A megújuló energia növekedése a mobil tornyokban: az ökoszisztéma szereplőinek és az innovatív technológiáknak a szerepe
2020 végén a GSMA CleanTech kiadta a "Megújuló energia a mobil tornyok számára" jelentést, amely megvizsgálja a mobil toronyipar jelenlegi állapotát, az elmúlt években bekövetkezett változását, és a legtöbb esetben azokat az akadályokat, amelyeket még le kell küzdeni. A hálózaton kívüli és a rossz hálózati tornyok megújuló energiát használhatnak. Miközben néhány pozitív tendenciát tár fel, a jelentés kiemeli annak lehetőségét is, hogy évente csökkentsék a dízelgenerátorok 2,2 millió tonna szén-dioxid-kibocsátását a hálózaton kívüli és törött rácsos tornyokban. A jelentés megállapításait egy rövid videó foglalja össze, amely itt tekinthető meg.
Ez a blog az első egy olyan sorozatban, amely kiemeli a technológiai innováció és az iparágban végzett úttörő munka példáit. Négy érdekelt csoport – az ökoszisztéma-szereplők, a mobilhálózat-üzemeltetők, a toronyvállalatok és az energiaszolgáltatók – szerepét vizsgáljuk meg a megújuló energia mobiltornyokban való fokozott felhasználásának ösztönzésében. Ebben az első blogban megvizsgáljuk egy kulcsfontosságú szervezetcsoport szerepét, amelyet "ökoszisztéma-szereplőknek" nevezünk. Az első blogban idézett technológiák és telepítések az Ericsson, a Huawei és a ZTE képviselőitől származnak, akik kedvesen megosztották a példákat arra, hogyan támogatják a megújuló energia ipari bevezetését.
A korlátozott hely- vagy árnyékos helyszínek nem alkalmasak napenergiára
Az elmúlt évtizedben figyelemre méltó újítások sorozata volt, amelyek együttesen valóban átalakították a megújuló energia mobiltornyok energiaellátására, működtetésére és védelmére való felhasználásának módját. Korábban sok területet alkalmatlannak tartottak fotovoltaikus (PV) panelek számára, különösen akkor, ha ezek a helyek korlátozott helyet kínálnak, vagy árnyékban voltak. Az újabb fotovoltaikus optimalizáló technológiák, mint például a Huawei iPV termékei azonban lehetővé teszik a sorozatban lévő napelemek számára( egymás után) a tápvezeték-kommunikációs technológián keresztüli kommunikációt, és automatikusan megváltoztatják a feszültséget és az áramot annak biztosítása érdekében, hogy következetesen maximális teljesítményt nyújtsanak. Ez akár 67%-kal csökkenti a szomszédos panelekre gyakorolt árnyékhatásokat, és nagyobb rugalmasságot biztosít a használható panelek számában is. Ennek a technológiának az európai és ázsiai bevezetése 2,5 kW-os telephelyeken növelte a villamosenergia-keresletet, 24%kal kevesebb helyet foglalva el, mint amit a nem optimalizált panelek esetében elvárnának. Pakisztánban például a ZTE több mint 200 telephelyet szerelt fel napelemes berendezésekkel, telephelybővítés nélkül; ezek a területek ezt követően megtakarították a dízelüzemanyag-költségek 80%-át.
A szélsőséges környezeti feltételek alkalmatlanná teszik a megújuló megoldásokat
A múltban a megújulóenergia-rendszerek is küzdöttek a dízelrendszerekhez képest szélsőséges hőmérsékletekkel való megbirkózással. Az akkumulátortechnológia jelentős fejlesztésével az akkumulátorkémia most nagyobb hőmérséklet-toleranciát kínál. Hőálló és nagy áramkörű akkumulátoraival a ZTE sikeresen telepített egy napelemes hibrid megoldást rendkívül alacsony hőmérsékleten, 5000 méter tengerszint feletti magasságban Nepálban, és egy napelemes-dízel akkumulátor rendszert Dél-Szudánban, ahol a hőmérséklet elérheti a 40 Celsius fokot. Ezzel a ZTE meggyőzően bizonyította, hogy az akkumulátorrendszer képes működni a kihívást jelentő termikus környezetben.
