โซลูชันการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนสถานีฐาน

โซลูชันการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ทับซ้อนบนสถานีฐาน ผสานรวมพลังงานสะอาดและพลังงานหมุนเวียนจากแสงอาทิตย์เข้ากับความต้องการพลังงานสูงของสถานีฐานสื่อสาร ซึ่งให้ข้อได้เปรียบที่สำคัญและโอกาสในการใช้งานที่หลากหลาย

คุณสมบัติหลัก:

• ไม่มีการขัดข้องต่อระบบจ่ายไฟที่มีอยู่
• การบูรณาการหน่วยผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับโครงสร้างพื้นฐานการจ่ายไฟฟ้าที่มีอยู่เดิมผ่านการเชื่อมต่อแบบ DC
• ให้ความสำคัญกับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ต่างๆ

I. ส่วนประกอบของระบบ

ระบบสถานีฐานพลังงานแสงอาทิตย์แบบซ้อนทับ (Base Station Solar Overlay) ประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ (photovoltaic array) ตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ (เช่น ตัวควบคุม MPPT) แบตเตอรี่พลังงานหมุนเวียน โครงยึดแผงโซลาร์เซลล์ และสายเคเบิลจ่ายไฟ ส่วนประกอบเหล่านี้รวมกันเป็นระบบพลังงานสีเขียวแบบวงปิดที่มีประสิทธิภาพสูง ชาญฉลาด และเชื่อถือได้ สถาปัตยกรรมของระบบได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพการผลิตพลังงาน ความปลอดภัยในการใช้งาน และความง่ายในการบำรุงรักษา ทำให้มั่นใจได้ถึงการจ่ายพลังงานที่เสถียรในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนหลากหลายรูปแบบ

II. หลักการทำงาน

• การเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์: แผงโซลาร์เซลล์จะสร้างกระแสไฟฟ้าตรง (DC) เมื่อได้รับแสงแดด
• การแปลงพลังงาน: ตัวควบคุมการติดตามจุดกำลังสูงสุด (MPPT) จะแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตโดยแผงโซลาร์เซลล์อย่างมีประสิทธิภาพ และควบคุมแรงดันและกระแสไฟฟ้าขาออกให้ตรงกับความต้องการพลังงานของสถานีฐานสื่อสาร
• การจัดเก็บพลังงาน: พลังงานไฟฟ้าที่แปลงแล้วจะถูกส่งไปยังสถานีฐานการสื่อสารก่อน ในขณะที่พลังงานส่วนเกินจะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่สำรองเพื่อใช้ในช่วงที่ไม่มีแสงแดดหรือในช่วงที่มีความต้องการพลังงานสูงสุด
• การตรวจสอบอัจฉริยะ: ระบบนี้มีฟังก์ชันการตรวจสอบระยะไกล ทำให้สามารถตรวจสอบสถานะการทำงานและกำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้ของระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบเรียลไทม์ เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เสถียรและการจ่ายพลังงานที่มีประสิทธิภาพ

III. คุณสมบัติของโซลูชัน

โซลูชันนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความเสถียรและปรับตัวได้ดีในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนหลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นในเขตเมืองที่มีประชากรหนาแน่น พื้นที่ห่างไกลที่ไม่มีไฟฟ้า หรือบนเสาส่งสัญญาณที่มีพื้นที่จำกัด โซลูชันนี้ช่วยให้การติดตั้งมีประสิทธิภาพและใช้งานได้อย่างเสถียร

