Sólarorka fyrir fjarskiptaturna: Hagnýt hönnunar- og fjárfestingarleiðbeiningar

Sólarorka fyrir fjarskiptamastra getur stytt keyrslutíma rafstöðva og aukið orkuóháðni, ​​en sólarrafhlöður einar og sér mynda ekki áreiðanlegt fjarskiptaraflkerfi. Hönnunin verður að passa við mælda álag staðarins, verstu sólarorkuauðlindir árstíðar, sjálfnýtingarmarkmið, jafnspennugluggann, rafhlöðumörk og endurheimtarkröfur. Á mörgum stöðum er besta svarið stýrð blendingsorkuframleiðsla frekar en rafstöð án rafstöðvar.

Í fyrstu úttekt á staðnum aðgreini ég það sem hægt er að reikna út frá því sem enn þarf að mæla. Hægt er að skima daglega orku og bráðabirgðastærð sólarorku snemma. Rafgeymisstraumur, hitaeiginleikar, endurheimt við lága sól og lokahönnun verndar þarf enn gögn um staðsetningu og vöruferla. Þessi greinarmunur kemur í veg fyrir að snemma mat breytist hljóðlega í kaupforskrift.

Af hverju sólarorkuver fyrir fjarskipti er frábrugðið venjulegum sólarorkuverum fyrir atvinnuhúsnæði

Þak á atvinnuhúsnæði notar venjulega raforkunetið sem orkubirgðastöð. Rafhlöðustöð utan raforkunetsins býður ekki upp á þann munað. Ef sólarorkumánuðurinn sem hannað er til að gefa frá sér minni orku en búist var við, lækkar hleðsla rafhlöðunnar dag eftir dag þar til álagið er aftengt eða varaaflsgjafinn keyrir.

Fjarskiptaálag hefur einnig sína eigin lögun. Útvarpsstöð getur haft stöðuga grunnþörf, sveiflur vegna umferðar, stutta afltoppa og kæliálag sem fylgir umhverfishita. Örbylgjutengingar, hindrunarljós, eftirlit, aðgangsstýring og skáphitarar bæta við minni álagi sem auðvelt er að missa af. Viðbætur við útvarp geta verið mikilvægari en nokkur prósentustig í umbreytingarnýtni.

Svo er það jafnstraumsviðmótið. Mörg fjarskiptakerfi starfa á nafnspennu -48 V jafnstraumsrútu. Þar sem arkitektúrinn leyfir það, getur sólarorkuver hlaðið rafhlöðuna og þjónað jafnstraumsálagi í gegnum MPPT stjórnanda og jafnstraumskerfi án óþarfa umbreytingar úr jafnstraumi í riðstraum í jafnstraum. Inverter er enn nauðsynlegur fyrir riðstraumsálag, en hann ætti ekki að vera bætt við af vana.

Veldu rekstrararkitektúr áður en stærð íhluta er ákvörðuð

Flokkun staðar kemur fyrst. Gæði raforkukerfisins, aðgangur að eldsneyti, tiltækt land, sólarorkuauðlindir og afleiðingar rafmagnsleysis ákvarða hvaða byggingarlist á skilið ítarlega líkanagerð.

Eingöngu sólarorkuframleiðsla getur litið aðlaðandi út í töflureikni því hún eyðir eldsneyti. Hins vegar getur hófleg varaaflstöð verið ódýrari en að setja upp nægilega sólarorku og rafhlöðugetu til að standa straum af sjaldgæfum veðurtilvikum sem standa yfir í marga daga. Aftur á móti getur of stór rafstöð sem gengur létt í langan tíma sóað eldsneyti og orðið fyrir forkomnum viðhaldsvandamálum. Ég mæli ekki með að fjarlægja loka varaaflstöðina fyrr en klukkustundarlíkan hefur lifað af lágsólarorkutilvikin og rekstraraðilinn hefur sætt sig við eftirstandandi áhættu á bilun.

Byrjaðu með mældum álagi og veðri á hönnunartímabilinu

Að lágmarki skal safna upplýsingum um staðsetningarhnit, klukkustundar- eða 15 mínútna álag, hámarksþörf, jafnstraums- og riðstraumstengi, sögu rafmagnsleysis, skrár yfir rafstöðvar, hitastig í skáp, tiltækt sólarorkusvæði og fyrirhugaða stækkun netsins. Þrjár skrár eru sérstaklega afhjúpandi: álagsferill, keyrslustundir rafstöðvar og saga afhents eldsneytis. Þegar þær segja mismunandi sögur skal líta á orkugrunnlínuna sem bráðabirgða og kanna ástæðuna áður en stærð búnaðar er ákvörðuð.

