Oplossing voor zonne-energieoverlay op basisstations

2026-03-23

Oplossingen voor zonne-energieoverlays voor basisstations combineren de schone, hernieuwbare aard van zonne-energie met de hoge energiebehoefte van communicatiebasisstations, wat aanzienlijke voordelen en brede toepassingsmogelijkheden biedt.

 

Core Kenmerken:

  • Geen onderbreking van de bestaande stroomvoorziening.
  • Integratie van fotovoltaïsche energieopwekkingseenheden in de bestaande elektriciteitsinfrastructuur via gelijkstroomkoppeling.
  • Prioritair gebruik van zonne-energie voor de stroomvoorziening van de belasting.

I. Systeemcomponenten

Het Base Station Solar Overlay-systeem bestaat hoofdzakelijk uit een fotovoltaïsche array (zonnepanelen), een zonnecontroller (zoals een MPPT-controller), een batterijbank voor hernieuwbare energie, montagebeugels voor de zonnepanelen en stroomdistributiekabels. Samen vormen deze componenten een zeer efficiënt, intelligent en betrouwbaar gesloten groen energiesysteem. De systeemarchitectuur is ontworpen om een ​​balans te vinden tussen efficiëntie van de energieopwekking, operationele veiligheid en onderhoudsgemak, waardoor een stabiele stroomvoorziening in een breed scala aan complexe omgevingen wordt gegarandeerd.

Nee. Apparatuurnaam Functie Beschrijving
1 Fotovoltaïsche modules Deze modules, vervaardigd uit monokristallijn of hoogrendements polykristallijn silicium, worden geïnstalleerd op de daken van nutsgebouwen, de gevels van stalen torens of op grondmontagesystemen. Ze zetten zonne-energie om in gelijkstroom (DC) en dienen als de primaire energiebron van het systeem.
2 Lichtvergrendelingscontroller Uitgerust met een geïntegreerde MPPT-module (Maximum Power Point Tracking), optimaliseren ze de efficiëntie van de fotovoltaïsche output in realtime, waardoor efficiëntiewinsten tot wel 15%–25% worden behaald. Bovendien beschikken ze over diverse veiligheidsfuncties, waaronder ingangsbeveiliging, bliksembeveiliging en uitgangszekeringen, waardoor ze de centrale besturingseenheid van het systeem vormen.
3 Ingangsstroomonderbreker + overspanningsbeveiliging Biedt bescherming tegen overbelasting, kortsluiting en blikseminslagen, waardoor een veilige werking van het systeem onder zware weersomstandigheden wordt gewaarborgd en schade aan apparatuur door externe elektrische schokken wordt voorkomen.
4 Uitgangszekering Dit onderdeel, geïnstalleerd op de negatieve uitgangsaansluiting, voorkomt dat abnormale omgekeerde stromen de stroomafwaartse communicatieapparatuur beïnvloeden of beschadigen, waardoor de veiligheid van de stroomvoorziening wordt gewaarborgd.
5 DC-elektriciteitsmeter Het systeem monitort realtime gegevens over de opwekking van zonne-energie en het energieverbruik, en biedt nauwkeurige data ter ondersteuning van energieverbruiksanalyses, batenanalyses en beheer op afstand.
6 RTU-module Het ondersteunt bewaking op afstand en het uploaden van gegevens, en integreert naadloos met omgevingsbewakingssystemen van basisstations om onbeheerde werking en onderhoud, vroegtijdige waarschuwing bij storingen en visueel statusbeheer mogelijk te maken.
7 Netgekoppeld systeem Bij onvoldoende zonlicht of tijdens nachtelijke werkzaamheden zet de bestaande schakelende voeding de netspanning automatisch om ter aanvulling van het systeem, waardoor een continue stroomvoorziening wordt gegarandeerd. Spanningsschommelingen tijdens het schakelen bedragen niet meer dan 0.1 V, waardoor ze de normale werking van de communicatieapparatuur niet beïnvloeden.
8 Montagebeugels en kabels Het wordt gebruikt om fotovoltaïsche modules te bevestigen en stroomoverdracht te vergemakkelijken. De specificaties worden gekozen op basis van de stroombehoefte en de afstand om lijnverliezen effectief te verminderen en structurele stabiliteit en elektrische betrouwbaarheid te garanderen.

