Зростання відновлюваної енергії в мобільних вежах: роль гравців екосистеми та інноваційні технології
Наприкінці 2020 року GSMA CleanTech випустила звіт «Відновлювана енергетика для мобільних веж», в якому розглядається поточний стан індустрії мобільних веж, як вона змінилася за останні роки, і, в більшості випадків, перешкоди, які ще потрібно подолати. Позамережеві та погані мережеві вежі можуть використовувати відновлювану енергію. У доповіді також підкреслюється можливість скоротити викиди вуглекислого газу на 2,2 мільйона тонн від дизельних генераторів в позамережевих і зламаних вежах на рік. Висновки звіту узагальнені в короткому відео, яке можна подивитися тут.
Цей блог є першим у серії, що висвітлює приклади технологічних інновацій та новаторської роботи, що проводиться по всій галузі. Ми вивчимо роль чотирьох груп зацікавлених сторін: гравців екосистеми, операторів мобільних мереж, компаній-веж та постачальників енергетичних послуг у сприянні збільшенню використання відновлюваної енергії в мобільних вежах. У цьому першому блозі ми розглянемо роль ключової групи організацій, які ми називаємо "екосистемними акторами". Технології та розгортання, наведені в першому блозі, надійшли від представників Ericsson, Huawei та ZTE, які люб'язно поділилися прикладами того, як вони підтримують впровадження відновлюваної енергії в галузі.
Місця з обмеженим простором або відтінком не підходять для сонячних
За останнє десятиліття відбулася чудова серія інновацій, які разом дійсно змінили спосіб використання відновлюваної енергії для живлення, експлуатації та захисту мобільних веж. Раніше багато областей вважалися непридатними для фотоелектричних (PV) панелей, особливо якщо ці сайти пропонували обмежений простір або перебували в тіні. Однак нові технології фотоелектричного оптимізатора, такі як iPV-продукти Huawei, дозволяють сонячним батареям послідовно (одна за одною) спілкуватися за допомогою технології зв'язку ліній електропередач і автоматично змінювати напругу і струм, щоб гарантувати, що вони стабільно забезпечують максимальну потужність. Це зменшує тіньовий вплив на сусідні панелі до 67%, а також забезпечує більшу гнучкість у кількості панелей, які можна використовувати. Розгортання цієї технології в Європі та Азії збільшило попит на електроенергію на об'єктах потужністю 2,5 кВт з на 24% меншим простором, ніж очікувалося, з використанням неоптимізованих панелей. Наприклад, в Пакистані ZTE модернізував понад 200 об'єктів з сонячним обладнанням без розширення майданчика; ці ділянки згодом заощадили 80% витрат на дизельне паливо.
Екстремальні умови навколишнього середовища роблять поновлювані рішення непридатними
У минулому системи відновлюваної енергетики також намагалися впоратися з екстремальними температурами в порівнянні з дизельними системами. Завдяки значному вдосконаленню технології акумуляторів, хіміки акумуляторів тепер пропонують більші температурні допуски. Використовуючи свої термостійкі і висококонтурні батареї, ZTE успішно розгорнула гібридне рішення для сонячних елементів при надзвичайно низьких температурах вище 5000 метрів над рівнем моря в Непалі, а також сонячно-дизельну акумуляторну систему в Південному Судані, де температура може досягати 40 градусів за Цельсієм. Таким чином, ZTE переконливо показав, що акумуляторна система може працювати в складних теплових середовищах.
ZTE розташований на висоті 5180 метрів над рівнем моря на горі Еверест в Непалі. Надзвичайно складний доступ на місці означає, що архітектура гібридної системи сонячних елементів з низьким рівнем обслуговування є найкращим варіантом.
Використання декількох джерел енергії створює проблеми з енергоменеджментом
Незважаючи на їх негативний вплив на навколишнє середовище, дизельні генератори вже давно розглядаються як надзвичайно надійне альтернативне джерело енергії в разі відсутності мережі або збою. Однак останні досягнення в області підключення та віддаленого управління даними дозволили новим системам управління енергією, таким як iEnergy (ZTE), NetEco (Huawei) та Ericsson Network Manager, ефективніше керувати гібридними енергетичними системами. Обробляючи дані про стан заряду акумулятора та сонячної радіації, серед багатьох інших змінних, хмарне програмне забезпечення, що використовує методи обробки даних ШІ, може забезпечити інтелектуальну, дієву інформацію, щоб допомогти операторам оптимізувати виробництво електроенергії та використання енергії. Це, в свою чергу, допомагає підтримувати довговічність обладнання, мінімізує енергетичні витрати і забезпечує безперебійне живлення радіообладнання. Для систем, підключених до мережі, телерозвідка тепер здатна оптимізувати попит на мережі на основі тарифів, мінімізувати споживання електроенергії в часи високих тарифів і знизити піковий попит на електроенергію (пікове гоління), тим самим мінімізуючи витрати. Приклади нещодавнього успішного віддаленого управління даними включають гібридну систему Ericsson потужністю 13 кВтг в Болівії та гібридну систему Huawei потужністю 6 кВтг в Ефіопії. Продукт Ericsson Enclosure 6150 з сонячною додатковою стійкою надає існуючі та нові будівельні майданчики з можливістю додавання до 10 кВт/с сонячної енергії, безперебійно керуючи додатковою потужністю в мережевих та позамережевих додатках. Мінімізуйте споживання електроенергії з більш високими темпами та зменшіть піковий попит на електроенергію (пікове гоління), щоб мінімізувати витрати. Приклади нещодавнього успішного віддаленого управління даними включають гібридну систему Ericsson потужністю 13 кВтг в Болівії та гібридну систему Huawei потужністю 6 кВтг в Ефіопії. Продукт Ericsson Enclosure 6150 з сонячною додатковою стійкою надає існуючі та нові будівельні майданчики з можливістю додавання до 10 кВт/с сонячної енергії, безперебійно керуючи додатковою потужністю в мережевих та позамережевих додатках. Мінімізуйте споживання електроенергії з більш високими темпами та зменшіть піковий попит на електроенергію (пікове гоління), щоб мінімізувати витрати. Приклади нещодавнього успішного віддаленого управління даними включають гібридну систему Ericsson потужністю 13 кВтг в Болівії та гібридну систему Huawei потужністю 6 кВтг в Ефіопії. Продукт Ericsson Enclosure 6150 з сонячною додатковою стійкою надає існуючі та нові будівельні майданчики з можливістю додавання до 10 кВт/с сонячної енергії, безперебійно керуючи додатковою потужністю в мережевих та позамережевих додатках.
