Stazione base per telecomunicazioni solari

Stazione base per telecomunicazioni solari

Più di 2 miliardi di persone 6.6 miliardi di persone sono attualmente senza elettricità adeguata, o circa un terzo della popolazione totale.
Le aree senza elettricità adeguata si trovano principalmente in Africa, Sud America, Asia e sud-est asiatico. Le Filippine e l'Indonesia, per esempio, hanno numerose isole e non possono costruire reti elettriche su larga scala in queste piccole aree insulari. In alcune aree, il costo di costruzione e manutenzione di reti elettriche di grandi dimensioni è troppo elevato, come il nord-ovest remoto della Cina, la terra è scarsamente popolata, l'introduzione della rete elettrica in ogni famiglia pastorale dal punto di vista economico è irragionevole.

In alcuni luoghi in cui sono state istituite importanti reti di trasmissione ad alta tensione, l'alimentazione è spesso instabile, e l'aggiornamento e l'aggiornamento richiedono spese ingenti. fortunatamente, molti paesi in via di sviluppo dispongono di abbondanti fonti di energia rinnovabile, come l'energia solare o eolica, e l'uso su larga scala di questi sistemi di energia rinnovabile in aree remote è più conveniente rispetto all'utilizzo di ampie aree di reti di trasmissione ad alta tensione. I sistemi di alimentazione in aree remote possono essere utilizzati in situazioni in cui la rete esiste già, ma un alimentatore separato è più conveniente rispetto all'ampliamento della rete di trasmissione ad alta tensione, come l'utilizzo di un sistema di alimentazione separato lungo le autostrade per l'indicazione del segnale, comunicazione e illuminazione, evitando la costosa costruzione di posa e manutenzione di cavi sotterranei. Le regioni globali ricche di energia solare includono l'Africa, Asia del sud, Sud-est asiatico, Australia, America centrale e plateau cinese del Qinghai-Tibet e altre regioni, in queste aree l'utilizzo del sistema di alimentazione solare è una scelta economica.

1. Selezione del sistema di alimentazione della stazione base di comunicazione dell'area remota.
I sistemi di alimentazione in aree remote comprendono generalmente apparecchiature per la generazione di energia, apparecchiature di accumulo di energia, apparecchiature per la conversione e la gestione dell'energia. Le apparecchiature di generazione di energia comprendono generatori diesel, array fotovoltaici, turbine eoliche o generatori idroelettrici. Le apparecchiature di accumulo dell'energia di solito hanno un pacco batterie o un pool di accumulo dell'energia. Le apparecchiature di trasformazione e gestione dell'energia hanno un convertitore DC, inverter e altre apparecchiature.

I generatori diesel sono la fonte di energia dei sistemi di alimentazione in molte aree remote, al fine di massimizzare l'efficienza del carburante e ridurre la manutenzione, la velocità di carico deve essere mantenuta a 60% per 70% della capacità di carico nominale del generatore. La potenza di uscita della turbina eolica può raggiungere da 250W a 500kW, ma il campo del vento appropriato deve essere selezionato con una velocità del vento stabile. Sebbene il costo della generazione di energia sia relativamente basso, deve essere selezionato per costruire sul fiume moderato e stabile, il costo della generazione di energia del generatore a turbina è relativamente basso, ma il costo del generatore è più alto.

La rete di comunicazione richiede stazioni base e altre apparecchiature da fornire 7 X 24 ore di funzionamento stabile, apparecchiature della stazione base oltre alla distribuzione nelle aree urbane, ma anche un gran numero di distribuzione nel deserto, isole, montagne e altri ambienti, coprendo una vasta area, generalmente incustodito, affidabilità e durata della corrente hanno requisiti elevati. Le celle fotovoltaiche del sistema di alimentazione solare convertono direttamente l'energia solare in energia elettrica, fornire la tensione di -48 V richiesta dalla stazione base dalla stringa di moduli fotovoltaici, e realizzare la trasformazione statica dell'energia, che è meno lavoro di manutenzione rispetto ai generatori con componenti meccanici rotanti. Per un carico della stazione base inferiore a 2kW, è uno schema di sistema di alimentazione adatto in aree remote, soprattutto sotto la tendenza degli alti prezzi globali del greggio, il vantaggio in termini di costi del sistema di generazione di energia fotovoltaica sta diventando sempre più evidente.