A ZTE-t 5180 méterrel a tengerszint felett telepítik a nepáli Mount Everesten. A rendkívül nehéz helyszíni hozzáférés azt jelenti, hogy az alacsony karbantartási igényű napelemes hibrid rendszer architektúrája a legjobb megoldás.
A több energiaforrás használata energiagazdálkodási kihívásokat teremt
Annak ellenére, hogy negatív hatással vannak a környezetre, a dízelgenerátorokat már régóta rendkívül megbízható alternatív energiaforrásnak tekintik a hálózat elérhetetlensége vagy megszakadása esetén. A konnektivitás és a távoli adatkezelés terén a közelmúltban elért előrelépések azonban lehetővé tették az olyan új energiagazdálkodási rendszerek számára, mint az iEnergy (ZTE), a NetEco (Huawei) és az Ericsson Network Manager, hogy hatékonyabban kezeljék a hibrid energiarendszereket. Az akkumulátor töltöttségi állapotára és a napsugárzásra vonatkozó adatok feldolgozásával sok más változó mellett az AI adatfeldolgozási technikákat alkalmazó felhőalapú szoftverek intelligens, végrehajtható betekintést nyújthatnak az üzemeltetőknek az energiatermelés és az energiafelhasználás optimalizálásához. Ez viszont segít fenntartani a berendezés hosszú élettartamát, minimalizálja az energiaköltségeket és biztosítja a rádióberendezések megszakítás nélküli áramellátását. A hálózatra kapcsolt rendszerek esetében a tágulás mostantól képes optimalizálni a hálózati keresletet a tarifák alapján, minimalizálni az energiafogyasztást a magas tarifák idején, és csökkenteni a csúcsigényt (csúcsborotválkozás), ezáltal minimalizálva a költségeket. A legutóbbi sikeres távoli adatkezelések közé tartozik például az Ericsson 13 kWp-os napelemes dízel hibrid rendszere Bolíviában és a Huawei 6 kWp napelemes dízel hibrid rendszere Etiópiában. Az Ericsson Enclosure 6150 termék napelemes kiegészítőállvánnyal rendelkezik, amely meglévő és új építési helyeket biztosít akár 10 kWp napenergia hozzáadására, zökkenőmentesen kezelve a további energiát a hálózaton belüli és hálózaton kívüli alkalmazásokban. Minimalizálja a nagyobb sebességgel felhasznált energiát, és csökkentse a csúcsteljesítményigényt (csúcs borotválkozás), hogy minimalizálja a költségeket. A legutóbbi sikeres távoli adatkezelések közé tartozik például az Ericsson 13 kWp-os napelemes dízel hibrid rendszere Bolíviában és a Huawei 6 kWp napelemes dízel hibrid rendszere Etiópiában. Az Ericsson Enclosure 6150 termék napelemes kiegészítőállvánnyal rendelkezik, amely meglévő és új építési helyeket biztosít akár 10 kWp napenergia hozzáadására, zökkenőmentesen kezelve a további energiát a hálózaton belüli és hálózaton kívüli alkalmazásokban. Minimalizálja a nagyobb sebességgel felhasznált energiát, és csökkentse a csúcsteljesítményigényt (csúcs borotválkozás), hogy minimalizálja a költségeket. A legutóbbi sikeres távoli adatkezelések közé tartozik például az Ericsson 13 kWp-os napelemes dízel hibrid rendszere Bolíviában és a Huawei 6 kWp napelemes dízel hibrid rendszere Etiópiában. Az Ericsson Enclosure 6150 termék napelemes kiegészítőállvánnyal rendelkezik, amely meglévő és új építési helyeket biztosít akár 10 kWp napenergia hozzáadására, zökkenőmentesen kezelve a további energiát a hálózaton belüli és hálózaton kívüli alkalmazásokban.
A szél- és napsugárzás változékonysága azt jelenti, hogy a megújuló energiaforrások nem tudnak stabil villamos energiát biztosítani
A Huawei napelemes-dízel hibrid rendszere Etiópiában. A napenergia hozzáadása a becslések szerint évente 26 tonnával csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást.
