Репортаж: базова станція на сонячних батареях



«МегаФон» в цьому році переклав одну зі своїх базових станцій (БС) на Північному Кавказі (ПКФО) на систему альтернативного харчування — електрику для роботи станції генерується з сонячної енергії.

Трохи про базової станції
1. Побудована в 2006 році на горі Таш-Баш (643 м над рівнем моря).
2. Зона покриття: села Нижнє і Верхнє Казанище, сукупне населення близько 15 000 чоловік.
3. Харчування — звичайна лінія електропередач плюс бензогенератор на випадок позаштатних ситуацій.
Чому вирішили переводити на альтернативні джерела енергії? Причина проста: постійні проблеми у постачальника електрики — до 20 аварій на місяць. Звичайно, бензогенератор підстраховував, але в таких умовах дуже швидко виходили з ладу акумулятори, їх доводилося міняти кожні шість-вісім місяців.
Не дивно, що в «Мегафоні» вирішили цю проблему раз і назавжди, встановивши альтернативне джерело живлення. Досвід уже був — у Таджикистані деякі БС оператора «ТТ-Мобайл» (належить «МегаФону») працюють на сонячних батареях.





Проектування
Найскладнішим моментом при проектуванні був розрахунок площі, кута нахилу сонячних панелей в залежності від географічних координат об'єкта, потужності сонячного випромінювання в розрізі цілорічного використання, максимальної та середньої необхідної потужності навантаження.
Необхідна потужність сонячних панелей розраховувалася виходячи з багатьох факторів: часу року, часу доби, погодних умов і географічного положення. Оцінку цих факторів проводили як для мінімуму для гіршого місяця (для даної місцевості — це січень), середніх значень для більшої частини року (лютий-листопад), так і для літнього максимуму (для даної місцевості це липень).

Вибір системи
Встановлювана система повинна була відповідати цілому ряду умов, які забезпечують безперебійну і безаварійну роботу обладнання базової станції. Найважливіші з них:
— стабільну напругу живлення 40-60 В постійного струму;
— необхідний струм навантаження 80-100 А;
— необхідний час роботи обладнання в темний час доби від акумуляторних батарей;
— економічно обґрунтований термін окупності обладнання.

Монтаж
Об'єкт розташований у досить зручному для монтажу районі, під'їзні дороги — федерального і республіканського значення.
Доставка та монтаж обладнання не викликали особливих труднощів.

З чого складається система
Система складається з панелей з фотоелектричними елементами, контролера сонячної батареї, гібридної електроживлячих установки, акумуляторних батарей.
— Панелі Зараз на об'єкті функціонує 42 сонячні панелі, кожна з 72 фотоелементами. Загальна площа панелей — 53 кв. м, вони здатні генерувати до 5 кВт. Панелі можуть працювати при температурі від -40 до +85 градусів за Цельсієм.
Поверхня панелей захищений загартованим склом, міцності якого вистачить для запобігання всіх можливих ушкоджень за винятком, звичайно, актів цілеспрямованого вандалізму.

— Батареї Ємності акумулятора вистачає приблизно на 12 годин автономної роботи.
Природно, підключення до електромережі збережено, але лише в якості резервного каналу харчування — при можливому падінні ємності акумуляторних батарей нижче 70% в умовах відсутності електроживлення від сонячних панелей (темний час доби, хмарність).



Працює? Працює!
Реалізація проекту зайняла два місяці — влітку 2014 року БС підключили до нового энергокомплексу. Після перетворення комплекс видає стандартні АС 380В, 50 Гц.
Фахівці «МегаФона» спостерігають за станом системи енергопостачання станції дистанційно. Черговий інженер експлуатації при необхідності може через інтерфейс віддаленого управління вносити зміни в конфігурацію системи, контролювати стан акумуляторів, проводити моніторинг інших технічних параметрів системи. З 15 липня, з моменту запуску альтернативної системи живлення, перебоїв у роботі обладнання не було.



Спеціального обслуговування сонячні батареї не вимагають, тобто низька вартість володіння. Спочатку на їх закупівлю і установку, звичайно, довелося витратитися — вартість проекту порівнянна з вартістю будівництва високовольтної лінії передач. Не секрет, що головний мінус цього альтернативного джерела енергії — висока ціна. Але даний проект окупиться вже за два-три роки.

Що буде далі?
Ми сподіваємося на масове застосування таких технологій у майбутньому. Для цього потрібен якісний прорив у вартості виробництва сонячних панелей (і в результаті їх кінцевої вартості) і/або зростання ККД перетворення сонячної енергії в електричну.

Є надія, що це станеться в найближчому майбутньому. У серпні цього року лабораторія Ліверпульського університету оголосила про те, що розробила новий, значно менш витратний метод виробництва сонячних батарей певного типу. Вартість їх виробництва може бути знижена за рахунок заміни токсичних речовин, що використовуються при виробництві, такими, які можна знайти у звичайної солі для ванн. Більше 90% сонячних батарей роблять з кремнію, приблизно 7% — з телуриду кадмію. Останні тонше і легше, але при їх виробництві використовується токсичний і дорогий хлорид кадмію.
Вчені з Ліверпуля придумали, як замінити його нетоксичним хлоридом магнію. За словами керівника цього наукового проекту, доктора Джона Мейджора, це допоможе скоротити вартість сонячної енергії до рівня викопного палива.
Поки цього не сталося, існує небагато базових станцій, для яких було б виправдано спорудження такого енергокомплексу. «МегаФон» планує встановити сонячні батареї ще на двох БС в найближчому майбутньому.

Друзі, якщо у вас виникли запитання — із задоволенням відповімо на них в коментарях.

P.S.: Базова станція стала тепер настільки особливою, що їй вирішили дати ім'я — станція названа в честь Анвара Гамідова, відомого кумицької поета, перекладача і педагога, який народився 1924 року в селі Нижнє Казанище.

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.