光伏发电系统在移动通信基站应用分析

光伏发电系统在移动通信基站应用分析

陈海华

杭州临安华数数字电视有限公司  浙江省  311300

摘要：随着传统化石能源的耗竭，绿色可再生能源正在迅速发展。过去十年来，太阳能光伏发电技术一直是各国关注的焦点，已成为利用太阳能的主要手段之一。光伏系统的研究对减轻能源和环境问题、改善能源消费结构、提高分布式电力系统的性能和发展光伏产业具有重要的理论和实际意义。

关键词：光伏发电系统；移动通信；基站应用

引言

自从我国改革开放以来，经济发展取得了举世瞩目的成果，但与此同时，环境污染问题日益突出。今后，我国必须兼顾经济发展与环境保护，不要以环境污染为代价发展经济。通信产业是中国的重要产业，在社会经济发展中发挥着不可替代的作用在建设移动基站的过程中，我们还必须重视减少碳排放、不断改善环境质量、节约能源和减少排放，积极利用太阳能等新能源技术。

1背景

2020年9月22日，在第七十五届联合国大会一般性辩论上，习近平主席郑重提出2030年碳排放提前达峰目标与2060年碳中和愿景，随后国家相关部委发布了若干工作方案或指导意见。其中：2021年11月《工业和信息化部关于印发“十四五”信息通信行业发展规划的通知》提出推广节能减排新技术、新设备和新能源广泛应用，结构性和系统性节能创新水平显著提升，单位电信业务总量综合能耗进一步下降。2021年12月《国务院关于印发“十四五”节能减排综合工作方案的通知》总体要求：完善实施能源消费强度和总量双控（简称能耗双控）、主要污染物排放总量控制制度，组织实施节能减排重点工程。主要目标：到2025年，全国单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%，能源消费总量得到合理控制。2022年6月国务院国有资产监督管理委员会令第41号发布《中央企业节约能源与生态环境保护监督管理办法》第三十八条：国资委将中央企业节约能源与生态环境保护考核评价结果纳入中央企业负责人经营业绩考核体系。2022年08月《工业和信息化部等七部门关于印发信息通信行业绿色低碳发展行动计划（2022—2025年）的通知》明确发展目标：到2025年，单位信息流量综合能耗比“十三五”期末下降20%，单位电信业务总量综合能耗比“十三五”期末下降15%。总结以上政策文件内容，实现“双碳”目标，能耗要双控，单位信息流量综合能耗及总量综合能耗要下降，而且下降比例较高，同时国资委将节能指标纳入中央企业负责人经营业绩考核，对企业一把手有了很大压力。中国电信、中国移动、中国联通三大基础电信运营商在2020年用电量约720亿度（其中移动通信基站用电量占比约70%），能源使用费约700亿元（含燃油、供水等），因此在移动通信基站建设光伏发电系统就成为本文研究的方向。

2典型通信基站分布式光伏系统的组成

分布式光伏发电系统具体是指通信基站附近的建设，太阳能模块产生的直接电力经并网变换器转换为符合电网要求的交流电源后，接入公共电网分布式光伏发电遵循选址、清洁、高效、分配和就近使用的原则，充分利用当地太阳能资源来替代和减少化石能源的消耗。它具有输出功率相对较小、污染少、环境效益突出等特点，可以在一定程度上缓解办公室的电力紧张，同时还能发电。分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏阵列支架、并网逆变器、交流配电柜等。

3移动通信基站的供电需求

在一个完整的移动通信基站内，主要电源组件包括:空调、机房照明、高频开关电源和基站主要设备。每个基站使用的电力负荷是不同的，只要有多种类型:具有大量电流的基站。该基站的电流范围通常大于80a，为了满足这种频繁和高能耗的电力需求，需要配置大型太阳能电池板。微蜂窝基站。该基站所需的交流电较少，基本上是200瓦的小鱼。宏观蜂窝基站。该基站的电压为-48伏。基站中的电气设备可以用来区分大小和设备的电气值。

