馬國(guó)萍

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司新疆分公司，新疆 烏魯木齊 830011）

1 概 述

新疆地區(qū)地域遼闊，受三山夾兩盆的地理特性影響，通信網(wǎng)絡(luò)傳輸中繼站點(diǎn)的建設(shè)發(fā)揮著重要作用。中繼站點(diǎn)通常處于偏遠(yuǎn)地區(qū)，部分位于沙漠深處，部分位于戈壁灘上。站點(diǎn)附近沒有供電線路，或者沒有合適的供電線路。站點(diǎn)供電問(wèn)題的解決以太陽(yáng)能為主，市電為輔。因此，本文將通過(guò)比較兩種方式全周期的投資，從而為選擇中繼站點(diǎn)的供電方式提供相關(guān)依據(jù)。

2 中繼站點(diǎn)供電方式

2.1 中繼站點(diǎn)

中繼站點(diǎn)指無(wú)人值守的光線路放大站。本文討論的中繼站點(diǎn)指獨(dú)立中繼站點(diǎn)（如一干中繼點(diǎn)、二干中繼點(diǎn)以及一干/二干中繼點(diǎn)）?；菊军c(diǎn)耗電通常比中繼站點(diǎn)大很多，基站擴(kuò)容比基站頻繁，意味著電源的擴(kuò)容頻繁，兩者的配置不同。本次討論不包含與基站等的共站址情況。

2.2 用電負(fù)荷分類

中繼站點(diǎn)內(nèi)的傳輸設(shè)備以O(shè)LA設(shè)備為主。不同站點(diǎn)中繼的方向與功能不同，OLA數(shù)量也不同?，F(xiàn)有中繼站內(nèi)設(shè)備均為OLA設(shè)備，考慮不同方向站點(diǎn)擴(kuò)容的可能性，中繼站點(diǎn)負(fù)荷分類情況如下：一干/二干合建站點(diǎn)的OLA設(shè)備7～11個(gè)；二干南疆站點(diǎn)OLA設(shè)備4～5個(gè)；二干北疆站點(diǎn)OLA設(shè)備5～8個(gè)。中繼站點(diǎn)傳輸設(shè)備用電負(fù)荷如表1所示，其中遠(yuǎn)期設(shè)備為傳輸專業(yè)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求預(yù)估的網(wǎng)元數(shù)量。

表1 中繼站點(diǎn)傳輸設(shè)備用電負(fù)荷

2.3 供電方框圖

中繼站點(diǎn)供電方框圖如圖1所示。中繼站點(diǎn)供電系統(tǒng)由市電、太陽(yáng)能極板或風(fēng)能與開關(guān)電源和蓄電池組等設(shè)備組成?？梢?，市電與太陽(yáng)能供電的差別主要在市電引入與太陽(yáng)能極板之間的選擇上，其他部分基本相同[1]。

圖1 中繼站點(diǎn)供電方框圖

目前，市電站點(diǎn)與太陽(yáng)能站點(diǎn)的典型配置如表2所示。

太陽(yáng)能站點(diǎn)的配置差別主要在太陽(yáng)能極板上。不同類型中繼站點(diǎn)的太陽(yáng)能站點(diǎn)的配置如表3所示。

可見，傳輸設(shè)備功耗最大不足2.5 kW，但由于太陽(yáng)能站點(diǎn)遠(yuǎn)離維護(hù)站點(diǎn)，因此配置2 000 Ah的蓄電池組[2]。

2.4 市電供電投資組成

市電供電站點(diǎn)電源系統(tǒng)投資組成主要如表4所示。除了市電引入的投資是估列的，其他設(shè)備投資基本固定?？梢?，各個(gè)站點(diǎn)市電引入的投資差距較大。

2.5 太陽(yáng)能供電投資組成

市電供電站點(diǎn)電源系統(tǒng)投資組成主要如表5所示，各項(xiàng)投資基本固定。

3 中繼站點(diǎn)供電方式比較

3.1 建設(shè)初期投資

由表3與表4可以看出，太陽(yáng)能供電站點(diǎn)投資與市電供電站點(diǎn)投資組成的主要差別在于市電引入與太陽(yáng)能極板投資，其他部分投資組成基本相同。由表3與表4的投資合計(jì)比較可以看出：如果市電引入費(fèi)用小于19.5萬(wàn)元，可以考慮建設(shè)市電引入；如果大于19.5萬(wàn)元，考慮建設(shè)太陽(yáng)能系統(tǒng)。

