Якое абсталяванне неабходна для будаўніцтва фотаэлектрычнай камунікацыйнай пляцоўкі? Кіраўніцтва па будаўніцтве фотаэлектрычных камунікацыйных пляцовак

Фотаэлектрычная пляцоўка сувязі — гэта інавацыйная форма інфраструктуры, якая спалучае тэхналогію вытворчасці фотаэлектрычнай энергіі з будаўніцтвам базавых станцый сувязі. Яна забяспечвае стабільнае і надзейнае электразабеспячэнне камунікацыйнага абсталявання ў раёнах са слабым пакрыццём сеткі, такіх як аддаленыя рэгіёны, горныя раёны і астравы. У гэтым артыкуле будзе прадстаўлены падрабязны агляд асноўнага і дапаможнага абсталявання, неабходнага для будаўніцтва фотаэлектрычных пляцовак сувязі, а таксама ключавыя меркаванні па канфігурацыі, якія прапануюць практычныя рэкамендацыі для спецыялістаў галіны.

I. Асноўнае абсталяванне для вытворчасці энергіі

1. Фотаэлектрычныя модулі (сонечныя панэлі)

Фотаэлектрычныя модулі — гэта «сэрца» ўсёй сістэмы, якое адказвае за пераўтварэнне сонечнай энергіі ў пастаянны ток (DC). У камунікацыйных вузлах звычайна выкарыстоўваюцца монакрышталічныя або полікрышталічныя крэмніевыя сонечныя панэлі, магутнасць якіх звычайна вагаецца ад 200 да 400 Вт. Колькасць і магутнасць фотаэлектрычных модуляў павінны быць адпаведна сфармуляваны ў залежнасці ад спажыванай магутнасці камунікацыйнага абсталявання і мясцовых умоў сонечнага асвятлення. Рэкамендуецца выбіраць фірмовыя прадукты з высокай эфектыўнасцю пераўтварэння і высокай устойлівасцю да надвор'я, а таксама пакідаць запас магутнасці 15–20%.

2. Фотаэлектрычныя інвертары

Інвертары пераўтвараюць пастаянны ток, які выпрацоўваецца фотаэлектрычнымі модулямі, у пераменны ток для выкарыстання камунікацыйным абсталяваннем. Для аб'ектаў сувязі рэкамендуюцца чыста сінусоідныя інвертары, бо яны ствараюць чыстую выходную форму сігналу, якая абараняе адчувальнае камунікацыйнае абсталяванне. Што тычыцца выбару магутнасці, намінальная магутнасць інвертара павінна быць у 1.5-2 разы большай за агульную спажываную магутнасць камунікацыйнага абсталявання, каб забяспечыць стабільную працу нават падчас пікавых нагрузак.

3. Банк батарэі

Акумулятарная батарэя служыць «рэзервуарам энергіі» для фотаэлектрычных камунікацыйных станцый, забяспечваючы энергіяй камунікацыйнае абсталяванне ўначы, у пахмурнае ці дажджлівае надвор'е. Тры распаўсюджаныя тыпы - гэта свінцова-кіслотныя акумулятары, гелевыя акумулятары і літый-іённыя акумулятары. Свінцова-кіслотныя акумулятары каштуюць танней, але маюць меншы тэрмін службы; гелевыя акумулятары не патрабуюць асаблівага абслугоўвання і падыходзяць для беспілотных станцый; хоць літый-іённыя акумулятары даражэйшыя, яны маюць працяглы тэрмін службы і высокую шчыльнасць энергіі, што робіць іх пераважным выбарам для аб'ектаў высокага класа. Ёмістасць акумулятара павінна разлічвацца зыходзячы з мясцовай максімальнай колькасці запар дажджлівых дзён і сярэднясутачнага спажывання энергіі камунікацыйным абсталяваннем.

II. Абсталяванне для размеркавання і кіравання электраэнергіяй

1. Кантролер фотаэлектрычных сістэм

Кантролер фотаэлектрычных элементаў служыць «мозгам» сістэмы вытворчасці фотаэлектрычнай энергіі. Ён кіруе працэсам зарадкі ад фотаэлектрычных модуляў да акумулятараў, прадухіляе перазарадку і празмерную разрадку, а таксама падаўжае тэрмін службы акумулятараў. Для аб'ектаў сувязі рэкамендуецца выбіраць кантролер MPPT (Maximum Power Point Tracking), які можа палепшыць эфектыўнасць вытворчасці энергіі на 15–30% у параўнанні з ШІМ-кантролерамі. Намінальны ток кантролера павінен быць большым чым у 1.25 раза большым за ток кароткага замыкання фотаэлектрычных модуляў.

