doba baterije divje niha glede na okoliške razmere, način uporabe ali fazo lune, je to odgovornost za zanesljivost in ne varnostna rezerva.
Nekoč sem opazoval, kako je odlično nameščen litij-ionski sistem v himalajski relejni postaji v prvi zimski noči zmanjšal zmogljivost na 40%. Inženirji so to poimenovali težava s strojno programsko opremo. Jaz sem temu rekel zanikanje.
Ekstremni mraz ni napaka, temveč je pogoj za zasnovo oddaljenega telekomunikacijskega sistema. Tako kot 55 °C na neosenčenem kenijskem drogu. Tradicionalne baterije se obnašajo kot zmogljivi športniki - odlične v ozkem pasu, slabe zunaj njega.
Seveda lahko dodate grelnike, izolacijo, ventilatorje. Toda zdaj ste zgradili klimatsko nadzorovano mini podatkovno središče, ki je 70 km oddaljeno od najbližje asfaltirane ceste. Veliko sreče, da bo deloval.
Visoki stroški vzdrževanja in delovanja
Zalivanje svinčevo-kislinskih celic v Atakami? Nekdo je za to dejansko zgradil rotacijo storitev. Za $1500 na obisk.
V teh nesmiselnih vzdrževalnih zankah se pogosto skrivajo telekomunikacijski OPEX: postopki izravnave, preverjanje ravni elektrolita, kompleti za blaženje toplotnega bega, ognjevarna ohišja na kraju samem. Da ne omenjamo usposabljanja izvajalcev za razlikovanje med "nizkonapetostnim odklopom" in "težko okvaro".
Industrija tega ne priznava, vendar je baterija pogosto največji skriti strošek upravljanja oddaljenega mesta. In ne, analitika v oblaku vas ne bo rešila, če je vzrok problema kemijska sestava baterije.
Izjemna toplotna stabilnost
Tukaj je kaj natrijevo-ionska baterija kemija ravna drugače: ob mrazu se zgraža, ob vročini pa zija. Večina komercialnih natrijevih ionskih celic danes učinkovito deluje pri temperaturah od -30 °C do +60 °C, z materiali naslednje generacije pa se te meje še razširijo.
Zakaj? Večji polmer natrijevih ionov v kombinaciji s prirojeno stabilnostjo nekaterih materialov za natrijevo ionsko katodo (pogosto brez hlapnih elementov, kot sta kobalt ali nikelj, ki ju najdemo v nekaterih li-ionskih kemijskih tehnologijah) in drugačnimi elektrokemijskimi reakcijskimi potmi prispevajo k boljšemu toplotnemu obnašanju, zaradi česar je agresivno upravljanje toplote veliko manj stresna točka.
To je še posebej dragoceno, ko zlagate 12V 100Ah natrijeva ionska baterija ali 12V 200Ah natrijev ionski akumulator modulov v težkih gorskih zavetiščih ali izpostavljenih obalnih relejnih postajah. Te celice se ne ustrašijo, ko se narava zoprno obnaša.
Daljša življenjska doba cikla in večja vzdržljivost
Povprečna natrijevo-ionska celica ima danes 6000 ciklov pri 90% DoD. Nekatere dosegajo več kot 6000 v realnih telekomunikacijskih cikličnih profilih. Še pomembneje je, da ti cikli ostajajo konsistentni v pogojih brez omrežja, kjer delno polnjenje, hitro polnjenje/praznjenje in temperaturna nihanja uničujejo druge kemijske tehnologije.
S spletno stranjo 12V 100ah natrijeva ionska baterija moduli, ki jih je mogoče enostavno vzporejati ali zlagati v 48-voltne (ali višje) sklope, se ta vzdržljivost povečuje. Z enakimi moduli SKU lahko sestavite 12V, 24V ali 48V sistem s predvidljivo življenjsko dobo in zanesljivo telemetrijo napetosti v vseh sistemih.
