Solcellsöverlagringslösning för basstationer

Solcellsöverlagringslösningar för basstationer kombinerar solenergins rena, förnybara natur med kommunikationsbasstationers höga effektkrav, vilket erbjuder betydande fördelar och breda tillämpningsmöjligheter.

Kärnfunktioner:

• Inget avbrott i den befintliga strömförsörjningen
• Integrering av solcellsaggregat i befintlig elförsörjningsinfrastruktur via DC-koppling
• Prioriterad användning av solenergi för att driva lasten

I. Systemkomponenter

Basstationens solöverlagringssystem består huvudsakligen av en solcellspanel, en solcellsregulator (t.ex. en MPPT-regulator), en batteribank för förnybar energi, monteringsfästen för solceller och kraftdistributionskablar. Tillsammans bildar dessa komponenter ett mycket effektivt, intelligent och tillförlitligt slutet grönt energisystem. Systemarkitekturen är utformad för att balansera kraftproduktionseffektivitet, driftssäkerhet och enkelt underhåll, vilket säkerställer en stabil strömförsörjning i en mängd olika komplexa miljöer.

II. Funktionsprincip

• Solenergiutvinning: Solpaneler genererar likström när de utsätts för solljus.
• Effektomvandling: En MPPT-styrenhet (Maximum Power Point Tracking) omvandlar effektivt likströmmen som genereras av solpanelen och reglerar utspänningen och strömmen för att matcha kommunikationsbasstationens effektbehov.
• Energilagring: Den omvandlade elektriska energin tillförs först kommunikationsbasstationen, medan överskottet lagras i ett batteri för användning under perioder utan solljus eller vid toppströmsbehov.
• Intelligent övervakning: Systemet är utrustat med fjärrövervakningsfunktioner, vilket möjliggör realtidsövervakning av solenergisystemets driftsstatus och effekt för att säkerställa stabil drift och effektiv strömförsörjning.

III. Lösningsfunktioner

Denna lösning har bevisat sin stabilitet och anpassningsförmåga i en mängd olika komplexa miljöer. Oavsett om det gäller tätbefolkade stadsområden, avlägsna regioner utan elnät eller kommunikationstorn med begränsat utrymme, möjliggör den effektiv implementering och stabil drift.

• Hög effektivitet och energibesparingar: Genom att använda ett direkt DC-strömförsörjningsläge undviker lösningen de AC-DC-omvandlingsförluster på upp till 15 % som finns i traditionella AC-system. Den totala länkeffektiviteten är ≥95 %, med en maximal uppmätt effektivitet på upp till 98.3 %. En typisk anläggning kan spara cirka 2 920 kWh el årligen, med en ökning av kraftproduktionsvinsterna på 10–30 % jämfört med AC-lösningar.
• Kostnadsminskning: Årliga elkostnader per anläggning kan minskas med upp till 12 000 yuan, med en återbetalningstid på cirka 5.5 år; denna period förkortas ytterligare i kombination med lokala subventioner. Inga nätanslutningstillstånd krävs och installationsprocessen förenklas, vilket avsevärt minskar de regulatoriska transaktionskostnaderna.
• Hög tillförlitlighet: I dagsljus kan systemet upprätthålla strömförsörjningen vid nätavbrott; i kombination med energilagring kan det upprätthålla driften i över 3.5 dagar under molnigt eller regnigt väder. Fälttester visar en minskning med över 80 % av behovet av reservkraftproduktion, vilket avsevärt minskar risken för stationsavbrott och säkerställer kontinuerlig nätdrift.
• Enastående miljöfördelar: En enda station utrustad med 18 SPV-moduler beräknas generera 7 671 kWh årligen, vilket motsvarar en minskning av koldioxidutsläpp med 4 374 ton. Om man tar ett provinsomfattande projekt i Liaoning som exempel kan de årliga koldioxidutsläppen minskas med 267 000 ton, vilket ger ett betydande bidrag till miljön.
• Enkel installation och stark anpassningsförmåga: Eftermonteringsprocessen kan slutföras utan strömavbrott och är kompatibel med befintliga elsystem från olika tillverkare och modeller. Lämplig för olika installationsscenarier, inklusive tak, tornfasader och markmonterade rack, vilket ger hög flexibilitet vid driftsättning.
• Stark policyanpassning: Modellen ”självproduktion för egenförbrukning” omfattas inte av begränsningar för godkännande av nätanslutning. Den uppfyller industri- och informationsteknikministeriets målkrav på över 30 % solcellstäckning för nya basstationer, överensstämmer med den nationella policyinriktningen för distribuerad energiutveckling och underlättar snabb, storskalig utbyggnad.