2. Шафа размеркавання харчавання

Размеркавальная шафа выкарыстоўваецца для цэнтралізаванага кіравання і размеркавання электрычнай энергіі і ўключае ў сябе ахоўныя кампаненты, такія як аўтаматычныя выключальнікі, засцерагальнікі і сеткавыя фільтры. Размеркавальная шафа на камунікацыйным пункце павінна мець некалькі функцый абароны, у тым ліку абарону ад маланкі, перагрузкі і кароткага замыкання, каб забяспечыць бяспеку электразабеспячэння. Шафа павінна мець клас абароны IP65, каб вытрымліваць суровыя ўмовы вонкавага асяроддзя.

3. Сістэма маніторынгу

Сістэма дыстанцыйнага маніторынгу служыць «вачыма» пляцоўкі сувязі фотаэлектрычных сістэм, здольнай кантраляваць у рэжыме рэальнага часу ключавыя параметры, такія як выпрацоўка энергіі фотаэлектрычнымі модулямі, узровень зарада акумулятара, стан інвертара і тэмпература навакольнага асяроддзя. Дадзеныя перадаюцца ў цэнтр маніторынгу праз сеткі 4G/5G або спадарожнікавую сувязь, што дазваляе працаваць без нагляду і атрымліваць папярэджанні аб няспраўнасцей. Сістэма маніторынгу павінна ўключаць такія функцыі, як захоўванне гістарычных дадзеных, апавяшчэнні аб трывозе і дыстанцыйнае кіраванне.

III. Канструкцыя і мантажнае абсталяванне

1. Сістэмы мантажу фотаэлектрычных элементаў

Сістэмы мацавання фотаэлектрычных модуляў выкарыстоўваюцца для мацавання і падтрымкі фотаэлектрычных модуляў; адпаведны тып неабходна выбіраць у залежнасці ад тапаграфічных умоў месца ўстаноўкі. Для наземных установак можна выкарыстоўваць бетонныя падмуркі або шрубавыя палі; для ўстаноўкі на даху патрабуецца ўлічваць грузападымальнасць і гідраізаляцыю; для ўстаноўкі на схіле патрабуюцца сістэмы мацавання з рэгуляваным вуглом. Мацавальныя матэрыялы павінны быць зроблены з ацынкаванай сталі або алюмініевага сплаву, якія забяспечваюць выдатную каразійную ўстойлівасць.

2. Шафы і стэлажы

Камунікацыйнае абсталяванне павінна быць усталявана ў шафах з высокім узроўнем абароны. Шафы звычайна маюць узровень абароны IP55 або IP65, што забяспечвае пыланепранікальнасць, воданепранікальнасць і ўстойлівасць да карозіі. Унутраная прастора шаф патрабуе рацыянальнай планіроўкі з дастатковай прасторай для адводу цяпла і павінна быць абсталявана сістэмай кантролю тэмпературы (вентылятары або кандыцыянер), каб забяспечыць працу абсталявання пры адпаведнай тэмпературы.

3. Кабелі і раздымы

Фотаэлектрычныя сістэмы патрабуюць выкарыстання спецыялізаваных фотаэлектрычных кабеляў з устойлівасцю да ультрафіялетавага выпраменьвання, высокіх і нізкіх тэмператур. Кабелі сілкавання для камунікацыйнага абсталявання павінны быць экранаванымі, каб мінімізаваць электрамагнітныя перашкоды. Усе раздымы павінны быць воданепранікальнымі і пыланепранікальнымі; рэкамендуюцца прамысловыя вырабы, такія як раздымы MC4.

IV. Абсталяванне бяспекі і дапаможнае абсталяванне

1. Сістэма маланкааховы

Паколькі пляцоўкі для сувязі з фотаэлектрычнымі элементамі звычайна размяшчаюцца на адкрытых прасторах, маланкаабарона мае асаблівае значэнне. Неабходна ўсталяваць маланкаадводы і прылады абароны ад перанапружання (SPD), а таксама наладзіць належную сістэму зазямлення. Супраціўленне зазямлення павінна быць менш за 10 Ом, каб забяспечыць бяспечнае рассейванне току падчас удару маланкі.

