通信基站市電—風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)工程技術(shù)方案

1、中國(guó)電信泰安分公司小辛莊 通信基站市電風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)工程技術(shù)方案目錄：一、通信基站新能源供電系統(tǒng) 1、新能源供電的必要性2、新能源供電的技術(shù)可行性二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、概述2、站點(diǎn)信息3、系統(tǒng)配置4、設(shè)備選型三、設(shè)備參數(shù) 1、光伏組件2、風(fēng)力發(fā)電機(jī)3、控制器四、設(shè)備安裝后效果圖一、通信基站新能源供電系統(tǒng) 1、新能源供電的必要性：我國(guó)是能源消耗大國(guó)，也是二氧化碳等溫室氣體的排放大國(guó)，大幅削減二氧化硫等污染物排放的壓力也很大。為滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)、實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展、必須改善不合理的能源結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)多元化，解決好節(jié)能降耗問(wèn)題和生態(tài)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。國(guó)家已經(jīng)頒布可再生能源法等法律文件，“十一五”規(guī)劃

2、確立了節(jié)能減排工作的 “硬指標(biāo)”，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20左右、主要污染物排放總量減少10。兩個(gè)指標(biāo)的背后，表明了我國(guó)政府重視資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)，改變經(jīng)濟(jì)粗放型增長(zhǎng)方式，走新型工業(yè)化道路的決心。2、新能源供電技術(shù)可行性：太陽(yáng)能資源的分布與各地的緯度、海拔高度、地理狀況和氣候條件有關(guān)。我國(guó)屬于太陽(yáng)能資源豐富的國(guó)家之一，全國(guó)三分之二以上地區(qū)日照時(shí)數(shù)大于 2000 小時(shí)，具有利用太陽(yáng)能的良好條件。光伏發(fā)電技術(shù)經(jīng)過(guò)了幾十年的發(fā)展，技術(shù)成熟，光伏組件的轉(zhuǎn)換效率在逐步提高，目前，單晶硅組件商業(yè)化效率超過(guò) 18%，多晶硅組件商業(yè)化效率超過(guò) 16%。光伏發(fā)電系統(tǒng)成本呈明顯下降趨勢(shì)。風(fēng)光發(fā)電技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的

3、發(fā)展，技術(shù)成熟。我國(guó)通過(guò)“送電到鄉(xiāng)”和“西部新能源行動(dòng)”等工程，采用新能源供電方式，解決了一大批無(wú)電地區(qū)的用電問(wèn)題。很多通信基站的選址具有地勢(shì)高、風(fēng)力資源非常好的特點(diǎn)，因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)比較適合作為偏遠(yuǎn)地區(qū)、海島、山區(qū)等的基站電源。目前國(guó)內(nèi)外通信基站普遍采用的有風(fēng)光互補(bǔ)、風(fēng)光市電互補(bǔ)、風(fēng)光柴互補(bǔ)等供電方式。大量成功運(yùn)行案例表明，利用可再生能源用于基站電力供應(yīng)是完全可行的。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、概述：風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量完全取決于安裝地點(diǎn)的實(shí)際自然資源情況：平均風(fēng)速越高，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電量越多，需要的風(fēng)力發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)越少；反之平均風(fēng)速越低，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電量越少，則所需的風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)量越多。日有效光照時(shí)間越

4、長(zhǎng)，太陽(yáng)能發(fā)電越多；反之有效光照時(shí)間越短，則太陽(yáng)能發(fā)電越少。2、站點(diǎn)信息：（1）負(fù)載狀況：具有市電，通信負(fù)載-48v/60A，日運(yùn)行時(shí)間：24h。（2）風(fēng)光資源狀況：泰安市位于北緯 36.3°，陽(yáng)光充足，水平面平均峰值日照時(shí)數(shù) 4.29h，山坡上太陽(yáng)能光照要更好，適合太陽(yáng)能發(fā)電；同時(shí)，山坡上風(fēng)力資源豐富，泰山年平均風(fēng)速 6.8m/s，7 月份風(fēng)速最低月平均風(fēng)速也達(dá)到 5.1m/s。（3）安裝條件：基站院落尺寸 13000*13000（mm），周?chē)鷽](méi)有樹(shù)木遮擋；通信機(jī)房面積（長(zhǎng)*寬）：5000mm*5000mm，院落內(nèi)機(jī)房的四周有 4000mm*4000mm 的空地，。有足夠的空間安裝

