德国新型自供给移动通讯基站

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1、德国新型自供给移动通讯基站　　基于我国目前通讯行业数量庞大的移动通信基站的巨大能源消耗，本文通过介绍德国一种新型自供给移动通讯基站工作原理与工作方式，包括系统各个组成部分的连接方式，供能系统中的控制部分和控制策略，以及相关的数据分析来提供一种新的移动通讯基站的能源解决方案的方向。　　【关键词】移动通讯基站自供给太阳能光伏发电风力发电燃料电池　　1引言　　随着我国的科技信息技术的不断发展，全国信息化布局的不断深入，我国的通信行业已经逐步发展成我国经济中的重要产业，在全国经济比重里也占据着一定的部分，与此同时，给人们的工作

2、、生活及沟通交流方式带来了极大的便利，通过互联网的普及，对各个领域也都有了不小的改变。同时，通信行业的通讯网络系统不断地在扩张，移动通讯基站的数目与日俱增，使得通讯行业的能耗以成倍的速度增长，使得通讯行业能源消耗的成本非常庞大，而通讯行业的能耗主要为电耗、油耗与耗材，其中电耗为主要能耗，其中通讯网络用电占主要部分。而无线网络能源损耗约占通讯网络电能损耗的77%。随着移动通讯用户的增长，通讯网络中的网络节点能耗也相应地增大，基站耗电成为影响运营成本的重要因素之一。如何减少通讯行业对传统电能的依赖与消耗，如何在降低通讯行业

3、的运营成本的同时使得通讯行业的行为更为环保。我们这里通过分析德国通讯业E-Plus的一个新型自供给移动通讯基站的运行来尝试寻找一个解决方案。　　E-plus是一个德国移动通讯供应商，在德国拥有着大约2千5百万个用户（截止到2014年3月份的数据），是德国第三大移动通讯供应商。在此之前，E-Plus的移动通讯基站都是通过电网供能来运行，每年都有很大的电能需求，其中86%的电能是运行无线电网络消耗的，在一个成熟的移动通讯市场中，企业的10%-15%的成本源自于网络的能源供应。而E-Plus公司，作为德国处于领导地位的移动通

4、讯供应商，一直立志于建立环保的网络系统，以减少他们公司对周围环境的影响，因此他们需要发展一种有助于改变通讯网络功能模式的清洁能源项目。除此之外，还有一些移动通讯基站是建立在人烟稀少，离市区比较远的地方。这样移动通讯基站的与电网连接的线路成本以及每年的维修成本都非常的高。因此E-Plus通过与诺基亚网络公司进行合作研发，建立了一种新型的移动通讯基站模式，他们希望这种移动通讯基站的能源供应不依靠通过与电网的连接，而是在基站现场通过新能源的组合方式进行自供给，这样一方面移动通信基站使用清洁能源，不使用电网的能源，相当于减少了

5、当地CO2的排放，降低了他们公司对周??环境的影响，另一方面，不需要远距离输电线路，降低了项目成本，通过一套远程监控以及故障检测系统来降低这种偏远地区的移动通讯基站的维修成本。　　在2011年4月份开始，由E-plus和诺基亚西门子网络公司（NSN）合作的新型自供给移动通讯基站的试点项目在德国的菲尔斯莫尔德（Versmold）西北部开始运行。这个移动通许基站的供能系统由光伏设备、风力发电设备、燃料电池设备和蓄电池设备等绿色能源组成。而整个供能系统的核心是由诺基亚西门子网络公司研制的绿色能源控制中心（GreenEnerg

6、yController），它对以上4种能源的的使用进行调控，除此之外，工作人员还可以在总控制中心通过远程通讯，对GEC进行远距离的监控。　　2系统组成及工作原理　　Versmold的移动通讯基站的供能系统通过对太阳能、风能、氢能的利用，减少传统系统耗能所排放的CO2，降低了其对环境的影响，其组成结构图如图1所示。　　以下介绍一下供能系统的各个组成部分：　　2.1光伏发电设备　　本系统的光伏发电设备是由45块光伏模块组成，平铺的面积达到57.5平方米。每一个模块的峰值功率是195w，以图2的方式进行连接，之后通过DC/D

7、C转换电路连接到直流母线，太阳能转化效率为15.3%。为了提高光伏模块的发电效率，在光伏板的整体框架上设置了一台两轴的太阳跟踪装置，使得光伏板可以根据太阳的运动轨迹来进行自动的调整，从而相对于静态的光伏模块而言，它具有更高的效率。除此之外，由于Versmold的冬季会有大雪，当大雪覆盖住光伏板时，可以通过太阳跟踪装置的震动调整自动清除光伏板上覆盖的雪。　　2.2风力发电设备　　风力发电设备的风能是通过在桅杆顶部的垂直轴风力涡轮机来获取发电，如图3。这个风力涡轮机的额定功率是10kW，联动的电动机产生的交流电通过AC/D

8、C整流器连接到直流母线。当在周围风速达到12m/s以上时，它的启动速度只有2.5m/s，这个启动速度对于这种尺寸大小的涡轮机而言是非常低的。因此经过测试，此时距涡轮机20米外的地方的噪声只有60分贝，对周围的噪音污染也是非常低的。这主要归功于NSN的一个设计，通过将转子叶片与智能风向仪连接在一起，使得叶片每次都可以根据实时风向进行