4जी से 5जी तक: क्या आपकी मौजूदा बैकअप पावर अभी भी पर्याप्त है?

लेख

27 सितंबर 2023

5जी एएयू 4जी आरआरयू से कहीं अधिक आकर्षित करते हैं, इसलिए 4जी के लिए डिज़ाइन किया गया चार घंटे का बैकअप 5जी साइट पर केवल नब्बे मिनट ही दे सकता है। यह आलेख तापमान और उम्र बढ़ने के सुधार के साथ सही रनटाइम गणना देता है, उच्च-दर और उच्च-क्षमता प्रौद्योगिकी मार्गों को अलग करता है, और तीन-चरणीय रेट्रोफ़िट पथ निर्धारित करता है।

पावर प्रोफाइल बदल गया है

सिंगापुर, मलेशिया, थाईलैंड, फिलीपींस, वियतनाम और इंडोनेशिया में बड़े पैमाने पर 5G की तैनाती 2021 से 2023 तक केंद्रित थी, जबकि कई साइटों पर बैकअप क्षमता 4G युग के लिए आकार में थी। समस्या संरचनात्मक है. एक सामान्य तीन-सेक्टर 4जी साइट - बेसबैंड यूनिट और तीन आरआरयू - लगभग 800W से 1,200W तक बिजली खींचती है। बेसबैंड यूनिट और तीन एएयू के साथ तीन-सेक्टर 5जी साइट आम तौर पर 2,000W से 3,500W तक खींचती है, और बड़े पैमाने पर एमआईएमओ बीमफॉर्मिंग और व्यापक बैंडविड्थ के साथ पीक डिमांड आगे बढ़ती है। परिवर्तन रैखिक नहीं बल्कि संरचनात्मक है: एएयू रेडियो और एंटीना को एकीकृत करता है, पावर एम्पलीफायर टॉवर पर बैठता है जहां थर्मल स्थिति उपकरण कक्ष की तुलना में खराब होती है, और गर्मी में खपत और बढ़ जाती है। नतीजा यह है कि वही बैटरी स्ट्रिंग जो 4जी साइट को चार घंटे तक चलाती है, वही बैटरी स्ट्रिंग 5जी साइट को केवल नब्बे मिनट से दो घंटे तक ले जाती है - ठीक उन साइटों पर जो अब अधिक गंभीर ट्रैफ़िक ले जा रही हैं, जहां 4जी युग की तुलना में आउटेज की लागत अधिक है।

रनटाइम की सही गणना करना

रनटाइम कोई आंकड़ा नहीं है जिसे आप डेटाशीट से पढ़ सकते हैं; इसकी गणना की जानी चाहिए. मूल सूत्र है: घंटों में रनटाइम = kWh में उपयोग करने योग्य बैटरी क्षमता × डिस्चार्ज की गहराई × तापमान सुधार × उम्र बढ़ने में सुधार ÷ किलोवाट में औसत साइट लोड। चार चीजें आमतौर पर गलत हो जाती हैं। सबसे पहले, प्रयोग करने योग्य क्षमता वास्तविक डिस्चार्ज दर पर क्षमता होनी चाहिए, न कि दस घंटे की रेटिंग - दर जितनी अधिक होगी, वितरित क्षमता उतनी ही कम होगी। दूसरा, डिस्चार्ज की गहराई 100% नहीं हो सकती; लेड-एसिड आम तौर पर 60% से 80% पर डिज़ाइन किया जाता है, और 100% लेने पर चक्र जीवन नष्ट हो जाता है। तीसरा, तापमान सुधार: 45 डिग्री सेल्सियस पर बैटरी जो ऊर्जा दे सकती है वह वास्तव में उसकी रेटिंग से कम हो जाती है, जबकि वही गर्मी उम्र बढ़ने में तेजी लाती है - दो प्रभाव स्टैकिंग। चौथा, उम्र बढ़ने में सुधार: जीवन की समाप्ति क्षमता प्रारंभिक क्षमता का केवल 80% हो सकती है, इसलिए नई बैटरी क्षमता पर बैकअप आकार तीसरे वर्ष में अपने लक्ष्य से विफल हो जाता है। सभी चार कारकों के साथ पुनर्गणना करने पर, कई 5G साइटों पर वास्तविक रनटाइम नेमप्लेट के आंकड़े का लगभग आधा है - और यही वह संख्या है जिसके खिलाफ योजना बनाई जानी चाहिए।

