燃摘要：氢能源是极具发展潜力的清洁能源，氢燃料电池技术是一种清洁高效的能源利用技术，氢燃料电池在发电方面极有发展前景。

关键词：氢能氢燃料电池移动通讯5G基站（简称5G基站）。

随着现代通讯事业的快速发展，通讯5G基站数量急剧增加。5G基站设备对环境的要求非常苛刻，每个5G基站均配备“5G基站专用空调”。5G基站空调设备常年24小时连续运转，是机房与5G基站的主要耗能设备之一。在注重环保、节能、安全可靠新时代背景下，减少或降低电能的消耗成为通讯领域解决能源危机、全球气候变暖以及环境污染问题的首要任务。

图一

氢燃料电池是一种低碳、清洁、高效的能源利用技术；它是把燃料（氢气和氧气）中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的发电装置。不受卡诺循环限制，能量转换发电效率高、无污染，是真正的绿色动力源；在“5G基站空调”制冷领域推广应用，有利于实现大气污染物SO2、NOx、PM零排放和减少温室气体的排放。氢燃料电池电源替代“5G基站空调”电网电源的技术可行性以及由此带来的环保效益。

图二

目前通讯5G基站普遍为密闭机房，基房内的核心设备是发射设备、传输设备、电源设备；这些高端设备在公共网络中充当所有移动用户之间的传送桥梁，将所有的通讯信息连接推送到移动交换中心。这些设备在运行过程中时时刻刻向周围空间散发着热量，为保证5G基站内设备运行正常，需要使用“5G基站空调”去除5G基站房间内的热负荷，把5G基站房间内温度维持在一定的水平内，因此5G基站空调在通讯领域得到广泛的应用与认可。

图三

5G基站配备空调的主要目的是为5G基站设备散热并保证设备运行安全，对舒适性并无要求。根据5G基站房间大小设计专用“5G基站空调”，配备燃料电池作为5G基站空调的专用供电电源，来实现5G基站空调正常运行。5G基站的建设地理位置比较偏僻、苛刻，在我国5G基站分布比较广泛，从南到北、从农村到城市、从平原到高山都有5G基站的建设。5G基站空调运行工况要求比较宽，一年内365天24小时正常制冷运行且无人值守。利用固体氧化物燃料电池（图四）作为“5G基站空调”专用电源，能显著减少大气污染物的排放，并表现出一定的技术可靠性和经济性，具有较好的市场化前景。氢燃料电池作为“5G基站空调”电源有着能量转换效率高的优势，同等输出功率条件下是其它能源效率的几倍，并且无污染、无排放。因此，采用氢燃料电池替代 “5G基站空调”电网电源的技术，是未来电力市场不可缺少的绿色发电技术。

图四：五种燃料电池类型对比

　　近年来，随着燃料电池核心部件与零部件技术的更新，以及相关产业链的发展，燃料电池制造成本逐渐下降，使用寿命不断增加，市场竞争力显著提高。

图五

图六

节能减排和应对气候变化已经成为我国当前社会经济发展的一项重要而紧迫的任务；在我国通讯行业通过近10年的发展，网络、5G基站数量不断增加，电能的消耗量已成为通讯行业重要节能减排指标；5G基站的能源消耗主要来自于“5G基站空调”的耗电，在节能减排的背景下，本文提出创新型燃料电池在“5G基站空调”领域的应用，作为一项具有极高能量转换效率的新能源技术, 值得引起行业同仁的关注。

图七

 结束语：氢燃料电池技术能源转换效率高达80%以上，为化石能源、锂电的有效替代和补充，环保、可持续和高效等优势极为明显，被称为“终极能源”；中国作为引领全球的大国之一，必须开拓多元化能源发展路线，多种技术并行、相互补充是国家战略安全的保障，大力发展氢能和燃料电池已为明确的国家战略。氢能源作为一种清洁、灵活和万能的能源载体，其应用的规模化，是实现全球碳达峰、碳中和的必由之路。（赵军周  卢子永）

作者简介：赵军周（1977年—）毕业于河南科技学院

单位：河南中广太阳能有限公司 职务：技术总监