Estação Base de Telecomunicações Solares

Estação Base de Telecomunicações Solares

Mais que 2 bilhões de pessoas do mundo 6.6 bilhões de pessoas estão atualmente sem eletricidade adequada, ou cerca de um terço da população total.
Áreas sem eletricidade adequada estão localizadas principalmente na África, América do Sul, Ásia e Sudeste Asiático. Filipinas e Indonésia, por exemplo, possui inúmeras ilhas e não pode construir redes de energia em grande escala nessas pequenas áreas insulares. Em algumas áreas, o custo de construção e manutenção de redes elétricas de grandes áreas é muito alto, como o noroeste da China, a terra é escassamente povoada, a introdução da rede elétrica a toda família pastoral do ponto de vista econômico é irracional.

Em alguns lugares onde grandes redes de transmissão de alta tensão foram estabelecidas, fonte de alimentação geralmente é instável, e atualizar e atualizar requerem gastos grandes orçamentos. Felizmente, muitos países em desenvolvimento possuem fontes de energia renováveis ​​abundantes, como energia solar ou eólica, O uso em larga escala desses sistemas de energia renovável em áreas remotas é mais econômico do que o uso de grandes áreas de redes de transmissão de alta tensão. Os sistemas de fornecimento de energia em áreas remotas podem ser usados ​​em situações em que a rede já existe, mas a fonte de alimentação separada é mais econômica do que expandir a rede de transmissão de alta tensão, como usar um sistema de fonte de alimentação separado ao longo das rodovias para indicação de sinal, comunicação e iluminação, evitando a construção cara de colocar e manter cabos subterrâneos. As regiões globais ricas em energia solar incluem a África, sul da Asia, Sudeste da Ásia, Austrália, América Central e o platô Qinghai-Tibet da China e outras regiões, nessas áreas, usar o sistema de fornecimento de energia solar é uma escolha econômica.

1. A seleção de sistema de fonte de alimentação da estação base de comunicação de área remota.
Os sistemas de fornecimento de energia em áreas remotas geralmente incluem equipamentos de geração de energia, equipamento de armazenamento de energia, equipamento de gestão e conversão de energia. O equipamento de geração de energia inclui geradores a diesel, matrizes fotovoltaicas, turbinas eólicas ou geradores hidrelétricos. O equipamento de armazenamento de energia geralmente possui uma bateria ou um conjunto de armazenamento de energia. O equipamento de transformação e gerenciamento de energia possui conversor DC, inversor e outros equipamentos.

Os geradores a diesel são a fonte de energia dos sistemas de fornecimento de energia em muitas áreas remotas, para maximizar a eficiência de combustível e reduzir a manutenção, a taxa de carga precisa ser mantida em 60% para 70% da capacidade de carga nominal do gerador. A potência de saída da turbina eólica pode atingir 250W a 500kW, mas o campo de vento apropriado precisa ser selecionado com velocidade estável do vento. Embora o custo de geração de energia seja relativamente baixo, precisa ser selecionado para construir no rio moderado e estável, o custo de geração de energia do gerador de turbina é relativamente baixo, mas o custo do gerador é maior.

A rede de comunicação requer estações base e outros equipamentos para fornecer 7 x 24 horas de operação estável, equipamento da estação base, além da distribuição em áreas urbanas, mas também um grande número de distribuição no deserto, ilhas, montanhas e outros ambientes, cobrindo uma vasta área, geralmente desacompanhado, confiabilidade de energia e vida útil tem altos requisitos. As células fotovoltaicas do sistema de fornecimento de energia solar convertem diretamente a energia solar em energia elétrica, fornecer a tensão de -48V exigida pela estação base pela cadeia de módulos fotovoltaicos, e perceber a transformação estática da energia, que é menos trabalhos de manutenção em comparação com geradores com componentes mecânicos de rotação. Para estação base de carga menor que 2kW, é um esquema de sistema de fonte de alimentação adequado em áreas remotas, especialmente sob a tendência de altos preços globais do petróleo, a vantagem de custo do sistema de geração de energia fotovoltaica está se tornando cada vez mais óbvia.