表2 市電站點(diǎn)與太陽(yáng)能站點(diǎn)的典型配置情況

表3 太陽(yáng)能站點(diǎn)極板配置概況

表4 市電供電站點(diǎn)投資組成

表5 太陽(yáng)能供電站點(diǎn)投資組成

3.2 以6年為周期投資

太陽(yáng)能站點(diǎn)由于距離維護(hù)站點(diǎn)非常遠(yuǎn)，因此維護(hù)次數(shù)有限，且冬天大雪封山等情況下維護(hù)困難。太陽(yáng)能站點(diǎn)的蓄電池組反復(fù)充放電，在實(shí)際應(yīng)用中4年就需更換一次，比維護(hù)規(guī)范中規(guī)定的6年更換一次頻繁[3]。下面將以6年為周期比較投資情況。6年中需考慮兩個(gè)因素：一是太陽(yáng)能站點(diǎn)每年維護(hù)費(fèi)用較普通站點(diǎn)多2萬(wàn)元；二是市電引入站點(diǎn)每年電費(fèi)多3萬(wàn)元。綜合以上因素，投資情況比較如表6所示。

根據(jù)表6，就8 000～24 000 Wp太陽(yáng)能設(shè)備投資（主要是極板與控制器等）與市電引入投資進(jìn)行對(duì)比，結(jié)論如圖2所示。

表6 太陽(yáng)能供電站點(diǎn)投資組成

圖2 以6年為周期的投資比較

由圖2可以看出：對(duì)于8 000 Wp站點(diǎn)，當(dāng)市電引入不超過(guò)17.6萬(wàn)元時(shí)，建議采用市電站點(diǎn)；對(duì)于10 000 Wp站點(diǎn)，當(dāng)市電引入不超過(guò)20.6萬(wàn)元時(shí)，建議采用市電站點(diǎn)；對(duì)于16 000 Wp站點(diǎn)，當(dāng)市電引入不超過(guò)34.4萬(wàn)元時(shí)，建議采用市電站點(diǎn)。

3.3 以15年為周期投資

由蓄電池組更換周期考慮到太陽(yáng)能極板更換周期，按維護(hù)規(guī)范，太陽(yáng)能極板20年更換一次。實(shí)際工程中由于極板擴(kuò)容、廠家更替以及板件丟失等因素，極板基本15年更換一次。太陽(yáng)能極板更換投資較單獨(dú)變壓器更換投資大很多，且中繼站點(diǎn)內(nèi)傳輸設(shè)備的擴(kuò)容引起的配套投資增加差距也很大。在市電引入站點(diǎn)的傳輸設(shè)備擴(kuò)容工程中，配套電源設(shè)備基本不擴(kuò)容。而太陽(yáng)能站點(diǎn)的傳輸設(shè)備擴(kuò)容工程中，太陽(yáng)能極板需重新核算與擴(kuò)容，比較麻煩。綜合討論各種因素，以15年為周期進(jìn)行投資對(duì)比，結(jié)果如圖3所示。

圖3 以15年為周期的投資比較

由圖3可以看出：對(duì)于8 000 Wp站點(diǎn)，當(dāng)市電引入不超過(guò)40.3萬(wàn)元時(shí)，建議采用市電站點(diǎn)；對(duì)于10 000 Wp站點(diǎn)，當(dāng)市電引入不超過(guò)46.3萬(wàn)元時(shí)，建議采用市電站點(diǎn)；對(duì)于16 000 Wp站點(diǎn)，當(dāng)市電引入不超過(guò)73.9萬(wàn)元時(shí)，建議采用市電站點(diǎn)。

3.4 小 結(jié)

可以看出，根據(jù)不同時(shí)間周期的投資比較，可以得出不同方案選擇的結(jié)論，但具體選擇哪種方案，可根據(jù)需求合理選擇。

4 問(wèn)題說(shuō)明

4.1 空調(diào)問(wèn)題

太陽(yáng)能供電站點(diǎn)沒有空調(diào)，主要原因是空調(diào)設(shè)備啟動(dòng)電流大，太陽(yáng)能設(shè)備承載能力有限，而市電站點(diǎn)由安裝空調(diào)引起的投資不大，因此可以安裝空調(diào)。

4.2 土建問(wèn)題

根據(jù)討論，市電站點(diǎn)的選擇會(huì)多一些。但是，部分中繼站點(diǎn)由于地理因素等原因無(wú)法引入市電，因此必須選用太陽(yáng)能供電方式。太陽(yáng)能供電方式的站點(diǎn)在夏季非常炎熱，在沒有空調(diào)的情況下，機(jī)房溫度環(huán)境遠(yuǎn)劣于機(jī)房的環(huán)境要求，因此需要考慮土建房屋在建設(shè)過(guò)程中的遮陽(yáng)和保溫等。

4.3 綜合因素考慮

本文主要針對(duì)電源設(shè)備投資方面進(jìn)行討論，但站點(diǎn)建設(shè)投資包括多個(gè)方面，因此需要綜合考慮方可得出全面的結(jié)論。

5 結(jié) 論

通信建設(shè)需考慮投資、方案實(shí)現(xiàn)難易程度以及后期維護(hù)等因素，還要從節(jié)能、社會(huì)形象以及牽引配套設(shè)備生產(chǎn)等方面進(jìn)行考慮。本文從投資方面進(jìn)行討論，以期為方案選擇提供參考。