उच्च दर बनाम उच्च क्षमता: दो अलग-अलग समस्याएं

अधिक रनटाइम के लिए दो प्रौद्योगिकी मार्ग हैं, वे विभिन्न समस्याओं का समाधान करते हैं, और उन्हें मिलाने से पैसे की बर्बादी होती है। उच्च-दर मार्ग छोटी विंडो में बड़ी धारा देने में सक्षम बैटरियों का उपयोग करता है - उदाहरण के लिए 2V उच्च-दर श्रृंखला (GFMHR, 500W से 2,700W पंद्रह मिनट में रेटेड, उन्नीस मॉडल, बारह साल का डिज़ाइन जीवन)। इसका मूल्य अल्पकालिक उच्च धारा है: जहां साइट लोड 3 किलोवाट है और बैकअप को एक घंटे के भीतर कवर करने की आवश्यकता होती है, उच्च दर वाली कोशिकाएं कम इकाइयों और कम पदचिह्न के साथ कर्तव्य को पूरा करती हैं। उच्च क्षमता वाला मार्ग मानक 2V सेल (GFM, 200-3,000Ah, पंद्रह-वर्षीय डिज़ाइन जीवन) या 12V फ्रंट-टर्मिनल मोनोब्लॉक का उपयोग करता है और क्षमता से रनटाइम बनाता है; यह अपेक्षाकृत स्थिर लोड पर चार घंटे या उससे अधिक की आवश्यकता वाली साइटों के लिए उपयुक्त है। परीक्षण सरल है: किलोवाट में लोड को लक्ष्य घंटों से गुणा करें; यदि परिणामी निर्वहन दर 1C से अधिक है, तो उच्च दर वाला मार्ग अपनाएं; यदि यह 0.3C से कम है, तो उच्च क्षमता अधिक किफायती है। बीच में, या तो काम करता है और तुलना लागत के विरुद्ध पदचिह्न है।

एक तीन-चरणीय रेट्रोफ़िट

5G के लिए मौजूदा 4G साइटों पर बैकअप अपग्रेड करना एकल प्रतिस्थापन कार्यक्रम के बजाय तीन चरणों में किया जा सकता है। गणना करने से पहले चरण एक को मापना है: साइट पर एक पावर लॉगर स्थापित करें, लोड प्रोफ़ाइल के सात दिनों को रिकॉर्ड करें, पीक और माध्य लें, और सही रनटाइम प्राप्त करने के लिए उपरोक्त सूत्र को लागू करें। यह अकेले उन साइटों का एक सार्थक हिस्सा दिखाता है जो वास्तव में अभी भी पर्याप्त हैं - कई 4 जी साइटें मूल रूप से अति-प्रावधानित थीं। चरण दो को बदलने से पहले जारी करना है: वास्तव में छोटी साइटों पर, पहले 50% से 70% तक निर्वहन की गहराई को कम करके कम लागत पर क्षमता पुनर्प्राप्त करें जहां चक्र गणना अनुमति देती है, टर्मिनल संपर्क प्रतिरोध की सफाई करती है, और कैबिनेट तापमान को कम करती है। ये उपाय अक्सर प्रभावी क्षमता का 20% से 30% जारी करते हैं। चरण तीन को मापे गए अंतर तक विस्तारित किया जाता है: एक समानांतर स्ट्रिंग जोड़ें जहां अंतर 50% से कम है, और स्ट्रिंग को एक नई गणना के साथ बदलें जहां यह 50% से अधिक है। इस तरह से फैलाएं, पूंजीगत व्यय दो या तीन वित्तीय वर्षों में गिरता है और प्रत्येक वृद्धि मापा डेटा द्वारा समर्थित होती है।