• ประสิทธิภาพสูงและการประหยัดพลังงาน: ด้วยการใช้โหมดจ่ายไฟ DC โดยตรง โซลูชันนี้จึงหลีกเลี่ยงการสูญเสียจากการแปลง AC เป็น DC ได้มากถึง 15% ซึ่งพบได้ในระบบ AC แบบดั้งเดิม ประสิทธิภาพโดยรวมของการเชื่อมต่ออยู่ที่ ≥95% โดยมีประสิทธิภาพสูงสุดที่วัดได้ถึง 98.3% สถานที่ทั่วไปสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ประมาณ 2,920 kWh ต่อปี โดยมีกำลังการผลิตไฟฟ้าเพิ่มขึ้น 10%–30% เมื่อเทียบกับโซลูชัน AC
• การลดต้นทุน: สามารถลดค่าไฟฟ้าต่อปีต่อสถานที่ได้สูงสุดถึง 12,000 หยวน โดยมีระยะเวลาคืนทุนประมาณ 5.5 ปี และระยะเวลานี้จะสั้นลงอีกเมื่อรวมกับเงินอุดหนุนจากท้องถิ่น ไม่จำเป็นต้องขออนุญาตเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า และกระบวนการติดตั้งก็ง่ายขึ้น ช่วยลดต้นทุนด้านกฎระเบียบและการทำธุรกรรมได้อย่างมาก
• ความน่าเชื่อถือสูง: ภายใต้สภาพแสงแดด ระบบสามารถรักษาการจ่ายพลังงานได้ในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ และเมื่อรวมกับระบบจัดเก็บพลังงาน ระบบสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องนานกว่า 3.5 วันในสภาพอากาศที่มีเมฆมากหรือฝนตก การทดสอบภาคสนามแสดงให้เห็นว่าความต้องการการผลิตพลังงานฉุกเฉินลดลงกว่า 80% ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการไฟฟ้าดับของสถานีได้อย่างมาก และรับประกันการทำงานของเครือข่ายอย่างต่อเนื่อง
• ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมที่โดดเด่น: สถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แห่งเดียวที่ติดตั้งโมดูล SPV จำนวน 18 โมดูล คาดว่าจะผลิตไฟฟ้าได้ 7,671 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี ซึ่งเทียบเท่ากับการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ 4.374 ตัน ยกตัวอย่างเช่น โครงการระดับมณฑลในเหลียวหนิง สามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ 267,000 ตันต่อปี ซึ่งเป็นการมีส่วนร่วมที่สำคัญต่อสิ่งแวดล้อม
• ติดตั้งง่ายและปรับตัวได้สูง: กระบวนการติดตั้งเพิ่มเติมสามารถดำเนินการได้โดยไม่ต้องหยุดจ่ายไฟ และเข้ากันได้กับระบบไฟฟ้าที่มีอยู่จากผู้ผลิตและรุ่นต่างๆ เหมาะสำหรับสถานการณ์การติดตั้งที่หลากหลาย รวมถึงบนดาดฟ้า อาคารสูง และแร็คแบบติดตั้งบนพื้นดิน ทำให้มีความยืดหยุ่นในการใช้งานสูง
• การสอดคล้องกับนโยบายอย่างแข็งแกร่ง: โมเดล “ผลิตเองเพื่อใช้เอง” ไม่ต้องอยู่ภายใต้ข้อจำกัดด้านการอนุมัติการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า ซึ่งตรงตามเป้าหมายของกระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศที่กำหนดให้สถานีฐานใหม่ต้องมีสัดส่วนการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์มากกว่า 30% สอดคล้องกับทิศทางนโยบายระดับชาติในการพัฒนาพลังงานแบบกระจาย และช่วยให้สามารถติดตั้งใช้งานได้อย่างรวดเร็วและในวงกว้าง

IV. สถานการณ์การใช้งาน

ระบบ Base Station Solar Overlay เหมาะสำหรับสถานการณ์สถานีฐานสื่อสารหลากหลายรูปแบบ รวมถึงสถานีฐานขนาดใหญ่ สถานีฐานขนาดเล็ก และสถานีฐาน 4G/5G ระบบนี้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ห่างไกลที่ไม่มีโครงข่ายไฟฟ้าของประเทศ หรือการจ่ายไฟไม่เสถียร ด้วยรูปแบบการใช้พลังงานอัจฉริยะแบบ “ผลิตเองและใช้เองร่วมกับการใช้ในพื้นที่” โซลูชันนี้ช่วยลดการพึ่งพาโครงข่ายไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ และให้การสนับสนุนพลังงานที่เสถียรและเชื่อถือได้สำหรับสถานีฐานสื่อสาร

