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(dòng)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(dòng)控制室以及發(fā)展現(xiàn)狀，然后對(duì)于移動(dòng)通信基站的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)方案進(jìn)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(dòng)通信基站控制室的建設(shè)運(yùn)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(jì)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(duì)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(yuǎn)離電網(wǎng)，偏遠(yuǎn)地區(qū)通信基站采用可再生能源單獨(dú)供電，自然能源在通信基站中的使用越來越多，移動(dòng)通信基站采用風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)作為電力來源。因此在現(xiàn)階段加強(qiáng)對(duì)于可再生能源在移動(dòng)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(dòng)通信基站控制室對(duì)于提高可再生能源的利用率和降低移動(dòng)通信行業(yè)的能源消耗成本具有至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。

可再生能源供電系統(tǒng)類型可分為：①太陽(yáng)能獨(dú)立供電系統(tǒng)；②風(fēng)能獨(dú)立供電系統(tǒng)；③風(fēng)光互補(bǔ)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(dòng)控制室

手機(jī)作為現(xiàn)代人離不開的通訊工具，它的基礎(chǔ)是移動(dòng)通信。移動(dòng)通信是現(xiàn)代化社會(huì)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的，通信網(wǎng)絡(luò)的正常工作又是通過遍布的各個(gè)基站來實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)橐苿?dòng)通信的基站站點(diǎn)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(duì)于移動(dòng)基站來說至關(guān)重要。為了滿足信號(hào)發(fā)射的特點(diǎn)，移動(dòng)通信的基站通常都會(huì)建立在比較高的位置，整體呈蜂窩的形態(tài)進(jìn)行分布，這樣才能達(dá)到最大的覆蓋面積。根據(jù)地區(qū)的不同，基站的建設(shè)點(diǎn)也會(huì)有所差別。城市中的移動(dòng)通信基站點(diǎn)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(jìn)行供電，以維持基站的正常運(yùn)作。風(fēng)能和太陽(yáng)能已經(jīng)是移動(dòng)通信基站控制室常用的能源，它們的運(yùn)用不僅維持了正常供電，而且節(jié)約能源。移動(dòng)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(jìn)行，進(jìn)一步造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。

為了避免上述問題，遠(yuǎn)離電網(wǎng)的建立在荒郊野外的部分基站，通常也會(huì)采用風(fēng)光互補(bǔ)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(bǔ)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(shí)，可以通過太陽(yáng)能和風(fēng)能結(jié)合產(chǎn)生電能進(jìn)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(bǔ)供電系統(tǒng)的容量就能讓控制室滿足通信要求，這樣子會(huì)加大投入成本，因此要制定合理的移動(dòng)通信基站控制室內(nèi)的風(fēng)光互補(bǔ)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(bǔ)獨(dú)立供電系統(tǒng)

現(xiàn)階段存在一些遠(yuǎn)離電網(wǎng)的移動(dòng)通信基站站點(diǎn)，針對(duì)這些基站比較常用的新能源供電方式是結(jié)合太陽(yáng)能和風(fēng)能形成風(fēng)光互補(bǔ)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(dòng)通信基站電站的運(yùn)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(chǔ)能蓄電池的存儲(chǔ)容量；另外與傳統(tǒng)的光電系統(tǒng)相比，這種風(fēng)光互補(bǔ)的系統(tǒng)成本比較低，有利于提高基站建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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

3.2 太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)

太陽(yáng)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(yáng)能電池將太陽(yáng)光的輻射能有效的吸收，然后將其轉(zhuǎn)變成電能進(jìn)行發(fā)電，也被稱為太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)。這種太陽(yáng)能發(fā)電方式是目前太陽(yáng)能發(fā)電常用的方式。這個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成如圖1所示，組成元件有太陽(yáng)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(dú)立供電系統(tǒng)

風(fēng)能獨(dú)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(jī)、風(fēng)機(jī)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(yáng)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(yáng)能電池陣列、太陽(yáng)能充電控制器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)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(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電量不足時(shí)負(fù)載使要求時(shí)，不足部分可由市電補(bǔ)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(jìn)的防水材料，但是沒有經(jīng)過市場(chǎng)的實(shí)際使用的驗(yàn)證，具體的使用效果不太可信。因此針對(duì)屋面防水依然是選用傳統(tǒng)的卷層防水技術(shù)進(jìn)行防水。

4.1.2 地下室防潮與防水

移動(dòng)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(huì)出現(xiàn)上層滯水的可能，因此在做地下室防水措施的時(shí)候不需要設(shè)計(jì)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(jìn)入造成地下室的潮濕。而且要加強(qiáng)對(duì)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(dòng)通信基站控制室主要是使用在內(nèi)蒙古地區(qū)，當(dāng)?shù)貧夂蚋珊担邓勘容^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(dòng)通信基站控制室的防水除潮措施的時(shí)候，只需要按照以上兩條的要求進(jìn)行相應(yīng)的防水防潮處理就能滿足正常移動(dòng)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(shí)現(xiàn)移動(dòng)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(duì)基站控制室采用雙孔自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)方案，這樣能夠很好的實(shí)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(jì)的一體感。建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)的通風(fēng)口和排風(fēng)口都是使用直徑為10cm的圓管。考慮到當(dāng)?shù)刈匀伙L(fēng)力的變化，將進(jìn)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(shí)要保持進(jìn)風(fēng)口出風(fēng)口2.5m左右的高度差，從而實(shí)現(xiàn)更好的通風(fēng)效果。另外控制室的通風(fēng)時(shí)間要安排在每年的4～10月份，其他時(shí)間要將進(jìn)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(dòng)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(duì)控制室的墻體進(jìn)行保溫處理的時(shí)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?zhàn)樱让烙^又能達(dá)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(duì)控制室的地面和屋面進(jìn)行保溫處理。

5 結(jié)論

建筑建造和使用過程中會(huì)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(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)某移動(dòng)通信基站控制室采用風(fēng)光互補(bǔ)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(shí)現(xiàn)了移動(dòng)基站低能耗控制室的實(shí)際建設(shè)，將理論轉(zhuǎn)變?yōu)槭聦?shí)。這種利用可再生能源支撐移動(dòng)通信基站控制室工作運(yùn)行的設(shè)計(jì)能夠有效降低在移動(dòng)通信基站使用過程中對(duì)能源的消耗，也為后期加強(qiáng)對(duì)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(guó)可再生能源行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)有力促進(jìn)移動(dòng)通信行業(yè)在基站控制室運(yùn)營(yíng)中的成本的降低。

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

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