Ef gögn um bil eru ekki tiltæk, þá skal búa til áætlun eftir undirkerfum í stað þess að margfalda hverja einkunn á nafnplötunni með 24 klukkustundum. Merktu hverja áætlun sem mæld, reiknuð eða áætluð. Þessi litla agi gerir næstu endurskoðun mun auðveldari.

Dagleg orka er notuð til að meta sólarorku og afkastagetu rafhlöðunnar. Hámarksafl er athugað sérstaklega þar sem það ákvarðar stýringu, jafnriðla, invertera, snúru, straumbreyti og verndargildi. Hvort tveggja skiptir máli: staður með lágt daglegt meðaltal getur samt framleitt mikinn skammtímastraum.

Útreikningur á sólarljósskimun

E_source er sú orka sem verður að vera veitt við valin kerfismörk. PSH_design er gildið fyrir sólarhámarksstund fyrir viðkomandi mánuð með lága sól, ekki bara ársmeðaltalið. K_PV tekur tillit til taps á sólarorkuhliðinni eins og hitastigs, óhreininda, misræmis, raflagna, afkösts MPPT og skugga.

Haldið tapmörkunum sýnilegum. Tap í leiðréttingar- og dreifingareiningum eiga heima í aflrásinni niðurstreymis; hitastig og óhreinindi einingar eiga heima á sólarorkuhliðinni. Ef hvort tveggja er falið innan eins óljóss „öryggisþáttar“ gætu þau verið talin tvisvar eða alveg gleymd.

Útreikningur á rafhlöðuskimun

E_autonomy er sú orkuálag sem þarf á meðan valdar orkugjafar eru ekki tiltækir. DoD er leyfilegt dýpi útblásturs, η_path er skilvirkni rafhlöðunnar miðað við álag, F_EOL er sú afkastageta sem þarf að viðhalda við lok líftíma, og F_temp táknar nýtanlega afkastagetu við hönnunarhitastig. Ekki nota þátt aftur ef hann er þegar innifalinn í uppgefinni nýtanlegri orku vörunnar.

Dæmi um virkt skimunarferli

Ímyndaðu þér að afskekktur staður sé með að meðaltali 1.5 kW afl. Afhent álag er 36 kWh á dag. Segjum að orkunýtnin niðurstreymis sé 88% og skipulagsfrádrátturinn sé 10%; þá er orkumarkmiðið á upptökumegin um 45 kWh á dag. Með 4.0 hönnunar sólarhámarksstundum og PV-lækkunarstuðli upp á 0.78 er upphafsorkuframleiðslan um 14.4 kWp.

Gerum nú ráð fyrir að rafhlaðan þurfi að bera 1.5 kW álag í 12 klukkustundir. Það eru 18 kWh afhentar. Við 80% leyfilega útskriftardýpt, 94% leiðnýtni og 80% endingartíma, er upphafleg krafa samkvæmt nafnplötu um 29.9 kWh fyrir mátunarbreytingar og hitaleiðréttingu. 24 klukkustunda sjálfvirkniþörf myndi um það bil tvöfalda þá tölu.

Þessar tölur eru ekki tilvitnun. Þær lýsa einni röð forsendna, sem allar eru sýnilegar í töflunni. Lokahönnun verður að líkja eftir klukkustundarhleðslustöðu rafhlöðunnar, samfelldum slæmum veðurdögum, hitastigi, álagsvexti og bilunum. Hún verður einnig að námunda niður í samhæfar rafhlöðueiningar og staðfesta straum við lágmarks rekstrarspennu.

Bati er ávísunin sem fólk gleymir

Eftir bilun eða lágt sólarljós heldur fjarskiptaálagið áfram á meðan rafhlaðan hleðst. Í dæminu þarf um það bil 3.3 kW til hleðslu til að endurheimta 18 kWh innan sex klukkustunda við 92% skilvirkni hleðsluleiðar. Bætið við áframhaldandi 1.5 kW álaginu á staðnum og tiltæk uppspretta verður að skila að minnsta kosti 4.8 kW áður en önnur tap og hleðslurými koma upp.

Rafhlaða getur því verið nógu stór til að vera sjálfvirk en með of litla afkastagetu sólarorku eða jafnriðils til að ná sér fyrir næsta atburð. Hleðsluástandshermun ætti að sýna bæði lægstu varasjóðinn og þann tíma sem þarf til að endurheimta hann.

