فسفات آهن لیتیوم ممکن است ما را متصل نگه دارد – شماره 7 2022

فسفات آهن لیتیوم ممکن است ما را در ارتباط نگه دارد

شماره 7 2022 زیرساخت فناوری اطلاعات، خدمات امنیتی و مدیریت ریسک

توسط Lance Dickerson، MD، و Felix von Bormann، CTO، Revov.

ژاکی اوسالیوان، مدیر امور شرکتی MTN، اخیراً نقل شده است که در حالی که اپراتورهای تلفن همراه دارای سیستم های پشتیبان باتری در برج های خود هستند، کاهش بار در مراحل بالاتر به این معنی است که باتری ها زمان کافی برای شارژ مجدد ندارند، به این معنی که باید یک باتری وجود داشته باشد. پشتیبان گیری برای پشتیبان گیری در قالب ژنراتور.

این هم نگران کننده و هم تاسف بار است و پیامدهای اقتصادی آن بسیار زیاد است. با این حال، خبرهای خوبی برای شرکت‌های مخابراتی و هر کس دیگری در کشور وجود دارد که مانند ما معتقد است باتری‌ها از نظر زیست‌محیطی بهترین گزینه برای پشتیبان‌گیری برق هستند. اگر از انواع صحیح باتری ها با پیکربندی صحیح در سایت های برج استفاده شود، آنها کاملاً زمان کافی برای شارژ مجدد خواهند داشت، حتی در مرحله 6 کاهش بار.

این می تواند اساساً خطرات و تهدیدات هزینه ای را که در حال حاضر تحمل می شود تغییر دهد. ما در مورد اینکه چگونه می دانیم این درست است و چگونه می توان آن را اثبات کرد بحث خواهیم کرد، اما ابتدا اجازه دهید به زمینه نگاه کنیم.

چرخ زدن و معامله

در عرض یک هفته پس از مشاهده زمان ناکافی MTN برای شارژ مجدد باتری‌های خود، O’Sullivan گفت که باتری‌های آنها 6 تا 12 ساعت ظرفیت بسته به محل مورد نظر دارند و بین 12 تا 18 ساعت بین دفعات کاهش بار برای شارژ مجدد نیاز دارند. Vodacom اخیراً اعلام کرد که در حال اجرای آزمایشی پروژه‌ای است که در آن تمام برق خود را از تولیدکنندگان مستقل برق تامین می‌کند تا بتواند تامین برق را ایمن کند و الگویی برای شرکت‌های آفریقای جنوبی فراهم کند تا از این روش پیروی کنند.

Vodacom باید به خاطر برداشتن این گام مورد تشویق قرار گیرد، حتی اگر می‌دانیم که چرخش (انتقال نیرو بین سایت‌ها) باید توسط Eskom مدیریت شود، زیرساخت‌های انتقال آن – درست مانند تولید برق – نیاز به ارتقا و بازنگری جدی در آینده دارد. دهه این زیرساخت انتقال بسیار محلی در نگهداری از باتری های پشتیبان کافی، مانند موارد ذکر شده توسط MTN، مهم است، و ما در مورد اینکه چگونه ممکن است پشتیبان گیری باتری را مختل کند و چگونه می توان با رویکرد پشتیبان هیبریدی بر آن غلبه کرد، بحث خواهیم کرد.

درک واقعیت ها

بازگشت به باتری در سایت های برج مخابراتی. برای یک خارجی آسان است که بدون درک تمام جنبه های تامین انرژی و پشتیبان گیری از یک سایت برج راه دور، سر و صدا کند و ادعا کند. به هر حال، این خود مخابرات است که در سنگرها تلاش می‌کند تا برج‌ها را در زمان تخلیه بار ضعیف نگه دارد، که می‌داند هر روز چه اتفاقی برای ناوگان برج‌هایش می‌افتد.

دو بنیانگذار Revov که تنها در سال 2016 راه‌اندازی شد، بیش از یک دهه را در صنعت مخابرات بین‌المللی صرف این کار کردند: طراحی، برنامه‌ریزی، پیاده‌سازی و آزمایش راه‌های مختلف برای حفظ برج‌ها در مناطق مختلف آفریقا. چالش‌ها زیاد بودند، اما این پیش‌فرض باقی ماند: چگونه می‌توانیم برج‌ها را فعال نگه داریم، وقتی ژنراتورها گزینه‌ای نیستند و برق وجود ندارد؟ اینجاست که درک اساسی ما از قدرت باتری ها – و کاربرد آنها به طور خاص در مخابرات و به طور کلی پشتیبان برق – ایجاد شد.

در این مرحله، معرفی مجدد مبحث شیمی حیاتی است. باتری‌ها از طریق شیمی کار می‌کنند، و بسیاری از درس‌های دردناکی که ما در قاره آمریکا و غرب آفریقا آموختیم ناشی از محدودیت‌های فناوری سرب-اسید بود، درسی که بدون شک هنوز توسط بسیاری از اپراتورهای مخابراتی در این قاره آموخته می‌شود.

لیتیوم پیشتاز است

باتری های لیتیومی بدون شک بهترین باتری ها هستند. بسیاری از کسانی که این مطلب را می خوانند، بیشتر از آنچه در تلفن های هوشمند یا لپ تاپ های خود تصور می کنند، از نوع فرار باتری لیتیومی به نام کبالت نیکل منگنز (NMC) استفاده کرده اند. این باتری ها در دماهای بالاتر مشتعل می شوند.

