Решение для наложения солнечных лучей на базовую станцию

2026-03-23

Решения для наложения солнечных батарей на базовые станции сочетают в себе экологически чистую, возобновляемую природу солнечной энергии с высокими требованиями к мощности коммуникационных базовых станций, предлагая значительные преимущества и широкие перспективы применения.

Основные возможности:

Отсутствие перебоев в существующем электроснабжении.
Интеграция фотоэлектрических энергогенерирующих установок в существующую инфраструктуру электроснабжения посредством связи постоянного тока.
Приоритетное использование солнечной энергии для питания нагрузки.

I. Компоненты системы

Система базовой станции с солнечными батареями в основном состоит из фотоэлектрической батареи (солнечных панелей), солнечного контроллера (например, MPPT-контроллера), аккумуляторной батареи для возобновляемой энергии, кронштейнов для крепления фотоэлектрических панелей и силовых распределительных кабелей. Вместе эти компоненты образуют высокоэффективную, интеллектуальную и надежную замкнутую систему экологически чистой энергии. Архитектура системы разработана таким образом, чтобы сбалансировать эффективность выработки электроэнергии, безопасность эксплуатации и простоту обслуживания, обеспечивая стабильное электроснабжение в широком диапазоне сложных условий.

№	Название оборудования	Функция Описание
1	Фотоэлектрические модули	Изготовленные из монокристаллического или высокоэффективного поликристаллического кремния, эти модули устанавливаются на крышах хозяйственных зданий, фасадах стальных башен или наземных стойках. Они преобразуют солнечную энергию в постоянный ток (DC) и служат основным источником энергии для системы.
2	Контроллер блокировки света	Оснащенные встроенным модулем отслеживания точки максимальной мощности (MPPT), они оптимизируют эффективность фотоэлектрической энергии в режиме реального времени, обеспечивая повышение эффективности до 15–25%. Кроме того, они обладают множеством функций безопасности, включая входные автоматические выключатели, защиту от молнии и выходные предохранители, что делает их основным блоком управления системы.
3	Входной автоматический выключатель + защита от перенапряжения	Обеспечивает защиту от перегрузок, коротких замыканий и скачков напряжения, вызванных молнией, гарантируя безопасную работу системы в суровых погодных условиях и предотвращая повреждение оборудования от внешних электрических ударов.
4	Выходной предохранитель	Установленная на отрицательном выводе выходного кабеля, она предотвращает воздействие аномальных обратных токов на нижестоящее коммуникационное оборудование и его повреждение, обеспечивая безопасность электропитания.
5	Счетчик электроэнергии постоянного тока	Система осуществляет мониторинг данных о выработке электроэнергии фотоэлектрическими системами и потреблении нагрузки в режиме реального времени, предоставляя точные данные для анализа энергопотребления, оценки эффективности и удаленного управления.
6	Модуль RTU	Она поддерживает удаленный мониторинг и загрузку данных, обеспечивая бесшовную интеграцию с системами мониторинга окружающей среды базовых станций, что позволяет осуществлять работу и техническое обслуживание в автоматическом режиме, раннее предупреждение о неисправностях и визуальное управление состоянием.
7	Система подключения к сети	При недостаточном солнечном свете или в ночное время существующий импульсный источник питания автоматически выпрямляет напряжение сети для пополнения системы, обеспечивая непрерывное электроснабжение; колебания напряжения в процессе переключения не превышают 0.1 В, поэтому они не влияют на нормальную работу коммуникационного оборудования.
8	Монтажные кронштейны и кабели	Используется для крепления фотоэлектрических модулей и облегчения передачи электроэнергии; его характеристики выбираются в зависимости от требований к мощности и расстояния, чтобы эффективно снизить потери в линии и обеспечить структурную стабильность и электрическую надежность.

II. Принцип работы

Сбор солнечной энергии: Фотоэлектрическая батарея (солнечные панели) генерирует постоянный ток (DC) при воздействии солнечного света.
Преобразование мощности: Контроллер с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT) эффективно преобразует постоянный ток, генерируемый фотоэлектрической батареей, и регулирует выходное напряжение и ток в соответствии с потребностями базовой станции связи в электроэнергии.
Накопление энергии: Преобразованная электрическая энергия сначала подается на базовую станцию связи, а избыток накапливается в аккумуляторной батарее для использования в периоды отсутствия солнечного света или во время пиковой нагрузки.
Интеллектуальный мониторинг: Система оснащена возможностями удаленного мониторинга, позволяющими отслеживать рабочее состояние и выходную мощность солнечной энергетической установки в режиме реального времени, обеспечивая стабильную работу и эффективное электроснабжение.

