Базовые станции и альтернативные источники питания

«Эффективное использование энергии – первый шаг в создании более экологичных телекоммуникационных сетей, - говорит управляющий директор Клинт Вилок (Clint Wheelock). – Снижение энергопотребления поспособствует интеграции возобновляемых источников энергии, таких как солнечные фотогальванические элементы, элементы питания, заряжаемые энергией ветра и топливные ячейки, а также откроет дверь для создания более эффективных сетевых архитектур и топологий. Особенно это касается удаленных и труднодоступных областей, где развертывание сотовых сетей сопряжено с рядом трудностей (часто единственными источниками энергии в таких районах служат дизельные генераторы)».

Согласно отчету Pike Research, в последующие несколько лет эко-начинания приобретут еще больше приверженцев. По предварительным оценкам, в 2013 году «зеленое» сетевое оборудование составит 46% от $277-миллиардного глобального рынка телекома.

По состоянию на ноябрь 2009 года, компания Nokia Siemens Networks развернула уже 360 сайтов, работающих с использованием различных видов альтернативной энергии >>.

Некоторые из альтернативных источников питания нашли ограниченное использование в России и в Украине. Экспулатация в течение более пяти лет показала, что эффективным решением можно признать только комбинацию нескольких автономных источников питания из пяти элементов: ветрогенератора, солнечной батареи, аккумуляторной батареи, дизель-генератора, энергоблока. Скажем, база Билайн "Молдованка" получает энергию от 12 двухвольтовых солнечных батарей, собранных в модули (КПД - 16%). Аккумуляторные батареи способны обеспечивать питание базовой станции в течение 4 суток. За весенне-осенний период сгорает 300 литров топлива, средний расход составляет 3.5 литра в час. Топливо достаточно подвозить 3-4 раза в год. По данным Билайн. 

 

Энергия ветра. Ветрогенераторы

МТС

В Карелии с 2008 года действует базовая станция ОАО "МТС", получающая питание от ветрогенератора. Она установлена в Медвежьегорском районе Карелии, на острове Большой Климецкий.

 

{{51045}} {{51045|355x500}} {{51045|71x100}}

12 сентября 2008 года ветроэнергетический комплекс "Бриз Лидер" начал обеспечивать электроэнергией базовую станцию сотовой связи (БССС) №10-406 ОАО "Мобильные ТелеСистемы".  Удаленность объекта от основных линий электропередач не позволяла решить проблему энергообеспечения традиционным способом. Именно технические показатели ветрогенератора "Бриз" смогли полностью удовлетворить достаточно жесткие требования сотовой компании. Монтаж оборудования производился специалистами компании ООО "Электроспец"- дилером ЗАО "Ветроэнергетическая компания", за один день.

 

Ветряные турбины Excel-R, используемые "МТС-Украина", выпускаются американской компанией Bergey WindPower. Номинальная мощность оборудования составляет 7,5 кВт.  

Ветрогенератор для базовой станции МТС в Крыму, октябрь 2009 года

 

ВымпелКом 

Опыт использования энергии ветра есть и у "Билайн". Опыт не слишком хороший, без периодического включения  дизель-электрогенератора базу эксплуатировать не получается.   

 

МегаФон

2011.09.26 С "ветроэнергией" решили поэкспериментировать и в "МегаФон" в Сибирском ФО. Компания утверждает, что ветрогенераторные установки мощностью 6 кВт обеспечат около 85% времени подачи питания на объект, что позволит сэкономить более 300 тысяч рублей в расчете на базовую станцию. 15% времени приходятся на безветренную погоду, в это время база питается от аккумуляторов и штатного дизеля. Если штиль затянется, через две недели базовая станция перестанет функционировать, либо нужно будет дозаправить бак генератора дизельным топливом. Ветрогенераторы планируется устанавливать на самостоятельном мачтовом сооружении в непосредственной близости от мачты антенны базовой станции. Утверждается, что ресурс работы генератора за счет низких оборотов вращения ветроколеса составляет не менее 25 лет.  

2016.03.11 МегаФон закупил ветроэлектрогенераторы для двух базовых станциях в Мурманской области. Работы по проектированию, монтажу и пуско-наладки выполнены специалистами компании КРОК. В комплект также входят АКБ, устройства естественного охлаждения и электрощитовое оборудование. Система автоматизирована. Ранее был проведен пилотный проект с КРОК. / telecomblog.ru 

2019.07.03 На Кольском полуострове в районе перекрестка дорог Мурманск - Териберка - Туманный работает базовая станция МегаФон, обеспечивающая связь водителей. Она получает питание от ветряка. 

