Stabilné a spoľahlivé zásobovanie elektrinou patrí medzi najdôležitejšie aspekty infraštruktúry telekomunikačných sietí v odľahlých lokalitách. Systém solárnych panelov montovaných na veže predstavuje efektívne riešenie, pretože sa fotovoltaické panely umiestňujú priamo na veže alebo okolo nich, v ktorých sa nachádzajú základňové stanice, rádiové vysielače, batériové jednotky a komunikačné zariadenia. Vo väčšine prípadov môžu takéto solárne systémy znížiť spotrebu nafty o 50 % až 90 %, najmä v odľahlých lokalitách so slabým pripojením k sieti.

S rozšírením telekomunikačného pokrytia do vidieckych a kopcovitých oblastí sa čoraz viac telekomunikačných poskytovateľov obracia na solárnu energiu montovanú na vežiach. Naša spoločnosť LZY Energy zaznamenáva rastúci záujem telekomunikačných spoločností o hľadanie stabilných zdrojov energie s nižšími prevádzkovými nákladmi.

Čo je to držiak na solárny panel?

Držiaky solárnych panelov na veže sú konštrukcie, ktoré pomáhajú pripojiť solárne moduly priamo k telekomunikačným vežiam alebo infraštruktúre veží. Na rozdiel od konvenčných pozemných solárnych fariem sú tieto riešenia zvyčajne menšie a určené pre telekomunikačné prevádzky.

Medzi bežné komponenty, ktoré spolupracujú, patria:

• Systémy lítium-iónových batérií
• Hybridné systémy riadenia výkonu
• usmerňovač
• Dieselové generátory
• Monitorovacie systémy

Tento typ solárnej farmy je v Číne známy ako „site overlay solar“, pretože prekrýva existujúcu telekomunikačnú lokalitu solárnymi inštaláciami bez rozširovania rozlohy pozemku.

Dôvody, prečo telekomunikačné veže využívajú solárnu energiu

Telekomunikačné spoločnosti sa stretávajú s tromi základnými problémami:

1. Vysoké náklady na motorovú naftu
2. Nestabilita v rozvodnej sieti
3. Vysoké náklady na údržbu kvôli vzdialenosti

Solárna energia rieši všetky tieto výzvy.

Správne nainštalovaný systém solárnych veží môže:

• Zvýšte dobu chodu generátora
• Zvýšte výdrž batérie
• Nižšie emisie skleníkových plynov
• Minimalizujte počet návštev údržbárov
• Zvýšte dostupnosť siete

Toto je obzvlášť dôležité v prípade telekomunikačných veží 4G a 5G, ktoré vyžadujú stále väčšie množstvo energie.

Typy montáže solárnych panelov na vežu

V závislosti od typu telekomunikačnej veže existujú rôzne typy montážnych konštrukcií.

1. Montáž nohy veže

Panely je možné namontovať priamo na nohy veží pomocou kovových konzol vyrobených na mieru.

Silné stránky

• Úspora pôdy
• Rýchlejší proces montáže
• Pre malú výkonovú kapacitu

slabé stránky

• Malý počet panelov
• Potreba starostlivého výpočtu zaťaženia vetrom

2. Solárne pole namontované na stĺpe

Okolo telekomunikačnej veže sú nainštalované stĺpy na montáž solárnych panelov.

Silné stránky

• Flexibilita orientácie
• Jednoduchá údržba
• škálovateľnosť

slabé stránky

• Potrebná ďalšia pôda

3. Montáž na strechu prístrešku

Solárne panely sú namontované na streche krytu zariadení telekomunikačnej veže.

Silné stránky

• Jednoduchá dostupnosť
• Žiadne dodatočné namáhanie veže

slabé stránky

• Malá plocha povrchu

Typická konfigurácia systému

Nižšie je uvedený zjednodušený príklad hybridného solárneho systému telekomunikačnej veže.

Mnoho telekomunikačných operátorov v súčasnosti uprednostňuje LiFePO4 batérie kvôli ich dlhej životnosti a lepšej tepelnej stabilite. To je obzvlášť dôležité pre vonkajšie prostredia s vysokými teplotami.

Koľko solárnej energie potrebujeme pre telekomunikačné veže?

To závisí od spotreby energie a slnečného žiarenia, ktoré dané miesto dostáva.

Napríklad telekomunikačná veža na vidieku by mohla použiť:

• Spotreba energie 2 kWh až 5 kWh za deň so základnými komunikačnými zariadeniami

Zatiaľ čo 5G lokalita môže mať nasledujúcu mieru spotreby energie:

• 30 kWh až 100 kWh energie za deň

Veľkosť solárnych panelov môže byť nasledovná:

Okrem toho, pri navrhovaní solárnych systémov pre telekomunikačné veže by ste mali zvážiť:

• Hodiny najväčšieho slnečného žiarenia
• Počet dní autonómie batérie
• Striedajúce sa ročné obdobia
• Rozšírenie telekomunikačných zariadení v budúcnosti

A jedna vec, ktorá sa v telekomunikačných solárnych riešeniach často robí zle, je nedostatočná kapacita batérie.

Štrukturálne problémy so solárnymi panelmi montovanými na vežu

Toto je dôležitá časť.

Veže mobilných telefónov boli pôvodne postavené na podporu antén a zariadení na telekomunikačné účely, a nie na solárne panely. To zvyšuje tlak vetra a mení vzorec zaťaženia.

Predinštalačné kontroly by mali zahŕňať:

• Konštrukčná kapacita veže
• Odolnosť proti vetru
• Protikorózne opatrenia
• Typ montážneho materiálu
• Bezpečnosť káblov a vedenia vodičov

Oceľ so žiarovým zinkovaním a hliníkové zliatiny sa široko používajú vďaka svojim antikoróznym vlastnostiam.

Korózia soľou spôsobená striekajúcou slanou vodou je na pobreží bežná a často sa tam uprednostňujú spojovacie prvky z nehrdzavejúcej ocele.

Príklad aplikácie v reálnom svete

Poskytovateľ telekomunikačných služieb z juhovýchodnej Ázie modernizoval vidiecku vysielaciu vežu, ktorá nebola pripojená k sieti, hybridným solárnym systémom.

Pôvodné nastavenie

• Napájanie iba naftou
• Dodávky paliva dvakrát mesačne
• Poruchy generátora sa vyskytovali často
• Vysoké náklady na údržbu

Aktualizované nastavenie

• 12 kW solárny systém s panelmi namontovanými na veži
• 40 kWh batériové úložisko s použitím LiFePO4 batérií
• Záložný generátor zostal

Výsledky po jednom roku

Najvýznamnejším prínosom však nebola úspora paliva, ale zlepšenie prevádzkyschopnosti mobilných vysielačov, čím sa zvýšila kvalita služieb pre používateľov.

Výzvy v telekomunikačnom solárnom projekte

Napriek vyspelosti technológií existujú určité výzvy, ktoré treba zvážiť.

Nedostatočný priestor na inštaláciu

Existujú niektoré vežové inštalácie, ktoré nemajú dostatok priestoru na inštaláciu solárnych panelov.

Vandalizmus a krádež

Telekomunikačné veže, ktoré sa nachádzajú vo vidieckych oblastiach, sú často postihnuté vandalizmom a krádežami, čo si vyžaduje bezpečnú montáž a diaľkové alarmy.

Drsné klimatické podmienky

Existujú klimatické podmienky, ktoré predstavujú riziko pre inštalácie, ako napríklad silný vietor, sneženie a piesočné búrky.

Zavádzanie 5G

Keďže 5G vyžaduje viac elektriny ako iné generácie, inštalácie solárnych panelov si vyžadujú modernizáciu skôr, ako sa predpokladalo.

Trendy pre budúcnosť

Inteligentné hybridné modely energetických systémov v telekomunikáciách sú v súčasnosti v trende.

Medzi ne patria:

• Riadenie telekomunikačnej energie riadené umelou inteligenciou
• Prediktívna údržba aplikovaná na diaľku
• Solárne panely TOPCon s maximálnou účinnosťou
• Integrované solárne a energetické úložné skrine
• Telekomunikačné zariadenia bez použitia dieselových generátorov

Navyše, niektorí telekomunikační poskytovatelia už testovali vertikálne obojstranné solárne panely, ktoré sú namontované priamo na veže, aby sa ušetril priestor pri inštalácii.

Ďalšie zníženie nákladov na obnoviteľnú energiu môže v budúcnosti viesť k univerzálnemu využívaniu komunikačnej infraštruktúry napájanej solárnou energiou.

Výber vhodného montážneho riešenia je pri budovaní telekomunikačných solárnych systémov nevyhnutný, rovnako ako výber samotných solárnych panelov a batérií. V opačnom prípade môže vaše zariadenie vyžadovať viac údržby a môže fungovať nesprávne alebo dokonca byť nebezpečné. S kvalitným montážnym systémom však môžete očakávať spoľahlivú prevádzku svojich telekomunikačných zariadení viac ako 20 rokov.