4建设条件分析

在移动移动通信基站建设分布式光伏发电系统有几个优势。（1）有光伏系统安装空间且一般比较空旷无阻挡，用地有优势；（2）移动通信基站寿命长，一般不存在投产运行几年后再拆除的情况，与光伏系统25年的寿命期较匹配；（3）基站用电稳定，可以及时消纳光伏发电量。但是由于移动通信基站地域分散，且部分建设在山顶，施工条件较差导致施工费用较高，这也是在建设时需要考虑的因素。站址选择方面，安装光伏发电系统的移动通信基站必须产权清晰，可以提供相应产权证明，有20m☒及以上的安装空间、年有效日照时数在1000小时及以上，基站电费单价在0.6元/度及以上，不满足以上条件的原则上是不建议进行建设。

5安装方式

由于该单元的铁塔采用t形单元的组合，因此太阳能电池板的组织和安装很容易。采用塔体分层，光伏组件采用3×2组网，光伏层间距为5米，构成光伏建筑综合发电系统，无需占用单一表面，从而降低成本考虑到北部地区的沙尘暴严重，太阳能电池板上的灰尘和雪影响到发电效率，太阳能电池板安装的倾斜度在施工期间提高到45度，以减少污染的影响。出于安全考虑，计算了支撑的重力、送风和回风负荷，并根据安全要求计算了安全系数。

6方案选择

由于离网型光伏发电系统需配置蓄电池，会增加建设投资，且蓄电池长期处于充放电循环过程中，影响蓄电池的使用寿命，从而导致基站供电系统安全性降低，因此在市电条件良好且允许并网接入的基站，建议采用并网型光伏发电系统，在其他无市电引入或市电类别为四类的站点可采用离网型光伏发电系统。《国家发展改革委关于2021新能源上网电价政策有关事项的通知》明确，从2021年起，对新备案集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目，中央财政不再补贴，实行平价上网。平价上网电费约0.4元/度，因此基站光伏系统容量尽量与基站负荷匹配，基本实现全量自发自用，不配置过大冗余，也就是减少或不向电网送电，可实现更好的经济效益。

7移动通信基站的供电方式

(1)太阳能系统独立供电，适合偏远地区。由于缺乏运输设施和基础设施发展相对滞后，这些地区也比其他地区更有可能停电。正是由于这些地区没有有效和可持续地使用传统的发电方法，所以使用独立太阳能系统的可能性很大。在实际操作中，充分利用光伏模型的能力非常重要。偏远地区光伏发电机组有自己独特的特点:几乎不受时间影响，输出功率一般较高。(2)高频开关电源模式非常适合电力资源丰富和该国有许多这样的基站，其主要优点是可以不间断地提供20小时的电力，而且通常受到有关人员的赞赏，以便日常使用。(3)太阳能和风能相辅相成，也是绿色可再生能源，在实践中可以补充风能和太阳能的好处。在实践中，风能也可以成为移动基站供电的一种选择。在一些地区，风能和太阳能资源都很丰富。

结束语

光伏系统在移动通信基站中的应用在经济上可行，具有良好的经济和社会效益，有能力这样做的台站可以建造，以更好地实现效率较低的效益。太阳能作为绿色可再生能源的新来源，在中国的许多工业中得到广泛应用。建设移动通信基站，合理科学利用太阳能，实现移动通信基站绿色供电，节能减排，清洁无污染，可以大大缓解中国当前面临的环境和能源紧张状况因此，利用太阳能为移动通信基站供电具有很大的经济和社会价值，特别是在边远地区，那里电力基础设施不足，使得政府更加需要重视和扩大利用太阳能。

参考文献

[1]孟春民,付亦非,梁宏杰.移动通信基站能耗分析与综合节能解决方案[J].通信电源技术,2020,37(01):135-136.

[2]王加钢,肖洋,徐小军.移动通信基站项目建设管理[J].中国新通信,2020,21(14):36.

[3]肖洋,王加钢,徐小军.移动通信基站规划建设的实践及思考[J].中国新通信,2020,21(14):81.

[4]徐望.基于城市规划的移动通信基站布局规划探讨[J].中国新通信,2020,19(18):74.

[5]吴文涛.新能源在移动通信基站中的应用研究[J].凯里学院学报,2020,32(06):90-94.