探究可再生能源用于移動通信基站控制室

吳永剛

（大唐新能源錫盟公司 內(nèi)蒙古錫林浩特市 026000）

探究可再生能源用于移動通信基站控制室

吳永剛

（大唐新能源錫盟公司 內(nèi)蒙古錫林浩特市 026000）

本文首先介紹可再生能源移動控制室以及發(fā)展現(xiàn)狀，然后對于移動通信基站的風(fēng)光互補系統(tǒng)方案進行具體研究，深入探討建設(shè)過程中的低能耗節(jié)能策略，從而為后期更好的利用可再生能源支撐移動通信基站控制室的建設(shè)運行奠定基礎(chǔ)。

可再生能源；通信；控制室；節(jié)能

1 引言

可再生能源的出現(xiàn)符合如今可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想?？稍偕茉匆呀?jīng)被應(yīng)用到建筑、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技等領(lǐng)域，改善了經(jīng)濟發(fā)展給環(huán)境帶來的影響。通信是我們的生活中不可缺少的部分，但是通信工程的建設(shè)使用過程中對能源的消耗也是比較大。部分地區(qū)由于受地域條件限制，遠離電網(wǎng)，偏遠地區(qū)通信基站采用可再生能源單獨供電，自然能源在通信基站中的使用越來越多，移動通信基站采用風(fēng)光互補供電系統(tǒng)作為電力來源。因此在現(xiàn)階段加強對于可再生能源在移動通信中的應(yīng)用的研究，探討具體怎樣將可再生能源應(yīng)用于移動通信基站控制室對于提高可再生能源的利用率和降低移動通信行業(yè)的能源消耗成本具有至關(guān)重要的現(xiàn)實意義。

可再生能源供電系統(tǒng)類型可分為：①太陽能獨立供電系統(tǒng)；②風(fēng)能獨立供電系統(tǒng)；③風(fēng)光互補供電系統(tǒng)；④風(fēng)光市電聯(lián)合供電系統(tǒng)。

2 可再生能源移動控制室

手機作為現(xiàn)代人離不開的通訊工具，它的基礎(chǔ)是移動通信。移動通信是現(xiàn)代化社會應(yīng)用最廣的通訊方式，它不僅使用起來方便快捷，而且覆蓋范圍很廣，其他的通訊手段不能與之相提并論。它之所以能夠做到方便快捷就是通過移動通信網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的，通信網(wǎng)絡(luò)的正常工作又是通過遍布的各個基站來實現(xiàn)的。因為移動通信的基站站點比較繁多，遍布廣泛，沒有人看守，基站的供電質(zhì)量以及通信控制室環(huán)境的狀態(tài)對于移動基站來說至關(guān)重要。為了滿足信號發(fā)射的特點，移動通信的基站通常都會建立在比較高的位置，整體呈蜂窩的形態(tài)進行分布，這樣才能達到最大的覆蓋面積。根據(jù)地區(qū)的不同，基站的建設(shè)點也會有所差別。城市中的移動通信基站點通常建設(shè)在樓頂或者是建筑頂層，在野外通常建立在荒野高處，但有的地區(qū)環(huán)境比較惡劣，就需要借助可再生能源來進行供電，以維持基站的正常運作。風(fēng)能和太陽能已經(jīng)是移動通信基站控制室常用的能源，它們的運用不僅維持了正常供電，而且節(jié)約能源。移動基站的控制室常常容易受到室內(nèi)的溫度和濕度的影響，導(dǎo)致通信不能正常進行，進一步造成一定的經(jīng)濟損失。

為了避免上述問題，遠離電網(wǎng)的建立在荒郊野外的部分基站，通常也會采用風(fēng)光互補的供電系統(tǒng)來為通信基站提供電力支持。有了風(fēng)光互補的可再生能源的支持，當(dāng)部分基站在冬季的室內(nèi)溫度和濕度不能滿足通信要求時，可以通過太陽能和風(fēng)能結(jié)合產(chǎn)生電能進而轉(zhuǎn)化成熱能來改善。但是并不是一味地增加風(fēng)光互補供電系統(tǒng)的容量就能讓控制室滿足通信要求，這樣子會加大投入成本，因此要制定合理的移動通信基站控制室內(nèi)的風(fēng)光互補系統(tǒng)，保證低能耗是首要任務(wù)。

3 可再生能源供電系統(tǒng)

3.1 風(fēng)光互補獨立供電系統(tǒng)

現(xiàn)階段存在一些遠離電網(wǎng)的移動通信基站站點，針對這些基站比較常用的新能源供電方式是結(jié)合太陽能和風(fēng)能形成風(fēng)光互補系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的風(fēng)電供電系統(tǒng)相比，這種供電系統(tǒng)能夠有效提高移動通信基站電站的運行的可靠性和穩(wěn)定性；而且在基站供電條件得到保證的情況下，能夠大幅度降低儲能蓄電池的存儲容量；另外與傳統(tǒng)的光電系統(tǒng)相比，這種風(fēng)光互補的系統(tǒng)成本比較低，有利于提高基站建設(shè)的經(jīng)濟效益。

風(fēng)光互補獨立供電系統(tǒng)是利用太陽能和風(fēng)能作為能量來源的供電方式主要由太陽能電池陣列、太陽能充電控制器、蓄電池組、負(fù)載組成。

3.2 太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)

太陽能光發(fā)電的方式有光化學(xué)發(fā)電、光伏發(fā)電、光生物發(fā)電和光感應(yīng)發(fā)電等幾種。其中光伏發(fā)電就是通過太陽能電池將太陽光的輻射能有效的吸收，然后將其轉(zhuǎn)變成電能進行發(fā)電，也被稱為太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)。這種太陽能發(fā)電方式是目前太陽能發(fā)電常用的方式。這個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成如圖1所示，組成元件有太陽能電池方陣、蓄電池組、控制器、直流——交流逆變器等。