Базовая станция МегаФон с питанием от ветроэлектрогенератора

 

 Что предлагают вендоры

Ericsson 

Свой вариант ветрогенератора, совмещенного с сотовой вышкой, предлагает компания Ericsson. На бетонной башне Tower Tube предлагается устанавливать еще и турбину с четырьмя пятиметровыми лопастями, которые закреплены вертикально. Как ожидается, такая турбина способна обеспечивать достаточно энергии для зарядки батареи питания базовой станции. 

 

 

Вращение лопастей, по словам разработчиков, не создает шума и оказывает минимальную нагрузку на конструкцию. Пока что не проводились испытания с целью проверки - может ли эта конструкция стать альтернативным энергосберегающим источником питания для базовой станции, а также, как конструкция в целом влияет на окружающую среду. Источник 

 

Huawei

Компания предлагает гибридную систему электропитания Huawei Solar Hybrid, основанную на использовании солнечных панелей, что позволяет снизить расходы на обеспечение базовой станции электропитанием. 

 

источник фото: huawei.com 

Это решение задействовано, например, в селе Сина в Сурхандарьинской области Узбекистана.

 

Использование ветроэнергии в мире

На основании данных «Всемирной ветроэнергетической организации» доля ветроэнергетики в мировом производстве электроэнергии составила более 1 %. Энергия ветра используется в более чем 70 странах мира, лидеры: США, Испания и Китай.

В 2007 году 19.7 тыс. МВт новых ветроэнергетических мощностей были введены в эксплуатацию. В целом, суммарная установленная мощность мировой ветроэнергетики на конец 2007 года вышла на уровень 93.9 тыс. МВт. Годовой прирост мощностей мировой ветроэнергетики составил 26,6%. Современная ветроэнергетика вырабатывает 200 ТВт•ч энергии в год. Учитывая ускоренную динамику роста мировой отрасли, Всемирная ветроэнергетическая ассоциация WWEA внесла изменения в свой прогноз касательно установленной мощности ветроэлектростанций (ВЭС) к концу 2010 года, увеличив его до 170000 МВт.

Ветроэнергетический бум, наблюдаемый в США, Испании и Китае, сыграл особую роль в достижениях ветроэнергетики. Наивысшие темпы роста среди пятерки лидеров продемонстрировал Китай - 127,5%. По итогам 2007 года Германия продолжает удерживать позицию «страны-лидера», имея в своем активе 22274 МВт общей установленной ветроэнергетической мощности. В 2007 году высокие темпы роста продемонстрировали еще две страны Европы – Франция (888 МВт) и Италия (603 МВт). Наивысшая динамика роста наблюдалась на рынке Турции, установленная мощность ВЭС достигла 207 МВт (за год было введено 142 МВт), что соответствует темпу рост более чем в 200%.

В целом же, за последние 10 лет, в период с 1998 по 2007 год, мощность мировой ветроэнергетики выросла, практически в 10 раз. Хотя Европа и сегодня остается наиболее сильным ветроэнергетическим рынком мира, доля Североамериканского и Азиатского рынков быстро возрастает. В области новых ветроэнергетических мощностей, введенных в эксплуатацию за год, доля Европы впервые составила менее половины от новых мощностей, введенных в мире, достигнув лишь 43,6%; за ней следует Северная Америка (28,5%) и Азия (26,6%).

 

Солнечная энергия. Солнечные батареи

“Солнечная энергия впервые будет использоваться в мобильной связи наряду с другими источниками энергии – дизельным топливом и традиционными электрическими сетями, - говорит вице-президент ABI Research Стюарт Карлоу (Stuart Carlaw), - рынок автономных базовых станций на энергии Солнца будет постепенно расти и, по прогнозам, к 2013 году достигнет 40000 базовых станций. Далее их число планируют увеличить еще на 295.000".

Опыт использования солнечной энергии есть и у российских операторов сотовой связи "большой тройки". 

 

МТС, пос. Отдаленный, урочище Черногорье, Апшеронский район, Краснодарский край.

{{51046}} {{51046|498x500}} {{51046|99x100}} 

2021.07.28 МТС сообщает о том, что собирается оснастить солнечными батареями несколько базовых станций в Краснодарском крае. Уже начала работать базовая станция на горе Лысой Туапсинского района (обеспечено связью село Садовое и участок железной дороги от станции Чинары до Чилипси), в августе планируется оснастить солнечными панелями несколько станций в Геленджикском районе и рядом с Горячим Ключом.
Судя по сообщению компании, питание будет комбинированным, то есть дизель-генераторы останутся, но будет снижено время их работы, расходы топлива и выбросы.
Оснащение базовых станций солнечными панелями - способ давно практикуемый операторами связи. Россия - не самая солнечная страна, поэтому до сих пор этот способ находит ограниченное применение. Только со снижением энергопотребления базовых станций, стало возможным ставить солнечные панели чаще, но и сейчас это скорее экзотика, нежели распространенное явление. 