Ákvarðanir um íhluti sem hafa áhrif á áreiðanleika á vettvangi

Staðsetning og uppbygging sólarljósa

Að festa einingar beint á turn getur sparað pláss á jörðu niðri, en hæð turnsins bætir ekki sjálfkrafa sólarorkuframleiðslu. Loftnet, stálvirki, kaplar og gróður í nágrenninu geta varpað flóknum skugga. Aukið vindsvæði, álag á burðarvirki, erfið þrif og aðgengi að vinnu í hæð getur vegið þyngra en plásssparnaðurinn. Ef tæknimaður getur ekki hreinsað eða skipt um einingu á öruggan hátt, þá er fræðilegur afköst hennar ekki mjög gagnleg. Jarðtengdar raðgerðir eru oft auðveldari í átt að, skoða og stækka, að því tilskildu að svæðið hafi öruggt, óskuggað land.

Athugið vind, snjó, tæringu, ástand jarðvegs eða undirstöðu og spennu strengsins við kulda. Gróðurvarna á heima í viðhaldsáætluninni; röð af spjöldum sem eru tær við gangsetningu er hægt að skyggja ári síðar.

Rafhlaða og BMS

Litíumjárnfosfat er almennt notað fyrir geymslu í fjarskiptum vegna endingartíma þess og hitauppstreymiseiginleika, en efnafræðin tryggir ekki gott kerfi. Farið yfir nýtanlega orku, samfelldan og hámarksstraum, hleðslumörk við lágt hitastig, minnkun á hleðslu við hátt hitastig, BMS vörn, jafnvægisstillingu fyrir frumur eða einingar, varaafl fyrir samskipti og ábyrgðarskilyrði.

Samhliða rafhlöður ættu að hafa viðurkennda straumskiptingarstefnu, samhæfan vélbúnað og einstaka greinarvörn. Fyrir tengingu verður að stjórna mismun á hleðslustöðu til að forðast innstreymi eða hringrásarstraum.

Jafnstraumsleið og blendingsstýring

Stýringarkerfið ákveður hvenær sólarorkuver þjónar álaginu, hleður rafhlöðuna, ræsir rafstöðina eða notar raforkunetið. Forgangsröðun hennar ætti að endurspegla þjónustustefnuna frekar en almennar sjálfgefnar stillingar frá verksmiðju. Mikilvægur varasjóður gæti þurft að vera verndaður fyrir reglubundnum eldsneytissparnaðarhringrásum. Á sama hátt ættu ræsingar- og stöðvunarþröskuldar rafstöðvarinnar að koma í veg fyrir hraðar hringrásir og leyfa skilvirka hleðslublokkun.

Staðfestið að allt spennusvið rafhlöðunnar sé borið saman við nafnspennu á fjarskiptabúnaði, -48 V, stillipunkta jafnstraums og lágspennuaftengingu. Fyrir blandaðar AC og DC staðsetningar skal kortleggja hvert umbreytingarstig og skilvirkni þess.

Skápur og umhverfisvernd

Útihús þarf meira en aðeins IP-vottun. Sólarorku, rakaþétting, salt, ryk, skordýr, kapalinntök, frárennsli og innri hiti geta allt haft áhrif á langtímaáreiðanleika. Hitaskynjarar ættu að endurspegla rafhlöðueiningarnar og heita íhluti, ekki aðeins loftið nálægt inntaki.

Hitun, loftræsting og kæling neyta orku, svo það er mikilvægt að hafa þau með í álagslíkaninu. Á heitum stöðum getur skápur sem verndar endingu rafhlöðunnar einnig aukið daglega orkuþörf. Á köldum stöðum gæti verið nauðsynlegt að stýra hitun áður en hleðsla er leyfð.

Eftirlit sem leiðir til aðgerða

Gagnleg fjartengd gögn eru meðal annars orkugjafar, álag á staðnum, hleðslustaða rafhlöðu, dreifing frumna eða eininga, hitastig, ræsingar rafstöðvar, eldsneytisstig, verndaraðstæður og samskiptaástand. Mælaborð sem sýnir 100% hleðslustöðu er ekki sönnun þess að rafhlaðan geti afhent tilgreinda orku. Afkastagetuprófanir, atburðasaga og þróunargögn eru sannfærandi. Stilltu eignarhald viðvörunar og svörunartíma fyrir afhendingu og vertu viss um að staðbundinn stjórnandi haldi öruggum rekstri þegar skýja- eða bakhleðslutenging er ekki tiltæk.

