Solución de superposición solar para estaciones base

2026-03-23

Las soluciones de superposición solar para estaciones base combinan la naturaleza limpia y renovable de la energía solar con los altos requisitos de potencia de las estaciones base de comunicaciones, ofreciendo ventajas significativas y amplias perspectivas de aplicación.

 

Características fundamentales:

  • No hay interrupción en el suministro eléctrico existente.
  • Integración de unidades de generación de energía fotovoltaica en la infraestructura de suministro eléctrico existente mediante acoplamiento de CC.
  • Prioridad en el uso de energía solar para alimentar la carga.

I. Componentes del sistema

El sistema Base Station Solar Overlay se compone principalmente de un conjunto fotovoltaico (paneles solares), un controlador solar (como un controlador MPPT), un banco de baterías de energía renovable, soportes de montaje fotovoltaico y cables de distribución eléctrica. En conjunto, estos componentes conforman un sistema de energía verde de circuito cerrado, altamente eficiente, inteligente y fiable. La arquitectura del sistema está diseñada para equilibrar la eficiencia de la generación de energía, la seguridad operativa y la facilidad de mantenimiento, garantizando un suministro eléctrico estable en una amplia gama de entornos complejos.

No. nombre del equipo Descripción de la función
1 Módulos fotovoltaicos Fabricados con silicio monocristalino o policristalino de alta eficiencia, estos módulos se instalan en los tejados de edificios de servicios públicos, en las fachadas de torres de acero o en estructuras terrestres. Convierten la energía solar en corriente continua (CC) y constituyen la principal fuente de energía del sistema.
2 Controlador de bloqueo de luz Equipados con un módulo MPPT (Seguimiento del Punto de Máxima Potencia) integrado, optimizan la eficiencia de la producción fotovoltaica en tiempo real, logrando aumentos de eficiencia de hasta un 15 %-25 %. Además, incorporan múltiples funciones de seguridad, como disyuntores de entrada, protección contra rayos y fusibles de salida, lo que los convierte en la unidad de control principal del sistema.
3 Disyuntor de entrada + protector contra sobretensiones Proporciona protección contra sobrecargas, cortocircuitos y sobretensiones causadas por rayos, lo que garantiza un funcionamiento seguro del sistema en condiciones climáticas adversas y evita daños en los equipos por descargas eléctricas externas.
4 Fusible de salida Instalado en el terminal negativo de salida, evita que las corrientes inversas anormales afecten o dañen los equipos de carga de comunicación conectados aguas abajo, garantizando así la seguridad del suministro eléctrico.
5 Medidor de electricidad de CC Supervisa en tiempo real la generación de energía fotovoltaica y los datos de consumo de carga, proporcionando datos precisos para el análisis del consumo energético, la evaluación de beneficios y la gestión remota.
6 Módulo RTU Permite la monitorización remota y la carga de datos, integrándose a la perfección con los sistemas de monitorización ambiental de las estaciones base para posibilitar el funcionamiento y el mantenimiento sin supervisión, la alerta temprana de fallos y la gestión visual del estado.
7 Sistema de conexión a la red Cuando la luz solar es insuficiente o durante el funcionamiento nocturno, la fuente de alimentación conmutada existente rectifica automáticamente la energía de la red eléctrica para complementar el sistema, garantizando un suministro eléctrico continuo; las fluctuaciones de voltaje durante el proceso de conmutación no superan los 0.1 V, por lo que no afectan al funcionamiento normal de los equipos de comunicación.
8 Soportes de montaje y cables Utilizada para asegurar los módulos fotovoltaicos y facilitar la transmisión de energía, sus especificaciones se seleccionan en función de los requisitos de potencia y la distancia para reducir eficazmente las pérdidas en la línea y garantizar la estabilidad estructural y la fiabilidad eléctrica.

II. Principio de funcionamiento

  • Aprovechamiento de la energía solar: El conjunto fotovoltaico (paneles solares) genera corriente continua (CC) cuando se expone a la luz solar.
  • Conversión de energía: Un controlador de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) convierte de manera eficiente la energía de CC generada por el conjunto fotovoltaico y regula la tensión y la corriente de salida para que coincidan con los requisitos de energía de la estación base de comunicaciones.
  • Almacenamiento de energía: La energía eléctrica convertida se suministra primero a la estación base de comunicaciones, mientras que el excedente se almacena en un banco de baterías para su uso durante períodos sin luz solar o durante períodos de máxima demanda de energía.
  • Monitorización inteligente: El sistema está equipado con capacidades de monitorización remota, lo que permite supervisar en tiempo real el estado operativo y la potencia de salida del sistema de energía solar para garantizar un funcionamiento estable y un suministro de energía eficiente.