II. Werkingsprincipe

  • Zonne-energieopwekking: De fotovoltaïsche installatie (zonnepanelen) wekt gelijkstroom (DC) op wanneer deze aan zonlicht wordt blootgesteld.
  • Energieomzetting: Een MPPT-regelaar (Maximum Power Point Tracking) zet de door de zonnepanelen opgewekte gelijkstroom efficiënt om en regelt de uitgangsspanning en -stroom om te voldoen aan de energiebehoefte van het communicatiebasisstation.
  • Energieopslag: De omgezette elektrische energie wordt eerst aan het communicatiebasisstation geleverd, terwijl het overschot wordt opgeslagen in een accubank voor gebruik tijdens perioden zonder zonlicht of bij piekbelasting.
  • Intelligente bewaking: Het systeem is uitgerust met mogelijkheden voor bewaking op afstand, waardoor de operationele status en het vermogen van het zonne-energiesysteem in realtime kunnen worden gecontroleerd om een ​​stabiele werking en een efficiënte stroomvoorziening te garanderen.

III. Oplossingskenmerken

Deze oplossing heeft zijn stabiliteit en aanpasbaarheid in diverse complexe omgevingen bewezen. Of het nu gaat om dichtbevolkte stedelijke gebieden, afgelegen regio's zonder stroomvoorziening of communicatietorens met beperkte ruimte, de oplossing maakt een efficiënte implementatie en stabiele werking mogelijk.

  • Hoog rendement en energiebesparing: Door gebruik te maken van een directe gelijkstroomvoeding worden de AC-DC-conversieverliezen van maximaal 15% die in traditionele AC-systemen voorkomen, vermeden. Het algehele rendement van de verbinding is ≥95%, met een maximaal gemeten rendement van 98.3%. Een typische locatie kan jaarlijks ongeveer 2,920 kWh aan elektriciteit besparen, terwijl de energieopwekking met 10%–30% toeneemt ten opzichte van AC-oplossingen.
  • Kostenbesparing: De jaarlijkse elektriciteitskosten per locatie kunnen met maximaal 12,000 yuan worden verlaagd, met een terugverdientijd van ongeveer 5.5 jaar; deze periode wordt verder verkort in combinatie met lokale subsidies. Er zijn geen netaansluitingsvergunningen nodig en het implementatieproces is vereenvoudigd, waardoor de transactiekosten aanzienlijk worden verlaagd.
  • Hoge betrouwbaarheid: Bij daglicht kan het systeem de stroomvoorziening tijdens stroomuitval garanderen; in combinatie met energieopslag kan het de werking gedurende meer dan 3.5 dagen volhouden bij bewolkt of regenachtig weer. Veldtests tonen een reductie van meer dan 80% in de behoefte aan noodstroomopwekking, waardoor het risico op uitval van centrales aanzienlijk wordt verlaagd en de continue werking van het netwerk wordt gewaarborgd.
  • Uitzonderlijke milieuvoordelen: Een enkel station uitgerust met 18 zonne-energiemodules genereert naar schatting 7,671 kWh per jaar, wat overeenkomt met een vermindering van 4.374 ton CO2-uitstoot. Een project op provinciaal niveau in Liaoning kan bijvoorbeeld leiden tot een jaarlijkse vermindering van de CO2-uitstoot met 267,000 ton, wat een aanzienlijke bijdrage levert aan het milieu.
  • Eenvoudige installatie en grote aanpasbaarheid: Het retrofittingproces kan zonder stroomonderbrekingen worden voltooid en is compatibel met bestaande stroomsystemen van diverse fabrikanten en modellen. Geschikt voor diverse installatiescenario's, waaronder daken, torengevels en grondmontagerekken, en biedt een hoge mate van flexibiliteit bij de implementatie.
  • Sterke beleidsafstemming: Het model "zelfopwekking voor eigen verbruik" is niet onderworpen aan beperkingen voor netaansluiting. Het voldoet aan de doelstelling van het Ministerie van Industrie en Informatietechnologie van meer dan 30% PV-dekking voor nieuwe basisstations, sluit aan bij de nationale beleidsrichting voor de ontwikkeling van decentrale energie en maakt snelle, grootschalige implementatie mogelijk.

IV. Toepassingsscenario's

Het Base Station Solar Overlay-systeem is geschikt voor diverse scenario's voor communicatiebasisstations, waaronder macrobasisstations, microbasisstations en 4G/5G-basisstations. Dit systeem bewijst zijn unieke voordelen met name in afgelegen gebieden waar het nationale elektriciteitsnet niet beschikbaar is of de stroomvoorziening instabiel is. Door een slim energieverbruiksmodel van "zelfopwekking en -verbruik met lokaal verbruik" vermindert deze oplossing effectief de afhankelijkheid van het net en biedt het een stabiele en betrouwbare stroomvoorziening voor communicatiebasisstations.

V. Classificatie van specifieke oplossingen

1. Classificatie op basis van installatiescenario en ruimtegebruik

Stapeloplossing op het dak

  • Toepassingsgebieden: Macro-basisstations en aggregatieknooppunten op de daken van losstaande apparatuurruimtes of bovenop serverracks.
  • Kenmerken: Maakt gebruik van ongebruikte ruimte op het bestaande dak van de machinekamer voor de installatie van PV-modules. Dit is de meest traditionele vorm van stapelen, met een relatief eenvoudige constructie; de ​​installatiecapaciteit is echter beperkt door de dakoppervlakte en het draagvermogen.

