Soluzione di sovrapposizione solare per stazione base

2026-03-23

Le soluzioni di sovrapposizione solare per stazioni base combinano la natura pulita e rinnovabile dell'energia solare con gli elevati requisiti di potenza delle stazioni base di comunicazione, offrendo vantaggi significativi e ampie prospettive di applicazione.

Caratteristiche principali:

Nessuna interruzione della fornitura di energia elettrica esistente.
Integrazione di unità di generazione di energia fotovoltaica nell'infrastruttura di alimentazione elettrica esistente tramite accoppiamento in corrente continua
Utilizzo prioritario dell'energia solare per alimentare il carico

I. Componenti del sistema

Il sistema di sovrapposizione solare per stazioni base è costituito principalmente da un array fotovoltaico (pannelli solari), un regolatore di carica solare (come un regolatore MPPT), un banco di batterie per energie rinnovabili, staffe di montaggio fotovoltaiche e cavi di distribuzione dell'energia. Insieme, questi componenti formano un sistema di energia verde a circuito chiuso altamente efficiente, intelligente e affidabile. L'architettura del sistema è progettata per bilanciare l'efficienza di generazione di energia, la sicurezza operativa e la facilità di manutenzione, garantendo un'alimentazione stabile in un'ampia gamma di ambienti complessi.

No.	nome dell'equipaggiamento	Funzione Descrizione
1	Moduli fotovoltaici	Realizzati in silicio monocristallino o policristallino ad alta efficienza, questi moduli vengono installati sui tetti degli edifici di servizio, sulle facciate delle torri in acciaio o su strutture di supporto a terra. Convertono l'energia solare in corrente continua (CC) e fungono da fonte di energia primaria del sistema.
2	Controller di blocco luce	Dotati di un modulo MPPT (Maximum Power Point Tracking) integrato, ottimizzano l'efficienza della produzione fotovoltaica in tempo reale, raggiungendo incrementi di efficienza fino al 15%-25%. Inoltre, integrano molteplici funzioni di sicurezza, tra cui interruttori automatici in ingresso, protezione contro i fulmini e fusibili in uscita, diventando così l'unità di controllo centrale del sistema.
3	Interruttore automatico di ingresso + protezione da sovratensione	Fornisce protezione contro sovraccarichi, cortocircuiti e sovratensioni da fulmine, garantendo un funzionamento sicuro del sistema in condizioni meteorologiche avverse e prevenendo danni alle apparecchiature causati da scariche elettriche esterne.
4	Fusibile di uscita	Installato sul terminale negativo di uscita, impedisce che correnti inverse anomale possano danneggiare le apparecchiature di comunicazione a valle, garantendo la sicurezza dell'alimentazione.
5	Contatore di energia elettrica CC	Monitora in tempo reale i dati relativi alla produzione di energia fotovoltaica e al consumo di carico, fornendo dati precisi a supporto dell'analisi dei consumi energetici, della valutazione dei benefici e della gestione remota.
6	Modulo RTU	Supporta il monitoraggio remoto e il caricamento dei dati, integrandosi perfettamente con i sistemi di monitoraggio ambientale delle stazioni base per consentire il funzionamento e la manutenzione senza presidio, l'allarme precoce dei guasti e la gestione visiva dello stato.
7	Sistema di collegamento alla rete	In caso di insufficiente irraggiamento solare o durante il funzionamento notturno, l'alimentatore switching esistente raddrizza automaticamente la corrente di rete per integrare il sistema, garantendo un'alimentazione continua; le fluttuazioni di tensione durante il processo di commutazione non superano 0.1 V, pertanto non influiscono sul normale funzionamento delle apparecchiature di comunicazione.
8	Staffe di montaggio e cavi	Utilizzato per fissare i moduli fotovoltaici e facilitare la trasmissione di energia, le sue specifiche vengono selezionate in base ai requisiti di potenza e alla distanza per ridurre efficacemente le perdite di linea e garantire stabilità strutturale e affidabilità elettrica.

II. Principio di funzionamento

Raccolta di energia solare: l'impianto fotovoltaico (pannelli solari) genera corrente continua (CC) quando esposto alla luce solare.
Conversione di potenza: un regolatore MPPT (Maximum Power Point Tracking) converte in modo efficiente la potenza CC generata dal pannello fotovoltaico e regola la tensione e la corrente di uscita per soddisfare i requisiti di potenza della stazione base di comunicazione.
Accumulo di energia: l'energia elettrica convertita viene prima fornita alla stazione base di comunicazione, mentre l'eccesso viene immagazzinato in un banco di batterie per essere utilizzato durante i periodi di assenza di luce solare o durante i picchi di domanda di energia.
Monitoraggio intelligente: il sistema è dotato di funzionalità di monitoraggio remoto, che consentono il monitoraggio in tempo reale dello stato operativo e della potenza erogata dall'impianto solare, garantendo un funzionamento stabile e un'alimentazione efficiente.