III. Características de la solución

Esta solución ha demostrado su estabilidad y adaptabilidad en una variedad de entornos complejos. Ya sea en áreas urbanas densamente pobladas, regiones remotas sin acceso a la red eléctrica o en torres de comunicación con espacio limitado, permite un despliegue eficiente y un funcionamiento estable.

  • Alta eficiencia y ahorro energético: Al adoptar un modo de alimentación de CC directa, la solución evita las pérdidas de conversión CA-CC de hasta un 15 % que se encuentran en los sistemas de CA tradicionales. La eficiencia general del enlace es ≥95 %, con una eficiencia máxima medida de hasta el 98.3 %. Una instalación típica puede ahorrar aproximadamente 2,920 kWh de electricidad al año, con un aumento en la generación de energía de entre un 10 % y un 30 % en comparación con las soluciones de CA.
  • Reducción de costos: Los costos anuales de electricidad por sitio pueden reducirse hasta en 12 000 yuanes, con un período de recuperación de la inversión de aproximadamente 5.5 años; este período se acorta aún más al combinarse con subsidios locales. No se requieren permisos de conexión a la red y el proceso de implementación se simplifica, lo que reduce significativamente los costos de transacción regulatoria.
  • Alta fiabilidad: En condiciones de luz diurna, el sistema puede mantener el suministro eléctrico durante cortes de energía; combinado con almacenamiento de energía, puede mantener las operaciones durante más de 3.5 días en condiciones nubladas o lluviosas. Las pruebas de campo demuestran una reducción de más del 80 % en las necesidades de generación de energía de emergencia, lo que disminuye significativamente el riesgo de interrupciones en las centrales y garantiza el funcionamiento continuo de la red.
  • Beneficios medioambientales excepcionales: Se estima que una sola central equipada con 18 módulos fotovoltaicos genera 7,671 kWh al año, lo que equivale a una reducción de 4.374 toneladas de emisiones de dióxido de carbono; tomando como ejemplo un proyecto a nivel provincial en Liaoning, las emisiones anuales de carbono pueden reducirse en 267,000 toneladas, lo que supone una contribución significativa al medio ambiente.
  • Fácil instalación y gran adaptabilidad: El proceso de modernización se puede completar sin interrupciones del suministro eléctrico y es compatible con los sistemas de alimentación existentes de diversos fabricantes y modelos. Adecuado para diversos escenarios de instalación, incluyendo azoteas, fachadas de torres y bastidores montados en tierra, ofreciendo una gran flexibilidad de despliegue.
  • Fuerte alineación con las políticas: El modelo de “autogeneración para autoconsumo” no está sujeto a restricciones de aprobación de conexión a la red. Cumple con el requisito objetivo del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información de más del 30 % de cobertura fotovoltaica para nuevas estaciones base, se alinea con la política nacional para el desarrollo de energías distribuidas y facilita un despliegue rápido y a gran escala.

IV. Escenarios de aplicación

El sistema de superposición solar para estaciones base es adecuado para diversos escenarios de estaciones base de comunicaciones, incluyendo macroestaciones base, microestaciones base y estaciones base 4G/5G. Este sistema demuestra sus ventajas únicas, especialmente en áreas remotas donde la red eléctrica nacional no está disponible o el suministro eléctrico es inestable. Mediante un modelo inteligente de consumo de energía basado en la autogeneración y el autoconsumo con consumo local, esta solución reduce eficazmente la dependencia de la red eléctrica y proporciona un soporte de energía estable y fiable para las estaciones base de comunicaciones.

V. Clasificación de soluciones específicas

1. Clasificación por escenario de instalación y utilización del espacio

Solución de apilamiento en azoteas

  • Escenarios de aplicación: Estaciones base macro y nodos de agregación ubicados en los tejados de salas de equipos independientes o encima de bastidores de servidores.
  • Características: Aprovecha el espacio disponible en el techo de la sala de equipos para instalar módulos fotovoltaicos. Esta es la forma más tradicional de apilamiento, con una construcción relativamente sencilla; sin embargo, la capacidad de instalación está limitada por la superficie del techo y su capacidad de carga.