Til að fá frekari verkefnaáætlunarefni sem beinist sérstaklega að fjarskiptastöðum geta kaupendur og verkfræðiteymi leitað til þessara auðlinda um sólarorkukerfi fyrir fjarskipti sem aukaupplýsingar þegar þeir undirbúa spurningar sínar um staðsetninguna.

Berðu saman heildarkostnað líftíma, ekki bara spjöld samanborið við dísilolíu

Sunlight hefur engan eldsneytisreikning, en sólarorkukerfi hefur samt sem áður fjármagns-, þjónustu- og endurnýjunarkostnað. Til samanburðar á dísilolíu skal nota verð á eldsneyti sem afhent er við turninn, ekki verð á dælu á landsvísu. Ástand vegar, fjarlægð, öryggi og stærð hverrar afhendingar geta breytt fjöldanum verulega. Sanngjörn samanburður er afsláttur af kostnaði við að afhenda nauðsynlega framboð á verkefnistímabilinu.

Keyrið að minnsta kosti þrjú dæmi: núverandi rekstrarlíkan, sólarorku-blendingshönnun og hönnun með meiri endurnýjanleika. Prófið eldsneytisverð, rafhlöðuskiptingarár, umferðarvöxt, sólarorkuframleiðslu og fjármögnunarforsendur. Ég kýs frekar að sýna forsendurnar við hliðina á niðurstöðunni; ein endurgreiðslutala hylur of mikið.

Rekstrar-, öryggis- og samfélagssjónarmið

Fjarstýring dregur úr óþarfa ferðalögum en fjarlægir ekki viðhald. Gangsetning ætti að staðfesta pólun, vörn, tog, viðvörunarkortlagningu, stöðu stjórnanda, ræsingu rafstöðvar, endurheimt rafhlöðu og raunverulegt orkuflæði. Að því loknu skal greina gögnin í stað þess að bíða eftir lágspennuviðvörun. Fyrstu vikurnar eru þess virði að fylgjast vel með því að þær leiða í ljós röng stillingargildi, óvænta skugga og álag sem vantaði í mælingunni.

Þjófnaður og innbrot verðskulda athygli á hönnun. Spjöld, rafhlöður, eldsneyti og kopar geta allt laðað að þjófnað. Girðingar, innbrotsgreining, faldar festingar, merkingar eigna, stýrðan aðgang og skynsamlega staðsetningu búnaðar ættu að vera í huga saman. Öryggisráðstafanir verða samt sem áður að gera kleift að viðhalda öruggu og einangra búnað í neyðartilvikum.

Fjarskiptaverkefni í orkumálum leggja einnig undir sig land og breyta vinnuvenjum á staðnum. Snemmbúin umræða við landeigendur og samfélög getur leyst vandamál varðandi aðgengi, gróður, glampa, hávaða og öryggi. Þar sem það er mögulegt skal þjálfa tæknimenn á staðnum og skilgreina varahlutaþjónustu á staðnum. Verkefni sem dregur úr dísilolíusendingum en skilur ekkert viðhaldshæft kerfi eftir hefur aðeins leyst helming vandans.

Þegar sólarkerfi fyrir fjarskipti er kannski ekki rétta fyrsta skrefið

Sólarorka er ekki sjálfkrafa besta fjárfestingin í öllum turnum. Endurskoðaðu byggingarlistina þegar svæðið er í mikilli skugga allt árið um kring, ekkert öruggt rými er til staðar, leigusamningur er stuttur, álagsvöxtur er óviss eða mjög áreiðanlegt og lágkostnaðarríkt net með litlum útsetningu fyrir rafmagnsleysi. Öfgakennd sólarorkutímabil geta einnig gert rafstöð, viðbyggingu við netið eða vind- og sólarorkublöndu skynsamlegri en mjög stórar sólarorku- og rafhlöðubirgðir.

Stundum ætti fyrsta fjárfestingin að vera hagkvæmni: gera við kælistýringar, fjarlægja úreltan búnað, leiðrétta jafnstraumstap eða sameina álag. Fyrir hverja samfellda 100 W sem fjarlægð er sparast 2.4 kWh á dag og dregur úr bæði sólarorku- og rafhlöðuþörf.

