Kaip „Highjoule“ sprendžia problemą „Nėra tinklo – nėra signalo“ visoje Užsachario Afrikoje

Bazinių stočių diegimo Afrikoje temoje nuolat iškyla vienas skausmingai realus klausimas:

Be stabilaus elektros tinklo, kaip telekomunikacijų bazinė stotis gali veikti neribotą laiką?

Ypač Mauritanijoje, Nigeryje, Kenijos gilumoje ir panašiuose regionuose tūkstančiai vietų susiduria su tais pačiais iššūkiais:

• Nėra prieigos prie komunalinių tinklų
• Pernelyg didelės dyzelinio transporto išlaidos
• Ekstremalios klimato sąlygos (deginantis karštis + smėlio audros)
• Riboti eksploatavimo ir priežiūros (O&M) ištekliai

Atsižvelgiant į tai, hibridinė saulės energija + kaupimas + dyzelinas (integruota saulės energija, kaupimas ir dyzelinas) palaipsniui tapo dominuojančia autonominių bazinių stočių energijos architektūra Afrikoje. Šiame straipsnyje, remiantis Highjoule'o ​​realiais projektų atvejais, siekiama tiksliai paaiškinti, kaip užtikrinamas stabilus energijos tiekimas atokiausiose Afrikos vietose.

1 skyrius: Tikrasis energijos tiekimo iššūkis, su kuriuo susiduria Afrikos bazinės stotys

Daugelyje Afrikos šalių bazinės stoties aprūpinimas elektra nėra toks paprastas kaip „įjungti ir naudoti“. Tai sisteminis energetikos iššūkis, kurį galima suskirstyti į tris tarpusavyje susijusias problemas:

1. Nepakankamas tinklo aprėptis

• Didelės teritorijos dalys neturi jokio nacionalinio elektros tinklo
• Ten, kur egzistuoja tinklas, jis yra chroniškai nestabilus

2. Per didelis pasitikėjimas dyzelinu

• Degalus reikia gabenti dideliais atstumais
• Vien logistikos išlaidos gali viršyti elektros energijos gamybos sąnaudas
• Kuro trūkumas = aikštelės veiklos sutrikimas

3. Ypatingas eksploatavimo ir priežiūros sudėtingumas

• Vietos yra geografiškai išsklaidytos
• Rankinio tikrinimo ciklai yra ilgi ir brangūs
• Gedimų reagavimo laikas yra lėtas

Esmė: Afrikoje patikimas energijos tiekimas yra dar sunkiau išsprendžiama problema nei pačios ryšių įrangos tiekimas.

2 skyrius: Pirmaujantis sprendimas – integruotos saulės energijos, kaupimo ir dyzelino sistemos

Šiandien labiausiai išvystytas ir plačiausiai naudojamas Afrikos bazinių stočių sprendimas yra trijų šaltinių hibridinė architektūra:

Saulės fotovoltinė įranga + akumuliatorinė energijos kaupimo sistema + dyzelinis generatorius

Veikimo logika elegantiškai paprasta:

3 skyrius: Highjoule atvejo analizė – Mauritanijos telekomunikacijų bazinės stotys

Toliau pateikiamas realaus pasaulio diegimo atvejis, skirtas neprisijungusiems prie tinklo telekomunikacijų objektams:

3.1 Projekto tikslai

Pagrindiniai projekto tikslai buvo aiškiai apibrėžti:

• Tiekti patikimą elektros energiją objektams, neturintiems jokios prieigos prie elektros tinklo
• Padidinkite bazinės stoties veikimo stabilumą ir veikimo laiką
• Žymiai sumažinti dyzelino sąnaudas ir susijusias logistikos išlaidas
• Įgalinti ilgalaikį autonominį veikimą be priežiūros

Iš esmės: palaikyti telekomunikacijų bazinės stoties veikimą stabiliai ir neribotą laiką zonoje be elektros infrastruktūros.