V. การจำแนกประเภทของวิธีการแก้ปัญหาเฉพาะด้าน

1. การจำแนกประเภทตามสถานการณ์การติดตั้งและการใช้พื้นที่

โซลูชันการจัดเรียงสินค้าบนดาดฟ้า

• สถานการณ์ที่เหมาะสม: สถานีฐานขนาดใหญ่และจุดรวมสัญญาณที่ตั้งอยู่บนดาดฟ้าของห้องอุปกรณ์แบบแยกเดี่ยว หรือบนตู้แร็คเซิร์ฟเวอร์
• คุณสมบัติ: ใช้พื้นที่ว่างบนหลังคาห้องอุปกรณ์ที่มีอยู่เพื่อติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ นี่เป็นรูปแบบการเรียงซ้อนแบบดั้งเดิมที่สุด มีโครงสร้างค่อนข้างง่าย อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการติดตั้งถูกจำกัดด้วยพื้นที่หลังคาและความสามารถในการรับน้ำหนัก

โซลูชันการซ้อนเสา/หอคอย

• สถานการณ์ที่เหมาะสม: พื้นที่ในเมืองที่มีประชากรหนาแน่น พื้นที่ที่มีข้อจำกัดด้านที่ดิน และสถานที่ติดตั้งตู้ควบคุมกลางแจ้งที่ไม่มีห้องอุปกรณ์แยกต่างหาก
• คุณสมบัติ: แผงโซลาร์เซลล์สามารถติดตั้งในแนวตั้งหรือทำมุมกับตัวเสาสื่อสาร เสาค้ำ หรือฝาครอบเพื่อความสวยงาม (เช่น "การจัดเรียงเสาแบบเรียบง่าย")
• ข้อดี: ไม่ต้องใช้พื้นที่บนพื้นดินหรือดาดฟ้าเพิ่มเติม ช่วยแก้ปัญหา "การขาดแคลนที่ดิน" ในเขตเมือง การติดตั้งในแนวตั้งช่วยป้องกันลมได้ดีและมีโอกาสสะสมฝุ่นน้อยกว่า

โซลูชันการจัดเรียงแผง/ผนัง

• สถานการณ์ที่เหมาะสม: พื้นผิวแนวตั้ง เช่น ผนังภายนอกห้องอุปกรณ์ ผนังรอบพื้นที่ และแผงกั้นเสียง
• คุณสมบัติ: ใช้ประโยชน์จากพื้นผิวอาคารแนวตั้งโดยรอบพื้นที่เพื่อติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์เป็นแหล่งพลังงานเสริม

2. การจำแนกประเภทตามวิธีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า

การเชื่อมต่อแบบ DC / การเรียงซ้อนแบบ DC โดยตรง

• หลักการ: กระแสตรง (DC) ที่ผลิตโดยระบบ PV จะถูกแปลงโดยตรงเป็นกระแสตรงมาตรฐาน -48V ที่อุปกรณ์สื่อสารต้องการ ผ่านตัวควบคุมการแปลงกระแสตรง (DC/DC converter) และส่งไปยังบัสบาร์กระแสตรงของไซต์งาน
• สิ่งอำนวยความสะดวก:
• ประสิทธิภาพสูงสุด: ขจัดความสูญเสียพลังงานจากกระบวนการแปลงไฟ “DC-AC-DC” ขั้นที่สอง
• ติดตั้งง่าย: ไม่จำเป็นต้องดัดแปลงโครงสร้างแหล่งจ่ายไฟ AC เดิม สามารถเชื่อมต่อแบบขนานโดยตรงกับระบบแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ทำให้ใช้งานได้ทันที (plug-and-play)
• ทางเลือกหลัก: ปัจจุบันเป็นวิธีการที่นิยมใช้มากที่สุดในการปรับปรุงสถานีฐานสื่อสารเพื่อประหยัดพลังงาน

