Řešení solárního překrytí základnové stanice

2026-03-23

Řešení solárních překryvů pro základnové stanice kombinují čistou a obnovitelnou povahu solární energie s vysokými energetickými nároky komunikačních základnových stanic a nabízejí tak značné výhody a široké možnosti uplatnění.

 

Základní vlastnosti:

  • Bez přerušení stávajícího napájení
  • Integrace fotovoltaických elektráren do stávající infrastruktury napájení pomocí stejnosměrného propojení
  • Prioritní využití solární energie k napájení zátěže

I. Systémové komponenty

Systém solárního překrytí základní stanice se skládá především z fotovoltaického pole (solárních panelů), solárního regulátoru (například MPPT regulátoru), baterie pro obnovitelné zdroje energie, montážních konzolí pro fotovoltaiku a kabelů pro rozvod energie. Tyto komponenty dohromady tvoří vysoce efektivní, inteligentní a spolehlivý uzavřený systém zelené energie. Architektura systému je navržena tak, aby vyvažovala účinnost výroby energie, provozní bezpečnost a snadnou údržbu a zajistila tak stabilní napájení v široké škále složitých prostředí.

Ne. Název zařízení funkce Popis
1 Fotovoltaické moduly Tyto moduly, vyrobené z monokrystalického nebo vysoce účinného polykrystalického křemíku, se instalují na střechy užitkových budov, fasády ocelových věží nebo pozemní stojany. Přeměňují solární energii na stejnosměrný proud (DC) a slouží jako primární zdroj energie systému.
2 Ovladač pro uzamčení světla Jsou vybaveny integrovaným modulem MPPT (Maximum Power Point Tracking) a optimalizují účinnost fotovoltaického výstupu v reálném čase a dosahují zvýšení účinnosti až o 15–25 %. Navíc disponují řadou bezpečnostních funkcí, včetně vstupních jističů, ochrany před bleskem a výstupních pojistek, což z nich činí základní řídicí jednotku systému.
3 Vstupní jistič + přepěťová ochrana Poskytuje ochranu před přetížením, zkraty a bleskovými přepětími, čímž zajišťuje bezpečný provoz systému za nepříznivých povětrnostních podmínek a zabraňuje poškození zařízení vnějšími elektrickými úrazy.
4 Výstupní pojistka Instalace na záporný pól výstupu zabraňuje abnormálním zpětným proudům, které by mohly ovlivnit nebo poškodit komunikační zařízení zapojené do sítě, a tím zajistit bezpečnost napájení.
5 Elektroměr stejnosměrného proudu Monitoruje výrobu fotovoltaické energie a data o spotřebě zátěže v reálném čase a poskytuje přesnou datovou podporu pro analýzu spotřeby energie, posouzení přínosů a vzdálenou správu.
6 Modul RTU Podporuje vzdálené monitorování a nahrávání dat, bezproblémovou integraci se systémy monitorování prostředí základnových stanic umožňuje bezobslužný provoz a údržbu, včasné varování před poruchami a vizuální správu stavu.
7 Systém mřížkových úvazků Pokud je sluneční světlo nedostatečné nebo během nočního provozu, stávající spínaný zdroj napájení automaticky usměrňuje napájení z veřejné sítě, aby doplnil systém a zajistil tak nepřetržité napájení; kolísání napětí během spínacího procesu nepřesahuje 0.1 V, takže neovlivňuje normální provoz komunikačních zařízení.
8 Montážní konzoly a kabely Používá se k zajištění fotovoltaických modulů a usnadnění přenosu energie. Jeho specifikace jsou vybírány na základě požadavků na výkon a vzdálenosti, aby se efektivně snížily ztráty ve vedení a zajistila se strukturální stabilita a elektrická spolehlivost.

II. Princip fungování

  • Získávání solární energie: Fotovoltaické pole (solární panely) generují stejnosměrný proud (DC), když jsou vystaveny slunečnímu záření.
  • Převod energie: Regulátor s funkcí sledování bodu maximálního výkonu (MPPT) efektivně převádí stejnosměrný výkon generovaný fotovoltaickým polem a reguluje výstupní napětí a proud tak, aby odpovídaly požadavkům na napájení komunikační základnové stanice.
  • Ukládání energie: Převedená elektrická energie je nejprve dodávána do komunikační základnové stanice, zatímco přebytek je uložen v bateriovém bloku pro použití v obdobích bez slunečního záření nebo během špičkové spotřeby energie.
  • Inteligentní monitorování: Systém je vybaven funkcemi vzdáleného monitorování, které umožňují sledování provozního stavu a výkonu solárního systému v reálném čase, a tím zajištění stabilního provozu a efektivního napájení.

