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1、基站风光互补供电系统方案现在一般的基站建设当中，除了我们的市电以外，还有柴油发电机，但 是这实际上在基站运行当中是很不现实的。所以，我们选取用太阳能和风能两种 结合起来的资源。这种资源，后面我会讲到，内蒙这一块地方，它的日照量和它 的风是非常适合用这种风光互补这种供电方式来解决的。我们主要是看一下这一块的技术评价。就是说风电系统是利用小型风力 发电机，将风能转换成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，最后通过逆变器对 用电负荷供电的一套系统，该系统的优点是系统发电量较高，系统造价较低，运 行维护成本低，但是缺点是小型风力发电机可靠性低，而且它扩容的成本相对比 较高。这是一个风机排列的图，这是太阳能
2、的光板。这是一个主要的工作原理， 是通过太阳能和风机，再和我们蓄电池在晚上的时候，或者是在没有风、没有光 的时候，通过蓄电池给它一个供电。由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电系统，弥补了风电和光电 独立系统在资源上的缺陷。同时，风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节是可以 通用的，所以风光互补发电系统的造价可以降低，系统成本趋于合理。大家看下面这个，我们1台额定功率为1000瓦，额定风速为15米/秒 的发电机，在通信用风光互补型供电系统中的年发电量大约是1台额定功率500 瓦、额定风速8米/秒的风力发电机的1/3，而且可以提高风电保障的能力。首先，太阳能和风能都是一种绿色环保的能源，突出的优点
3、是，环境效 益好，不排放任何有害气体和废物，不需要移民。我们现在有一些工程，也涉及 到了这一块，虽然占了大片的土地，实际上我们土地和基站建设唯一多的就是风 机。风机你需要占一些地方，但是一般的情况，我们这些基站都是用在了偏远的 农村，是为了解决广覆盖的问题。这一块不提了，我们下一步主要看一下我们目前的使用情况。我们是从 2003年开始在部分的偏远地区使用了风光互补型的供电系统。也就是说，在解 决了手机网络信号覆盖的同时，也在节能方面，实际上做出了一定的贡献。到目 前为止，就是到07年底，我们现在总共采用风光互补的是252套，其中156个 基站是采用地下或者是半地下机房。为什么要采用地下或者是半
4、地下机房呢？因 为我们风光互补供电系统，它的发电量是相对比较小的，不像市电我可以把变压 器配得大一点，我们凡是风光互补的基站是不设空调的，另外从能源方面也是节 约了很多的能耗。如果你不设空调，我的蓄电池怎么放？我的机房热量怎么解 决？所以，我们采取了一种，实际上在农村经常用到的，就是我们放土豆的地窖。 我们把机房设地下，使得蓄电池搁在地下，它不容易受周围环境的影响，发生变 形或者是鼓包的现象。我们看一个实际的例子，平均每个风光互补型的供电基 站，我们一般是按照O2或者是111的站型。它的功耗是500多瓦，每年的耗电 量是4千多度电，同时这些基站我们是不用空调的，比使用空调的常规还节约将 近5千
5、多度电，实际上节约了将近1万多度电。按照每节约1度电，相当于节省 0.5千克煤的能耗和4升水，同时节省了 1千克二氧化碳和0.03千克二氧化硫 的排放量，那么我们做了一个统计。从这个上面我们可以看到，尽管我们在网上 用得相对来说比较是比较少的，但是从这个数据看，节约的能量的各方面，像煤、 水、二氧化碳和二氧化硫的排放，是相当可观的数据。还有一个实例，就是一个基站使用了风光互补的电源，假设基站的负荷 电流是20安，为什么我一直提O2设备或者是111呢？因为这种基站的造价是比 较高的，因为只有在一些偏远地区，我的话务量比较小的情况下，用这种方式是 比较合适的。那么我们初期的投资，比如说一个市电的引