ВымпелКом 

Для "Вымпелкома" три установки поставила компания "Солнечный ветер". Это установки «Молдованка», специально спроектированные для использования на сайтах сотовой связи: (8,4 кВтп, 711 м над уровнем моря на горе Чубатая), «Лаго-Наки» (10,5 кВтп, 1700 м, на высокогорном плато Лаго-Наки) и для репитера (0,3 кВтп) в районе поселка Абрау-Дюрсо. Установки подтвердили высокую эффективность и надежность работы в условиях отсутствия сетевого электроснабжения, отмечают в компании. Подробнее

Пиковой мощности солнечных батарей на горе Чубатая хватает для электропитания самой станции, двух кондиционеров и подзарядки аккумуляторов для круглосуточной работы станции. Кроме того, на базовой станции установлен дополнительный ветряной генератор, который должен помочь зимой сократить использование резервного дизель-генератора. Использование альтернативных источников питания позволило удешевить проект в четыре раза и сократить сроки запуска станции. Однако новая станция обходится в два с половиной раза дороже, чем подобная станция, установленная на равнине. Подробнее

МегаФон

“МегаФон” также рассматривал возможность установки на базовых станциях солнечных батарей, но потом отказался от этой мысли. Дело в том, что население проявляло слишком большой интерес к новым технологиям. “Солнечные батареи либо разворовывали, либо разбивали”, — говорит пресс-секретарь “МегаФона” Марина Белашева.

 

Зарубежные

Австралия

В апреле 2004 года в Западной Австралии в округе Кимберли начала работу базовая станция мобильной связи на солнечных батареях. Всего было использовано 60 солнечных батарей общим весом в 7,4 т.

Пакистан

В Пакистане первый сайт на базе солнечной энергии был сооружен в январе 2008 года. 

 

Солнечная батарея, используемая для питания базовой станции сотовой связи.

 

Таджикистан, МегаФон

МегаФон Узбекистан. Базовая станция Бахмал в джамоате Мхеробод, Аштского района, Таджикистан 

2016.12.13 МегаФон показал, как обеспечивается надежность сети с помощью энергии солнца. Солнечные батареи обеспечивают резервирование внешнего энергопитания. 

 

Украина, МТС

Vodafone (МТС), Украина. Базовая станция 3G на горе Говерла (Карпаты) получает питание от панелей солнечных батарей. 

2018.10.04 На Говерле установлена базовая станция 3G на солнечной энергии. 

 

Поставщики решений питания от энергии солнца для опереторов сотовой связи

Солнечный ветер

Установки «Молдованка», специально спроектированные для использования на сайтах сотовой связи. Используются, например, компнией ВымпелКом: 8,4 кВтп, 711 м над уровнем моря на горе Чубатая, «Лаго-Наки» 10,5 кВтп, 1700 м, на высокогорном плато Лаго-Наки, питание репитера (0,3 кВтп) в районе поселка Абрау-Дюрсо. Установки подтвердили высокую эффективность и надежность работы в условиях отсутствия сетевого электроснабжения, отмечают в компании. Подробнее

Дагкремний, Дагестан

Производит модули автономного питания от энергии солнца. 

 

Топливные элементы

Еще один вариант, способный обеспечить необходимой энергией базовую станцию сотовой связи - применение топливных элементов. 

 

МТС

2015.12.07 МТС запитала базовую станцию от топливных элементов. В Ногинском районе МО. Задействованы воздушно-водородные элементы в качестве аварийного питания сайта, питающегося от сети промышленного тока, т.е. вместо дизельэлектрогенераторов. 

2009. В Подмосковье в нескольких населенных пунктах установлены системы электропитания на топливных элементах, где в качестве топлива используется водород.

 

{{51047}} {{51047|500x455}} {{51047|100x91}}

Так выглядит батарея топливных элементов, обеспечивающая энергией одну из базовых станций МТС в Чеховском районе Московской области.

