Emerson Network Power представила анализ гибридных источников энергии для базовых станций телекоммуникационных сетей

Существуют различные возможности модернизации: от более подходящей конфигурации и подбора параметров гибридных систем до внедрения интеллектуальных гибридных технологий, которые повышают эффективность гибридных решений и позволяют повысить ценность предоставляемых услуг.

«Рынок гибридных решений активно развивается, и в разных странах развитие идет в разных направлениях. Поставщикам услуг нужны разные сочетания капитальных затрат и эксплуатационных расходов, а также технологических возможностей, необходимых на том или ином рынке, - говорит Уэйк Норрис (Wake Norris), директор, ответственный за продукты и решения в области энергетических систем компании Emerson Network Power. - Новое поколение интеллектуальных гибридных технологий предлагает поставщикам услуг решения, обеспечивающие большую прозрачность и возможности управления сетями, а также низкую стоимость владения. Необходимо учитывать и передовой инженерный опыт, который может дать значительные преимущества без существенных капитальных вложений».

Учитывая все это и опираясь на свой двадцатилетний опыт в области создания гибридных источников энергии и управления ими для своих клиентов, компания Emerson Network Power опубликовала сегодня некоторые ключевые выводы и рекомендации для поставщиков услуг, касающиеся гибридных технологий и возможностей оптимизации существующей гибридной инфраструктуры.

Активное управление и продвинутые гибридные решения. Традиционно гибридные решения представляли собой статичное аппаратное обеспечение с поддержкой только общего или гарантийного обслуживания. Это позволяло минимизировать капитальные вложения. Однако если оператор стремится снизить эксплуатационные расходы и стоимость владения в средне- и долгосрочной перспективе и максимально повысить окупаемость инвестиций, то для повышения экономии следует использовать продвинутые гибридные решения с возможностью активного управления. Расширенные возможности анализа и удаленное управление могут обеспечить значительное снижение нагрузки, уменьшение воздействия на окружающую среду и повышение эффективности. Интеллектуальные решения могут, например, выдавать предупреждения, если один элемент аккумулятора может привести к повреждению всего комплекта или если отдельная загрязненная солнечная панель снижает эффективность работы всей батареи. Они могут также оптимизировать работу системы охлаждения при изменении нагрузки или температуры, изменить график обслуживания, если генератор работает меньше обычного, и определить снижение качества топлива.

Эксплуатационные преимущества активного управления, особенно если поставщик обладает опытом в области разработки и конфигурирования инфраструктуры, как правило, полностью окупают сделанные вложения за счет снижения потребления топлива, сокращения потребности в обслуживании и более продолжительного срока службы оборудования.

Генератор. Генераторы, входящие в состав динамических гибридных источников энергии, обеспечивают наибольшую экономию средств при тщательном выборе параметров и правильном управлении с учетом задач по стоимости, поставленных поставщиком услуг. Для существующих генераторов можно задать периодичность включения/выключения, но сможет ли это обеспечить оптимальный цикл технического обслуживания, максимальный срок службы и эффективность аккумуляторной батареи или учет положения солнца? Гибридное решение может быть оптимизировано с учетом этих и других факторов, касающихся энергии, нагрузки и расположения оборудования, в зависимости от которых будут подобраны размер генератора, его характеристики, источник питания, меры безопасности и т. п. Активное управление гибридным оборудованием позволит также оптимизировать периодичность обслуживания генератора и потребление топлива по мере изменения условий работы и нагрузки.

Аккумуляторы. В гибридных решениях аккумуляторы играют важнейшую роль с точки зрения снижения расходов. Неправильный выбор аккумуляторов и ошибки использования дорого обходятся поставщику услуг, однако именно эти проблемы встречаются чаще всего. Выбор правильных аккумуляторов (в том числе с точки зрения химического состава электролита и конструкции) должен основываться на четко поставленных целях по капитальным вложениям и эксплуатационной стоимости, а не на моде. Аккумуляторы больше любых других элементов системы зависят от активного управления зарядом, которое обеспечивает длительный срок службы, минимальные затраты на подготовку и максимальное время работы.

