5g基站光伏供电解决方案

随着5G时代的到来，基站太阳能供电又迎来了新的任务，基站供电用太阳能已经成为了常态，这种安装简单，供电方便安全的供电模式已经被人们所熟知，野外郊外供电它已经成为了必不可少的一部分，不受环境及拉电布线困扰，有风有光就有电。下面我们就来看看5g基站光伏供电解决方案。

考虑到5G基站在满负荷运转时的功率不超过4kW，设计一套4kWp的光伏发电供电系统。

5G移动通信基站主要有四种类型，根据覆盖能力划分从大到小分别是宏基站（宏站）、微基站（微站）、皮基站（微微站、企业级小基站）以及飞基站（毫微微站、家庭级小基站）。在5G基站建设中，微基站、皮基站和飞基站由于具有小型化、低发射功率、可控性好、智能化和组网灵活等特点，成为基站建设热点。

本系统采用光伏发电与市电同时为5G基站设备负载供电的方式，在保障基站设备正常运行的前提下，减少运营商的电费支出。具体运行方式要求如下：当负载大于发电量时，由市电补充缺口的电量；当负载小于发电量时，不向电网输送电量。

当基站供电电源为三相AC380/220 V时，考虑选择三相逆变器。某型号的三相逆变器最大直流输入功率为5.6 kW，额定交流输出4 kW，额定交流输出电压为380 V。光伏组件选用12片，总装机容量为5.16 kWp。经组串计算，此逆变器单回MPPT可接入组件范围为5～17片；每串光伏组件串按照6块电池组件串联进行设计，12片组件共分两路接入逆变器，逆变器接入用户配电箱内0.38 kV母线，实现并网发电。

当基站供电电源为单项AC220 V时，考虑选择单相逆变器。某型号的单相逆变器最大直流输入功率为5.88 kW，额定交流输出4.2 kW，额定交流输出电压为230 V。光伏组件选用12片，总装机容量为5.16kWp。经组串计算，单回MPPT可接入组件范围为3～9片；每串光伏组件串按照6块电池组件串联进行设计，12片组件共分两路接入逆变器，接入用户配电箱内0.23 kV母线，实现并网发电。

在北半球，对应最大日照辐射接收量的平面为朝向正南，与水平面夹角度数与当地纬度相当的倾斜平面，固定安装的光伏组件要据此最佳角度倾斜安装。方阵倾角确定后，南北向前后方阵间要留出合理的间距，以免前后出现阴影遮挡，前后间距为：冬至日（一年当中物体在太阳下阴影长度最长的一天）上午9∶00到下午3∶00（此时间为太阳时间），光伏组件之间南北方向无阴影遮挡。

依据北京地区电价表，可计算得出，一个为5G基站配套的装机容量5kW、输出额定功率4 kW的光伏电站，平均每年节省电费6-7000元。

建设成本按每千瓦6500元计算，单个基站光伏电站静态投资3.354万元，投资回收期为4.90年。

5G基站储能系统

目前基站蓄电池主要有铅酸电池和锂电池两种类型，前者体积大、重量重，对机房空间和载重要求高，正逐步被体积小、重量轻的锂电池所替代。磷酸铁锂电池因其安装成本低、使用寿命长等特点备受欢迎，并且已经应用于实践。

更为关键的是，磷酸铁锂电池充放电次数可达3500~5000次；能量密度可达到100~110瓦时/千克，皆高于铅蓄电池。

蓄电池组是基站直流电的后备电源，是断电后仍能为基站直流用电的设备供电的有力保障。蓄电池分两种：一种是铅酸电池、一种是梯次电池。而梯次电池的一些特性与铅酸电池相比有较明显的优势。因此，若新增5G设备需新增或替换后备电源，梯次电池是一个较好的选择。

蓄电池容量的计算:

蓄电池每天2个充放电循环,用夜间低谷电给蓄电池充电,蓄电池放电用在高峰(10:00—15:00);用平段(15:00—18:00)电给蓄电池充电,蓄电池放电用在高峰(18:00—21:00);争取电价差。

蓄电池需释放电量时,放电时间5 h,电量为1500×5=7500 Wh;蓄电池容量计算(可采用梯次电池)为7 500÷0.8≈9 500 Wh;蓄电池容量实际(梯次电池)为9 500 Wh。

考虑到蓄电池的容量,系统电池实际安装的容量为4000Ah。