 

Гибридные 

Motorola в 2006 успешно испытала в условиях Европы комбинированный альтернативный источник питания сайта - он состоял из ветроэлектрогенератора и солнечной батареи, которые заряжали батарею аккумуляторов. А батарея аккумуляторов, в свою очередь, питает базовую станцию, когда нет ни ветра, ни солнца. Подробнее

Ericsson пробовала использовать гибридное решение, с применением аккумуляторов, которые устанавливают на подлодках, - такие аккумуляторы обладают высоким показателем числа циклов заряд-разряд. Каким-то образом специалисты Ericsson вычислили, что переход к подобному решению может за год помочь сэкономить около 10 тысяч литров дизтоплива из расчета на один сетевой объект, т.е. 40-50% топлива. Если в сети сотни или тысячи объектов работают на дизелях, можно сэкономить немалый объем топлива. Подробнее

 

 

Биотопливные  

Ericsson и MTN вели в Африке работы по использованию биотопливных источников питания при развертывании беспроводных сетей с целью отказа от использования дизельного топлива. Считается, что "биодизель" имеет несколько важных преимуществ перед обычным дизелем в качестве источника питания базовых станций. Биодизельное топливо может производиться непосредственно там, где оно требуется, что создает рабочие места в малонаселенных местностях, одновременно снижается потребность в транспортных услугах, логистике и охране. "Биодизель" менее вреден в экологическом плане, нежели традиционный дизель. Более "чистый" результат сжигания биотоплива также приводит к тому, что генератор "биодизеля" "живет" дольше традиционного, что снижает стоимость его эксплуатации для оператора. В рамках пилотного проекта, который спонсируется Фондом развития GSMA, компанией "Эрикссон" и MTN, запущена базовая станция, работающая от биодизеля в Лагосе. Также намечено построить несколько аналогичных станций в малонаселенных районах на юго-востоке Нигерии, а также на юго-западе. Топливом послужат земляные орехи, тыквенные семечки, пальмовое масло и т.п. Критики отмечают, что в условиях, когда часть населения голодает, сжигание съедобных продуктов для получения электроэнергии является некорректным. Подробнее

 

МТС и альтернативные источники электропитания сайтов

На 2015 год у оператора есть сайты с использованием альтернативных источников электропитания на берегах Баренцева моря и Онежского озера, на горном плато Лаго-Наки, перевале Китовое ребро у берега Японского моря. 

 

 

Новости по теме

2021.07.28 МТС сообщает о том, что собирается оснастить солнечными батареями несколько базовых станций в Краснодарском крае. Уже начала работать базовая станция на горе Лысой Туапсинского района (обеспечено связью село Садовое и участок железной дороги от станции Чинары до Чилипси), в августе планируется оснастить солнечными панелями несколько станций в Геленджикском районе и рядом с Горячим Ключом.
Судя по сообщению компании, питание будет комбинированным, то есть дизель-генераторы останутся, но будет снижено время их работы, расходы топлива и выбросы.
Оснащение базовых станций солнечными панелями - способ давно практикуемый операторами связи. Россия - не самая солнечная страна, поэтому до сих пор этот способ находит ограниченное применение. Только со снижением энергопотребления базовых станций, стало возможным ставить солнечные панели чаще, но и сейчас это скорее экзотика, нежели распространенное явление. 

2019.07.03 На Кольском полуострове в районе перекрестка дорог Мурманск - Териберка - Туманный работает базовая станция МегаФон, обеспечивающая связь водителей. Она получает питание от ветряка. 

2016.03.11 МегаФон закупил ветроэлектрогенераторы для двух базовых станциях в Мурманской области. Работы по проектированию, монтажу и пуско-наладки выполнены специалистами компании КРОК. В комплект также входят АКБ, устройства естественного охлаждения и электрощитовое оборудование. Система автоматизирована. Ранее был проведен пилотный проект с КРОК. / telecomblog.ru 

2015.12.07 МТС запитала базовую станцию от топливных элементов. Задействованы воздушно-водородные элементы в качестве аварийного питания сайта, питающегося от сети промышленного тока, т.е. вместо дизельэлектрогенераторов. 

2015.02.26 Panasonic Developing Comprehensive, Smart Energy Solution For Cellular Towers and Wi-Fi Sites

2011.09.12 Базовая станция (Билайн) на солнечных батареях (на самом деле, речь о станции с комбинированным питанием) 

2009.11.05 Telenor Pakistan будет использовать для питания базовых станций солнечную энергию 

2009.10.29 МТС (Украина) запустила ветряк для питания базовой станции в Крыму 

2009.08.20 Huawei и Grameenphone разворачивают в Бангладеш первые базовые станции на солнечной энергии 

2009.07.09 МТС развивает проекты по использованию альтернативных источников энергии   

2008.12.17 Ericsson предлагает экономить на дизтопливе, используя аккумуляторы от подводных лодок  

2008.09.12 Базовую станцию МТС в Карелии запитали от ветряка  

2008.08.07 Оборудование. Экология. Глядя на солнце 

2006.10.11 Ericsson, GSMA и MTN будут расширять покрытие мобильной связи с использованием биотоплива 

Близкие темы

>> Подробнее об энергопотреблении базовых станций

---

 

Инфокоммуникации. Энциклопедия MForum. Составитель А.Б.Бойко

---