โซลูชันการต่อพ่วง AC (AC Coupling)

• หลักการ: พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์จะถูกแปลงเป็นกระแสสลับ (AC) ผ่านอินเวอร์เตอร์ จากนั้นส่งไปยังแผงจ่ายไฟกระแสสลับของสถานที่ และแปลงเป็นกระแสตรง (DC) ผ่านโมดูลเร็กติไฟเออร์เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ต่างๆ
• คุณสมบัติ: เหมาะสำหรับสถานที่ขนาดใหญ่หรือสถานการณ์ที่ต้องการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ AC พร้อมกัน เช่น เครื่องปรับอากาศ อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพจะต่ำกว่าการต่อแบบ DC เล็กน้อยเมื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการสื่อสารเพียงอย่างเดียว

3. การจำแนกประเภทตามหน้าที่ของระบบและเป้าหมายเชิงวิวัฒนาการ

โซลูชันการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบเรียงซ้อนขั้นพื้นฐาน

• วัตถุประสงค์: เพื่อประหยัดพลังงานไฟฟ้าโดยเฉพาะ
• ส่วนประกอบ: แผงโซลาร์เซลล์ + ตัวควบคุมการเรียงซ้อนแผงโซลาร์เซลล์
• หลักการทำงาน: ใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์เมื่อมีแสงแดด และจะสลับกลับไปใช้ไฟฟ้าจากสายส่งโดยอัตโนมัติเมื่อไม่มีแสงแดด ช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้า (OPEX) เป็นหลัก

โซลูชันการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์และระบบจัดเก็บพลังงานแบบเรียงซ้อน

• วัตถุประสงค์: ประหยัดพลังงาน + เพิ่มประสิทธิภาพระบบไฟฟ้าสำรอง
• ส่วนประกอบ: แผงโซลาร์เซลล์ + แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน/ตัวควบคุมการเรียงซ้อนแผงโซลาร์เซลล์ + ระบบจัดการพลังงานอัจฉริยะ
• หลักการทำงาน: พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์จะถูกจัดลำดับความสำคัญในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ต่างๆ โดยพลังงานส่วนเกินจะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่ลิเธียม และในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ พลังงานจะถูกจ่ายจากแบตเตอรี่แทน วิธีนี้ช่วยให้สามารถ "ลดภาระในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุดและเติมเต็มช่วงเวลาที่มีความต้องการต่ำ" (ชาร์จไฟในช่วงเวลาที่ไม่ใช่ช่วงพีคโดยใช้พลังงานจากสายส่งราคาถูกหรือจากแผงโซลาร์เซลล์ และปล่อยไฟในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุด) และช่วยยืดระยะเวลาการสำรองไฟให้ยาวนานขึ้น

ระบบบูรณาการพลังงานแสงอาทิตย์-ระบบกักเก็บพลังงาน-ดีเซล/พลังงานแสงอาทิตย์-ระบบกักเก็บพลังงาน-โครงข่ายไฟฟ้า (ระบบบูรณาการไฮบริด)

• วัตถุประสงค์: ความยั่งยืนสูงสุดและความน่าเชื่อถือสูง (โดยทั่วไปใช้ในพื้นที่ที่มีปัญหาการขาดแคลนพลังงานหรือสถานีฐาน 5G ที่ใช้พลังงานสูง)
• ส่วนประกอบ: แผงโซลาร์เซลล์ + ระบบจัดเก็บพลังงาน + ระบบควบคุมการจ่ายพลังงานอัจฉริยะ (อาจรวมถึงอินเทอร์เฟซสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล)
• หลักการทำงาน: ระบบ EMS จะจัดสรรแหล่งพลังงานสี่แหล่งอย่างชาญฉลาด ได้แก่ พลังงานแสงอาทิตย์ (PV), ระบบจัดเก็บพลังงาน, ระบบไฟฟ้าจากโครงข่าย (ไฟฟ้าจากบริษัทสาธารณูปโภค) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล