截止至2021年一季度,我國已建成5G基站數(shù)量81.9萬個,中國5G基站的建站數(shù)量已遙遙領(lǐng)先。在“碳達(dá)峰、碳中和”的國家政策下,國內(nèi)運營商紛紛出臺行動計劃,分步驟、分階段進行節(jié)能降耗。據(jù)調(diào)研及數(shù)據(jù)分析,電力是運營商的主要能源消耗,而其中的大戶是通信基站?;镜暮碾娏渴钦麄€移動通信能耗的60%,5G基站是4G基站的3倍。
維諦技術(shù)(Vertiv,NYSE:VRT)作為中國通信業(yè)優(yōu)質(zhì)合作伙伴和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)能源供應(yīng)商,致力于提升電源效率、減少能源損耗,在整流模塊效率方面取得重大突破。自2019年便推出R48-3500E4,已在海外規(guī)模應(yīng)用,節(jié)能效果顯著。現(xiàn)推出50A、60A、75A等全系列超高效整流模塊,模塊效率可達(dá)98%,功率轉(zhuǎn)換損耗降低50%,助力運營商在通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中“可維節(jié)碳”。
98%超高效降低能源損耗
電能轉(zhuǎn)換效率以及功率密度的提升一直是電力電子行業(yè)不斷追求的目標(biāo),在通信網(wǎng)絡(luò)中,存在著大量的高頻開關(guān)電源等基礎(chǔ)設(shè)施。在“雙碳”背景下,這些電源設(shè)備有著更高轉(zhuǎn)換效率、更高功率密度的要求。目前全球大部分基站中仍然使用92%或更低效率的整流模塊,這些站點產(chǎn)生了大量能源損耗,導(dǎo)致過多的熱量產(chǎn)生和二氧化碳排放,50A/60A/75A新一代98%超高效整流模塊的推出可大幅度降低能源損耗。
維諦技術(shù)(Vertiv)新一代98%超高效整流模塊采用最新的GaN FET開關(guān)技術(shù),其基礎(chǔ)材料氮化鎵具有比硅基器件更為優(yōu)異的開關(guān)特性——開關(guān)損耗只有過去的1/3,開關(guān)速度提升了5倍。GaN開關(guān)應(yīng)用于整流模塊中,使電源效率更高,工作時模塊內(nèi)部溫度更低(因而更可靠),功率密度比傳統(tǒng)硅基MOSFET器件高出4倍。同時為了應(yīng)對輸入電壓、負(fù)載和溫度等不斷變化的工作條件給電源系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn),整流模塊采用了先進的智能控制方案,確保GaN開關(guān)根據(jù)需要,時刻保持在最佳切換頻率,在各種條件下都能使整流效率保持在高位。
節(jié)能效果及CO2比較(98%VS 96%)
更高的轉(zhuǎn)換效率意味著從市電到主設(shè)備中間的損耗的減少,更高的功率密度則意味著各類電源等基礎(chǔ)設(shè)施的占地的減少,這對于如何有效降低基站占地,實現(xiàn)基站機柜化、快速規(guī)模部署尤為重要。
維諦技術(shù)部分整流模塊效率、功率密度圖鑒
伴隨電力電子技術(shù)的發(fā)展,轉(zhuǎn)換效率提升的同時,功率密度也在不斷提高。傳統(tǒng)的柜式開關(guān)電源也已逐步往小型的嵌入式電源過渡,傳統(tǒng)基站的10~20平方米的機房將只需由1~2臺智能機柜組成,基站的部署將更為靈活。
穩(wěn)步增長的移動物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、激增的邊緣計算需求、不斷擴展的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,以及5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),驅(qū)動靠近終端用戶側(cè)巨大的計算需求。這意味著未來將建設(shè)海量的通訊基站以及配套的電源系統(tǒng),能源效率的重要性比以往任何時候都更為突出。隨著維諦技術(shù)(Vertiv)新一代98%超高效整流模塊98%超高效整流模塊的應(yīng)用,可以大量節(jié)省OPEX并減少溫室氣體排放,助力運營商“雙碳目標(biāo)”的實現(xiàn)。