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            安裝選型
            小型風力發電機在通信行業中的應用
            頁面更新時間:2016-02-28 08:44

                     隨著通信行業的迅猛發展,人們對通信特別是移動通信的要求越來越高,其中對于網絡覆蓋的深度和廣度尤為迫切。但是全國乃至全球的電網覆蓋遠遠達不到“在任何時間任何地方”為通信設備提供可靠、穩定、小型、高效的電力支撐這四點要求。由于在現今競爭激烈的通信運營商之間,網絡覆蓋面積、投資運營成本等都已經納入精細化管理之中了,這對于小型風力發電機大規模的進入通信行業提供了難得的機遇。
              
              以前,鑒于小型風力發電機本身在技術方面的不足,移動通信網絡的規模較小,小型風力發電機在通信行業的應用面非常狹窄,僅在遠離電網的無人中繼站和衛星地面站作為太陽能電池的輔助電源有少量使用。如果將小型風力發電機經過針對于通信行業電力應用的特點進行設計和改造,將會在小型風力發電機在通信行業的應用方面發掘出巨大的潛力,同時也將會使通信網絡的覆蓋在廣度與深度上都有大規模的發展。
              
              1.通信基站電源現狀
              
              目前的通信基站的供電情況。
              1)在通信日益發達的今天,隨著通信覆蓋面的擴展,很多通信站遠離常規電網,新建通信站往往要延伸電網或就地發電。電網延伸代價很高,甚至是不可實現的。   
              2)通信站要求有非常穩定可靠的電力供應。  
              3)通信站的容量越來越大。   
              4)國際油價節節攀升、運輸困難,還經常受到氣候等條件的制約。在負荷小的情況下,柴油發電效率非常低,同時,柴油機需要很好的保養。  
              5)用光電作為基站電源電力明顯不足,光電一次性投入高,且冬天的效果非常差。  
              6)很多通訊站位置都具有海拔高和地勢較開闊的特點,往往擁有非常好的風力資源。
              
              2.太陽能發電與風力發電用于通信行業的可行性分析
              
              2.1有利的自然條件   
              1)小型風力發電機不受與風力無關的自然條件的限制比如:白天或是黑夜,陰雨或是晴朗,寒冷與炎熱等。雖然小型風力發電機受天氣與風力地域分布的影響較大,但是小型風力發電機對于太陽能電池和市電有極大的互補性:一般太陽能電池不能工作的陰雨天氣都會伴有大風,同時也是市電電網最容易出故障的時候。
              
              2)建設與投入使用非常靈活快捷。無論什么地域只要風力資源充足(我國探明風能理論儲量為32.26億千瓦,居世界首位,陸上可開發利用為2.53億千瓦,近?衫蔑L能7.5億千瓦。中國的風能資源豐富區主要集中在兩個帶狀地區,一條是“三北”(東北、華北、西北)地區,終年在高空西風帶控制之下,且又是冷空氣侵入我國的必經之地,從新疆到東北,是我國連成一片的最大風能資源帶。面積大、交通方便、地勢較平坦,風速隨高度增加很快,這是歐洲地區沒法比的,年發電等效小時數一般為2700小時,新疆等一些地方可以達到3200小時。另一條是“沿海及其島嶼豐富帶”,其風能功率密度線平行于海岸線。這些地區每年可利用風能的有效小時數約在7000-8000小時;沿海夏秋還有熱帶氣旋的影響,每當臺風登陸可產生一次大風過程,是風機滿負荷發電的一次機會。):“立竿見電”。運行中不受市電電網故障的影響,并且相對太陽能發電來說初期投資要少得多。
              
              2.2切實可行的技術條件和現實條件  
              1)現今的通信與自動化技術在傳輸與控制方面都是非常成熟的技術,F有的通信運營傳輸設備與資源冗余很大,有現成的傳輸通道可以利用,成本幾乎可以不計。
              
              2)“三遙系統”有現成的廠家提供或在現有的基站環境監控系統上擴展功能即可,至于交直流遠程遙控開關與可編程智能控制系統在現有的高頻開關電源的基礎上進行有針對性的改造即可。
              