2.Il sistema di alimentazione fotovoltaico della stazione base di comunicazione.
Il sistema di alimentazione solare della stazione base di comunicazione è costituito da moduli fotovoltaici, parentesi di matrice, lavelliere, controller di carica e scarica, pacchi batteria, inverter, eccetera., Come mostrato in Esserenostro 2

I componenti utilizzano generalmente batterie a cristalli singoli o di silicio policristallino, ogni tensione di uscita della batteria è di circa 0,5 V., i componenti generali usano 72 celle solari in serie, quindi per ottenere 43.2 nell'intervallo di tensione di 56,4 V., due componenti devono essere utilizzati in serie. I livelli di potenza cercano di selezionare specifiche di produzione più grandi, come 165 W., 170W e 175W e altre specifiche. Specifiche minime dei componenti comportano costi di progettazione della staffa e spazio sul pavimento maggiori, mentre le specifiche dei componenti sovradimensionate utilizzano un rendimento inferiore delle celle solari e costi della batteria relativamente elevati. Selezionare il numero parallelo sit-in situ in base alla capacità di carico e alle risorse locali di energia solare.

Più moduli fotovoltaici sono collegati in parallelo per formare un array, sostenere i componenti con staffe in acciaio zincato, dando ai componenti un certo angolo di inclinazione fissando i componenti contro il vento. Per impianti fotovoltaici indipendenti, al fine di ridurre l'utilizzo della batteria e i costi di sistema, la massima irradiazione solare è richiesta in inverno, quindi è necessario impostare l'inclinazione dei componenti 10 per 20 gradi più grandi della latitudine locale.

Il pacco batteria continua a fornire l'energia necessaria per il carico in caso di pioggia o notte, nessuna luce solare o irraggiamento si indebolisce e non fornisce l'energia necessaria per il carico. La capacità del pacco batteria è determinata in base alla capacità di carico, il numero di giorni di autosufficienza in giorni di pioggia consecutivi, e la profondità di scarico.

Nel passato, batterie al piombo acido liquido (OPzS) erano una scelta comune per i sistemi di alimentazione fotovoltaica, poiché le batterie OPzS utilizzano positivi tubolari per evitare la caduta di sostanze attive e piastre negative spesse per prolungarne la durata. però, in anni recenti, sempre più sistemi fotovoltaici si sono rivolti a batterie al piombo sigillate controllate da valvole colloidali (OPzV) di piastre positive a forma di tubo, principalmente perché batterie al piombo sigillate controllate da valvole (VRLA) le tecnologie richiedono meno manutenzione.

Le batterie ricche di liquidi richiedono una regolare manutenzione dell'acqua, se non mantenuto in modo tempestivo, la durata della batteria sarà ridotta, e il trasporto di acqua distillata deionizzata in aree remote della stazione base richiede costi più elevati. Batterie VRLA, in condizioni operative normali, vengono analizzate solo alcune quantità di acido solforico e idrogeno, riducendo notevolmente il carico di lavoro di manutenzione, e non richiedono la costruzione di una stanza speciale e l'installazione di una ventilazione speciale. La stratificazione degli elettroliti è la causa del fallimento di molte batterie ricche di liquidi, che vengono generalmente utilizzati per eliminare il sovraccarico e di solito richiedono un sovraccarico aggiuntivo fino a 15%. Le batterie colloide subiscono una trascurabile stratificazione elettrolitica durante il funzionamento e quindi non soffrono di guasti legati alla stratificazione. La scarica è una causa comune di guasto VRLA nei sistemi di alimentazione in aree remote, che è dovuto all'accumulo e alla crescita dei cristalli di solfato di piombo nelle sostanze attive della batteria durante la stagione delle piogge instabile, e studi dimostrano che le partizioni microporose utilizzate nelle batterie colloidali hanno meno probabilità di penetrare nei rami e nei cristalli, e avere proprietà migliori al riguardo. Rispetto alla capacità di recupero della carica della batteria ricca di liquidi di 110% per 115%, il recupero di ricarica delle cellule colloidali è solo 103% per 105%, e il miglioramento dell'efficienza di ricarica è vantaggioso per il risparmio di energia fotovoltaica.

Il controllo di carica e scarica utilizza più controller, e le matrici di moduli solari sono divise in più rami attraverso il controller di accesso alla scatola del lavandino. Quando la batteria è piena, il controller disconnette l'array di componenti uno alla volta, e il carico è fornito congiuntamente dalla batteria e dal modulo fotovoltaico rimanente, e quando la tensione della batteria torna al valore impostato, il controller quindi ruota l'array di componenti uno alla volta per regolare la tensione e la corrente di carica del pacco batteria. Questo metodo di controllo incrementale può approssimare l'effetto della modulazione della larghezza degli impulsi (PWM) controllore, più passa, minore è l'aumento, il più vicino alla regolazione lineare.

3.Immagini dell'applicazione