3.2 Sistemos architektūros projektavimas (saulės energijos kaupimo ir dyzelino integracija)

Projekte naudojama klasikinė trijų šaltinių sintezės architektūra:

Saulės fotovoltinė sistema (pirminis energijos šaltinis)

• Keli PV modulių masyvai su pritaikytomis tvirtinimo konstrukcijomis
• Prioritetinis dienos maitinimas + vienalaikis akumuliatoriaus įkrovimas

Baterijos energijos kaupimo sistema (pagrindinis buferis)

• LFP (Ličio geležies fosfato) akumuliatorių sistema
• 48 V telekomunikacijų standarto architektūra
• Išplėstinė gilaus ciklo galimybė su didelio patikimumo konstrukcija

Funkcijos:

• Naktinis maitinimo šaltinis
• Debesuotos dienos kompensacija
• Dyzelinio generatoriaus paleidimo dažnio sumažinimas

Dyzelinis generatorius (paskutinė gynybos linija)

• 16 kW / 20 kVA lauko tylusis dyzelinis generatorius
• Išmanus automatinis paleidimo / stabdymo valdymas

Funkcijos:

• Atsarginė kopija ilgesniems apsiniaukusiems laikotarpiams
• Didžiausios apkrovos papildymas
• Sistemos didžiausias apsauginis tinklas

3.3 Pagrindinės įrangos konfigūracija (inžinerinio lygio suskirstymas)

4 skyrius: Kaip sistema užtikrina nepertraukiamą energijos tiekimą

Pagrindinis projekto pasiekimas yra ne įrangos sudėjimas į vieną vietą, o energijos paskirstymo logika:

Rezultatas: Trys energijos šaltiniai užtikrina abipusį perteklių – taip pasiekiamas tikras veikimas be prastovų.

5 skyrius: Projekto vertė

• Užtikrina aprėptį neprisijungus prie tinklo – užtikrina telekomunikacijų ryšį tose vietose, kurios anksčiau nebuvo pasiekiamos elektros tinklu
• Padidina stabilumą – kelių šaltinių perteklius pašalina pavienius gedimo taškus
• Sumažina priklausomybę nuo dyzelino – žymiai sumažina degalų naudojimo dažnumą ir bendras logistikos išlaidas
• Sumažina eksploatavimo ir priežiūros naštą – nuotolinis stebėjimas kartu su automatizuotu valdymu pakeičia brangų rankinį įsikišimą.

6 skyrius: Kodėl šis sprendimas puikiai tinka Afrikai

Afrikos bazinių stočių energijos sistemos turi tris būdingas charakteristikas:

• Geografiškai išsklaidytas
• Pagal numatytuosius nustatymus neprisijungęs prie tinklo
• Sunku prižiūrėti rankiniu būdu

Saulės energijos kaupimo ir dyzelino hibridinė sistema tiksliai atitinka kiekvieną iš šių reikalavimų:

• Veikia visiškai nepriklausomai nuo išorinės infrastruktūros
• Valdoma nuotoliniu būdu, su minimaliais apsilankymais vietoje
• Automatiškai perjungia energijos šaltinius be žmogaus įsikišimo

7 skyrius: Afrika pereina iš „dyzelino eros“ į „saulės energijos kaupimo erą“

Lauko duomenys rodo tris aiškius makro pokyčius Afrikos telekomunikacijų energetikos kraštovaizdyje:

Trajektorija aiški: Integruota saulės energijos kaupimo ir dyzelino sistema sparčiai tampa faktiniu Afrikos bazinių stočių energijos standartu.

8 skyrius: Išvada

Mauritanijos projektas patvirtina svarbią išvadą:

Atokiausiuose Afrikos regionuose joks vienas energijos šaltinis negali ilgai išlaikyti telekomunikacijų bazinės stoties. Saulės energijos + kaupimo + dyzelino hibridinė sistema yra patikimiausias šiandien prieinamas sprendimas.

Pagrindinis klausimas, susijęs su Afrikos bazinėmis stotimis, nebėra „Ar yra tinklas?“, o veikiau „Ar yra integruota saulės energijos kaupimo ir dyzelino sistema?“.

Apie „Highjoule Group“

„Highjoule Group“ specializuojasi integruotuose energijos kaupimo sprendimuose, skirtuose neprisijungus prie tinklo ir silpno tinklo taikymams. Mūsų produktų portfelį sudaro energijos kaupimas namuose, komercinis ir pramoninis energijos kaupimas bei integruotos saulės baterijų įkrovimo sistemos. Pagrindiniai technologijų pranašumai apima dirbtinio intelekto pagrindu veikiančią energijos prognozavimą, kelių vietų valdymą ir nuotolinį eksploatavimą bei priežiūrą. Mūsų sistemos aktyviai diegiamos Afrikoje, Pietryčių Azijoje, Artimuosiuose Rytuose ir kituose regionuose, padėdamos telekomunikacijų operatoriams ir įmonėms užtikrinti patikimą, autonominį ir išmanų energijos tiekimą sudėtingiausioje pasaulio aplinkoje.