III. Характеристики решения

Это решение доказало свою стабильность и адаптивность в самых разных сложных условиях. Будь то густонаселенные городские районы, отдаленные регионы без централизованного электроснабжения или вышки связи с ограниченным пространством, оно обеспечивает эффективное развертывание и стабильную работу.

Высокая эффективность и экономия энергии: благодаря использованию прямого источника постоянного тока, решение позволяет избежать потерь при преобразовании переменного тока в постоянный, достигающих 15%, характерных для традиционных систем переменного тока. Общая эффективность связи составляет ≥95%, а максимальная измеренная эффективность достигает 98.3%. Типичный объект может сэкономить примерно 2,920 кВт·ч электроэнергии в год, при этом прирост выработки электроэнергии увеличивается на 10–30% по сравнению с решениями на основе переменного тока.
Снижение затрат: Ежегодные затраты на электроэнергию на одном объекте могут быть снижены до 12 000 юаней, а срок окупаемости составляет приблизительно 5.5 лет; этот период еще больше сокращается при использовании местных субсидий. Не требуется никаких разрешений на подключение к сети, а процесс развертывания упрощается, что значительно снижает транзакционные издержки, связанные с регулированием.
Высокая надежность: в дневное время система способна поддерживать электроснабжение во время отключений в сети; в сочетании с накопителями энергии она может обеспечивать работу более 3.5 дней в пасмурную или дождливую погоду. Полевые испытания показывают снижение потребности в аварийном электроснабжении более чем на 80%, что значительно снижает риск отключения подстанций и обеспечивает непрерывную работу сети.
Выдающиеся экологические преимущества: По оценкам, одна электростанция, оснащенная 18 фотоэлектрическими модулями, будет вырабатывать 7 671 кВт·ч электроэнергии в год, что эквивалентно сокращению выбросов углекислого газа на 4.374 тонны; если взять в качестве примера проект в провинции Ляонин, то ежегодные выбросы углекислого газа могут сократиться на 267 000 тонн, что внесет значительный вклад в защиту окружающей среды.
Простота установки и высокая адаптивность: процесс модернизации может быть завершен без перебоев в электроснабжении и совместим с существующими системами электропитания различных производителей и моделей. Подходит для различных сценариев установки, включая крыши, фасады башен и наземные стойки, обеспечивая высокую гибкость развертывания.
Четкое соответствие политике: модель «самостоятельной генерации для собственного потребления» не подлежит ограничениям, связанным с утверждением подключения к сети. Она соответствует целевому требованию Министерства промышленности и информационных технологий о покрытии новых базовых станций более чем на 30% за счет фотоэлектрической энергии, соответствует национальной политике развития распределенной энергетики и способствует быстрому и масштабному развертыванию.

IV. Сценарии применения

Система солнечного электроснабжения базовых станций подходит для различных сценариев использования, включая макробазовые станции, микробазовые станции и базовые станции 4G/5G. Эта система демонстрирует свои уникальные преимущества, особенно в отдаленных районах, где отсутствует национальная электросеть или электроснабжение нестабильно. Благодаря интеллектуальной модели энергопотребления, основанной на «самогенерации и самопотреблении с местным потреблением», это решение эффективно снижает зависимость от сети и обеспечивает стабильное и надежное электроснабжение базовых станций.

V. Классификация конкретных растворов

1. Классификация по сценарию установки и использованию пространства.

Решение для штабелирования на крыше

Применимые сценарии: Макробазовые станции и узлы агрегации, расположенные на крышах автономных аппаратных помещений или на серверных стойках.
Особенности: Использует незанятое пространство на существующей крыше аппаратной для установки фотоэлектрических модулей. Это наиболее традиционный способ штабелирования, отличающийся относительно простой конструкцией; однако возможности установки ограничены площадью крыши и несущей способностью.