Управление параметрами питания переменного тока. Некоторые гибридные решения используются в регионах, где электропитание подается нестабильно или имеет низкое качество. Необходимо обеспечить защиту работающего оборудования, используя соответствующие технологии. Изоляция и управление напряжением достаточно эффективны и экономичны. Более сложные решения, такие как выбор фазы, фильтрация, сочетание различных источников питания и другие способы, позволяют безопасно использовать электропитание от сети. В этих ситуациях особенно важно использовать продвинутые гибридные решения с возможностью активного управления, чтобы сократить время работы генератора и обеспечить наилучшие условия заряда аккумуляторов. Это позволит сократить эксплуатационные расходы и продлить срок службы оборудования.

Солнечная энергия. Солнечная энергия все более активно используется в качестве источника энергии в разных странах. Для правильного использования солнечной энергии необходимо определить интенсивность солнечного излучения и ее колебания в зависимости от времени года - это позволит подобрать именно то оборудование, которое необходимо в данной местности. Кроме того, солнечная энергия обладает малой плотностью потока - то есть для ее сбора необходимы наибольшая площадь и творческий подход. Необходимо учитывать также безопасность и потребность в обслуживании - следует предусмотреть защиту панелей от кражи, сбоев выравнивания и неоптимальной работы в связи с загрязнением. Обеспечение регулярного обслуживания оборудования является необходимостью, однако использование продвинутой гибридной системы с возможностью активного управления позволит минимизировать расходы, так как вызов обслуживающего персонала потребуется только для очистки или ремонта.

Энергия ветра. Оптимальное использование энергии ветра обеспечивается при наличии большого числа турбин, которые вырабатывают большой объем энергии и соединены с надежной сетью электропитания. Установка небольших турбин с развертыванием в нескольких точках обеспечивает экономичное управление обслуживанием и эффективное использование энергии ветра при изменении его направления. Использование ветровых турбин на базовой станции необходимо согласовать с муниципальными властями. Следует также обеспечить возможность их самостоятельной работы в любых условиях и учесть, что время от времени неизбежно будут случаться безветренные дни. При установке турбин в одной точке на базовой станции, не имеющей подключения к сети электропитания, эффективность использования энергии ветра сомнительна (с точки зрения стоимости или стабильности подачи энергии), но в некоторых случаях это может стать успешным решением.

Топливные элементы. Топливные элементы обладают преимуществами с экологической точки зрения, и существуют различные технологии, которые могут успешно использоваться. Наибольшую проблему с точки зрения экономичности использования на базовых станциях представляют время запуска (необходим аккумулятор) и система подачи топлива. До тех пор пока эти проблемы не будут решены, использование этой технологии рекомендуется ограничить площадками, где существуют особо жесткие требования по выбросам вредных веществ.

«Конечно, все ситуации отличаются друг от друга и требуют инновационных решений и проектирования, - говорит Норрис. - Тщательные исследования и планирование помогут разработать гибридные решения как для городских, так и для удаленных базовых станций. Они также помогут операторам телекоммуникационных сетей сбалансировать капитальные вложения, одновременно сократив эксплуатационные расходы. А активное управление продвинутыми гибридными системами гарантирует поставщикам услуг то, что они не просто сделали выбор в пользу наилучшего решения, но и сэкономят в дальнейшем средства на эксплуатации в ходе быстрого развития сети».

Дополнительные сведения вы можете найти в аналитическом отчете Emerson Network Power Hybrid Energy Deployment: What to Consider When Enabling Alternative Energy Sources at the Cell Site («Развертывание гибридных источников энергии: факторы, которые необходимо учитывать при подключении альтернативных источников энергии на базовой станции») (загружаемая версия). Дополнительные сведения о продуктах и решениях Emerson Network Power для сетей телекоммуникаций см. на странице www.EmersonNetworkPower.eu/EnergySystems.