光电互补和削峰填谷供电系统在铁塔基站的创新应用

1）光伏发电,通过太阳能产生的绿色能源为基站提供电力保障,达到降低基站负荷用电需求,节约用电成本的目的。光伏发电系统采用自发自用,余电上网卖电模式,光伏组件的安装容量根据单元塔最大容量安装。光伏组件采用市场通用型多晶硅组件(或单晶硅),安装方便。光伏发电采用双极化系统,市电正常时光伏系统优先选择并网,获得国家和地方补贴,市电断电时,系统自动切换到光伏离网系统,输出48V直流电,继续为蓄电池和负载供电,保证直流供电系统的稳定性。

　　2）利用退役的动力电池进行梯次利用,梯次电池组循环性能方面及成本优势,达到节省建设和运营成本目的。梯次电池模组按照19inch标准机柜进行模块化的设计安装。

　　3）铁塔选用单元结构铁塔,其塔面易于安装光伏组件,光伏板层间距不小于2.5m,安装角度为45°(仅限于河北地区),达到减少光伏安装成本,使光伏达到最大发电效率的目的。铁塔基础设计时为机房预留了摆放位置,使铁塔和机房基础合二为一,减少占地面积,缩短施工周期。

　　4）配置削峰填谷开关电源设备,根据波峰、波谷电价差,利用电池进行分时充放电,达到降低电费开支的目的。在此基础上加入光伏接入功能,系统整流模块分成两组;一组为市电整流模块,一组为光伏整流模块;光伏发电整流模块输入功能;光伏发电整流模块输入电压具备交、直流输入功能,交流输入220V或直流输入190～390V;光伏优先功能;光伏发电整流模块输出电压固定在系统工作电压的上限56～56.4V。

　　5）直流分路计量,每路直流输出安装直流电子计量表(三大运营商),定时向监控模块发送实时数据,通过监控模块上传监控中心。

　　6）机房内配置大风量、高能效比的大风量壁挂式基站空调,达到基站内快速降温、节约电能。大风量壁挂式空调出风口宜高于基站内发热设备,室内、外机之间的高度差一般不超过5m,尽量使室外机安装位置低于室内机。

　　7）站点采用分项计量交流配电箱实现电能分配、电路保护以及多项供电情况的监测，并且将监测的数据上传到FSU动环系统，起到实时监控的目的。

）根据发改委文件〔2013〕1638号文件中对分布式光伏发电的补贴价格进行了明确规定,对分布式光伏发电实行按照全电量补贴的政策,电价补贴标准为每千瓦时0.42元(含税),补贴20年。

　　2）根据国务院出台《节能与新能源汽车产业发展规划(2012～2020年)》中明确提出,要制定动力电池回收利用管理办法,建立梯级利用和回收管理体系,引导生产企业加强对废旧电池的回收利用,鼓励发展专业化的电池回收利用企业。2015年底,国家发展改革委和工信部出台的《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015版)》征求意见稿指出,废旧动力蓄电池的利用应遵循先梯级利用后再生利用的原则,提高资源利用率。梯次电池应用是节能环保、新能源等国家战略新兴产业发展的重大创新,对于推动低碳经济、绿色经济、循环经济的发展具有非常重要的现实意义,利国利民。

　　3）根据国发[2016]74号文第九条规定,加强电力需求侧管理。推行节能低碳、环保电力调度,建设国家电力需求侧管理平台,推广电能服务,总结电力需求侧管理城市综合试点经验,实施工业领域电力需求侧管理专项行动,引导电网企业支持和配合平台建设及试点工作,鼓励电力用户积极采用节电技术产品,优化用电方式。深化电力体制改革,扩大峰谷电价、分时电价、可中断电价实施范围。加强储能和智能电网建设,增强电网调峰和需求侧响应能力。

　　三、示范基站选址要求

　　选取综合节能示范站点时,综合考虑站点地理情况、当地太阳能辐射量以及峰谷电价差等因素。选择平坦地面,自然灾害发生频率低,全年日照辐射量大于4200MJ/m2的地区,##地区有效日照平均小时数为5h。单元铁塔建设需考虑周围无遮挡且安装组件塔面朝向正南,保证在每日9:00-15:00之间太阳能方阵有效日照。

　　按照要求,##分公司选择一个新建站点开展综合节能示范工作,在充分考虑到运营商需求,供电环境等因素后最终选择##市##区###西村东南作为本次示范基站。

　　本站点建设位置交通便利，位于##市开发区东外环路边，从京沪高速##出站口出站直接沿东外环向南行驶10km就可到达目的地。基站场地开阔，太阳光照充足，道路宽敞施工方便

　机房采用FRP新材料拼装机房,利用非金属面、加强金属板、保温耐火芯材通过粘结剂(或发泡)复合而成的保温复合夹芯板,通过标准化模块拼装而成的基站机房。特点是综合传热系数低,可模块化拼装。由非金属面、金属面和粘结于金属与非金属面之间的隔热芯材组成的自支撑的复合板材,具有隔热、高强度、耐火等功能,机房安装在铁塔基础之上,并配有机房防护架,有效提高机房的安全性能。

1）就近供电、无污染、使用寿命时间20-25年。

　　2）光伏发电与单元塔结合,利用塔高采用分层式安装;构成光伏建筑一体化发电系统,不需要单独占地,可节省土地资源。

　　3）与开关电源相结合,分时间段控制,实现削峰填谷的功能,节省电费。

　　4）本站市电正常时,系统优先选择并网,获得国家和地方补贴,提高铁塔收益。

　　5）本站市电停电后，系统自动切换为48V直流输出，保证基站的设备稳定运行。

　　5.开关电源削峰填谷

　　通过新型开关电源依据国家电网制定的不同时段电网的负荷不同,电费采用分段计价的规定,开光电源通过对基站供电系统的控制,把用电“负荷”从用电高峰“卸载”到用电低谷。利用谷电时段,将电能转换成化学能储存;用电高峰时段将化学能转换成电能,对通信设备供电,利用梯次电池的特性及光伏发电量峰时与电价的关系从而实现“削峰填谷”如图5所示。