光電互補和削峰填谷供電系統在鐵塔基站的創新應用

1）光伏發電,通過太陽能產生的綠色能源為基站提供電力保障,達到降低基站負荷用電需求,節約用電成本的目的。光伏發電系統采用自發自用,余電上網賣電模式,光伏組件的安裝容量根據單元塔最大容量安裝。光伏組件采用市場通用型多晶硅組件(或單晶硅),安裝方便。光伏發電采用雙極化系統,市電正常時光伏系統優先選擇并網,獲得國家和地方補貼,市電斷電時,系統自動切換到光伏離網系統,輸出48V直流電,繼續為蓄電池和負載供電,保證直流供電系統的穩定性。

　　2）利用退役的動力電池進行梯次利用,梯次電池組循環性能方面及成本優勢,達到節省建設和運營成本目的。梯次電池模組按照19inch標準機柜進行模塊化的設計安裝。

　　3）鐵塔選用單元結構鐵塔,其塔面易于安裝光伏組件,光伏板層間距不小于2.5m,安裝角度為45°(僅限于河北地區),達到減少光伏安裝成本,使光伏達到最大發電效率的目的。鐵塔基礎設計時為機房預留了擺放位置,使鐵塔和機房基礎合二為一,減少占地面積,縮短施工周期。

　　4）配置削峰填谷開關電源設備,根據波峰、波谷電價差,利用電池進行分時充放電,達到降低電費開支的目的。在此基礎上加入光伏接入功能,系統整流模塊分成兩組;一組為市電整流模塊,一組為光伏整流模塊;光伏發電整流模塊輸入功能;光伏發電整流模塊輸入電壓具備交、直流輸入功能,交流輸入220V或直流輸入190～390V;光伏優先功能;光伏發電整流模塊輸出電壓固定在系統工作電壓的上限56～56.4V。

　　5）直流分路計量,每路直流輸出安裝直流電子計量表(三大運營商),定時向監控模塊發送實時數據,通過監控模塊上傳監控中心。

　　6）機房內配置大風量、高能效比的大風量壁掛式基站空調,達到基站內快速降溫、節約電能。大風量壁掛式空調出風口宜高于基站內發熱設備,室內、外機之間的高度差一般不超過5m,盡量使室外機安裝位置低于室內機。

　　7）站點采用分項計量交流配電箱實現電能分配、電路保護以及多項供電情況的監測，并且將監測的數據上傳到FSU動環系統，起到實時監控的目的。

）根據發改委文件〔2013〕1638號文件中對分布式光伏發電的補貼價格進行了明確規定,對分布式光伏發電實行按照全電量補貼的政策,電價補貼標準為每千瓦時0.42元(含稅),補貼20年。

　　2）根據國務院出臺《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012～2020年)》中明確提出,要制定動力電池回收利用管理辦法,建立梯級利用和回收管理體系,引導生產企業加強對廢舊電池的回收利用,鼓勵發展專業化的電池回收利用企業。2015年底,國家發展改革委和工信部出臺的《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策(2015版)》征求意見稿指出,廢舊動力蓄電池的利用應遵循先梯級利用后再生利用的原則,提高資源利用率。梯次電池應用是節能環保、新能源等國家戰略新興產業發展的重大創新,對于推動低碳經濟、綠色經濟、循環經濟的發展具有非常重要的現實意義,利國利民。

　　3）根據國發[2016]74號文第九條規定,加強電力需求側管理。推行節能低碳、環保電力調度,建設國家電力需求側管理平臺,推廣電能服務,總結電力需求側管理城市綜合試點經驗,實施工業領域電力需求側管理專項行動,引導電網企業支持和配合平臺建設及試點工作,鼓勵電力用戶積極采用節電技術產品,優化用電方式。深化電力體制改革,擴大峰谷電價、分時電價、可中斷電價實施范圍。加強儲能和智能電網建設,增強電網調峰和需求側響應能力。

　　三、示范基站選址要求

　　選取綜合節能示范站點時,綜合考慮站點地理情況、當地太陽能輻射量以及峰谷電價差等因素。選擇平坦地面,自然災害發生頻率低,全年日照輻射量大于4200MJ/m2的地區,##地區有效日照平均小時數為5h。單元鐵塔建設需考慮周圍無遮擋且安裝組件塔面朝向正南,保證在每日9:00-15:00之間太陽能方陣有效日照。

　　按照要求,##分公司選擇一個新建站點開展綜合節能示范工作,在充分考慮到運營商需求,供電環境等因素后最終選擇##市##區###西村東南作為本次示范基站。

　　本站點建設位置交通便利，位于##市開發區東外環路邊，從京滬高速##出站口出站直接沿東外環向南行駛10km就可到達目的地�；�站場地開闊，太陽光照充足，道路寬敞施工方便

　機房采用FRP新材料拼裝機房,利用非金屬面、加強金屬板、保溫耐火芯材通過粘結劑(或發泡)復合而成的保溫復合夾芯板,通過標準化模塊拼裝而成的基站機房。特點是綜合傳熱系數低,可模塊化拼裝。由非金屬面、金屬面和粘結于金屬與非金屬面之間的隔熱芯材組成的自支撐的復合板材,具有隔熱、高強度、耐火等功能,機房安裝在鐵塔基礎之上,并配有機房防護架,有效提高機房的安全性能。

1）就近供電、無污染、使用壽命時間20-25年。

　　2）光伏發電與單元塔結合,利用塔高采用分層式安裝;構成光伏建筑一體化發電系統,不需要單獨占地,可節省土地資源。

　　3）與開關電源相結合,分時間段控制,實現削峰填谷的功能,節省電費。

　　4）本站市電正常時,系統優先選擇并網,獲得國家和地方補貼,提高鐵塔收益。

　　5）本站市電停電后，系統自動切換為48V直流輸出，保證基站的設備穩定運行。

　　5.開關電源削峰填谷

　　通過新型開關電源依據國家電網制定的不同時段電網的負荷不同,電費采用分段計價的規定,開光電源通過對基站供電系統的控制,把用電“負荷”從用電高峰“卸載”到用電低谷。利用谷電時段,將電能轉換成化學能儲存;用電高峰時段將化學能轉換成電能,對通信設備供電,利用梯次電池的特性及光伏發電量峰時與電價的關系從而實現“削峰填谷”如圖5所示。