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今年2月侵襲美國的冬季風暴烏里（Uri）使得克薩斯州遭受嚴重影響，特別是當?shù)氐哪茉床块T。極端天氣以及隨之而來的輸電網(wǎng)絡故障和能源短缺問題導致該州大部分地區(qū)電力中斷甚至造成人員傷亡。調(diào)研機構(gòu)Guidehouse Insights公司高級顧問Ricardo F. Rodriguez對于此次冬季風暴對當?shù)仉娦呕A設施影響以及電池儲能系統(tǒng)如何為至關重要網(wǎng)絡提供更大程度的確定性和彈性進行了研究和分析。

全球氣候威脅已經(jīng)重新定義了電力對于電信運營商和最終用戶的重要性。根據(jù)美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）的調(diào)查數(shù)據(jù)，此次冬季風暴導致369,918名德州民眾無法獲得基本的通信服務，而該州的通信服務提供商在此期間致力對通信基礎設施進行修復。

通訊基礎設施故障使通信恢復工作更加困難，冬季風暴使該州多個911呼叫中心癱瘓，并且消弱了德克薩斯州緊急管理部門使用國家緊急警報系統(tǒng)在高風險地區(qū)與德州民眾分享重要信息的能力。因此，該州的居民和立法者呼吁進行升級和改造，以提高通信網(wǎng)絡抵御極端天氣事件的能力和恢復能力。


柴油發(fā)電機組vs可再生能源+儲能系統(tǒng)

電信運營商通常依靠備用電源來維持恒定的電源供應，以防止停電，并使基站、設備和網(wǎng)絡具有可用性。當通信塔臺或設施失去電網(wǎng)供電時，備用電源必須為現(xiàn)場負荷供電。大多數(shù)電信設施通常根據(jù)法規(guī)配備所要求的至少8小時供電時間的備用電源，但是對供電時間為24至72小時的備用電源需求不斷增加。為了滿足這一需求，大多數(shù)電信運營商可能會部署更多的柴油發(fā)電機組或天然氣發(fā)電機組。

但是，供電過分依賴柴油發(fā)電機將最終將使空氣質(zhì)量惡化，而40%以上的美國人如今生活在具有空氣污染地區(qū)，空氣污染如今成為了全世界第四大導致死亡的主要危險因素。

幸運的是，電池儲能系統(tǒng)可以為尋求替代備用電源的電信運營商提供解決方案。盡管鉛酸電池在傳統(tǒng)上主導了備用電源這一領域，但鋰離子電池和液流電池預計將在未來十年中占據(jù)更多份額。

盡管預計亞太地區(qū)電信基礎設施的快速發(fā)展將推動這一增長，但由于監(jiān)管法規(guī)要求備用電源提供更長放電時間，北美市場電池儲能系統(tǒng)部署量也將會大幅增加。

加利福尼亞電信公司對于備用電源新的要求

2021年2月，加利福尼亞州的監(jiān)管機構(gòu)宣布了一項新指令，要求大型通信公司在公共安全停電期間為其有線通信系統(tǒng)提供供電時間72小時以上采用電池儲能系統(tǒng)的備用電源。該指令要求通信公司在8個月的時間內(nèi)為醫(yī)院、警察和消防局提供通信服務的塔臺上安裝備用電源，在一年半的時間內(nèi)為住宅和企業(yè)提供服務的通信設施提供采用電池儲能系統(tǒng)的備用電源。這適用于更容易發(fā)生計劃內(nèi)停機和火災危險性高區(qū)域。這項指令旨在保護那些更依賴有線電話進行通信的老年人和殘疾人。

根據(jù)公用事業(yè)廠商太平洋天然氣和電力公司（PG＆E）向加利福尼亞公用事業(yè)委員會（CPUC）提交的報告，2020年，在其服務區(qū)域，2002年有將近58萬名居民遭遇停電事故。其中有5,700名居民在斷電之前未得到通知。在這些人中，有203人參加了該公用事業(yè)公司的“醫(yī)療基線”計劃，該計劃旨在為那些依靠電力的醫(yī)療人員提供服務。自從2020年以來，太平洋天然氣和電力公司（PG＆E）與加利福尼亞獨立生活中心基金會合作制定了“殘疾災難訪問與資源計劃”。該計劃使地方通信中心能夠通過資助、租借或提供低息金融貸款計劃，有關計劃將為使用電子醫(yī)療設備的客戶提供使用備用電池、交通資源、住宿和食物、應急計劃、教育等，而醫(yī)療基線的推廣活動也是該計劃的一部分。

這項新提令與2020年7月發(fā)布的指令不同，該指令要求無線移動發(fā)射塔臺在全網(wǎng)緊急情況下必須具有72小時的備用電源。該決定要求無線通信運營商為通信設施提供至少72個小時電力的緊急備用電源。

該指令要求無線通信運營商為第二級（高風險）和第三級（極端風險）火災威脅嚴重地區(qū)的通信設施提供至少72小時的應急備用電源。此外，電信運營商需要提交一份通信恢復計劃，規(guī)定其在停電期間提供最低服務水平（如911呼叫中心和基本互聯(lián)網(wǎng)瀏覽）的能力、電網(wǎng)停電響應計劃、報告系統(tǒng)停電的能力以及實現(xiàn)長期清潔發(fā)電的計劃。

為了響應加州公共事業(yè)委員會（CPUC）規(guī)定的信號塔臺備用電源要求，通信廠商AT＆T公司宣布將在全州范圍內(nèi)與FirstNet項目相結(jié)合。為了支持其對公共安全網(wǎng)絡的義務，該公司將在3年內(nèi)投資3.4億美元，為覆蓋99％加州人口的蜂窩基站部署至少72小時備用電源。

制定法規(guī)要求電信運營商部署電池儲能系統(tǒng)

在2008年卡特里娜颶風造成大范圍的通信中斷之后，美國聯(lián)邦通信委員會對于為所有移動通信塔臺配置24小時備用電池供電的要求并沒有引起業(yè)界的關注。但隨后發(fā)生的颶風、森林火災和冬季風暴等災難性氣候凸顯了對此類方法改革的迫切需求。鑒于這一需要，美國眾議院能源與商業(yè)委員會主席Frank Pallone和成員Jerry McNearny于2020年提議了《彈性網(wǎng)絡法案》。該法案是美國聯(lián)邦政府為解決該問題做出的第一項立法性努力，旨在解決在災難中如何使現(xiàn)代通信系統(tǒng)恢復正常運行的問題。

《彈性網(wǎng)絡法案》要求美國通信服務提供商之間實施預先計劃的協(xié)調(diào)工作，以在緊急情況下生效，其中包括信息漫游和互助安排。它改善了通信提供商、911呼叫中心和公共安全實體之間的協(xié)調(diào)。該立法還包括確保向緊急事件響應者提供網(wǎng)絡中斷數(shù)據(jù)以幫助指導災難響應的機制。

對于在電信站點部署電池儲系統(tǒng)的各州和地方政府的要求越來越多，《彈性網(wǎng)絡法》計劃于今年晚些時候?qū)徸h。隨著法規(guī)即將實施，美國電信運營商應該開始審查有助于公正公平地部署的儲能技術選擇和策略。 

原標題：得州冬季風暴進一步凸顯出電池儲能系統(tǒng)對于電信網(wǎng)絡基礎設施建設重要性