Ena od mojih strank v Mongoliji je zamenjala štiri stolpe starih svinčevo-kislinskih bank z natrijevo-ionskimi 48-voltnimi sistemi, izdelanimi iz 12V 200Ah natrijeva ionska baterija bloki lani. Od takrat se jih niso dotaknili - in telemetrija napetosti kaže manj kot 5% degradacije.
Manjše zahteve glede vzdrževanja in varnostne prednosti
Brez zalivanja. Bistveno manjša potreba po agresivnih postopkih za uravnoteženje celic. Minimalno aktivno zmanjševanje toplote v številnih scenarijih. In še ena pomembna prednost: natrijevo-ionske baterije so zelo odporne proti toplotnemu pobegu in veliko manj nagnjene k požaru v primerjavi s številnimi litij-ionskimi kemijami.
Ta kemija v kombinaciji z modularno zasnovo ohišja v naših 12V modelih omogoča tudi lažje rokovanje na terenu, ne da bi se pri tem poslabšala varnost. Monterji ne potrebujejo posebne protipožarne osebne zaščitne opreme ali naprednih certifikatov.
Za telekomunikacijska zaklonišča brez posadke je to čisto zlato.
Stroškovna učinkovitost za oddaljene namestitve
Natrijevo-ionske baterije so morda danes 10-20% cenejši od litij-ionskih, vendar je prava zgodba TCO.
Zmanjšanje števila zamenjav. Manjše vzdrževanje. Manj izpadov. Nič splošnih stroškov za zmanjšanje toplotnih vplivov.
In ker je naš 12V 100ah natrijeva ionska baterija moduli so zamenljivi in jih je mogoče zlagati drug na drugega, je namestitev preprosta - tudi za mikrolokacije ali hibridne stolpe s sončnimi agregati.
Ko smo izračunali 10-letne skupne stroške na 60 lokacijah v obalni Nigeriji, je bil natrijev ion 33% cenejši od litij-ionskega in skoraj za polovico cenejši od svinčevo-kislinskega, tudi ob predpostavki nekoliko manjše gostote energije.
Včasih je napredek videti kot preglednica prihrankov, ki vas končno nasmehne.
Študije primerov in dejanske aplikacije
Leta 2023 je telekomunikacijski operater prvega reda v vzhodni Evropi opremil 18 oddaljenih stolpov LTE z natrijevimi ionskimi sistemi, izdelanimi iz modularnih 12V 200Ah natrijeva ionska baterija enot, ki so konfigurirane v 48-voltne verige. Teren je bil krut - ledene zime, blatne pomladi, brez asfaltiranih cest.
Po 12 mesecih se je število vzdrževalnih kart zmanjšalo za 72%. Čas delovanja dizelskega goriva se je zmanjšal za 41%. Baterija ene postaje je bila 3 tedne zapored zasuta s snegom in je ohranjala delovanje osnovne postaje brez zmanjšanja moči.
V Radžastanu v Indiji je regionalni ponudnik internetnih storitev namestil 12V 100ah natrijevo-ionski paketi za zamenjavo požarno nevarnih litijevih fosfatnih enot v ohišjih za montažo na drog. Njihov inženir mi je povedal: "Okvare baterije ne imenujemo več najpogostejša prijava za podporo."
To ni več obrobna tehnologija. Dokazuje se tam, kjer je pomembno: v blatu, snegu in tišini.
Izzivi in premisleki pri prehodu na natrijevo-ionske baterije
Noben prehod ni neboleč.
Prvič: integracija. Večina natrijevo-ionski sistemi so opremljeni s standardnimi 48-voltnimi telekomunikacijskimi vmesniki, če pa gradite svoj sistem iz 12-voltnih blokov, bodite pozorni na medsebojno povezovanje sistemov BMS in napetostne pragove. Nekatera starejša oprema UPS se obrne, če ne posodobite vdelane programske opreme ali nastavitev plavajočih parametrov.