شیمی جدیدتر و برتر به نام فسفات آهن لیتیوم به عنوان ایمن ترین، پایدارترین و طولانی ترین مواد شیمیایی باتری های ذخیره سازی ظاهر شده است. فراتر از این، باتری‌های لیتیوم آهن فسفات دوم LiFe که از سلول‌های تغییر کاربری‌شده اما کاملاً کاربردی باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی (EV) ساخته شده‌اند، با مزیت مهندسی ساخته شده برای شرایط عملیاتی سخت همراه هستند – به نسبت گرما و شارژ-دشارژ فکر کنید. در استفاده از EV LiFe کلمه ای است که از نمادهای جدول تناوبی لیتیوم (Li) و آهن (Fe) ساخته شده است.

بنابراین، به عنوان یک درک پایه، ما بر روی باتری های LiFe دوم به عنوان نامزدهای اصلی برای ذخیره سازی پشتیبان، چه برای تاسیسات انرژی تجدیدپذیر یا سیستم های تامین برق بدون وقفه، قرار می گیریم. در این مورد، 2nd LiFe برای پشتیبان گیری باتری برج مخابراتی مناسب است. China Telecoms، بزرگترین اپراتور مخابراتی در جهان، از باتری‌های LiFe دوم به طور انحصاری در تمام سایت‌های جدید خود استفاده می‌کند و در صورت لزوم، سایت‌های قدیمی را با 2nd LiFe تعویض می‌کند. بر اساس تخمین‌های مختلف، احتمالاً بین 500000 تا 1 میلیون سایت وجود دارد که از 4 تا 8 میلیون باتری دوم LiFe استفاده می‌کنند.

به برج ها زندگی دوم می دهد

در یک سیستم پشتیبان باتری لیتیوم آهن فسفات 2 LiFe که به درستی راه اندازی و پیکربندی شده است، زمان شارژ مجدد با زمان تخلیه یکسان است. به عبارت دیگر، نسبت 1:1 به این معنی است که اگر باتری 4 ساعت استفاده شده باشد، به 4 ساعت زمان نیاز دارد تا کامل شود. اگر شش ساعت از آن استفاده شده باشد، برای شارژ کامل به شش ساعت زمان نیاز دارد. فراتر از این، منحنی تخلیه پایدار است و بر خلاف سرب-اسید، پس از یک نقطه بحرانی در زمان سقوط نمی کند. این باعث می شود که نه تنها از نظر عملکرد، بلکه از نظر قابلیت اطمینان و طول عمر، تفاوت اساسی با باتری های سرب اسید داشته باشند.

این پاسخ قانع‌کننده‌ای به باتری‌هایی است که به سرعت در فواصل بین دفعات کاهش بار در مراحل بالاتر شارژ می‌شوند. با این حال، همانطور که گفته شد، زیرساخت های انتقال برخی از مناطق چیزهای زیادی را باقی می گذارد و در برخی موارد به معنای واقعی کلمه ظرفیت کافی وجود ندارد. فراتر از این، برق برخی از مناطق پس از کاهش بار به دلیل ایرادات فنی مختلف بر نمی گردد، به این معنی که مناطق برای مدت طولانی تر از حد انتظار در تاریکی هستند. عامل دیگر اندازه قطع کننده AC محافظ مورد استفاده در هر سایت است که عملکرد سیستم را در طول دوره های شارژ تعیین می کند.

در حالی که اینها بحث‌های فنی هستند، یک تشبیه برای درک غیرمتخصص این است: فرض اینکه سایت‌ها از قبل ژنراتورهای راه دوری دارند که 10 کیلو ولت آمپر هستند، برای مثال، موارد زیر را می‌توان به راحتی انجام داد. ما باید درک کنیم که یک ژنراتور را نمی توان برای مدت زمان طولانی در کم ظرفیت کار کرد، به همان اندازه که نمی توان برای مدت طولانی بیش از حد کار کرد، تا مبادا عمر دستگاه به شدت به خطر بیفتد. و بنابراین، یک ژنراتور 10 کیلو ولت آمپر می تواند 7 کیلو ولت آمپر را برای شارژ باتری ها تقسیم کند در حالی که 3 کیلو ولت آمپر انرژی برج را تامین می کند. به عنوان یک معیار توقف، این سایت را برای قطع برق بعدی آماده می کند، به یاد داشته باشید که عملکرد برتر فسفات آهن لیتیوم نسبت دبی به شارژ 1:1 را امکان پذیر می کند.

نکته این است که همه ما در تنگنای یک بحران ویرانگر هستیم که اقتصاد ما را تهدید می کند. آفریقای جنوبی با همکاری یکدیگر، با آوردن تخصص از بخش های مختلف، به ابداع راه حل های قانع کننده برای یک بحران مشهور هستند. در غیاب این، و مطمئناً در غیاب هر گونه درک گسترده ای از شیمی باتری، وضعیت موجود بدون شک ادامه خواهد داشت زیرا ما منتظر حل بحران شبکه هستیم. این فردا، ماه آینده یا سال آینده نخواهد بود.