Fontos, hogy az időjárási adatok az irányítási rendszerekbe is táplálhatók, lehetővé téve számukra az energiaáramlás előrejelzését és optimalizálását. A prediktív elemzés azt jelenti, hogy a torony energiagazdálkodási paraméterei naponta változhatnak a helyi időjárási viszonyoktól függően, pénzt takarítva meg. Például a rendszer leállíthatja a dízelgenerátorokat, vagy az időjárásra és a helyszíni terhelésre vonatkozó előrejelzések alapján leállíthatja az elektromos áram hálózatból történő kivonását. Ez lehetővé teszi az akkumulátor számára, hogy több energiát bocsásson ki éjszaka, és több napenergiát tároljon. Ennek eredményeként ez csökkenti a rendszer dízeltől és hálózattól való függőségét. A Huawei által Szomáliában megvalósított napelemes-dízel hibrid rendszer, amely felváltotta a tiszta dízel villamos energiát, kevesebb mint három évvel a rendszer telepítése után megtérülést ért el.
A rendszerhibák helyszíni látogatásokat igényelnek a diagnózishoz és a javításhoz
Ezeknek az új felügyeleti rendszereknek egy másik előnye, hogy lehetővé teszik az üzemeltetők számára, hogy távolról azonosítsák a hibákat. Ez lehetővé teszi az üzemeltetők számára, hogy csökkentsék a helyszíni látogatásokat, gyorsabban oldják fel a hibákat, és megelőző karbantartást végezzenek. Természetesen a kombinált eredmény alacsonyabb működési költségek és kevesebb rendszerleállás. Tanzániában például az Ericsson egy tiszta napelemes hálózat nélküli rendszert telepített a Enclosure 6135 termékével, amelynek napenergia átalakító kapacitása 20 kW. Mivel az Ericsson felügyeleti platformja egyesíti a passzív eszközökből (például akkumulátorokból) és az aktív helyszíni eszközökből (például rádiókommunikációs berendezésekből) származó adatokat, az egész webhelyre kiterjedő információk egyetlen platformon tekinthetők meg. Ez valós idejű távvezérlést biztosít az összes eszköz számára, növeli a hely biztonságát,
berendezés lopás
Az Ericsson egy tiszta napelemes telephelyet telepít Tanzániába a 6135-ös kamrával.
Végül a mobil torony energiarendszerek folyamatos digitalizálása felszabadítja a technológia képességeit, hogy csökkentse a távoli mobil tornyok egyik fő problémáját: az eszközlopást. A Huawei NetEco felügyeleti rendszere nyomon tudja követni a GPS-ben beágyazott eszközöket, beleértve a lítium-ion akkumulátorokat is, míg a szoftverek lehetővé teszik az ellopott eszközök leállítását, ha nem regisztrált eszközökhöz csatlakoznak. Ezenkívül a gyorsulásmérők és a giroszkópok észlelik, ha a készülék váratlanul mozog, és riasztást indít el. A ZTE intelligens SmartLi lítium-ion akkumulátorainak pakisztáni bevezetése figyelemre méltó eredményeket ért el, több mint 11 000 SmartLi akkumulátort telepítettek Pakisztánban, többek között olyan helyeken is, ahol ólomsavas akkumulátorokat kombinálnak. Líbiában a SmartLi által telepített webhelyek foglalkoznak a tartós akkumulátorlopással,
Az elmúlt évtizedben a technikai kihívásokat említették a megújuló energia bevezetésének mellőzésének okaként. Innovatív megoldások és fejlett technológiák alkalmazásával azonban lehetővé vált e kihívások leküzdése, és ma már technikailag megvalósítható a megújulóenergia-megoldások megvalósítása még a legnehezebb helyeken is. A jövőben úgy tűnik, hogy ezek az ökoszisztéma-szereplők továbbra is növelni fogják az általuk kínált megújulóenergia-megoldások körét. Például a 100%-ban megújuló energiával foglalkozó vállalat víziójával az Ericsson 2021-ben szélenergia-megoldásokat fog alkalmazni a napenergia-termelés és a lítium-ion tárolás kiegészítésére a legújabb generációs berendezések (6140.) részeként az ágazat növekedéséhez. Az Ericsson jelenleg kis helyigényű, könnyen telepíthető, mikro-napelemes megoldásokkal,