Drugič: dobavna veriga. Natrijevo-ionske baterije hitro rastejo, vendar razpoložljivost še vedno dohiteva. Dobra novica? 12-voltne natrijevo-ionske akumulatorske module je v primerjavi z obsežnimi starejšimi paketi lažje skladiščiti, lažje jih je prevažati in razširjati.
Nazadnje: zasnova sistema. Modularni ne pomeni "priključi in pozabi". Preglejte svoje profile obremenitve. Načrtujte glede na dejanske potrebe po avtonomiji. Uporabite redundanco. Povečanje velikosti je zdaj cenejše kot posodobitve na terenu.
Ena lekcija iz mojega napačnega koraka: Pozabil sem zmanjšati moč za oblačne letne čase in končal s premajhno močjo 12%. Moja napaka. Toda baterije same? Brezhibne.
Napovedi za prihodnost: Natrijevo-ionske baterije v razvijajočih se omrežjih 5G in robnih omrežjih
5G spreminja pravila igre. Več strani. Manjši odtisi. Večja pasovna širina - in večja gostota moči na robu.
Industrija pospešeno namešča na tisoče mikrocelic na lokacijah, ki so prej veljale za nepomembne. Vsaka streha, avtobusna postaja in pametna svetilka so zdaj potencialno vozlišče.
Črevesje mi govori modularno natrijevo-ionska baterija bo tu zasijal. Zakaj? Ker mora biti napajanje na robu nizkocenovno, nezahtevno za vzdrževanje in dovolj varno za javne prostore. Naše 12V 100Ah in 200Ah natrijeve enote izpolnjujejo vse tri pogoje.
Po 5G se privlačnost natrijevih ionov povečuje, saj so trgi z litijem vse tesnejši. Videli smo, kako pomanjkanje kobalta vpliva na cene električnih vozil. Natrijeva ločitev od kritičnih mineralnih trgov ni le priročna - je geopolitična izolacija.
Zaključek
Svinčeni akumulatorji so zastareli. Litij-ionske so preobremenjene. Zahteve sodobnih telekomunikacij - zlasti na oddaljenih in robnih območjih - pa so prerasle oboje.
Kamada Power Natrijevo-ionske baterije zlasti modularni 12V 100ah natrijeva ionska baterija modeli, ki jih je mogoče združiti v prilagodljive 24-, 48- ali višje sisteme, ponujajo redek trojček: vzdržljivost, toplotno toleranco in ekonomičnost. Morda ne bodo napajali vašega naslednjega iPhona, bodo pa poskrbeli, da bo stolp nad vašo vasjo utripal še dolgo po tem, ko bo zapadel sneg.
Če gradite oddaljeno telekomunikacijsko infrastrukturo in še niste raziskali modularnih natrijevo-ionskih rešitev, ste že zamudili v prihodnost.
POGOSTA VPRAŠANJA
Kakšni so stroški natrijevih in litij-ionskih baterij?
Čeprav so začetni stroški podobni ali nekoliko nižji, so resnični prihranki posledica daljše življenjske dobe, manjšega vzdrževanja in odsotnosti potrebe po hladilni infrastrukturi. V obdobju 5-10 let so TCO običajno 20-40% nižji.
Da. Delujejo varno pri temperaturah od -30 °C do +60 °C z majhnim tveganjem toplotnega pobega. Njihova kemijska sestava je v ekstremnih razmerah veliko bolj stabilna kot pri številnih litij-ionskih vrstah.
Večina komercialnih natrijevo-ionskih baterij ponuja 6000 ciklov pri 90% globini praznjenja, kar pomeni 5-10 let v tipičnih telekomunikacijskih cikličnih okoljih.
Da. Naš kamada power 12V natrijevo-ionske baterije lahko povežemo zaporedno ali vzporedno, da se uskladijo z zahtevanimi napetostmi. Morda bodo potrebne manjše prilagoditve vdelane programske opreme, da se prilagodijo različni parametri plavajočega polnjenja na starejši telekomunikacijski opremi.