Solución de apilamiento de torres/mástiles

  • Escenarios de aplicación: Áreas urbanas densamente pobladas, regiones con limitaciones de terreno y emplazamientos de armarios exteriores sin salas de equipos independientes.
  • Características: Los módulos fotovoltaicos se instalan verticalmente o en ángulo sobre la estructura de las torres de comunicación, los postes de soporte o las cubiertas estéticas (es decir, "apilamiento minimalista de torres").
  • Ventajas: No ocupa espacio adicional en el suelo ni en la azotea, lo que soluciona el problema de la "falta de terreno disponible" en las zonas urbanas; la instalación vertical ofrece una buena resistencia al viento y es menos propensa a la acumulación de polvo.

Solución de apilamiento de fachadas/paredes

  • Escenarios de aplicación: Superficies verticales como paredes exteriores de salas de equipos, muros perimetrales del recinto y barreras acústicas.
  • Características: Utiliza las superficies verticales de los edificios que rodean el emplazamiento para instalar paneles fotovoltaicos como fuente de energía complementaria.

2. Clasificación mediante el método de acoplamiento eléctrico.

Acoplamiento CC / Apilamiento CC directo

  • Principio: La corriente continua (CC) generada por el sistema fotovoltaico se convierte directamente a la corriente continua estándar de -48 V que requieren los equipos de comunicación mediante un controlador de apilamiento de CC (convertidor CC/CC) y se introduce en la barra colectora de CC de la instalación.
  • Características:
  • Máxima eficiencia: Elimina las pérdidas de energía del proceso de conversión secundaria “CC-CA-CC”.
  • Fácil de implementar: No es necesario modificar la arquitectura de la fuente de alimentación de CA existente; se conecta directamente en paralelo con el sistema de alimentación conmutada, ofreciendo la funcionalidad "plug-and-play".
  • Opción convencional: Actualmente, el enfoque más común en las modernizaciones para el ahorro de energía en estaciones base de comunicaciones.

Solución de apilamiento de CA (acoplamiento de CA)

  • Principio: La energía fotovoltaica se convierte en corriente alterna mediante un inversor, se introduce en el panel de distribución de corriente alterna de la instalación y, a continuación, se convierte en corriente continua mediante un módulo rectificador para alimentar la carga.
  • Características: Adecuado para grandes instalaciones o escenarios que requieren suministro de energía simultáneo a cargas de CA, como el aire acondicionado; sin embargo, la eficiencia es ligeramente inferior a la del acoplamiento de CC cuando se alimentan cargas exclusivamente relacionadas con las comunicaciones.

3. Clasificación por función del sistema y objetivos evolutivos

Solución básica de apilamiento de paneles fotovoltaicos

  • Objetivo: Simplemente ahorrar electricidad.
  • Componentes: Módulos fotovoltaicos + controlador de apilamiento fotovoltaico.
  • Lógica: Utiliza energía fotovoltaica cuando hay luz solar y vuelve automáticamente a la red eléctrica cuando no la hay. Su principal función es reducir los costes de electricidad (OPEX).

Solución de apilamiento de sistemas fotovoltaicos y de almacenamiento

  • Objetivo: Ahorro energético + mejora del sistema de alimentación de respaldo.
  • Componentes: Sistema fotovoltaico + batería de iones de litio/controlador de apilamiento fotovoltaico + sistema inteligente de gestión de energía.
  • Lógica: Se prioriza la energía fotovoltaica para las cargas, y el excedente se almacena en baterías de litio; durante los cortes de suministro eléctrico, las baterías suministran la energía. Esto permite la reducción de picos de demanda y el aprovechamiento de los valles de consumo (carga durante las horas de menor demanda utilizando energía de la red eléctrica o fotovoltaica de bajo coste, y descarga durante las horas punta) y amplía el tiempo de funcionamiento de respaldo.

Solución integrada fotovoltaica-almacenamiento-diésel/fotovoltaica-almacenamiento-red (solución híbrida integrada)

  • Objetivo: Máxima sostenibilidad y alta fiabilidad (de uso común en zonas con escasez de energía o emplazamientos 5G de alto consumo energético).
  • Componentes: Sistema fotovoltaico + Almacenamiento de energía + Sistema de distribución inteligente (puede incluir una interfaz para generador diésel).
  • Lógica: El sistema de gestión energética (EMS) distribuye de forma inteligente cuatro fuentes de energía: fotovoltaica, almacenamiento, red eléctrica (suministro eléctrico) y diésel (generador).