太陽能光伏發電方案 為通信供電系統節能

2009年12月，《聯合國氣候變化框架公約》第15次締約方會議在丹麥哥本哈根召開，并發表了《哥本哈根協議》。按照該協議，工業化國家應在2010年1月31日之前向公約秘書處提交經濟層面量化的2020年排放目標，發展中國家應提交在可持續發展的情況下計劃實行的延緩氣候變化舉措。

節能減排是貫徹落實科學發展觀、構建和諧社會的重大舉措，是建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇，是推進經濟結構調整，轉變增長方式的必由之路，是維護中華民族長遠利益的必然要求。我國“十一五”規劃綱要提出了“十一五”期間單位GDP能耗降低20%左右，主要污染物的排放總量減少10%。

通訊系統耗能逐年增加，信息產業已成全球第五大耗能產業，亟待大力推動節能減排。早在兩年前，原信息產業部就宣稱：單就通信行業來講，我國通信行業年耗電超過200億度以上，已經成為一個高耗能行業。重視通信系統節能減排，不但有利于運營商節約成本，更能實現增長方式轉變，提高企業可持續發展能力，同時節能減排也是運營企業所應承擔的社會責任。

自1954年恰賓和皮爾松在貝爾實驗室第一次研制出實用的單晶硅太陽電池開始，經過半個多世紀的發展，晶體硅太陽能光伏組件已經成為成熟的商用化產品。太陽能光伏發電在通訊供電領域的應用也經過了多年探索。由于太陽能光伏發電有不受地域限制的特點，與風能發電等其他“綠色”能源相比，太陽能光伏發電占據了通訊系統節能減排最重要的地位。

中興通訊在太陽能光伏供電應用方面積累了豐富的經驗，在已執行的海外通訊項目中，累計在網運行的太陽能光伏發電總容量超過10兆峰瓦（1兆=106）。2009年6月，中興通訊應邀提供了上海世博會場館移動通信基站的太陽能光伏供電解決方案。本著節能減排最大化，充分利用太陽能資源的原則，特別推薦“最佳利用型”太陽能光伏供電解決方案。

世博會場館移動基站對太陽能供電要求的特點如下。

●需要考慮社會效益，最大化降低全年碳排放量。

●上海地區各月太陽輻照量差別較大。

●熱點通信地區基站功耗較大。

●組件安裝方式需要根據現有建筑條件設計。

●對通信供電可靠性要求特別高。

通信設備功耗如表1所示。

上海地區地理位置為緯度31°13''48"N，平均海拔7m，氣象資料如表2所示。

根據“最佳利用型”太陽能光伏供電解決方案設計原則，按照全年能接收到的最大太陽輻射量設計光伏陣列安裝傾角，最大化利用太陽能資源，減少碳排放量。光伏不足部分能量由市電提供，確保基站供電CAPAX（資本性支出）和OPAX（運營性支出）均最低。按照蓄電池備份供電時間3天設計蓄電池容量，延長蓄電池使用壽命和供電高可靠性。

由此計算得出太陽能方陣最佳傾斜角為30°（朝向正南）。更進一步可繪出不同傾斜角時的日均太陽輻射能如圖1所示。

作者：中興通訊股份有限公司 李方明 來源：通信世界周刊

通過一系列的運算，太陽能光伏組件配置需要40塊175Wp，蓄電池組配置3組800AH膠體電池（GEL）。然后進行太陽能光伏組件容量配置驗證。

由圖2可以看出，“最佳利用型”太陽能光伏供電方案中，太陽能光伏發電量只在太陽輻照量最多的月份恰好滿足負載消耗，而其他月份的發電量均不足以維持負載供電。太陽能光伏發電量不夠負載耗電量的部分，通過供電系統中太陽能充放電控制器的控制，自動由市電補充供給。市電補充供電量只占負載總耗電量的8%，說明此方案最大程度的利用了太陽能光伏發電能力。太陽能光伏發電全年累計為負載供電8488.3kWh。按照單位發電量需要平均碳排放量0.785kg/kWh計算，每年可以減少CO2排放量約6700kg，相當于減少燃燒約4800kg煤。