5、太陽(yáng)能電池板和風(fēng)機(jī)。3、系統(tǒng)配置：31 直流負(fù)載日用電量全天工作每天耗電量約為：3kW*24h=72kWh，即每天耗電量為 72 度。32 裝機(jī)容量：本站點(diǎn)風(fēng)光和市電資源都較好，采用風(fēng)力、光伏發(fā)電和市電互補(bǔ)對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電。本方案擬采用 2kWp 太陽(yáng)能光伏組件和 2kW 風(fēng)力發(fā)電機(jī)，總計(jì)容量 4kW 對(duì)通信系統(tǒng)供電。33 供電系統(tǒng)拓?fù)鋱D：太陽(yáng)能光伏陣列風(fēng)力發(fā)電機(jī)市電/油機(jī)通信設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)基站市電和風(fēng)力與太陽(yáng)能發(fā)電互補(bǔ)供電拓?fù)鋱D4、設(shè)備選型4.1 光伏組件：4.1.1 選型和日發(fā)電量選用 SST170-72M，170Wp 的晶體硅太陽(yáng)能電池組件 12 塊，總功率 2.04kW。按照日照時(shí)間：4.

6、29 小時(shí)，系統(tǒng)效率 75%來(lái)計(jì)算，日發(fā)電量為 6.6kWh。4.1.2 安裝方式：12 塊電池組件每 6 塊電池板串聯(lián)組成一串，總共兩串分別接入 2 路出入 1 路輸出的匯流盒。太陽(yáng)能電池方陣安裝方式：固定傾斜角安裝，考慮到全年發(fā)電量最大，因此，安裝傾斜角基本與緯度值一致，設(shè)計(jì)為 37°。附圖：4.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)基站安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)總功率 2kW，采用 2kW 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 1 臺(tái)，有效平均風(fēng)速：6.8m/s，每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率 0.66kW，日發(fā)電量為 12.8kWh。日發(fā)電量總計(jì)：6.6+12.8=19.4 kWh4.3 控制系統(tǒng)：采用 GKW48/100A 風(fēng)機(jī)控制電源 1

7、套，GKS48/100A 光伏控制電源 1 套，1.2 米控制柜 1 套。4.4 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用 UGKG-48V 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)一套，CDMA 卡，放在控制器內(nèi)部。三、設(shè)備參數(shù)1、光伏組件：1.1 產(chǎn)品特點(diǎn)：（1）采用高轉(zhuǎn)換效率的電池片（加圖片）、高透光率和高機(jī)械強(qiáng)度的鋼化玻璃、抗老化的 EVA、耐候性?xún)?yōu)良的 TPT 封裝而成。（2）采用晶體硅太陽(yáng)電池串聯(lián)連接。（3）電池組件安裝了旁路二極管，避免了熱斑效應(yīng)對(duì)組件的損傷。（4）使用耐候性、密封性、粘接性?xún)?yōu)良的硅橡膠進(jìn)行邊框裝配。（5）陽(yáng)極氧化鋁合金邊框，抗機(jī)械強(qiáng)度高，能夠抵御惡劣的自然條件。（6）采用密封性能優(yōu)異，抗?jié)?、耐老化、耐高低溫的接線(xiàn)

8、盒（加圖片），內(nèi)部接線(xiàn)端子具有良好的電性能傳輸性。（接線(xiàn)盒）（7）輸出電纜和連接器安全、可靠、便于安裝，應(yīng)用。單晶硅太陽(yáng)電池多晶硅太陽(yáng)電池太陽(yáng)能電池接線(xiàn)盒1.2 SST 17O-72M / SST 17O-72P 晶體硅太陽(yáng)電池組件技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號(hào)SST 17O-72M / SST 17O-72P參數(shù)典型值峰瓦 Wp(W)180175170165160155開(kāi)路電壓 Voc(V)43.643.643.443.443.443短路電流 Isc(A)5.505.465.345.205.135.02最佳工作電壓 Vm(V)35.235.23534.934.934.6最佳工作電流 Im(A)5.114.

