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功率技術/新能源  

混合能源方案能大幅節省基地台成本

上網時間: 2012年11月08日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:混合能源  發電機  太陽能  風能  燃料電池 

作者:Dave Wilson

   應用工程總監

   艾默生網路能源公司

普通手機和智慧手機魅力無窮,吸引了無數人的注意力,但正是看不見的網路和基地台或蜂巢式基地台的管理才使得所有這種行動連接真正成為可能。而在一個成功的蜂巢式基地台設計中,很大而又更少被人認識的部分是電源子系統,包括主電源和備用電源。

艾默生網路能源公司在白皮書‘混合能源部署:在蜂巢式基地台使用替代能源時應該考慮什麼’從技術角度詳細討論了上述這些問題,提供了正確評估、選擇和操作電信蜂巢式基地台使用的智慧混合能源解決方案的一些見解和建議。

白皮書探討了許多改進機會,範圍十分廣泛:從混合系統的更精確配置和尺寸計算到智慧混合技術的實現。正是智慧混合技術使混合解決方案更加高效,也改變了一些網路供應商的價值觀。

在這份白皮書中討論得非常詳細的、而且是針對考慮混合技術或尋求最大限度利用現有混合基礎設施的設計師提出的問題包括:

●主動管理和智慧混合:混合部署的傳統做法是採購靜態硬體,同時僅附帶一般性的維護或質保合同。這是一種能夠最大限度地減少直接資本支出的可接受解決方案。然而,對於專注於盡力減少中長期營運成本和資本費用並最大化投資回報(ROI)的那些營運商來說,具有主動管理功能的智慧混合系統有助於實現額外的節省效果。

先進的分析和遠端系統管理功能可以提供可量測的負載、環境和性能改善。舉例來說,當電池單元可能破壞整個電池串或者單個髒汙的太陽能電池板正在降低整個電池陣列的輸出時,智慧解決方案可以發出警告。當負載或溫度發生改變時智慧解決方案能調整冷卻操作,當某個發電機不像往常那樣工作時能夠改變維護派遣日程,當燃料品質發生劣化時能夠產生通報。

●發電機:發電機是動態混合能源解決方案的一部分,在尺寸計算正常同時在供應商營運成本目標指導下得到智慧管理時是最具成本效益的。與已有發電機一起按時間先後開/關也沒有問題——但它能確保最優的維護迴圈、最大程度的提高電池壽命和效率或考慮太陽位置因素嗎?

透過考慮這些和其它能源、負載及網站因素,混合發電機解決方案將得到最佳實現,並影響發電機尺寸、交流發電機的外形、燃料來源和安全措施等的選擇。另外,透過主動管理智慧的混合基地台,發電機維護週期和燃料使用率可以隨著網站和負載條件的發展得到進一步成本優化。

●電池:在混合解決方案中,電池是成功實現成本最小化的關鍵要素。電池選擇和工作中的錯誤對提供商來說是代價最高的,而又是最常見的。

選擇合適的電池(在化學和結構方面有許多選項)必須基於清晰的資本和營運目標,而不是光靠趨勢。與其它所有單元相比,電池能更好地受益於主動的充電管理,從而有助於提供商確保較長的服務壽命、最小化基地台成本同時最大程度地延長正常工作時間。

●交流線調節:一些混合解決方案部署在電網不穩定或低品質的地區。確保使用正確的技術來保護基地台的主動設備勢在必行。絕緣和穩壓非常有效,極具成本效益。

像相位選擇、濾波、能源混合和其它更為複雜的技術可以進一步利於好電網,同時不受電網的影響。在這些環境中具有主動管理功能的智慧混合解決方案特別重要,可減少發電機執行時間,確保為電池提供最佳充電狀態。這樣可以最大限度地降低營運成本,同時延長網站投資的生命。

●太陽能:太陽能正在成為全球蜂巢式基地台的一種可行能源。要想正確使用太陽能,首先要理解太陽光強度和季度性變化,以便針對它們獨特的物理條件設計網站。太陽能也是一種低密度能源方案,部署時需要最大的空間或創造性。

安全性和維護性也是必須要考慮的——防止電池板被偷、對不准以及由於髒汙而沒有處於最佳工作狀態很重要。週期性維護是必須的,但具有主動管理功能的智慧混合系統可以只在需要清潔或維修時才派遣服務人員,因而能最大程度地降低成本。

●風能:風能最適合使用連接到可靠電網的渦輪陣列提供大功率能源。具有多點部署特色的電力渦輪規模允許對維護和風能變化進行高性價比的管理。在蜂巢式基地台使用風力渦輪需要考慮到公眾的接受性、在所有條件下自主運行的能力以及不可避免的無風日子。對於一個單點離網的蜂巢式基地台來說,風能是一種極具挑戰性的有效能源——就成本或能量而言——但在某些地區可以獲得成功。

●燃料電池:從環境角度看,燃料電池是一種可選技術,目前得到成功部署的技術有很多種。在蜂巢式基地台高效的使用燃料電池面臨的最大挑戰是啟動時間——電池永遠是必要的,以及燃料供應鏈。在這兩個問題解決之前,這種技術在蜂巢式基地台直接使用存在嚴格的排放限制。





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