太阳能系统交流资料

直放站太阳能供电系统技术交流2010年7月福建三元达通讯股份有限公司一.产品背景二.产品原理三.系统配置五.基础工程建设六.工程案例四.系统作业流程产品背景在移动通信网络中，蜂窝移动通信系统常常因地形、传输条件等限制，不可避免地出现一些基站信号覆盖不到的盲区，需要使用直放站补盲，但在选择站址时供电问题往往成为直放站建站的制约因素，尤其在我国北方、西部等地广人稀的区域更为突显。直放站太阳能供电系统应运而生，有效的解决了设备电源供给这一难题。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁绿色能源，不会产生任何的环境污染。安装基站受各种条件制约缺乏电力设施、用电协调困难如公路、铁路、景区、海岛、偏远居民区等产品原理太阳能供电系统主要单元组成部分：太阳能电池方阵（极板）、充放电控制器、蓄电池、负载等。产品原理直放站太阳能供电系统主要是充分利用光能与电能的有效转换，保证直放站所需电能的有效供给。光伏极板随光照强度的强弱产生大小不同的电流能量，并通过控制器进而对负载进行直接供电和富余的能量对蓄电池进行充电控制。在夜晚及阴雨天时负载主要由蓄电池对其输出电能，从而保证系统的正常工作。产品原理太阳能电池方阵：在有光照（无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照）情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏打效应”。在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。直放站太阳能供电系统一般采用单晶硅太阳能电池组成极板电池方阵。产品原理充放电控制器：是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素，因此能控制蓄电池组过充、放电的控制器是必不可少的设备。在太阳能供电系统中，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给负载供电的自动控制设备。蓄电池组：其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。与太阳能发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。目前我司直放站太阳能供电系统所采用的电池常规为工业密封式免维护铅酸蓄电池。产品原理负载：三元达公司开发的太阳能系列各类型直放站性能稳定、节能环保、质量可靠，设备电源为DC24V供电。机箱符合IP65防护等级，高散热设计，胜任室外高温或高寒条件稳定工作；并且以优化设计的整机安装方式，工程安装简便高效。为保证系统的稳定、安全工作，负载供电前端应接入安全空气开关。其配套太阳能系统应用是解决公路、铁路、海岛、边远地区及用户分散地区等实现移动通信网络优化的理想产品。直放站太阳能供电系统的配置受设备功耗、地点、连续供电时间等多方因素左右而各不相同。因此在工程设计配置时，前期必须进行详尽的勘测与计算，确保系统达到最优应用。系统配置直放站的日能耗连续阴雨天设备工作天数安装地点的平均峰值日照时间安装地点的纬度太阳能极板的参数及性能蓄电池的参数及性能安装条件系统配置主要影响因素系统配置直放站的日能耗系统配置分项计算确定勘测类型及规格的直放站整机满功率工作电流，计算出直放站的日能耗。例：某直放站工作电压DC24V，满功率工作电流为5.5A，并且确定系统损耗及安全系数0.2，则该直放站的安全日耗电量为5.5(A)×24(h)×1.2=158Ah。连续阴雨天设备工作天数依运营商技术人员给出的具体需求天数。安装地点的平均峰值日照时间参考附件—太阳能资源部分。太阳能极板及蓄电池的参数及性能参考附件—太阳能极板部分及蓄电池部分。太阳能极板配置计算极板所需串联块数通常情况下，太阳能电池组的工作电压要大于蓄电池的浮充电压、线路损耗所引起的电压降、太阳能电池组因本身温度所引起的电压降及控制器的压降之和。太阳能电池板（尚德电力）STP170/160/150/140S-24/Ac各型号工作电压均≥34.1V每块，我司太阳能直放站的电源供电为DC24V，因此单块极板即可满足供电电压要求。计算极板所需并联块数太阳能极板所需等效输出电流(Icf)=直放站安全日能耗(QL)/地区等效日照时(h)。太阳能电池板（尚德电力）STP170/160/150/140S-24/Ac各型号工作电流(Imp)4.8/4.6/4.35/4.1A每块，因此工程系统所需极板数S=Icf/Imp。