摘要：电力基础设施薄弱地区的基站供电面临着多方面挑战，这种挑战的应对近年来受到了业界广泛关注。基于此，本文将简单分析电力基础设施薄弱地区通信基站供电面临的挑战，并深入探讨基站自供电技术的具体应用。
关键词：基站自供电技术；新能源发电系统；混合供电系统
前言：随着无线通信技术的不断发展，移动通信在教育、农业、矿业等领域所发挥的积极作用不断提升。但结合实际调研可以发现，亚太、非洲等发展中国家的基站供电往往无法较好满足移动通信的发展需要，由此可见本文研究具备的较高现实意义。
1.电力基础设施薄弱地区通信基站供电面临的挑战
结合对多个电力基础设施薄弱地区基站建设开展的调查可以发现，通信基础设施采用电网和柴油发电机作为主要电力来源的情况较为常见，太阳能、风能等新能源发电系统的应用明显不足。而由于电力基础设施薄弱地区多属于边远地区，受稳定性较差的电网影响，通信基础设施电力来源为柴油发电机的比重高于电网。深入分析可以发现，不可预测的天气情况、高昂的安装成本、可再生能源设备的缺乏、技术人员和先进技术的缺乏均会影响新能源发电系统在电力基础设施薄弱地区通信基站供电领域的应用，这类挑战必须得到业内人士重视[1]。
2.电力基础设施薄弱地区通信基站供电技术应用路径
2.1混合供电系统
为满足电力基础设施薄弱地区通信基站供电需要，可针对性选用混合供电系统，如柴油发电与风力发电互补供电系统（供电系统1）、柴油发电与太阳能发电互补供电系统（供电系统2），以及柴油发电、太阳能发电、风力发电互补供电系统（供电系统3），以供电系统3为例，该系统由基站天线、基站收发台、太阳能电池板（直流负荷）、风力发电机（交流负荷）、电池组、备用柴油发电机（交流负荷）、风能充电控制器、太阳能充电控制器、调节器、转换控制器组成。为更好服务于电力基础设施薄弱地区通信基站电力供给，应关注混合供电系统的发电稳定性、经济可行性、环境友好性，具体可围绕温室气体排放量、可再生能源发电量比例、能源成本、净现值等指标进行分析[2]。
以非洲某地区为例，通过资料查找和针对性计算可以确定，太阳能光伏电池的投资成本、重置成本、运行和维护成本、寿命周期分别为2000美元/kw、1250美元/kw、5美元/h、20h，逆变器的对应数据分别为300美元/kw、300美元/kw、5美元/h、15h，风力发电机的对应数据分别为6100美元/kw、3500美元/kw、50美元/h、20h，逆变器的对应数据分别为220美元/kw、220美元/kw、10美元/h、不定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，供电系统1、供电系统2、供电系统3的每年产生二氧化碳量分别为19.158t、3.123t、3.122t，由此可直观了解混合供电系统在环境保护方面具备的显著优势。分析供电成本可以发现，供电系统1、供电系统2、供电系统3的能源成本分别为0.745美元/kwh、0.433美元/kwh、0.460美元/kwh、每年的发电量分别为21912kwh、3380kwh、3375kwh。总的来说，混合供电系统的初始投资成本较高，但该成本能够随着技术进步而不断降低，因此拥有极为广阔的发展潜力。基于地区实例，本文建议采用供电系统2，当地的太阳能资源可由此得到充分利用，可较好满足用户负荷需求，在储能装置存储的过剩电能也能够满足峰值期间使用需要。
2.2新能源供电系统
上文围绕非洲地区的混合供电系统应用开展了深入研究，而对于我国电力基础设施薄弱地区通信基站供电来说，新能源独立供电系统、市电与新能源互补供电系统更具利用价值。对于国内来说，新能源供电系统的应用需重点关注风能与太阳能的配比，这一配比的选定属于较为复杂的过程，相关人员需长期考察通信基站所在地的太阳能资源和风能资源，以此结合太阳能与风能资源情况、投资的限额、系统可靠性要求，确定太阳能和风能的比例关系，一般的配置容量比例为2:8～4:6。
考虑到风力发电的特殊性，基于风力发电的新能源供电系统可靠性必须得到重点关注，为充分发挥风力发电的容量大、成本低优势，风机的选型、风机微观选址、风机控制、蓄电池的应用均需要得到重视。风机的选型需基于安全性和可靠性原则展开，以此基于风速统计数据和风能资源情况选择风机叶片，并保证风力发电机的容量大于风机捕获的风能容量，叶片直径的针对性调整也需要得到重视；风机微观选址直接关系发电效率和安全性，因障碍物出现的扰动区规避属于其中关键，因此应尽量避开障碍物，以此结合平均风功率密度、风能玫瑰图等数据，并关注山区施工难度，即可较好兼顾安全性、经济型、成本性需求；风机控制需关注风机制动装置的适时解除，避免控制器损坏、电力电子器件击穿等问题出现，具体可采用PWM连续调节方式，以此保证系统的机械强度和寿命；蓄电池的应用需结合新能源供电系统中蓄电池的工作特点，如深度放电可能性较高、工作环境恶劣、充电随机性较大，因此需选择具有充放电循环寿命长、对高温不敏感、具有免维护性能、耐受能力强、性价比和能量效率较高等特点的蓄电池，合理的蓄电池容量配置及针对性防护也需要得到重视。
结论：综上所述，电力基础设施薄弱地区的基站自供电技术具备较为广阔的发展前景。在此基础上，本文涉及的混合供电系统、新能源供电系统等研究内容，则直观展示了基站自供电技术的具体应用路径。为更好推广基站自供电技术，各类新型理论的融入和新型设备的应用必须得到重视。
参考文献：
[1]曾敏.关于太阳能光伏并网发电系统的研究[J].电脑知识与技术,2019,15(28):256-257.
[2]任振宇.太阳能光伏并网发电施工技术解析[J].工程技术研究,2019,4(09):246+248.
论文作者:丁铎嘉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签：供电系统论文; 基站论文; 基础设施论文; 薄弱论文; 风能论文; 电力论文; 美元论文; 《电力设备》2019年第22期论文;