Решение для штабелирования башен/мачт

Применимые сценарии: густонаселенные городские районы, регионы с ограниченными земельными ресурсами и наружные площадки для размещения шкафов управления без отдельных помещений для оборудования.
Особенности: Фотоэлектрические модули устанавливаются вертикально или под углом на корпусе телекоммуникационных вышек, опорных столбах или декоративных покрытиях (т.е., «минималистичная многоярусная установка вышек»).
Преимущества: не занимает дополнительного места на земле или крыше, решая проблему «нехватки земли» в городских районах; вертикальная установка обеспечивает хорошую ветроустойчивость и менее подвержена скоплению пыли.

Решение для штабелирования фасадов/стен

Применимые сценарии: Вертикальные поверхности, такие как наружные стены аппаратных помещений, ограждающие стены объекта и шумозащитные барьеры.
Особенности: Использование вертикальных поверхностей зданий, окружающих участок, для установки фотоэлектрических панелей в качестве дополнительного источника энергии.

2. Классификация по методу электрической связи

Соединение постоянного тока / Прямое соединение постоянного тока

Принцип работы: Постоянный ток (DC), генерируемый фотоэлектрической системой, напрямую преобразуется в стандартное напряжение -48 В постоянного тока, необходимое для работы коммуникационного оборудования, с помощью контроллера постоянного тока (преобразователя DC/DC) и подается на шину постоянного тока объекта.
Требования:
Максимальная эффективность: исключает потери энергии в процессе вторичного преобразования постоянного тока в переменный и обратно.
Простота внедрения: нет необходимости изменять существующую архитектуру источника переменного тока; он подключается напрямую параллельно к импульсной системе питания, обеспечивая принцип «подключи и работай».
Основной выбор: В настоящее время это наиболее распространенный подход при модернизации базовых станций связи с целью энергосбережения.

Решение для соединения блоков переменного тока (соединитель переменного тока)

Принцип работы: энергия от фотоэлектрических панелей преобразуется в переменный ток с помощью инвертора, подается в распределительный щит переменного тока объекта, а затем преобразуется в постоянный ток с помощью выпрямительного модуля для питания нагрузки.
Особенности: Подходит для крупных объектов или сценариев, требующих одновременного питания нагрузок переменного тока, таких как системы кондиционирования воздуха; однако эффективность несколько ниже, чем при подключении постоянного тока, при питании исключительно коммуникационных нагрузок.

3. Классификация по функциям системы и эволюционным целям.

Базовое решение для объединения солнечных батарей.

Цель: Исключительно экономия электроэнергии.
Компоненты: фотоэлектрические модули + контроллер для объединения фотоэлектрических модулей.
Логика работы: использует энергию солнечных батарей, когда есть солнечный свет, и автоматически переключается на питание от сети, когда его нет. В первую очередь снижает затраты на электроэнергию (эксплуатационные расходы).

Решение для объединения солнечных фотоэлектрических систем и систем хранения энергии.

Цель: Экономия энергии + улучшенное резервное электропитание.
Компоненты: фотоэлектрическая система + литий-ионный аккумулятор/контроллер для управления солнечной батареей + интеллектуальная система управления энергией.
Логика: энергия от солнечных батарей в первую очередь используется для питания потребителей, а избыток электроэнергии накапливается в литиевых батареях; во время отключений сети питание обеспечивается батареями. Это позволяет осуществлять «сглаживание пиков и заполнение провалов» (зарядка в непиковые часы с использованием недорогой электроэнергии из сети или солнечных батарей и разрядка в пиковые часы) и продлевает время работы резервного источника питания.

Интегрированное решение «солнечная энергия-накопитель-дизель/солнечная энергия-накопитель-сеть» (гибридное интегрированное решение)

Цель: Максимальная устойчивость и высокая надежность (широко используется в районах с перебоями в электроснабжении или на объектах 5G с высоким энергопотреблением).
Компоненты: фотоэлектрическая система + система хранения энергии + интеллектуальная система управления (может включать интерфейс для дизель-генератора).
Логика: Система управления энергоснабжением (EMS) интеллектуально распределяет энергию между четырьмя источниками: фотоэлектрическими панелями, накопителями энергии, электросетью (общественной электроэнергией) и дизельным генератором.