電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）盡管當(dāng)前我國在通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋已經(jīng)走到了全球前列，但由于幅員遼闊，總有大片區(qū)域仍未得到網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。尤其是陽光充足或者氣流強(qiáng)勁的戈壁、沙灘等適合光伏、風(fēng)電的區(qū)域。

由于需要遠(yuǎn)程控制以及接收重要數(shù)據(jù)，如果通過架設(shè)光纖網(wǎng)絡(luò)，那么將耗資巨大，且后期維護(hù)較為困難。因此如今通過衛(wèi)星通信的方式，來實(shí)現(xiàn)對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)儲(chǔ)能遠(yuǎn)程控制偏遠(yuǎn)地區(qū)儲(chǔ)能遠(yuǎn)程控制已經(jīng)成為了一種趨勢。

衛(wèi)星控制儲(chǔ)能設(shè)備

在過去，如何進(jìn)行儲(chǔ)能的大規(guī)模遠(yuǎn)程控制一直是個(gè)難題，基本上過去都是通過鋪設(shè)光纖網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。但這種方式在選址上有所局限，如果距離太遠(yuǎn)，鋪設(shè)成本過高。

不過隨著國內(nèi)衛(wèi)星星鏈計(jì)劃的發(fā)展，通過衛(wèi)星通信來進(jìn)行信息傳輸與控制成為可能。例如國內(nèi)的G60星鏈計(jì)劃以及中國星網(wǎng)公司的“GW星座”計(jì)劃，以及鴻擎科技打造的“Honghu-3星座計(jì)劃”，都將發(fā)射超過萬顆衛(wèi)星上空。有望在2027年初步具備服務(wù)能力。

因此可以在儲(chǔ)能系統(tǒng)中部署傳感器，如電壓、電流、溫度傳感器等，實(shí)時(shí)采集儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信鏈路傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。操作人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控儲(chǔ)能系統(tǒng)的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和管理。

同時(shí)還可以在儲(chǔ)能設(shè)備中內(nèi)置邊緣計(jì)算芯片，該芯片可以對(duì)采集到的電壓、電流、溫度等參數(shù)進(jìn)行本地的AI壓縮，例如小波變換，能夠?qū)?shù)據(jù)量降低80%以上，以適配衛(wèi)星通信的帶寬限制。

加入邊緣計(jì)算芯片后，還可以預(yù)設(shè)一些策略，例如充放電的閾值、離網(wǎng)切換的邏輯等，在通信中斷時(shí)自主控制儲(chǔ)能系統(tǒng)，避免依賴云端。通信恢復(fù)后，再自動(dòng)同步離線期間的控制日志與數(shù)據(jù)至云端，確保數(shù)據(jù)完整性。

在通信協(xié)議上，可以采用自定義二進(jìn)制協(xié)議，例如通過CBOR來替代傳統(tǒng)的Modbus，單條短報(bào)文可傳輸50+個(gè)參數(shù)，支持心跳包機(jī)制保障鏈路存活。同時(shí)將分為緊急告警、關(guān)鍵參數(shù)、常規(guī)數(shù)據(jù)，優(yōu)先傳輸高優(yōu)先級(jí)信息。

通過衛(wèi)星通信，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控以及遠(yuǎn)程的智能調(diào)度，還能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)急通信，比如當(dāng)公共網(wǎng)絡(luò)中斷是，可以通過儲(chǔ)能系統(tǒng)中衛(wèi)星通信的短報(bào)文作為保底通信手段，在地震、臺(tái)風(fēng)等災(zāi)區(qū)，通過衛(wèi)星通信快速恢復(fù)儲(chǔ)能電站監(jiān)控，保障應(yīng)急供電。

實(shí)際應(yīng)用場景中，例如青海海西州一些光伏電站中，沒有4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，而儲(chǔ)能一體柜集成北斗終端，每日通過短報(bào)文上報(bào)SOC、充放電量等數(shù)據(jù)，監(jiān)控中心遠(yuǎn)程調(diào)整充放電策略，提升棄光消納率15%。

此外，在中緬油氣管道沿線的儲(chǔ)能系統(tǒng)，需要跨境監(jiān)控。通過基于北斗國際短報(bào)文服務(wù)，實(shí)現(xiàn)跨國數(shù)據(jù)傳輸，支持多語言指令交互，保障能源走廊穩(wěn)定運(yùn)行。

儲(chǔ)能衛(wèi)星通信的方案與挑戰(zhàn)

