一、技術名稱:通信用耐高溫型閥控式密封電池節能技術
二、技術所屬領域及適用范圍:通信行業室內及戶外基站
三、與該技術相關產業的能耗及碳排放現狀
據統計,通信行業的能耗80%以上是電力消耗,基站的電力消耗約占通信行業的62%,而每年空調耗能占到基站耗能的50%左右;镜臏乜毓澞軐τ谕ㄐ判袠I的節能減排至關重要。對于通信基站而言,空調溫度每調高1oC,可節約用電6%-8%,如果溫度提高10oC,整個機房的電耗將降低50%以上。目前應用該技術可實現節能量3萬tce/a,CO2減排約8萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
普通閥控式密封鉛酸蓄電池的標稱使用溫度為25oC,在高溫條件下會由于正極板柵腐蝕、失水干涸、熱失控、負極硫酸鹽化等問題失效。長期運行時,溫度每升高10oC,使用壽命約降低一半。為保證蓄電池正常工作,需要配備專用工業空調,將運行溫度長年設置為25oC,消耗了大量電能。耐高溫型閥控式密封電池節能技術采用耐腐蝕鉛錫硅三元合金技術提高了電池板柵的耐腐蝕性,利用氫氧輔助復合技術解決了負極充電不足的問題,使用特殊的耐高溫外殼材料及先進的耐壓、耐沖擊結構設計,解決了電池熱失控問題,開發出適合在35oC-40oC高溫環境下長期正常使用的高溫型閥控式密封鉛酸蓄電池,極限使用溫度可達到75oC。通過高溫型閥控密封電池的使用,可將基站空調溫度提高10oC,大幅降低空調運行時間,減少空調電耗。
2.關鍵技術
(1)耐腐蝕合金技術;
(2)耐高溫電池外殼材料技術;
(3)鉛膏配方及極板化成技術;
(4)獨特的氫氧輔助復合技術;
(5)先進的電池結構設計。
3.工藝流程
該技術的電池結構見圖1所示,通訊基站工作原理見圖2。
圖1 耐高溫型閥控式密封電池結構圖
圖2 耐高溫型密封電池應用于通信基站示意圖
五、主要技術指標
1.產品符合IEC60896-2004以及通信行業YD/T799-2010《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》的技術要求;
2.35oC工作環境溫度,設計浮充壽命≥10年;
3.電池最高可承受工作環境溫度:75oC;
4.55oC工作環境溫度,80%DOD循環壽命大于12次大循環,每次大循環包含11次80%DOD放電循環。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
該技術獲得了多項國家專利,于2011年5月通過工信部科技司組織的科技成果鑒定,把額定工作環境溫度提高到35oC,填補了國際空白,達到了國際先進水平。該技術制定了通信行業標準:YD/T
2657-2013通信用高溫型鉛酸閥控密封蓄電池。目前在中國移動、中國聯通、沃達豐、法國電信等國內外通信運營商實際應用的通信基站數量已超過8000個,運行情況良好。
七、典型應用案例
典型用戶:中國移動、中國聯通、沃達豐、法國電信等
典型案例1
案例名稱:中國電信股份有限公司安徽分公司園林處C網基站
技術提供單位:浙江南都電源動力股份有限公司
建設規模:基站為移動彩瓦板房結構,房屋面積18m2 ,實際負載約17.7A,信號覆蓋半徑500 m
-800m。據六安市分公司提供的電力消耗數據,基站年耗電量E1:15300kWh。主要技改內容:將原使用電池更換成高溫電池后,通過將項目場所空調設置溫度從25℃提高到35℃,實現空調消耗電力的降低。主要設備為項目場所基站安裝有電能表計量總耗電量,主要耗電設備有:無線設備、傳輸設備、開關電源、蓄電池、冷卻系統等?偼顿Y額0.84萬元,建設期1年。年節電率26%,年節能量1.63tce,年CO2減排量4.3t。年經濟效益為4487.8元,投資回收期約1.87年。
典型案例2
案例名稱:四川移動達州分公司通川區火車站基站
技術提供單位:浙江南都電源動力股份有限公司
建設規模:C網基站改造,基站功率3000kW-5000kW。主要技改內容:用高溫電池代替普通電池。主要設備為無線設備,傳輸設備,開關電源,空調,高溫蓄電池等?偼顿Y額1.8萬元,建設期1年。年節電率26.6%,年節能量2.8tce,年CO2減排量7.4 t。年經濟效益為8160元,投資回收期約2.5年。
八、推廣前景和節能減排潛力
目前我國通信基站約150萬座,基站空調的節能潛力很大。預計未來5年,該技術預期推廣比例可達到20%,可形成的年節能能力為60萬tce,年CO2減排潛力為158萬t。
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