近年來世界范圍的地震、臺風、洪澇等各種地質氣象災害頻發(fā)。因供電中斷、光纜受損，通信失聯(lián)，極大影響抗災救險工作。中國移動集團在“5.12”大地震后首先提出建設一批可以對抗地震、水災、臺風、冰雪等地質氣象災害的特殊通信基站——超級基站。

目前，中國移動已經(jīng)在全國部署建設了超過1500個抗災超級基站，分布在全國各地（江蘇約30多個）。超級基站作為中國移動在抗災減災、保障通信方面的有益探索正發(fā)揮積極的作用。據(jù)了解，超級基站的設計目的是“地震震不倒、洪水淹不著，臺風吹不垮、冰雪凍不壞”。

但是，超級基站依然受到供電續(xù)航能力的限制，引入綠色環(huán)保、節(jié)能減排、超長時間供電的新一代清潔能源氫（甲醇）燃料電池作為通信網(wǎng)絡的后備/應急電源，被認為是可行方式。中國移動江蘇公司宿遷分公司(宿遷移動)對此進行了試點，效果顯著。

與此同時，甲醇燃料電池裝備超級基站應用，雖然提升應急保障躍上新的臺階，但只能維持百人以內的緊急通話，而創(chuàng)新“超級應急通信網(wǎng)絡”的思路和預案，將原單一超級基站功能和容量將擴大至成千上萬倍。

超級基站供電能力存上升空間

超級基站屋頂安裝衛(wèi)星天線提供傳輸通道，站內通信設備按常規(guī)配置，傳輸實現(xiàn)光纖雙路由保護，且基本構成區(qū)域全環(huán)網(wǎng)路，裝備大容量膠體蓄電池和柴油發(fā)電機。平時，衛(wèi)星天線分配2M傳輸與北京總部衛(wèi)星調度指揮中心握手溝通，設備處于待機狀態(tài)。

當緊急狀態(tài)發(fā)生時，如地面超級基站傳輸與核心交換機房鏈路中斷時，傳輸可自動切換到衛(wèi)星鏈接2M通道，并支持本地交換、無線Abis傳輸、擁塞觸發(fā)HLR、接入等級控制等功能，可以維持該超級站覆蓋區(qū)域內指定授權手機間相互通話及并與外界通信。如果地區(qū)核心機房也遇故障或破壞，依然可以通過北京衛(wèi)通站進行聯(lián)絡，最后還有直接衛(wèi)星電話。

但這一切必須在有電的基礎上。超級基站其他抗災優(yōu)勢是：按照10級防震需求框架設計，抗震好；二層機房設備高于地面4米，防洪澇；大容量蓄電池+固定柴油發(fā)電機后備電源系統(tǒng)，配置高；供電續(xù)航能力基本滿足對抗自然災害的初期要求（其傳輸構架如圖1所示）。

因此，如果災難期間超級基站外部供電線路因災受損中斷，依賴大容量蓄電池為通信、傳輸和衛(wèi)星設備只能提供約20小時左右的電源，如外電難以短期恢復，則需要通信維護人員趕赴現(xiàn)場啟動小型燃油發(fā)電機連續(xù)發(fā)電，否則該站將停止運行。如果此時通信設備或傳輸光纜受損故障，通信部門可以立即組織搶修恢復，但供電故障只能等待供電部門解決。

宿遷移動試點甲醇燃料電池

江蘇省宿遷市位于我國四大地震活躍帶，又地處古黃河流域平原地勢，歷史上多曾遭遇洪澇。因此，宿遷移動建設了三座上述超級基站，于2013年8月在市區(qū)內的兩座配備了當今世界較先進成熟的新能源氫燃料電池（實為甲醇燃料電池）。

經(jīng)過一年多測試和試運行，驗證了其一次性可維持約40~70小時連續(xù)供電等諸多優(yōu)越特性。如遇緊急狀態(tài)，外部供電難以短期恢復，兩天后只需維護人員趕到現(xiàn)場添加事先存放的燃料，供電將持續(xù)10天以上，無需人工值守則能保障該站按需運行，超級基站將發(fā)揮更大的作用。試驗期內又進行了連續(xù)1000小時不間斷發(fā)電的壓力測試，達到預期效果。

同時還對氫燃料電池在通信網(wǎng)絡各類型站點應用開展一系列有益的探索和嘗試，在替代鉛酸蓄電池和燃油發(fā)電機實現(xiàn)環(huán)保減排，在提升基站環(huán)境溫度減少空調運行節(jié)省電能，以及各類重要基站、湖心島站、傳輸匯接和寬帶接入節(jié)點等多個特殊場景供電保障等方面的應用，均取得良好的效果，并在提供優(yōu)質通信服務的基礎上為企業(yè)在帶來較高的經(jīng)濟效益和社會效益。

通過實踐，新能源氫燃料電池推廣應用，將“顛覆通信傳統(tǒng)后備供電構架”和“變革通信行業(yè)能源消費結構”。

甲醇較其他燃料更“純潔”

新能源氫燃料電池，其概念早在100多年前就由蘇格蘭人威廉姆.格羅夫（Willian R .Grove）提出，實際少量應用已始于20世紀后50年代的航天、軍事等軍工科技和高端工程科技領域。