9、974.864.724.584.48組件效率14.11%13.71%13.32%12.93%12.54%12.15%最大系統(tǒng)電壓(V)1000(IEC)/715(TUV)/600(UL)組件熔絲電流(A)10組件絕緣電阻()100M組件風(fēng)壓強(qiáng)度120km/h組件工作溫度()40-90外形尺寸 (mm3)1580×808×50(L×W×H)電壓溫度系數(shù): -0.35%/K電流溫度系數(shù): 0.06%/K峰值功率溫度系數(shù): -0.47%/K6×12 片 125mm×125mm（5inch）晶體硅太陽(yáng)電池串聯(lián)連接2、風(fēng)力發(fā)電機(jī)：2.1 FD5

10、-2 型風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要特點(diǎn)（1）高效率：同等風(fēng)速下對(duì)比國(guó)外風(fēng)機(jī)發(fā)電量高出 30%以上，風(fēng)機(jī)最重要的要看同等風(fēng)速下的發(fā)電而不是額定功率。使用專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)，2kW 風(fēng)機(jī)額定風(fēng)速只有 9 米/秒。風(fēng)機(jī)具有極低的切入點(diǎn)，3 米/秒風(fēng)發(fā)電。（2）高品質(zhì)：優(yōu)質(zhì)的材料：主軸和尾削軸都采用不銹鋼材料，防腐防銹性能好；高性能翼型：采用木芯外粘玻璃纖維，使之耐氣候、壽命長(zhǎng)、阻尼性能高、動(dòng)態(tài)特性好；專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)：采用 GH Bladed 風(fēng)機(jī)專(zhuān)業(yè)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)證。（3）多重保護(hù)：加載調(diào)速：先進(jìn)的高頻 PWM 控制，有效地減小風(fēng)機(jī)的振動(dòng)，延長(zhǎng)機(jī)組的使用壽命；自動(dòng)側(cè)偏：采用風(fēng)輪側(cè)偏式調(diào)速，風(fēng)速過(guò)大時(shí)風(fēng)輪

11、側(cè)偏，以機(jī)械方式保護(hù)機(jī)組；風(fēng)葉失速控制：葉片中部翼型失速角度小，大風(fēng)風(fēng)輪提前進(jìn)入失速狀態(tài)。2.2 FD4-2/9 型 2kW 風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要性能參數(shù)：葉片材質(zhì)木芯環(huán)氧樹(shù)脂玻璃纖維涂覆或玻璃鋼葉片數(shù)目3風(fēng)輪直徑4 米調(diào)速側(cè)偏、電磁剎車(chē)切入風(fēng)速 (m/s)3額定風(fēng)速 (m/s)9工作風(fēng)速 (m/s)325最大設(shè)計(jì)風(fēng)速 (m/s)50額定電壓 (v)DC230電機(jī)類(lèi)型三相永磁交流發(fā)電機(jī)塔架8 米斜拉桿塔架控制機(jī)柜1200mm*600mm*600mm3、控制器：3.1 基站專(zhuān)用 GK 系列風(fēng)機(jī)控制電源主要特點(diǎn)：序號(hào)功能常規(guī)控制器專(zhuān)用 GK 系列控制器1無(wú)交流設(shè)備時(shí)是否可替代交流開(kāi)關(guān)電源否是2風(fēng)機(jī)輸出電

12、壓對(duì)蓄電池充電的范圍（AC160V風(fēng)機(jī)）>220VDC才能充電DC50V-300V3效率高通過(guò)變壓 器輸出 48V直接輸出 48V4保護(hù)電阻加載PWM 波多級(jí)加載減輕風(fēng)機(jī)振動(dòng)5風(fēng)機(jī)最佳功率跟蹤無(wú)具備，提高效率 1030%6蓄電池溫度補(bǔ)償無(wú)具備7管理均充無(wú)具備8保護(hù)部分具備9顯示/操作無(wú)液晶顯示風(fēng)機(jī)輸入電壓、風(fēng)機(jī)輸入電流、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、風(fēng)機(jī)狀態(tài)、風(fēng)能控制電源狀態(tài)、整流模塊開(kāi)機(jī)狀態(tài)、故障狀態(tài)；參數(shù)設(shè)定；保護(hù)10計(jì)量?jī)?nèi)容無(wú)日發(fā)電量、累計(jì)發(fā)電量11遠(yuǎn)程通訊無(wú)485/GSM/GPRS12結(jié)構(gòu)形式單一模塊化設(shè)計(jì)多種形式3.2 GK48 控制器主要技術(shù)參數(shù)輸入額定電壓DC220V電壓范圍DC50DC400V輸出額定電壓DC48V電壓范圍DC40DC60V額定電流50A、100A、（可設(shè)定范圍： 2A50A、2A100A）蓄電池管理欠壓保護(hù)44V（可設(shè)定范圍：43.2V46.8V）欠壓恢復(fù)52V（可設(shè)定范圍：46.8V52.8V）過(guò)壓保護(hù)57 V