Existuje potenciál vo využívaní solárnej energie na prevádzku telekomunikačných veží umiestnených vzdialene a nie sú pripojené k žiadnej elektrickej rozvodnej sieti. Využitie technológie solárnych telekomunikačných veží ponúka nižšie prevádzkové a údržbárske náklady a umožňuje udržateľné postupy. Vďaka zlepšeniam v technológiách solárnych panelov a batérií sú telekomunikačné veže napájané solárnou energiou životaschopnou možnosťou v rozvojových aj rozvinutých krajinách.

Dôvody pre použitie alternatívneho zdroja energie v telekomunikačných vežiach

Používanie telekomunikačných veží je neoddeliteľnou súčasťou podpory mobilných služieb, internetu, núdzových situácií a internetu vecí. Významný počet veží sa však nachádza v izolovaných oblastiach, kde sa nemožno spoľahnúť na dodávku energie z elektrickej siete.

Po desaťročia boli dieselové generátory alternatívnou metódou na zabezpečenie energie pre telekomunikačné veže. Hoci sa takéto usporiadanie osvedčilo pri napájaní veží, stále trpí rôznymi nedostatkami, vrátane:

• Vysoké náklady na prepravu paliva
• Problémy s údržbou
• Riziko krádeže
• Environmentálne znečistenie
• hlučný

Riešenia solárnych telekomunikačných veží eliminujú všetky tieto problémy.

Čo je riešenie solárnej telekomunikačnej veže?

Solárna telekomunikačná veža je typ energetického systému, ktorý dodáva elektrinu telekomunikačným zariadeniam pomocou slnečnej energie. Zahŕňa:

• Solárne fotovoltaické (FV) panely
• Systémy na skladovanie lítiovej energie
• Invertorový alebo hybridný regulátor
• Softvér na monitorovanie a správu
• Voliteľný záložný generátor

Cez deň panely vyrábajú elektrinu, ktorá sa používa na prevádzku telekomunikačných zariadení. Všetka prebytočná energia sa zachytáva v batériách a ukladá na neskoršie použitie, keď nie je slnečné svetlo.

Hlavné komponenty

Zložka	Funkcie
Solárne panely	Výroba elektriny zo slnečného žiarenia
Lítium batéria	Ukladajte energiu pre nepretržitú prevádzku
Menič/regulátor	Riadenie konverzie a distribúcie energie
Monitorovací systém	Sledovanie výkonu a stavu systému
Záložný generátor	Poskytuje núdzové napájanie v prípade potreby

Výhody riešenia solárnej telekomunikačnej veže

1. Znížené prevádzkové náklady

Medzi najväčšie náklady, ktoré ovplyvňujú prevádzku, patria náklady na palivo. Prevádzkovatelia sa podarí znížiť svoje výdavky používaním menšieho množstva nafty vo svojej prevádzke.

V mnohých oblastiach, kde existujú solárne veže, sa im investície vrátia v priebehu 3 až 6 rokov vďaka nízkym cenám palív a bohatej slnečnej energii v danej oblasti.

2. Vysoká úroveň spoľahlivosti

Prerušenia dodávok elektriny spôsobujú výpadky a zlú službu. Použitie solárnych panelov spolu s batériami zabezpečuje nepretržitú dodávku energie aj počas výpadkov prúdu.

Dobre navrhnuté systémy umožňujú nepretržitú prevádzku aj až tri dni pri nedostatku slnečného svetla.

3. Nižšie náklady na údržbu

Dieselové generátory je potrebné pravidelne servisovať z hľadiska údržby, výmeny oleja a iných požiadaviek. Zariadenia na solárny pohon vyžadujú menej údržby a zahŕňajú najmä kontrolu a čistenie panelov.

4. Ekologická udržateľnosť

Väčšina telekomunikačných spoločností má ciele na zníženie uhlíkovej stopy. Používanie solárnych panelov pomôže tieto ciele dosiahnuť.

Bežné použitie

Medzi aplikácie komunikačných veží napájaných solárnou energiou patria:

• Mobilné veže na vidieku
• Komunikačné stanice v horách
• Komunikačné siete na zabezpečenie hraníc
• Veže núdzovej komunikácie
• Komunikačné veže na ostrovoch
• Dočasné komunikačné veže na staveniskách

Keďže technológie 4G/5G dosahujú čoraz viac vidieckych oblastí, očakáva sa, že dopyt po solárnej energii bude naďalej rásť.