III. Vlastnosti řešení

Toto řešení prokázalo svou stabilitu a přizpůsobivost v různých složitých prostředích. Ať už v hustě osídlených městských oblastech, odlehlých regionech bez elektrické sítě nebo na komunikačních věžích s omezeným prostorem, umožňuje efektivní nasazení a stabilní provoz.

  • Vysoká účinnost a úspora energie: Díky přímému stejnosměrnému napájení se řešení vyhýbá ztrátám při konverzi střídavého proudu na stejnosměrný proud až o 15 %, které se vyskytují v tradičních střídavých systémech. Celková účinnost spoje je ≥95 % s maximální naměřenou účinností až 98.3 %. Typické místo může ročně ušetřit přibližně 2 920 kWh elektřiny, přičemž zisky z výroby energie se ve srovnání s řešeními se střídavým proudem zvýší o 10–30 %.
  • Snížení nákladů: Roční náklady na elektřinu na lokalitu lze snížit až o 12 000 juanů s dobou návratnosti přibližně 5.5 roku; tato doba se dále zkracuje v kombinaci s místními dotacemi. Nejsou vyžadována žádná povolení k připojení k síti a proces zavádění je zjednodušen, což výrazně snižuje regulační transakční náklady.
  • Vysoká spolehlivost: Za denního světla dokáže systém udržet napájení i během výpadků sítě; v kombinaci s akumulací energie dokáže udržet provoz po dobu více než 3.5 dne i za oblačného nebo deštivého počasí. Provozní testy ukazují snížení potřeby nouzové výroby energie o více než 80 %, což výrazně snižuje riziko výpadků elektrárny a zajišťuje nepřetržitý provoz sítě.
  • Vynikající přínosy pro životní prostředí: Odhaduje se, že jedna stanice vybavená 18 SPV moduly vyrobí ročně 7 671 kWh, což odpovídá snížení emisí oxidu uhličitého o 4 374 tun; například projekt v provincii Liao-ning umožňuje snížit roční emise uhlíku o 267 000 tun, což významně přispívá k ochraně životního prostředí.
  • Snadná instalace a vysoká přizpůsobivost: Proces dodatečné montáže lze provést bez výpadků proudu a je kompatibilní se stávajícími napájecími systémy od různých výrobců a modelů. Vhodné pro různé scénáře instalace, včetně střech, fasád věží a pozemních rozvaděčů, a nabízí vysokou flexibilitu nasazení.
  • Silná shoda s politikou: Model „vlastní výroby pro vlastní spotřebu“ nepodléhá omezením schvalování připojení k síti. Splňuje cílový požadavek Ministerstva průmyslu a informačních technologií na pokrytí fotovoltaikou více než 30 % pro nové základnové stanice, je v souladu s národním politickým směrem rozvoje distribuované energie a usnadňuje rychlé a rozsáhlé zavádění.

IV. Scénáře použití

Systém solárního překrytí základnových stanic je vhodný pro různé scénáře komunikačních základnových stanic, včetně makro základnových stanic, mikro základnových stanic a základnových stanic 4G/5G. Tento systém prokazuje své jedinečné výhody zejména v odlehlých oblastech, kde není k dispozici celostátní energetická síť nebo je dodávka energie nestabilní. Díky inteligentnímu modelu spotřeby energie „vlastní výroba a vlastní spotřeba s místní spotřebou“ toto řešení efektivně snižuje závislost na síti a poskytuje stabilní a spolehlivou energetickou podporu pro komunikační základnové stanice.

V. Klasifikace specifických řešení

1. Klasifikace podle scénáře instalace a využití prostoru

Řešení pro stohování na střeše

  • Použitelné scénáře: Makro základnové stanice a agregační uzly umístěné na střechách samostatných místností s vybavením nebo na serverových raccích.
  • Vlastnosti: Využívá volný prostor na stávající střeše strojovny k instalaci FV modulů. Jedná se o nejtradičnější formu stohování s relativně jednoduchou konstrukcí; instalační kapacita je však omezena plochou střechy a nosností.