III. Caratteristiche della soluzione

Questa soluzione ha dimostrato la sua stabilità e adattabilità in una varietà di ambienti complessi. Sia in aree urbane densamente popolate, in regioni remote prive di rete elettrica o su torri di comunicazione con spazio limitato, consente un'implementazione efficiente e un funzionamento stabile.

Elevata efficienza e risparmio energetico: grazie all'adozione di un'alimentazione diretta in corrente continua, la soluzione evita le perdite di conversione CA-CC, che possono raggiungere il 15% nei sistemi CA tradizionali. L'efficienza complessiva del collegamento è ≥95%, con un'efficienza massima misurata fino al 98.3%. Un sito tipico può risparmiare circa 2,920 kWh di elettricità all'anno, con un incremento della produzione di energia del 10%-30% rispetto alle soluzioni in corrente alternata.
Riduzione dei costi: i costi annuali dell'elettricità per sito possono essere ridotti fino a 12,000 yuan, con un periodo di ammortamento di circa 5.5 anni; questo periodo si riduce ulteriormente se combinato con i sussidi locali. Non sono necessari permessi di connessione alla rete e il processo di implementazione è semplificato, riducendo significativamente i costi di transazione burocratica.
Elevata affidabilità: in condizioni di luce diurna, il sistema è in grado di mantenere l'alimentazione elettrica durante le interruzioni di rete; se combinato con un sistema di accumulo di energia, può garantire il funzionamento per oltre 3.5 giorni in caso di tempo nuvoloso o piovoso. I test sul campo dimostrano una riduzione di oltre l'80% del fabbisogno di generazione di energia di emergenza, riducendo significativamente il rischio di interruzioni di corrente nelle centrali e garantendo la continuità operativa della rete.
Notevoli benefici ambientali: si stima che una singola centrale dotata di 18 moduli fotovoltaici generi 7,671 kWh all'anno, equivalenti a una riduzione di 4.374 tonnellate di emissioni di anidride carbonica; prendendo come esempio un progetto a livello provinciale nel Liaoning, le emissioni annuali di carbonio possono essere ridotte di 267,000 tonnellate, apportando un contributo significativo all'ambiente.
Installazione semplice e grande adattabilità: il processo di retrofit può essere completato senza interruzioni di corrente ed è compatibile con i sistemi di alimentazione esistenti di diversi produttori e modelli. Adatto a vari scenari di installazione, tra cui tetti, facciate di torri e rack a terra, offre un'elevata flessibilità di implementazione.
Forte allineamento politico: il modello di "autoproduzione per autoconsumo" non è soggetto a restrizioni di approvazione per la connessione alla rete. Soddisfa l'obiettivo del Ministero dell'Industria e dell'Informatica di una copertura fotovoltaica superiore al 30% per le nuove stazioni base, è in linea con l'orientamento politico nazionale per lo sviluppo dell'energia distribuita e facilita una rapida implementazione su larga scala.

IV. Scenari applicativi

Il sistema Base Station Solar Overlay è adatto a diversi scenari di stazioni base per telecomunicazioni, incluse macro stazioni base, micro stazioni base e stazioni base 4G/5G. Questo sistema dimostra i suoi vantaggi unici soprattutto nelle aree remote dove la rete elettrica nazionale non è disponibile o l'alimentazione elettrica è instabile. Grazie a un modello intelligente di consumo energetico basato su "autoproduzione e autoconsumo con consumo locale", questa soluzione riduce efficacemente la dipendenza dalla rete e fornisce un supporto energetico stabile e affidabile alle stazioni base per telecomunicazioni.

V. Classificazione delle soluzioni specifiche

1. Classificazione in base allo scenario di installazione e all'utilizzo dello spazio

Soluzione di impilamento su tetto

Scenari applicabili: stazioni base macro e nodi di aggregazione situati sui tetti di sale apparecchiature indipendenti o sopra i rack dei server.
Caratteristiche: Sfrutta lo spazio inutilizzato sul tetto esistente del locale tecnico per installare i moduli fotovoltaici. Questa è la forma di impilamento più tradizionale, con una costruzione relativamente semplice; tuttavia, la capacità di installazione è limitata dalla superficie del tetto e dalla capacità portante.