2.O sistema de fonte de alimentação fotovoltaica da estação base de comunicação.
O sistema de fornecimento de energia solar da estação base de comunicação consiste em módulos fotovoltaicos, colchetes de matriz, caixas de pia, controladores de carga e descarga, baterias, inversores, etc., como mostrado em Estarnosso 2

Os componentes geralmente usam baterias de monocristais ou silício, cada tensão de saída da bateria é de cerca de 0,5V, os componentes gerais usam 72 células solares em série, então, a fim de obter 43.2 para faixa de tensão de 56,4V, dois componentes precisam ser usados ​​em série. Os níveis de energia tentam selecionar especificações de produção maiores, como 165W, 170W e 175W e outras especificações. Especificações de componentes muito pequenas levam a custos de projeto de suporte e espaço menores, enquanto as especificações de componentes superdimensionadas usam um menor rendimento de células solares e custos de bateria relativamente altos. Selecione o número paralelo sit-in situ com base na capacidade de carga e nos recursos locais de energia solar.

Vários módulos fotovoltaicos são paralelos para formar uma matriz, apoiando os componentes com suportes de aço galvanizado, dando aos componentes um certo ângulo de inclinação enquanto fixa os componentes contra o vento. Para sistemas fotovoltaicos independentes, para reduzir o uso da bateria e os custos do sistema, a irradiação solar máxima é necessária no inverno, então a inclinação dos componentes precisa ser ajustada para ser 10 para 20 graus maiores que a latitude local.

A bateria continua a fornecer a energia necessária para a carga quando o tempo chuvoso ou noturno, nenhuma luz solar ou irradiação enfraquece e não fornece a energia necessária para a carga. A capacidade da bateria é determinada de acordo com a capacidade de carga, o número de dias de auto-suficiência em dias chuvosos consecutivos, e a profundidade da descarga.

No passado, baterias de chumbo-ácido ricas em líquidos (OPzS) eram uma escolha comum para sistemas de fornecimento de energia fotovoltaica, como as baterias OPzS usam positivos tubulares para impedir que substâncias ativas caiam e placas negativas grossas para prolongar sua vida útil. Contudo, nos últimos anos, cada vez mais sistemas fotovoltaicos se voltam para baterias de chumbo-ácido seladas, controladas por válvulas coloidais (OPzV) de placas positivas em forma de tubo, principalmente porque baterias de chumbo-ácido seladas controladas por válvula (VRLa) tecnologias requerem menos manutenção.

Baterias ricas em líquido requerem manutenção regular da água, se não for mantido em tempo hábil, a vida da bateria será reduzida, e o transporte de água destilada deionizada para áreas remotas da estação base requer custos mais altos. Baterias VRLA, sob condições normais de operação, apenas algumas quantidades de ácido sulfúrico e hidrogênio são analisadas, reduzindo significativamente a carga de trabalho de manutenção, e não requerem a construção de uma sala especial e a instalação de ventilação especial. A estratificação de eletrólitos é a causa da falha de muitas baterias ricas em líquidos, geralmente usados ​​para eliminar a sobrecarga e geralmente exigem uma sobrecarga adicional de até 15%. As baterias colóides sofrem uma estratificação desprezível de eletrólitos durante a operação e, portanto, não sofrem falhas relacionadas à estratificação. A subcarga é uma causa comum de falha do VRLA em sistemas de fornecimento de energia em áreas remotas, devido ao acúmulo e crescimento de cristais de sulfato de chumbo nas substâncias ativas da bateria durante a estação chuvosa instável, e estudos mostram que as partições microporosas usadas em baterias coloidais têm menor probabilidade de penetrar em galhos e cristais, e ter melhores propriedades nesse sentido. Comparado com a capacidade de recuperação de carga da bateria rica em líquido de 110% para 115%, a recuperação de recarga de células coloidais é apenas 103% para 105%, e a melhoria da eficiência do carregamento é benéfica para economizar energia fotovoltaica.

O controle de carga e descarga usa vários controladores, e matrizes de módulos solares são divididas em várias ramificações através do controlador de acesso à caixa de pia. Quando a bateria está cheia, o controlador desconecta a matriz de componentes, uma por uma, e a carga é fornecida conjuntamente pela bateria e pelo módulo fotovoltaico restante, e quando a tensão da bateria voltar ao valor definido, o controlador liga a matriz de componentes uma a uma para ajustar a tensão e a corrente de carga da bateria. Este método de controle incremental pode aproximar o efeito da modulação da largura de pulso (PWM) controlador, quanto mais passes, quanto menor o aumento, quanto mais próximo do ajuste linear.

3.Imagens da aplicação