注：峰值功率=工作电压×工作电流系统配置蓄电池配置蓄电池容量（Θ）与设备的日能耗(QL)、设备连续工作天数（D）、蓄电池的工作温度和放电保护等参量有关。其中蓄电池经综合修正系数，其实际安全利用系数（K）一般取值0.7～0.75。蓄电池容量（Θ）=QL×D/K安装条件确认站点是否符合安装太阳能供电系统的条件（主要包括地质的成份、安装地点的地形、长度、宽度、离地面的高度等），勘测的站点要便于施工及维护。系统配置控制器配置控制器容量主要跟极板的最大充电电流有关。控制器容量≥单块极板输出电流×极板并联数目前主要提供30A和45A两种规格。当系统配置较大超过45A时，可将极板分组后分别接入多个控制器进行电流分流。例：某工程配置14块STP170-24/Ac型号太阳能电池，极板峰值工作输出电流=4.8A×14=67.2A，可选配1个30A+1个45A控制器组合使用。工作组线连接方法可将6块电池极板并联后接入30A控制器，将另8块电池极板并联后接入45A控制器，再将两台控制器的蓄电池接口分别连接蓄电池组。接负载端只需从其中一台控制器输出即可。以我司WR-910/40A/D-6型号（GSM无线6选频直放站）为例，该直放站满功率工作功耗约90W，工作电压为DC24V，工作电流3.8A，站点安装于内蒙古呼和浩特市郊区，运营商提出需满足4个连续阴雨天系统正常工作。系统配置1、已知设备电压DC24V，电流3.8A，且系统损耗及安全系数为0.2，则该直放站的安全日耗电量为3.8(A)×24(h)×1.2≈110Ah。2、已知站点位于呼和浩特郊区，参考太阳能资源各地总辐射量数据，站点平均有效日照时间为4.7小时。3、计算所需极板的输出电流Icf=QL/h=110/4.7=23.4A4、已知STP140S-24/Ac型号极板工作电流(Imp)4.1A每块。计算所需极板数S=Icf/Imp=23.4/4.1=5.71块，取整为6块，并联连接使用。5、计算蓄电池容量。（Θ）=QL×D/K=110×4/0.75=587Ah。取整为600Ah。6、蓄电池可选双登6-GFM-100型号，2串6并共12节600Ah容量。蓄电池配置数量一般取双数节。7、充放电控制器选用30A规格。太阳能系统配置举例我国全年太阳能总辐射量示意图附件--太阳能资源总辐射量与日平均峰值日照时数间的对应关系年总辐射量千焦/厘米2/年420460500540580620660700740日平均峰值日照时数h3.193.503.824.144.464.785.105.425.75附件--太阳能资源区域划分丰富区较丰富区可利用区贫乏区年总辐射量千焦/厘米2年≥580500-580420-500≤420全年日照时数≥3000H2400-3000H1600-2400H≤1600地域内蒙西部、新疆南部甘肃西部、青藏高原新疆北部、东北、内蒙东部、华北、陕北、宁夏、甘肃部分、青藏高原东侧、海南东北北端、内蒙呼盟、长江下游、两广、福建、贵州部分、云南、河南、陕西重庆、川、贵、桂、赣部分地区特征日照时数≥3300小时年日照百分率≥0.75日照时数2600-3300小时年日照百分率≥0.6-0.75太阳能丰富区到贫乏区的过度带建议不使用太阳能的地区连续阴雨天23715附件--太阳能资源极板的正面在安装时需朝正南方向。附件--太阳能电池附件—蓄电池序号电池型号额定电压(V)额定容量(Ah)长(mm)宽(mm)高(mm)参考重量(kg)16-GFM-100121003311742203226-GFM-120121204051712303736-GFM-1501215049620323358结构特点◎高强度ABS塑料电池槽、盖，结构紧凑，具有耐冲击，抗震动性能好的特点。◎特种铅基多元合金板栅（ZL01272477.7），内阻小，耐腐蚀性好，充电接受能力强。◎新型极板制造工艺，活性物质利用率高。◎优质超细玻璃纤维隔板（ZL01127020.9），大电流放电性能好。◎高纯度电解液和特殊添加剂（ZL02112896.0），自放电小。附件—控制器系统作业流程运营商需求了解开始太阳能系统工程项目现场勘测选址工程自检、工程验收系统调试开通与测试工程现场施工及安装基础工程前期建设工程设备材料备货设计方案审批工程项目方案设计系统工程移交、相关培训结束基础平台搭建地窖基础建设立杆或简易铁塔极板安装极板支架安装蓄电池安装控制器安装直放站安装系统组线连接基础工程建设工程施工建设，略…一体化机箱平台太阳能极板护栏通信设备工程安装模型图例工程案例河北省行唐县龙兴庄CDMA太阳能无线站工程案例甘肃省金昌市马家坪高速公路GSM太阳能无线站工程案例内蒙古北部原始林区森林吉兴沟瞭望台CDMA移频直放站左：河北蔚县麻田岭CDMA光纤站右：黑龙江依安县洪丰农场GSM移频站工程案例三元达真诚希望与您携手共进谢谢!