2. Абсталяванне пажарнай бяспекі

Унутраныя памяшканні шаф павінны быць абсталяваны аўтаматычнымі сістэмамі пажаратушэння (напрыклад, сістэмамі з гептафторпрапанам), а на месцы павінна быць размешчана пажаратушальнае абсталяванне, такое як парашковыя вогнетушыцелі. Сістэма маніторынгу павінна ўключаць функцыі сігналізацыі дыму і тэмпературы.

3. Абсталяванне для маніторынгу навакольнага асяроддзя

Усталюйце абсталяванне для маніторынгу навакольнага асяроддзя, такое як датчыкі тэмпературы і вільготнасці, а таксама датчыкі хуткасці і напрамку ветру, каб забяспечыць падтрымку дадзеных аб навакольным асяроддзі для працы сістэмы. Пры экстрэмальных умовах надвор'я сістэма можа аўтаматычна карэктаваць сваю стратэгію працы для забеспячэння бяспекі абсталявання.

V. Ключавыя моманты і рэкамендацыі па канфігурацыі

1. Прынцып супастаўлення магутнасцей

Магутнасць фотаэлектрычных модуляў, ёмістасць акумулятара і магутнасць інвертара павінны быць разумна супастаўленыя. Як правіла, канфігурацыя адпавядае суадносінам «магутнасць фотаэлектрычнага модуля : ёмістасць акумулятара : магутнасць інвертара = 1:1.2:1.5», хоць канкрэтныя карэкціроўкі павінны быць зроблены ў залежнасці ад мясцовых умоў сонечнага асвятлення і спажывання энергіі камунікацыйным абсталяваннем.

2. Дызайн з рэзерваваннем

Улічваючы такія фактары, як старэнне абсталявання і зніжэнне эфектыўнасці, рэкамендуецца рэзерваваць рэзерваванне ёмістасці ў памеры 20–30% пры праектаванні сістэмы. Для крытычна важнага абсталявання, такога як кантролеры і інвертары, рэкамендуецца канфігурацыя рэзервавання N+1.

3. Зручнасць абслугоўвання

Размяшчэнне абсталявання павінна быць зручным для тэхнічнага абслугоўвання і рамонту, з дастатковай колькасцю месца для эксплуатацыі. Акумулятарныя батарэі павінны быць устаноўлены ў добра вентыляваных месцах для лёгкай замены. Сістэма маніторынгу павінна прадастаўляць падрабязную інфармацыю аб стане абсталявання для палягчэння дыягностыкі няспраўнасцей.

4. Аналіз выдаткаў і выгод

Пры выбары абсталявання неабходна ўсебакова ўлічваць такія фактары, як першапачатковыя інвестыцыі, выдаткі на эксплуатацыю і абслугоўванне, а таксама тэрмін службы. Нягледзячы на ​​тое, што абсталяванне высокага класа патрабуе большых першапачатковых інвестыцый, яно можа знізіць агульны кошт валодання (TCO) у доўгатэрміновай перспектыве.

Будаўніцтва фотаэлектрычных камунікацыйных пляцовак — гэта сістэматычны інжынерны праект, які патрабуе выбару адпаведных канфігурацый абсталявання ў залежнасці ад канкрэтных сцэнарыяў прымянення. Рэкамендуецца правесці падрабязныя абследаванні пляцоўкі і аналіз нагрузкі перад рэалізацыяй праекта, каб распрацаваць навукова абгрунтаваны план будаўніцтва. Акрамя таго, павінна быць створана комплексная сістэма кіравання эксплуатацыяй і абслугоўваннем з рэгулярнымі праверкамі і тэхнічным абслугоўваннем абсталявання, каб забяспечыць доўгатэрміновую стабільную працу камунікацыйных пляцовак. З пастаянным развіццём фотаэлектрычных тэхналогій і пастаянным зніжэннем выдаткаў, фотаэлектрычныя камунікацыйныя пляцоўкі будуць адыгрываць усё больш важную ролю ў розных галінах, забяспечваючы надзейнае пакрыццё сувяззю для аддаленых раёнаў.