Soluzione di impilamento torri/alberi

Scenari applicabili: aree urbane densamente popolate, regioni con spazio limitato e siti di armadi elettrici esterni senza locali tecnici indipendenti.
Caratteristiche: I moduli fotovoltaici vengono installati verticalmente o inclinati sulla struttura delle torri di comunicazione, sui pali di supporto o su rivestimenti estetici (ovvero, "impilamento minimalista delle torri").
Vantaggi: Non occupa ulteriore spazio a terra o sui tetti, risolvendo il problema della "mancanza di terreno disponibile" nelle aree urbane; l'installazione verticale offre una buona resistenza al vento ed è meno soggetta all'accumulo di polvere.

Soluzione di sovrapposizione per facciate/pareti

Scenari di applicazione: Superfici verticali come pareti esterne di locali tecnici, muri perimetrali del sito e barriere antirumore.
Caratteristiche: Sfrutta le superfici verticali degli edifici circostanti il sito per installare pannelli fotovoltaici come fonte di energia supplementare.

2. Classificazione mediante metodo di accoppiamento elettrico

Accoppiamento CC / Impilamento CC diretto

Principio: La corrente continua (CC) generata dall'impianto fotovoltaico viene convertita direttamente nella corrente continua standard di -48 V richiesta dalle apparecchiature di comunicazione tramite un convertitore CC/CC e immessa nella sbarra collettiva CC del sito.
Caratteristiche:
Massima efficienza: elimina le perdite di energia derivanti dal processo di conversione secondaria "CC-CA-CC".
Facile da implementare: non è necessario modificare l'architettura di alimentazione CA esistente; si collega direttamente in parallelo al sistema di alimentazione switching, offrendo una soluzione "plug-and-play".
Scelta prevalente: Attualmente l'approccio più comune per gli interventi di ammodernamento a risparmio energetico delle stazioni base di comunicazione.

Soluzione di impilamento CA (accoppiamento CA)

Principio: l'energia fotovoltaica viene convertita in corrente alternata tramite un inverter, immessa nel quadro di distribuzione CA dell'impianto e quindi riconvertita in corrente continua tramite un modulo raddrizzatore per alimentare il carico.
Caratteristiche: Adatto per siti di grandi dimensioni o scenari che richiedono l'alimentazione simultanea di carichi CA come i condizionatori d'aria; tuttavia, l'efficienza è leggermente inferiore rispetto all'accoppiamento CC quando si alimentano carichi puramente correlati alle comunicazioni.

3. Classificazione in base alla funzione del sistema e agli obiettivi evolutivi

Soluzione base per l'impilamento di pannelli fotovoltaici

Obiettivo: Puramente risparmiare energia elettrica.
Componenti: moduli fotovoltaici + regolatore di accumulo fotovoltaico.
Logica: Utilizza l'energia fotovoltaica quando è disponibile la luce solare e passa automaticamente all'energia di rete quando non lo è. Principalmente riduce i costi dell'elettricità (OPEX).

Soluzione di integrazione fotovoltaico + accumulo

Obiettivo: Risparmio energetico + potenziamento dell'alimentazione di riserva.
Componenti: pannello fotovoltaico + batteria agli ioni di litio/regolatore di accumulo fotovoltaico + sistema intelligente di gestione dell'energia.
Logica: l'energia fotovoltaica ha la priorità per i carichi, con l'elettricità in eccesso immagazzinata in batterie al litio; durante le interruzioni di rete, l'energia viene fornita dalle batterie. Ciò consente di "ridurre i picchi e colmare le valli" (caricando durante le ore non di punta utilizzando l'energia a basso costo della rete o del fotovoltaico e scaricando durante le ore di punta) e di estendere l'autonomia del sistema di backup.

Soluzione integrata fotovoltaico-accumulo-diesel/fotovoltaico-accumulo-rete (soluzione ibrida integrata)

Obiettivo: Massima sostenibilità e alta affidabilità (comunemente utilizzato in aree con carenza di energia elettrica o siti 5G ad alto consumo energetico).
Componenti: Fotovoltaico + Accumulo di energia + Sistema di gestione intelligente (può includere un'interfaccia per generatore diesel).
Logica: Il sistema EMS gestisce in modo intelligente quattro fonti di energia: fotovoltaico, accumulo, rete elettrica (energia di rete) e diesel (generatore).