              3)小型風力發電機的安裝視功率大小可以直接安裝到通信發射塔上,這樣又可以進一步節約成本。
              
              3.技術要求
              
              1)要求所使用的小型風力發電機容量在1-5千瓦左右。具體容量選型應是基站容量的1-1.5倍。在質量方面必須有較高的質量保證,使用壽命應在10年以上,主要部件要保證能夠免維護運行5年以上,而且對于風速的使用范圍要廣,能夠適應高寒、高溫、高濕等惡劣的自然條件!其次必須增加一套簡單有效的遠程監控系統和相應的一組可以進行遠程遙控的電源轉換開關!必須達到遠程遙感、遙測、遙控(三遙)能力,以便可以對基站的各種設備包括小型風力發電機運行情況進行實時監控。在必要的情況下在遠程對市電、太陽能電池、小型風力發電機、蓄電池等設備的供電電源之間做遠程電力切換以及在用電設備之間做交、直流切換,即:將小型風力發電機的電能分別切換到蓄電池、空調、整流柜、UPS等設備,在此基礎上可以使用控制系統完成主要工作。
              
              2)小型風力發電機在現今的通信網絡電源中應該揚長避短,其最佳應用方向首先應該是移動通信網的邊際網站房。因為邊際網站房主要是“微蜂窩”、“直放站”,一方面,這些設備的功率小,如果網絡要完善覆蓋所需要的設備數量很大;另一方面,邊際網站房大多分布在西北、東北、沿海島嶼等邊遠地區的農牧區,以及無市電或市電供應質量很差但風力資源較豐富的山區、海島。這些地區經濟受交通、通信的限制相對落后,對通信的需求很迫切但對通信質量的要求不是很高。隨著小型風力發電機和通信技術的成熟,可以考慮將其應用在風力資源較豐富的城市郊區。
              
              4.供電實現方式
              
              1)小型風力發電機+太陽能發電+兩組蓄電池無市電的組合。白天日照正常時太陽能電池組給設備供電并給電池充電,同時小型風力發電機在有風時帶動空調運行。夜間和陰天有風時小型風力發電機給所有設備供電,風小時僅給設備或電池供電。夜間和陰天并且風較小或無風時間由電池供電。這樣相對于以太陽能為主,蓄電池和柴油發電機組作為備用電源的無人站,對于太陽能電池與蓄電池的冗余容量要求小得多,在投資與維護成本上更小。
              
              2)小型風力發電機+兩組蓄電池無市電的供電組合。主要用于高山頂以微波為傳輸的直放站和微蜂窩。這些地方一般風力資源較豐富,這樣做投資少,建設周期短,見效快。一般這里用戶少,基本無固定用戶,所以對于信號要求不高,完全可以操作。
              
              3)市電+小型風力發電機+兩組蓄電池的供電組合。這是主要應用模式,因為我國疆域遼闊,大部分的山區,農牧區以及海島市電都是小水電站為四類市電,經常晝夜停電,供電無保證,功率小、受季節影響大供電不穩定,大風降雨時故障頻繁,有季節性長時間停電或無市電可用現象。目前這些地方大多數以市電+兩組蓄電池的供電組合模式下電池由于經常反復充放電導致電池使用壽命大大縮短,較長時間停電時用柴油機前去發電浪費了巨大的人力與物力增加了維護成本,這種模式已經不能滿足要求。而增加小型風力發電機不但可以降低維護費用在風資源相對較好的地區使用,可以節省用電費用并且降低基站斷站率。綜合考慮,增加小型風力發電機所需要的成本遠小于維護的費用以及因停電造成網絡中斷的損失!增加小型風力發電機與相應的“三遙系統”后可以在有市電時用小型風力發電機帶動空調或換氣扇運行以達到節電目的,在市電不穩或長時間停電時,視風力大小給設備和電池供電或給兩組蓄電池輪流充電以保障設備的正常運行。
              
              4)在風力資源較豐富的市區,在現有的供電設備基礎上安裝垂直軸小型風力發電機(因為它的噪音。,在風力穩定時獨自為設備供電以節約電能,風力不足時自動切換到電池,將市電作為備用電源。
              
              5.結論
              
              將小型風力發電機用于通信行業可以較小的成本獲得巨大的收益。在降低通信網運營成本的同時可以提高網絡運行質量。將在很大程度上降低通信網對電網的依賴并增強抵抗電力故障的能力,可以使移動邊際網的網絡覆蓋與運營擴展更為深入,并為促進能源結構向綠色、潔凈、環保的方面發展做出了貢獻!
              
              責任編輯:小柯

             

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