6、入距离比较长，是将近20 多万的投资。而用风光互补，我们总共一套下来，大约的费用也就是将近20万 左右。但是，你节约了后期的电的使用，就是用电这一块的电费等等的维护成本。最后，实际上是这一大块，也是我想介绍的一块重点，也是怎么样去解 决的风光互补，怎么样合理地配置，才能够得以发挥它的优势，使得我们在基站 尽量地不间断地去工作。一个就是用电负荷的特征。这个就是说，我们在设计当中，发电系统是 为满足用户的用电要求而设计的，要为用户提供可靠的电力，就必须认真分析用 户的用电负荷特征。主要是了解用户的最大用电负荷选择逆变器容量的依据，而 平均日发电量则是选择风机及光垫板溶林和蓄电池容量的依据。还有太阳
7、能和风 能的资源，这不是所有的地方都可以用，而是根据我们目前选择站址的情况、地 理位置，来确定我们的风能和光能所配备的比例原则。然后，还有蓄电池的后备时间，这主要是想强调一下，供我们其他各大 的运营商之间的选择。蓄电池的后备时间，和我们普通用的基站是不一样的，凡 是用风光互补，因为涉及到白天我给蓄电池充电，晚上蓄电池要放电。所以，这 一块我们一般配置的蓄电池的容量，要比普通级的传统蓄电池的容量要大1.5 倍的容量。因为这一块，后面我有一个小建议。我们主要考虑一下不确定因素，尤 其是连续阴雨天气，或者是没有风的情况。但是这个北方是相对比较少见的。还有电池的保温。这一块我刚才前面也提到了，因为风光
8、互补供电系统 的基站机房是没有更多的能源用于安装空调，主要实际上在我们通信基站机房， 还是在IDC机房，包括我们的核心机房，主要是耗电量最大的还是在空调这一块。 所以，我们这些基站，由于它的供电的能量有限，所以我们尽量不用空调。那么， 这样为了保证基站设备和蓄电池组的正常工作，一般采用这样的基站的机房，都 建成了地下或者是半地下的方式。通过地热和辅助设备，调节机房的温度，可以 显著改善蓄电池的环境温度。因为每天你都需要给它放电，内蒙的温度一般从负40度到正40度这样 的温度，冬天是在负40度左右，像呼伦贝尔，夏天像一般在正40度，所以我们 把它放在地下，使得它这一块的温度保持恒温。这是我们的设
9、计图纸，就是可以参考一下。前面这个是我们过去在尝试 阶段，在机房是盖在地表面上的，然后，在蓄电池经常存放容易变形的情况下， 有一个地窖把它引入进去。现在的机房等于是两层，等于是有一个地下室，但是 这个面积比普通机房的面积节约了一半。还有，要尽量用胶体电池。现在放在地下机房以后，影响也并不是影响 很大，所以普通电池和胶体电池没有多大的影响。它在有利的当中，也存在着一 定的不足。主要就是它的扩容难度大，扩容难度大在哪呢？主要是我们当时设计 的时候，采用的是固定容量设计，就是我不再进行扩容或者是扩容量很小的情况 下，在扩容的时候，不得不放弃原来的控制器，更换到容量的控制器，造成了最 早控制器的资源上
10、的浪费。所以说，我们现在在设计当中，首先的一个原则，就 是我要控制住站型，我的站要低于3载频，或者是稍微再放大一点。但是，如果 你是大容幸的站型，尽量不采用这种方式去做。这就是采用了模块化的设计的 控制器，这样只需增加相应地控制模块，最大限度地保证先前我们所有的设备能 够进行再利用。这是一个配置的多大的风和多大的光，这个我不多说了，根据具 体的环境，你是风比较多，你是在高山上面，或者是在一个其他的有阻挡的地方， 它的配置比例是不一样的。总的来说，风光互补发电系统，是一个比较合理、独立的电源系统。这 种合理的表现在资源配置合理，还有技术方案也是比较合理的，以及性能和价格 方面。正是在这样的合理性，保证了风光互补供电系统高的可靠性。