圖1 光伏發(fā)電系統(tǒng)

3.3 風(fēng)能獨立供電系統(tǒng)

風(fēng)能獨立供電系統(tǒng)是利用風(fēng)能作為能量來源供電方式。主要由風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)機控制器、蓄電池組、負(fù)載組成。

3.4 風(fēng)光市電聯(lián)合供電系統(tǒng)

風(fēng)光市電聯(lián)合供電系統(tǒng)是利用太陽能、風(fēng)能和市電按一定比例組合的聯(lián)合供電方式。主要由太陽能電池陣列、太陽能充電控制器、風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)機控制器、開關(guān)電源和市電組成。風(fēng)光市電聯(lián)合供電系統(tǒng)在太陽能和風(fēng)能發(fā)電量不足時負(fù)載使要求時，不足部分可由市電補充。

4 控制室低能耗節(jié)能策略

4.1 控制室防水與除潮措施

4.1.1 屋面防水

在建筑工程中，屋面防水一直是困擾房屋質(zhì)量的難題。一般普遍使用的是剛性和柔性防水兩種不同的屋面防水方案。但是這些防水措施都有一定的缺陷，不能很好的滿足防水除潮的需求。雖然也有一些比較先進的防水材料，但是沒有經(jīng)過市場的實際使用的驗證，具體的使用效果不太可信。因此針對屋面防水依然是選用傳統(tǒng)的卷層防水技術(shù)進行防水。

4.1.2 地下室防潮與防水

移動基站的控制室不同于傳統(tǒng)的房屋地面，地下室中的最高地下水位是位于基站地下室地面之下的，不會出現(xiàn)上層滯水的可能，因此在做地下室防水措施的時候不需要設(shè)計相關(guān)的防水方案，只需要考慮地下室的防潮處理。一般是在地下室的外墻外側(cè)建設(shè)垂直的防潮層，防止室外水汽進入造成地下室的潮濕。而且要加強對地下室墻體的防潮層設(shè)置，在墻體的底層結(jié)構(gòu)層之間和室外地面散水以上大約20cm的位置分別設(shè)置一層墻體防潮層。

4.1.3 控制室濕度

本文討論的移動通信基站控制室主要是使用在內(nèi)蒙古地區(qū)，當(dāng)?shù)貧夂蚋珊?，降水量比較小，終年空氣干燥，空氣中的含水量也比較低。因此在制定移動通信基站控制室的防水除潮措施的時候，只需要按照以上兩條的要求進行相應(yīng)的防水防潮處理就能滿足正常移動通信設(shè)備的使用要求，不需要再額外設(shè)置除濕設(shè)備。

4.2 控制室建筑通風(fēng)

為了實現(xiàn)移動通信基站控制室建設(shè)的節(jié)能環(huán)保要求，降低能量消耗，對基站控制室采用雙孔自然通風(fēng)的設(shè)計方案，這樣能夠很好的實現(xiàn)基站控制室與周邊氣候和自然環(huán)境的融合，體現(xiàn)設(shè)計的一體感。建筑通風(fēng)設(shè)計的通風(fēng)口和排風(fēng)口都是使用直徑為10cm的圓管?？紤]到當(dāng)?shù)刈匀伙L(fēng)力的變化，將進風(fēng)管設(shè)置在控制室西墻正中距地20cm的位置，將排風(fēng)口設(shè)置在控制室東墻距離房頂10cm的位置，同時要保持進風(fēng)口出風(fēng)口2.5m左右的高度差，從而實現(xiàn)更好的通風(fēng)效果。另外控制室的通風(fēng)時間要安排在每年的4～10月份，其他時間要將進風(fēng)口和排風(fēng)口關(guān)閉。

4.3 控制室保溫措施

在本文討論的移動通信基站控制室都是采用半地上半地下的地下室造型，因此在對控制室的墻體進行保溫處理的時候要選用內(nèi)保溫的方式。由內(nèi)而外依次粘貼或者涂抹張貼聚苯板、石灰和掛玻纖布，最后在外面刮一層耐水膩子，既美觀又能達到防水保溫的效果。由于控制室的屋面和地面結(jié)構(gòu)的特征，需要對控制室的地面和屋面進行保溫處理。

5 結(jié)論

建筑建造和使用過程中會消耗大量的能源，具體能耗多少受到當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境以及使用的能源種類等多方面因素的影響。本文通過對內(nèi)蒙古地區(qū)某移動通信基站控制室采用風(fēng)光互補供電系統(tǒng)的的深入研究，制定了具體的節(jié)能控制方案以及工程施工做法，從而實現(xiàn)了移動基站低能耗控制室的實際建設(shè)，將理論轉(zhuǎn)變?yōu)槭聦崱＿@種利用可再生能源支撐移動通信基站控制室工作運行的設(shè)計能夠有效降低在移動通信基站使用過程中對能源的消耗，也為后期加強對可再生能源在不同環(huán)境不同行業(yè)不同使用條件下的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)，有利于我國可再生能源行業(yè)的發(fā)展，同時有力促進移動通信行業(yè)在基站控制室運營中的成本的降低。

[1]黃忠禮，姚遠，駱超，等.應(yīng)用于通信基站的熱管空調(diào)系統(tǒng)的試驗研究[J].可再生能源，2013，31（6）：100～103.

[2]王文軍.可再生能源用于移動通信基站控制室的研究[D].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，2007.

[3]劉琛.綠色基站能耗狀態(tài)智能監(jiān)測管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].武漢理工大學(xué)，2013.

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