Řešení pro stohování věží/stožárů

  • Použitelné scénáře: Hustě osídlené městské oblasti, regiony s omezenou rozlohou a venkovní rozvaděče bez samostatných místností pro vybavení.
  • Vlastnosti: Fotovoltaické moduly se instalují svisle nebo šikmo na těleso komunikačních věží, nosné sloupy nebo estetické kryty (tj. „minimalistické vrstvení věží“).
  • Výhody: Nezabírá další prostor na zemi ani na střeše, což řeší problém „nedostatku dostupné půdy“ v městských oblastech; vertikální instalace nabízí dobrou odolnost vůči větru a je méně náchylná k hromadění prachu.

Řešení pro stohování fasád/stěn

  • Použitelné scénáře: Svislé povrchy, jako jsou vnější stěny strojovny, obvodové stěny staveniště a protihlukové bariéry.
  • Vlastnosti: Využívá svislé plochy budov obklopující pozemek k instalaci fotovoltaických panelů jako doplňkového zdroje energie.

2. Klasifikace podle metody elektrické vazby

DC propojení / přímé DC stohování

  • Princip: Stejnosměrný proud (DC) generovaný fotovoltaickým systémem je prostřednictvím regulátoru DC stohování (DC/DC měniče) přímo převáděn na standardní DC napětí -48 V vyžadované komunikačním zařízením a přiváděn do DC sběrnice lokality.
  • Funkce:
  • Nejvyšší účinnost: Eliminuje energetické ztráty v procesu sekundární konverze „DC-AC-DC“.
  • Snadná implementace: Není třeba měnit stávající architekturu střídavého napájení; připojuje se přímo paralelně k systému spínaného napájení a nabízí tak funkci „plug-and-play“.
  • Mainstreamová volba: V současné době nejběžnější přístup k energeticky úsporným modernizacím komunikačních základnových stanic.

Řešení pro stohování AC (AC propojení)

  • Princip: Fotovoltaická energie se pomocí střídače převádí na střídavý proud, který je přiváděn do rozvaděče střídavého proudu na místě a poté se pomocí usměrňovacího modulu převádí na stejnosměrný proud pro napájení zátěže.
  • Vlastnosti: Vhodné pro rozsáhlá pracoviště nebo scénáře vyžadující současné napájení střídavých zátěží, jako je klimatizace; účinnost je však o něco nižší než u stejnosměrného propojení při napájení čistě komunikačních zátěží.

3. Klasifikace podle systémové funkce a evolučních cílů

Základní řešení pro stohování fotovoltaických systémů

  • Cíl: Čistě šetřit elektřinu.
  • Komponenty: FV moduly + regulátor pro stohování FV systémů.
  • Logika: Využívá fotovoltaickou energii, když je k dispozici sluneční světlo, a automaticky se přepne zpět na napájení ze sítě, když není k dispozici. Snižuje především náklady na elektřinu (OPEX).

Řešení pro stohování fotovoltaiky a úložiště

  • Cíl: Úspora energie + vylepšený záložní zdroj napájení.
  • Komponenty: FV systém + lithium-iontová baterie/řídicí jednotka pro stohování FV systémů + inteligentní systém pro správu energie.
  • Logika: Fotovoltaická energie je upřednostňována pro zátěže, přičemž přebytečná elektřina je uložena v lithiových bateriích; během výpadků sítě je energie dodávána z baterií. To umožňuje „vyrovnávání špiček a vyplňování údolí“ (nabíjení mimo špičku pomocí levné síťové energie nebo fotovoltaiky a vybíjení během špičky) a prodlužuje dobu záložního provozu.

Integrované řešení FV systémů, skladování energie, nafty/FV systémů, skladování energie a sítě (hybridní integrované řešení)

  • Cíl: Maximální udržitelnost a vysoká spolehlivost (běžně používané v oblastech s nedostatkem energie nebo v lokalitách 5G s vysokou spotřebou energie).
  • Komponenty: FV systém + úložiště energie + inteligentní dispečerský systém (může zahrnovat rozhraní pro dieselový generátor).
  • Logika: Systém EMS inteligentně řídí čtyři zdroje energie: fotovoltaiku, úložiště energie, rozvodnou síť (elektřinu z veřejné sítě) a naftu (generátor).