IV. Applikationsscenarier

Base Station Solar Overlay-systemet är lämpligt för olika kommunikationsbasstationsscenarier, inklusive makrobasstationer, mikrobasstationer och 4G/5G-basstationer. Detta system visar sina unika fördelar, särskilt i avlägsna områden där det nationella elnätet inte är tillgängligt eller strömförsörjningen är instabil. Genom en smart energiförbrukningsmodell med "självgenerering och självförbrukning med lokal förbrukning" minskar denna lösning effektivt beroendet av elnätet och ger stabilt och tillförlitligt strömförsörjningsstöd för kommunikationsbasstationer.

V. Klassificering av specifika lösningar

1. Klassificering efter installationsscenario och utrymmesutnyttjande

Lösning för stapling på taket

• Tillämpliga scenarier: Makrobasstationer och aggregeringsnoder placerade på taken av fristående utrustningsrum eller ovanpå serverrack.
• Funktioner: Utnyttjar ledigt utrymme på det befintliga taket i utrustningsrummet för att installera PV-moduler. Detta är den mest traditionella formen av stapling, med relativt enkel konstruktion; installationskapaciteten begränsas dock av takyta och bärförmåga.

Lösning för stapling av torn/mast

• Tillämpliga scenarier: Tätbefolkade stadsområden, regioner med begränsad mark och utomhusskåpplatser utan oberoende utrustningsrum.
• Funktioner: Fotovoltaiska moduler installeras vertikalt eller i en vinkel på kommunikationstorn, stödstolpar eller estetiska skydd (dvs. "minimalistisk tornstapling").
• Fördelar: Tar inte upp ytterligare mark- eller takyta, vilket åtgärdar problemet med "brist på tillgänglig mark" i stadsområden; vertikal installation ger bra vindmotstånd och är mindre benägen för dammansamling.

Lösning för fasad-/väggmontering

• Tillämpliga scenarier: Vertikala ytor såsom ytterväggar i maskinrum, byggarbetsplatsens ytterväggar och bullerskydd.
• Funktioner: Använder vertikala byggnadsytor runt platsen för att installera PV-paneler som en kompletterande energikälla.

2. Klassificering efter elektrisk kopplingsmetod

DC-koppling / Direkt DC-stapling

• Princip: Likströmmen (DC) som genereras av PV-systemet omvandlas direkt till den standardmässiga -48V DC som krävs av kommunikationsutrustningen via en DC-stackningsregulator (DC/DC-omvandlare) och matas in i anläggningens DC-samlingsskena.
• Funktioner:
• Högsta effektivitet: Eliminerar energiförluster från den sekundära omvandlingsprocessen "DC-AC-DC".
• Enkel att implementera: Inget behov av att ändra den befintliga växelströmsförsörjningsarkitekturen; den ansluts direkt parallellt med switchnätaggregatet och erbjuder "plug-and-play"
• Vanligt val: För närvarande den vanligaste metoden vid energibesparande ombyggnader av kommunikationsbasstationer.

AC-staplingslösning (AC-koppling)

• Princip: PV-effekt omvandlas till växelström via en växelriktare, matas in i anläggningens växelströmscentral och omvandlas sedan till likström via en likriktarmodul för att driva lasten.
• Funktioner: Lämplig för stora anläggningar eller scenarier som kräver samtidig strömförsörjning till växelströmslaster, såsom luftkonditionering; dock är verkningsgraden något lägre än likströmskoppling vid strömförsörjning av rent kommunikationsrelaterade laster.

3. Klassificering efter systemfunktion och evolutionära mål

Grundläggande PV-staplingslösning

• Mål: Enbart att spara el.
• Komponenter: PV-moduler + PV-stackningsregulator.
• Logik: Använder solcellsenergi när solljus finns tillgängligt och växlar automatiskt tillbaka till elnätet när det inte finns. Minskar främst elkostnaderna (OPEX).

PV + lagringslösning för stapling

• Mål: Energibesparingar + förbättrad reservkraft.
• Komponenter: PV + litiumjonbatteri/PV-staplingsregulator + smart energihanteringssystem.
• Logik: Solcellsenergi prioriteras för belastningar, där överskottsel lagras i litiumbatterier; vid nätavbrott tillförs strömmen från batterierna. Detta möjliggör "peak shaving and valley filling" (laddning under lågtrafik med lågkostnadsnätsenergi eller solceller, och urladdning under rusningstrafik) och förlänger reservdriftstiden.

Integrerad lösning för PV-lagring-diesel/PV-lagring-nät (hybridintegrerad lösning)

• Mål: Maximal hållbarhet och hög tillförlitlighet (Används vanligtvis i områden med strömbrist eller 5G-platser med hög energiförbrukning).
• Komponenter: PV + Energilagring + Intelligent dispatchsystem (kan inkludera ett dieselgeneratorgränssnitt).
• Logik: EMS-systemet hanterar intelligent fyra energikällor: solceller, lagring, nät (kraft) och diesel (generator).