通信基站中光伏供電系統(tǒng)的應用和效益分析

王建鋒，吳麗勇

（華信咨詢設計研究院有限公司，杭州 310014）

1 引言

光伏供電系統(tǒng)，作為一種基站的新能源建設方式，可作為市電引入困難站點一種手段。同時，隨著光伏組件價格不斷下滑以及國家光伏供電補貼的推動下，也可以嘗試在一些有條件的站點推動并網型光伏供電系統(tǒng)，既能節(jié)能減排，又能實現(xiàn)通信基站的額外效益。

2 光伏供電應用的應用類別

在通信基站中，根據基站設備的設備備電要求，以及基站所在場景等因素綜合考慮，一般可以把通信基站中使用的光伏供電系統(tǒng)分為以下幾類：

2.1 離網型無蓄電池光伏供電系統(tǒng)

離網型無蓄電池光伏供電系統(tǒng)是直接將太陽能光伏板與用電負荷直接連接（一般為直流用電設備）。在這種情況下，有太陽時就可以直接通過太陽能光伏板提供能力給通信負荷，但是在無陽光的時候設備就只能停止工作，所以該種類型只能在白天有陽光的場景下應用。這種場景的通信基站一般為通信小微站、或是直放站，主要是基站的備電要求不高，或者是太陽能板的安裝條件受限，實際使用情況不多。

圖1 離網型無蓄電池光伏供電系統(tǒng)

2.2 離網型有蓄電池光伏供電系統(tǒng)

離網型有蓄電池光伏供電系統(tǒng)是采用控制器，通過控制器與太陽能光伏板、蓄電池和通信設備進行連接。在有陽光的時候，太陽能光伏板直接向通信設備進行供電，同時還可以對蓄電池進行充電和補電；而到夜間或是陽光不夠充足的時候，控制器將切換電路，采用蓄電池組給通信設備供電。

這種場景的通信基站需要備電，一般是市電引入困難或是市電造價過高的站點，這種場景在實際應用的情況較多，但由于需要配置較大的蓄電池，也需要綜合考慮工程造價。

圖2 離網型有蓄電池光伏供電系統(tǒng)

2.3 并網型光伏供電系統(tǒng)

并網型光伏供電系統(tǒng)是一種具有自動切換功能的光伏并網發(fā)電系統(tǒng)。在太陽能光伏供電系統(tǒng)發(fā)出的電能充足時，除了供給基站自身用電，可將剩余電能并入公共電網；當太陽能光伏供電系統(tǒng)發(fā)出的電能不足時，由公共電網向用電負荷補充供電；當晚上、雨天等完全沒有太陽能發(fā)電時，由公共電網向用電負荷獨立供電。

這種場景的通信基站應用，除了考慮自身的設備供電，主要也是為能源使用的效益最大化，將多余的太陽能并入公共電網，爭取國家補貼等費用。

圖3 并網型光伏供電系統(tǒng)

3 并網型光伏供電系統(tǒng)的效益分析

3.1 光伏供電系統(tǒng)成本分析

光伏供電系統(tǒng)主要由光伏組件、逆變器、并網配電箱等組成。通過前期項目積累經驗，通信用光伏供電系統(tǒng)建設成本合計總價6.4元/瓦左右，其中光伏組件3.5元/瓦、并網逆變器1.5元/瓦、材料及安裝0.9元/瓦、線纜0.5元/瓦。按照基站光伏5000W 的設計容量為例：光伏設備投資=6.4×5000=32000元；光伏設備使用年限按照15年計算需要進行更換，增加1臺光伏逆變器的投資，光伏逆變器投資=1.5×5000=7500元；每年維護成本大致為750元，15年維護成本共計11250元。

光伏設備總投資=光伏設備投資+光伏逆變器投資+維護成本=50750元；光伏設備投資（按15年分攤）=3384元。

3.2 光伏供電系統(tǒng)收益分析

光伏供電系統(tǒng)的收益除了自身電價的收入，主要是政府補貼收入，但政府補貼有下降的趨勢，最近根據《關于2018年光伏發(fā)電有關事項的通知》（發(fā)改能源[2018]823號），對分布式光伏發(fā)電實行按照全電量補貼的政策：每發(fā)一度電補貼標準為每千瓦時0.32元（含稅），獎勵期限原則20年。同時，一般省內也會有相應的發(fā)電補貼。

如果項目采用“自發(fā)自用45%、余電上網55%”的并網發(fā)電模式，發(fā)電收益分為：“自發(fā)自用”收益=節(jié)省電費（目前基站用電均價）+國家電費補貼+省內補貼=0.69+0.32+0.2=1.21元/度。

“余電上網”收益=某省脫硫電價+國家電費補貼+省內補貼=0.36+0.32+0.2=0.88元/度。

年發(fā)電量=5（功率）*4（某地市平均日照）*365*0.75（15年均系統(tǒng)效率）=5475度。年均收入=年發(fā)電量×收益=5475度/年*（55%*0.88+45%*1.21）=5631元。

4 結束語

在通信基站中，一般可以把通信基站中使用的光伏供電系統(tǒng)分為以下幾類：離網型無蓄電池、離網型有蓄電池、并網型光伏供電三類。對于并網型光伏供電系統(tǒng)，只有在政府補貼較高、并能實際落實的情況下，才能取得較好的效益。