स्तरीय बैकअप: जहां यह मायने रखता है वहां खर्च करें

5G युग में एक चीज़ जो नहीं करनी चाहिए वह है हर साइट को एक ही रनटाइम देना। इसके बजाय संपत्ति का बंटवारा करें। साइटों को तीन वर्गों में समूहित करें: क्लास ए में कोर नोड्स, ट्रांसमिशन एकत्रीकरण बिंदु और एंटरप्राइज़ निजी लाइनें या आपातकालीन संचार ले जाने वाली साइटें शामिल हैं, जो दूरस्थ निगरानी और जनरेटर इंटरफ़ेस के साथ आठ घंटे या उससे अधिक पर लक्षित हैं; क्लास बी चार घंटे में शहरी मैक्रो साइटों और महत्वपूर्ण परिवहन गलियारों को कवर करता है; क्लास सी दो घंटों में उपनगरीय, ग्रामीण और कम यातायात वाली साइटों को कवर करती है, जहां उद्देश्य ग्रिड के वापस आने के बजाय चालक दल के आने तक जीवित रहना है। टियरिंग से समान बजट में अधिक साइटों को कवर करने की सुविधा मिलती है। इंडोनेशियाई और फिलीपीन स्थितियों में, क्लास सी बैकअप को आठ घंटे से घटाकर दो घंटे करने से क्लास ए को दोगुना करने के लिए पर्याप्त बैटरी क्षमता खाली हो जाती है, और नेटवर्क-भारित उपलब्धता बढ़ जाती है। पूर्वापेक्षा सेवा स्तरों के साथ एक साफ साइट सूची है - कोई तकनीकी कठिनाई नहीं है, लेकिन परिभाषाओं पर सहमत होने के लिए संचालन, योजना और खरीद की आवश्यकता होती है।

रेट्रोफिट पर रिटर्न की गणना

बैकअप पावर रेट्रोफिट्स बजट बैठक में कटौती की जाने वाली पहली वस्तु है, क्योंकि प्रस्ताव में रिटर्न नहीं बताया जा सकता है। रिटर्न की गणना सीधे तौर पर की जा सकती है। लाभ की तीन धाराएँ हैं। सबसे पहले, आउटेज हानि से बचा गया, आउटेज गिनती में कमी × प्रति आउटेज हानि के बराबर, जहां प्रति आउटेज नुकसान का अनुमान प्रभावित ग्राहकों × अवधि × समय की प्रति यूनिट मुआवजे के रूप में लगाया जा सकता है - एक एसएलए के तहत पहले से ही लिखा गया आंकड़ा, अनुमान नहीं। दूसरा, बैटरी की कीमत, परिवहन, श्रम और निपटान सहित, आठ वर्षों में प्रतिस्थापन गणना में अंतर से बैटरी प्रतिस्थापन लागत से बचा गया। तीसरा, निरीक्षण आवृत्ति × प्रति विज़िट लागत में अंतर से, साइट विज़िट लागत से बचा गया। लागत पक्ष में रेट्रोफिट पूंजी और वृद्धिशील वार्षिक रखरखाव शामिल है। एक आम वर्ष में तीन लाभ धाराओं को एक दर पर छूट दें और भुगतान प्राप्त करने के लिए निवेश के साथ तुलना करें। व्यवहार में क्लास ए साइटें आम तौर पर दो से चार साल में भुगतान करती हैं, क्लास बी चार से छह साल में, और क्लास सी आठ से अधिक हो सकती है - यही कारण है कि टियरिंग मायने रखती है। प्रत्येक साइट रेट्रोफ़िटिंग के लायक नहीं है, लेकिन जो हैं, उनके लिए रिटर्न गणना योग्य है। व्यवसाय के मामले में गणना करें और यह किसी भी तकनीकी तर्क की तुलना में वित्त को कहीं बेहतर तरीके से समझाता है, क्योंकि यह 'बड़ी बैटरी खरीदें' का अनुवाद 'यही वह समय है जब पैसा वापस आता है' में अनुवाद करता है। View Telecom Backup Power Selection