Spurningar til að setja fram í beiðni um tilboð í sólarorku fjarskipta

• Hvaða mælda álagsferil, hámarksafl og framtíðarvaxtartilvik var notað?
• Hvaða sólargagnasafn, hönnunarmánuður og veðurár styðja stærð sólarorkuversins?
• Hvaða tap og framlegð eru innifalin og hvar liggja mörk þeirra?
• Hversu mikil orka nær rafhlöðunni til álagsins í upphafi og lok líftíma hennar?
• Hvað gerist á samfelldum dögum með slæmu sólskini?
• Hversu langan tíma tekur endurheimt meðan lifandi álagið heldur áfram að virka?
• Hvaða álag helst á jafnstraumi og hvar er AC umbreyting nauðsynleg?
• Hvernig er farið að ræsingu, stöðvun, álagningu og bilun rafstöðvar?
• Hver eru hitastigs- og straummörk rafhlöðunnar?
• Hvernig er brugðist við skugga, vindi, tæringu, ryki, rakaþéttingu og þjófnaði?
• Hvaða viðvörunarkerfi eru tiltæk á staðnum og í fjarvinnu, og hver bregst við?
• Hvaða viðurkenningarprófanir í verksmiðju og á staðnum sýna fram á hverja rekstrarham?
• Hvaða varahlutir, stuðningur við vélbúnað og þjónusta á vettvangi er í boði?
• Hver sér um skiptingu rafhlöðu, flutning og meðhöndlun þegar þær eru úr sér gengnar?

Hvernig Huijue nálgast orkunotkun fjarskiptasvæða

Huijue þróar samþættar fjarskiptalausnir sem sameina framboð, dreifingu, afritun, vernd og eftirlit með rekstrarkröfum staðarins. Eftir því um hvaða verkefni er að ræða getur arkitektúrinn falið í sér sólarorkuframleiðslu, MPPT-stýringu, geymslu á litíumrafhlöðum, nafnvirði -48 V jafnstraums, inntak frá raforkukerfi eða rafstöð, umhverfisstýringu og fjarstýrða orkustjórnun.

Tillagan ætti að byrja með sönnunargögnum, ekki fyrirfram ákveðinni stærð kassa. Gagnlegar upplýsingar eru hnit, álagssnið, sjálfstýringarmarkmið, spennugluggi, saga raforkukerfis og rafstöðvar, loftslagsmörk, tiltækt sólarsvæði, samskiptareglur og væntanleg stækkun. Þaðan getur verkfræðiteymið borið saman arkitektúr og greint hvaða forsendur þarfnast staðfestingar á vettvangi.

Algengar spurningar

Getur fjarskiptaturn gengið eingöngu fyrir sólarorku?

Já, þar sem sólarorkuauðlind, óskuggað svæði, geymslugeta og álag eru samhæfð. Tímaröðarlíkan ætti samt að prófa lágsólartímabilið og nauðsynlega endurheimt. Mikilvægir staðir geta haft rafstöð eða aðra varaaflsgjafa fyrir sjaldgæfa atburði.

Hversu margar sólarplötur þarf farsímaturn?

Það er engin áreiðanleg lausn eingöngu út frá gerð mastursins. Fjöldi spjalda fer eftir daglegri álagi, afkastagetu spjalda, sólarljósi í hönnunarmánuði, hitastigi, skugga, kerfistapi, stefnu og vaxtarmörkum. Byrjaðu með kWh á dag, ekki almennri reglu um spjöld á mastur.

Þarf sólarorkuknúin fjarskiptastöð alltaf inverter?

Nei. Margar fjarskiptatengdar álagseiningar nota -48 V jafnstraum og er hægt að knýja þær með viðeigandi jafnstraumsarkitektúr. Fyrir riðstraumsálag er nauðsynlegur inverter. Að fjarlægja óþarfa umbreytingarstig getur dregið úr tapi og einfaldað aflgjafaleiðina.

Hversu mikil sjálfsafköst rafhlöðunnar eru viðeigandi?

Rekstraraðili ætti að skilgreina sjálfræði út frá þjónustumarkmiði, veðri, áreiðanleika orkugjafa og viðbragðstíma. Staðsetning með stuðningi raforkukerfisins gæti þurft klukkustundir, en afskekkt staður utan raforkukerfisins gæti þurft mun lengri tíma. Lengri sjálfræði eykur kostnað, fótspor og endurheimtarkröfur.

Er hægt að setja upp sólarplötur á fjarskiptaturninn?

Þær geta verið gerðar í sumum verkfræðilegum stillingum, en meta þarf uppbyggingu, vindálag, skugga, leiðslur kapla, útvarpsumhverfi og aðgengi að viðhaldi. Jarðfesting er oft einfaldari þegar öruggt land er til staðar.