SHS Technology and Application

Abstract

76 【摘 要】 在国家要求加强通信无线网络覆盖与节能减排的形势与背景下，无市电接入基站供电系统的安全性、经济性、环保性 问题引起了人们的高度重视。论文介绍了氢储能与燃料电池联合使用的配置方式、工作原理，并对比分析了氢储能模式与传统铅 酸蓄电池储能模式在整个生命周期中的使用成本， 对氢储能模式的优缺点进行了分析， 最后展望了其在无市电接入基站的使用前景。 【A b s t r a c t 】 Under the background of strengthening communication wireless network coverage, energy conservation and emissions reduction, the security, economy and environmental protection of the power supply system in the off-grid stations cause people's attention. Used in combination with hydrogen energy storage and fuel cells are introduced in the mode of configuration、working principle. Compare the cost of the traditional lead-acid battery energy storage mode with the hydrogen energy storage mode in the whole life cycle，and analyzes the advantages and disadvantages of hydrogen energy storage model, and prospects its application in the off-grid station. 【关 键 词】氢储能 ；燃料电池 ；基站电源 【Keywords】 hydrogen energy storage; fuel cell; power supply of station 光伏发电与氢储能在无市电接入通信基站的应用研究 王久海，雷卫清 （江苏省邮电规划设计院有限责任公司） Photovoltaic Power Generation and Hydrogen Storage in the Application of Electricity Access Communication Base Station WANG Jiu-hai，LEI Wei-qing （Jiangsu Post and Telecommunications Planning and Design Institute Co.,Ltd） 1 引言 随着国家对于移动互联网的覆盖要求的加强，以及对于 通信基站 7×24h 稳定运行的要求，目前，分布在沙漠、海岛、 山顶等市电很难接入环境中的通信基站主要采用太阳能光伏、 风光互补供电、太阳能 + 油机供电等多种模式。 该类基站分布范围较为宽广、远离市区、维护困难，一 般无人值守，对电源可靠性和寿命要求较高。由于受到可再 生能源的不稳定性影响，为了满足基站连续运行的要求，该 类基站中均设置了大容量的铅酸蓄电池组作为储能装置进行 保障。 考虑到连续阴雨天等较为苛刻的气象情况，太阳能光伏 基站通常配置的太阳能发电容量远大于基站正常使用需求。 在正常情况下，该类基站内的光伏发电仅有较小的一部分在 使用，浪费了发电能力。为了满足连续阴雨天的供电需求， 基站内通常配置大容量储能蓄电池组。该类基站中通常未设 置空调，蓄电池组工作环境较为恶劣，远超出正常工作温度 范围。蓄电池组基本每天都经历 1 次充放电过程，对于工作 温度要求较为苛刻且寿命仅有 300 ～ 500 次的蓄电池组，很 快就会达到寿命极限，通常寿命不足两年，需要频繁更换蓄 电池组。大容量蓄电池组的更换费用高昂，并且由于地域偏 远，运输、安装费用也较为昂贵，使得该类基站运营费用高昂。 结合新型的储能方式并合理配置该类基站的发电能力，是该 类基站动力系统研究的重点。 在国外，燃料电池已经小批量应用于通信基站。在国内， 已有约 30 个燃料电池站点在进行试点使用。试点结果显示， 燃料电池耐温性能好、可靠性高，在试点基站中未发现故障、 损坏等问题，技术基本成熟。 因此，应结合燃料电池、氢储能技术、电解水制氢，探 讨了一种新型电源系统，供无市电接入基站建设使用。 2 太阳能光伏基站 2.1 无市电引入的太阳能光伏基站内动力系统的组