Stapeloplossing voor torens/masten

  • Toepassingsgebieden: Dichtbevolkte stedelijke gebieden, regio's met beperkte ruimte en buitenlocaties met schakelkasten zonder aparte apparatuurruimte.
  • Kenmerken: Fotovoltaïsche modules worden verticaal of onder een hoek gemonteerd op de romp van communicatietorens, steunpalen of esthetische afdekkingen (oftewel "minimalistische torenstapeling").
  • Voordelen: Neemt geen extra grond- of dakruimte in beslag, waardoor het probleem van "gebrek aan beschikbare grond" in stedelijke gebieden wordt opgelost; verticale installatie biedt een goede windbestendigheid en is minder gevoelig voor stofophoping.

Oplossing voor het stapelen van gevels/wanden

  • Toepassingsgebieden: Verticale oppervlakken zoals buitenmuren van apparatuurruimtes, terreinafscheidingen en geluidsschermen.
  • Kenmerken: Maakt gebruik van de verticale bebouwde oppervlakken rondom de locatie voor de installatie van zonnepanelen als aanvullende energiebron.

2. Classificatie op basis van de elektrische koppelingsmethode

DC-koppeling / Directe DC-stapeling

  • Principe: De gelijkstroom (DC) die door het PV-systeem wordt opgewekt, wordt rechtstreeks omgezet in de standaard -48V DC die nodig is voor communicatieapparatuur via een DC-stapelcontroller (DC/DC-omvormer) en naar de DC-busbar van de locatie geleid.
  • Kenmerken:
  • Hoogste rendement: Elimineert energieverliezen in het secundaire "DC-AC-DC"-conversieproces.
  • Eenvoudig te implementeren: het is niet nodig om de bestaande AC-voedingsarchitectuur aan te passen; het wordt direct parallel aangesloten op het schakelende voedingssysteem, waardoor het "plug-and-play" is.
  • De gangbare keuze: Momenteel de meest gebruikte aanpak bij energiebesparende renovaties van communicatiebasisstations.

AC-stapeloplossing (AC-koppeling)

  • Principe: PV-energie wordt via een omvormer omgezet in wisselstroom (AC), naar het AC-verdeelpaneel van de locatie geleid en vervolgens via een gelijkrichtmodule omgezet in gelijkstroom (DC) om de belasting van stroom te voorzien.
  • Kenmerken: Geschikt voor grote locaties of scenario's waarbij gelijktijdige stroomvoorziening voor wisselstroombelastingen zoals airconditioning vereist is; de efficiëntie is echter iets lager dan bij gelijkstroomkoppeling bij het voeden van uitsluitend communicatiegerelateerde belastingen.

3. Classificatie op basis van systeemfunctie en evolutionaire doelen

Basisoplossing voor het stapelen van zonnepanelen

  • Doel: Puur om elektriciteit te besparen.
  • Onderdelen: PV-modules + PV-stapelcontroller.
  • Logica: Maakt gebruik van zonne-energie wanneer er zonlicht is en schakelt automatisch terug naar netstroom wanneer dat niet het geval is. Verlaagt met name de elektriciteitskosten (OPEX).

PV + opslagstapeloplossing

  • Doel: Energiebesparing + verbeterde noodstroomvoorziening.
  • Onderdelen: PV-paneel + lithium-ionbatterij/PV-stapelcontroller + slim energiebeheersysteem.
  • Logica: Zonne-energie krijgt prioriteit voor verbruikers, waarbij overtollige elektriciteit wordt opgeslagen in lithiumbatterijen; tijdens stroomuitval wordt de stroom geleverd door de batterijen. Dit maakt "piekvermindering en dalvulling" mogelijk (laden tijdens daluren met behulp van goedkope netstroom of zonne-energie, en ontladen tijdens piekuren) en verlengt de back-uptijd.

Geïntegreerde oplossing PV-opslag-diesel/PV-opslag-net (hybride geïntegreerde oplossing)

  • Doel: Maximale duurzaamheid en hoge betrouwbaarheid (veel gebruikt in gebieden met stroomtekorten of bij 5G-locaties met een hoog energieverbruik).
  • Onderdelen: PV-panelen + energieopslag + intelligent aansturingssysteem (kan een interface voor een dieselgenerator bevatten).
  • Logica: Het energiemanagementsysteem (EMS) schakelt op intelligente wijze vier energiebronnen in: zonne-energie, opslag, het elektriciteitsnet (netstroom) en diesel (generator).