或許有人會(huì)質(zhì)疑，目前衛(wèi)星通信仍處于發(fā)展初期，成本會(huì)較為昂貴。的確，當(dāng)前衛(wèi)星SoC芯片及配套天線、模組的硬件成本目前仍高于傳統(tǒng)蜂窩通信設(shè)備，比如移遠(yuǎn)通信的衛(wèi)星模組需要進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，成本不低。并且衛(wèi)星通信需向運(yùn)營商購買數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，按流量或訂閱模式計(jì)費(fèi)，初期可能高于地面網(wǎng)絡(luò)。

另外從設(shè)備成本來看，儲(chǔ)能設(shè)備中集成北斗、星鏈等衛(wèi)星通信終端，以華大北斗HD8040為例，當(dāng)前模塊成本約800-2000元，當(dāng)然以后如果規(guī)模化有望降至500元以內(nèi)。

這還沒有加上邊緣計(jì)算費(fèi)用以及衛(wèi)星通信自費(fèi)等，預(yù)計(jì)初期部署成本在包含模塊、網(wǎng)關(guān)的情況下約為2萬-5萬元，長期的維護(hù)成本在每年越1000-3000元/臺(tái)。

不過單顆低軌衛(wèi)星可覆蓋數(shù)百萬平方公里，偏遠(yuǎn)地區(qū)無需建設(shè)基站，節(jié)省基礎(chǔ)設(shè)施投資，而地面網(wǎng)絡(luò)的覆蓋成本約為衛(wèi)星方案的10倍以上。

并且傳統(tǒng)方案依賴人工巡檢或臨時(shí)搭建通信基站，人力成本高且響應(yīng)延遲大，比如一些偏遠(yuǎn)電站每月巡檢的費(fèi)用超萬元。而衛(wèi)星可以減少90%以上人工巡檢頻率，通過遠(yuǎn)程故障診斷和維護(hù)降低綜合成本。

隨著衛(wèi)星星座（如星鏈、中國低軌星座）的密集部署和芯片量產(chǎn)，衛(wèi)星通信模組價(jià)格有望下降30%-50%。比如紫光展銳的V8821芯片已通過集成化設(shè)計(jì)降低單位成本，而電科芯片的高低軌一體化衛(wèi)星寬帶通信芯片也在近期完成流片，未來隨著更多相關(guān)的衛(wèi)星通信芯片的推出，其成本也將不斷下降。

未來低軌衛(wèi)星規(guī)模化后，通信資費(fèi)可能下降50%以上，延遲降至50ms內(nèi)，而邊緣計(jì)算芯片集成衛(wèi)星基帶功能，比如聯(lián)發(fā)科MT6895S，單芯片成本有望降至800元以內(nèi)。此外，中國“東數(shù)西算”工程對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)儲(chǔ)能項(xiàng)目給予補(bǔ)貼，覆蓋衛(wèi)星通信設(shè)備成本的30%-50%。

隨著技術(shù)進(jìn)步與規(guī)模化應(yīng)用，衛(wèi)星通信在儲(chǔ)能領(lǐng)域的成本將逐步下降，預(yù)計(jì)到2030年，衛(wèi)星模塊成本可降至300元以下，通信資費(fèi)降低70%，成為偏遠(yuǎn)地區(qū)儲(chǔ)能監(jiān)控的主流方案之一。

實(shí)際應(yīng)用中，以青海海西光伏電站為例，初期采用衛(wèi)星方案投資增加15%，但避免了光纖鋪設(shè)成本（預(yù)估節(jié)省80萬元），通過遠(yuǎn)程優(yōu)化調(diào)度提升棄光消納率15%，2年內(nèi)收回成本。

四川雅安地震中，衛(wèi)星通信保障儲(chǔ)能車調(diào)度，相比臨時(shí)架設(shè)基站節(jié)省70%成本（約200萬元），且響應(yīng)速度提升3倍。

據(jù)北方天空研究所預(yù)測，中國衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)市場未來十年年復(fù)合增長率超10%，儲(chǔ)能監(jiān)控作為核心細(xì)分領(lǐng)域，有望占據(jù)20%以上份額，帶動(dòng)萬億級(jí)產(chǎn)業(yè)鏈。到2030年，全球偏遠(yuǎn)地區(qū)儲(chǔ)能監(jiān)控的衛(wèi)星通信需求預(yù)計(jì)達(dá)50億美元，主要增長來自亞太與非洲市場。

小結(jié)

通過衛(wèi)星通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)無網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的監(jiān)控與調(diào)度，初期成本較高但長期具備經(jīng)濟(jì)性，尤其在偏遠(yuǎn)地區(qū)規(guī)模化應(yīng)用中優(yōu)勢顯著。隨著衛(wèi)星星座建設(shè)加速、芯片成本下降及政策支持，該技術(shù)將廣泛應(yīng)用于工商業(yè)儲(chǔ)能、離網(wǎng)微電網(wǎng)等場景，市場前景廣闊。