Мінливість вітрової та сонячної радіації означає, що відновлювані джерела енергії не можуть забезпечити стабільну електроенергію
Сонячно-дизельна гібридна система Huawei в Ефіопії. За оцінками, додавання сонячної енергії дозволить скоротити викиди вуглекислого газу на 26 метричних тонн на рік.
Важливо відзначити, що дані про погоду також можуть подаватися в системи управління, що дозволяє їм прогнозувати та оптимізувати потік енергії. Прогнозна аналітика означає, що параметри управління живленням вежі можуть змінюватися щодня залежно від місцевих погодних умов, заощаджуючи гроші. Наприклад, система може відключити дизельні генератори або припинити відведення електроенергії з мережі на основі прогнозів погоди і навантаження на місці. Це дозволяє акумулятору вивільняти більше енергії вночі і зберігати більше сонячної енергії. В результаті це знижує залежність системи від дизельного палива і мережі. Сонячно-дизельна гібридна система, реалізована Huawei в Сомалі, яка замінила чисту дизельну електроенергію, реалізувала повернення інвестицій менш ніж через три роки після встановлення системи.
Системні збої вимагають відвідування на місці для діагностики та ремонту
Ще однією перевагою цих нових систем моніторингу є те, що вони дозволяють операторам виявляти несправності віддалено. Це дозволяє операторам скорочувати відвідуваність сайту, швидше вирішувати несправності і виконувати профілактичне обслуговування. Звичайно, сукупний результат - це нижчі експлуатаційні витрати та менший час простою системи. У Танзанії, наприклад, Ericsson розгорнула чисту сонячну позамережеву систему, використовуючи свій продукт Enclosure 6135, який має потужність перетворювача сонячної енергії 20 кВт. Оскільки платформа моніторингу Ericsson об'єднує дані з пасивних пристроїв (таких як батареї) та активних пристроїв сайту (наприклад, обладнання для радіозв'язку), інформацію по всьому сайту можна переглянути на одній платформі. Це забезпечує віддалене управління всіма активами в режимі реального часу, підвищення безпеки сайту,
крадіжка обладнання
Ericsson розгортає чистий сонячний майданчик в Танзанії з корпусом 6135.
Нарешті, постійна оцифрування мобільних енергетичних систем вежі відкриває можливості технології, щоб зменшити серйозну проблему, з якою стикаються багато віддалених мобільних веж: крадіжка активів. Система спостереження Huawei NetEco може відстежувати GPS-вбудовані пристрої, включаючи літій-іонні батареї, в той час як програмне забезпечення може дозволити вкраденим пристроям вимикатися при підключенні до незареєстрованих пристроїв. Крім того, акселерометри і гіроскопи можуть виявити, чи пристрій несподівано рухається, і викликати тривогу. Розгортання розумних літій-іонних батарей SmartLi від ZTE в Пакистані досягло чудових результатів, з більш ніж 11 000 батарей SmartLi, розгорнутих в Пакистані, в тому числі на об'єктах, де поєднуються свинцево-кислотні батареї. У Лівії сайти SmartLi, розгорнуті в SmartLi, стосуються постійних крадіжок акумуляторів,
Протягом останнього десятиліття технічні проблеми були названі як причина неприйняття поновлюваних джерел енергії. Однак, використовуючи інноваційні рішення та передові технології, подолання цих викликів стало можливим, і тепер технічно можливо впроваджувати рішення для відновлюваної енергетики навіть у найскладніших місцях. У майбутньому, схоже, що ці гравці екосистеми продовжать збільшувати спектр рішень для відновлюваної енергетики, які вони пропонують. Наприклад, з баченням 100% відновлюваної енергетичної компанії, Ericsson буде розгортати рішення для вітрової енергетики в 2021 році, щоб доповнити виробництво сонячної енергії та літій-іонне сховище в рамках свого обладнання останнього покоління (Enclosure 6140) для зростання сектора. Ericsson в даний час експериментує з невеликим слідом, простими в установці, мікро-сонячними рішеннями,