Prípadová štúdia: Projekt hybridnej solárnej telekomunikačnej veže

Telekomunikačný operátor v juhovýchodnej Ázii čelil častým výpadkom na odľahlej veži, ktorá bola napájaná výlučne dieselovými generátormi.

Pred inštaláciou

metrický	Dieselový systém
Ročná spotreba paliva	12,000 litrov
Doba chodu generátora	24 hodín / deň
Údržbárske návštevy	12 ročne
Ročné náklady na energiu	vysoký

Po nasadení hybridnej solárnej energie

Operátor nainštaloval:

• 12 kW solárny fotovoltaický systém
• 30 kWh LiFePO4 batéria
• Inteligentný hybridný ovládač

výsledky

metrický	Solárny hybridný systém
Zníženie spotreby paliva	75%
Údržbárske návštevy	4 ročne
Doba chodu generátora	Menej ako 6 hodín/deň
Ročné zníženie emisií CO₂	Približne 25 tony

Projekt dosiahol plnú návratnosť investícií za menej ako päť rokov a zároveň výrazne zlepšil prevádzkyschopnosť siete.

Kroky dimenzovania systému solárnych telekomunikačných veží

Veľkosť systému bude závisieť od viacerých faktorov vrátane:

1. Požiadavka na výkon veže
2. Slnečné žiarenie v tejto oblasti
3. Potrebný čas záložnej batérie
4. Podmienky životného prostredia
5. Plán budúceho rastu siete

Príklad:

Solárna telekomunikačná veža s trvalým výkonom 3 kW bude mať:

• Denná spotreba energie: 72 kWh
• Požadovaný výkon zo solárneho panela: 15 – 20 kW (líši sa v závislosti od lokality)
• Požiadavka na skladovanie energie: 100 – 150 kWh

Správne vyhodnotenie lokality je veľmi dôležité na určenie správnej veľkosti systému.

Dôvody, prečo sa batérie LiFePO4 stali preferovanou voľbou

LiFePO4 batérie sa v posledných rokoch stali čoraz populárnejšími vďaka svojej schopnosti nahradiť olovené batérie v telekomunikačných aplikáciách.

Medzi výhody používania LiFePO4 patria:

• Dlhšia životnosť
• Vyššia hustota energie
• Rýchle nabíjacie cykly
• Vynikajúca teplotná tolerancia
• Nízka údržba

Na základe mojich skúseností s inštaláciami na skladovanie energie som zistil, že spoľahlivosť batérií zohráva kľúčovú úlohu pri určovaní úspechu telekomunikačného systému. Keďže solárne panely sú konzistentné po mnoho desaťročí, výber nespoľahlivého typu batérie by viedol k neočakávaným poruchám a vyšším nákladom na údržbu.

Trendy pre solárne telekomunikačné vežové energetické systémy v budúcnosti

Medzi trendy, ktoré sa v budúcnosti prejavia v oblasti energetických systémov telekomunikačných veží, patria:

Inteligentné energetické systémy

Systémy umelej inteligencie a diaľkového monitorovania možno použiť na efektívne riadenie nabíjacích cyklov, spotreby batérie a údržby batérií.

Kompatibilita s technológiou 5G

S rastúcim zavádzaním technológie 5G sa efektívne energetické systémy stanú kľúčovými kvôli vyššej spotrebe energie zariadení.

Zväčšená veľkosť batérie

S tým, ako sú batérie lacnejšie, sa stávajú ekonomicky uskutočniteľné systémy s dlhšou životnosťou.

Udržateľné infraštruktúry telekomunikačných sietí

Mnoho telekomunikačných spoločností na celom svete sa venuje projektom udržateľnej obnoviteľnej energie.

Výber vhodného dodávateľa telekomunikačných solárnych vežových systémov

Pri výbere rôznych dodávateľov je potrebné zvážiť:

• Skúsenosti s prácou s telekomunikačnými systémami
• Certifikácia štandardov kvality
• Znalosti o batériových technológiách
• Možnosť diaľkového monitorovania systému
• Dostupnosť technickej pomoci
• Možnosť prispôsobiť systém

Dobrý dodávateľ by mal byť schopný vykonať analýzu lokality, energetické modelovanie, inštaláciu a správne plány údržby.

S rastúcim počtom telekomunikačných veží v odľahlých oblastiach sa výroba solárnej energie ukazuje ako osvedčená metóda zabezpečenia udržateľnej a cenovo dostupnej elektriny. Vďaka inováciám vo výrobe solárnej energie, lítiovým batériám a inteligentnému riadeniu energie spoločnosti znižujú náklady a zároveň zachovávajú komunikačné linky.