通信基站中光伏供电系统的应用和效益分析

王建锋，吴丽勇

（华信咨询设计研究院有限公司，杭州 310014）

1 引言

光伏供电系统，作为一种基站的新能源建设方式，可作为市电引入困难站点一种手段。同时，随着光伏组件价格不断下滑以及国家光伏供电补贴的推动下，也可以尝试在一些有条件的站点推动并网型光伏供电系统，既能节能减排，又能实现通信基站的额外效益。

2 光伏供电应用的应用类别

在通信基站中，根据基站设备的设备备电要求，以及基站所在场景等因素综合考虑，一般可以把通信基站中使用的光伏供电系统分为以下几类：

2.1 离网型无蓄电池光伏供电系统

离网型无蓄电池光伏供电系统是直接将太阳能光伏板与用电负荷直接连接（一般为直流用电设备）。在这种情况下，有太阳时就可以直接通过太阳能光伏板提供能力给通信负荷，但是在无阳光的时候设备就只能停止工作，所以该种类型只能在白天有阳光的场景下应用。这种场景的通信基站一般为通信小微站、或是直放站，主要是基站的备电要求不高，或者是太阳能板的安装条件受限，实际使用情况不多。

图1 离网型无蓄电池光伏供电系统

2.2 离网型有蓄电池光伏供电系统

离网型有蓄电池光伏供电系统是采用控制器，通过控制器与太阳能光伏板、蓄电池和通信设备进行连接。在有阳光的时候，太阳能光伏板直接向通信设备进行供电，同时还可以对蓄电池进行充电和补电；而到夜间或是阳光不够充足的时候，控制器将切换电路，采用蓄电池组给通信设备供电。

这种场景的通信基站需要备电，一般是市电引入困难或是市电造价过高的站点，这种场景在实际应用的情况较多，但由于需要配置较大的蓄电池，也需要综合考虑工程造价。

图2 离网型有蓄电池光伏供电系统

2.3 并网型光伏供电系统

并网型光伏供电系统是一种具有自动切换功能的光伏并网发电系统。在太阳能光伏供电系统发出的电能充足时，除了供给基站自身用电，可将剩余电能并入公共电网；当太阳能光伏供电系统发出的电能不足时，由公共电网向用电负荷补充供电；当晚上、雨天等完全没有太阳能发电时，由公共电网向用电负荷独立供电。

这种场景的通信基站应用，除了考虑自身的设备供电，主要也是为能源使用的效益最大化，将多余的太阳能并入公共电网，争取国家补贴等费用。

图3 并网型光伏供电系统

3 并网型光伏供电系统的效益分析

3.1 光伏供电系统成本分析

光伏供电系统主要由光伏组件、逆变器、并网配电箱等组成。通过前期项目积累经验，通信用光伏供电系统建设成本合计总价6.4元/瓦左右，其中光伏组件3.5元/瓦、并网逆变器1.5元/瓦、材料及安装0.9元/瓦、线缆0.5元/瓦。按照基站光伏5000W 的设计容量为例：光伏设备投资=6.4×5000=32000元；光伏设备使用年限按照15年计算需要进行更换，增加1台光伏逆变器的投资，光伏逆变器投资=1.5×5000=7500元；每年维护成本大致为750元，15年维护成本共计11250元。

光伏设备总投资=光伏设备投资+光伏逆变器投资+维护成本=50750元；光伏设备投资（按15年分摊）=3384元。

3.2 光伏供电系统收益分析

光伏供电系统的收益除了自身电价的收入，主要是政府补贴收入，但政府补贴有下降的趋势，最近根据《关于2018年光伏发电有关事项的通知》（发改能源[2018]823号），对分布式光伏发电实行按照全电量补贴的政策：每发一度电补贴标准为每千瓦时0.32元（含税），奖励期限原则20年。同时，一般省内也会有相应的发电补贴。

如果项目采用“自发自用45%、余电上网55%”的并网发电模式，发电收益分为：“自发自用”收益=节省电费（目前基站用电均价）+国家电费补贴+省内补贴=0.69+0.32+0.2=1.21元/度。

“余电上网”收益=某省脱硫电价+国家电费补贴+省内补贴=0.36+0.32+0.2=0.88元/度。

年发电量=5（功率）*4（某地市平均日照）*365*0.75（15年均系统效率）=5475度。年均收入=年发电量×收益=5475度/年*（55%*0.88+45%*1.21）=5631元。

4 结束语

在通信基站中，一般可以把通信基站中使用的光伏供电系统分为以下几类：离网型无蓄电池、离网型有蓄电池、并网型光伏供电三类。对于并网型光伏供电系统，只有在政府补贴较高、并能实际落实的情况下，才能取得较好的效益。