Telekommunikationsnetze sind auf eine zuverlässige Stromversorgung angewiesen, um den Betrieb von Funkgeräten, Übertragungssystemen, Kühlgeräten und unterstützender Infrastruktur aufrechtzuerhalten. In abgelegenen Gebieten oder an Standorten mit instabilen Netzverbindungen kann bereits eine kurze Stromunterbrechung die Netzwerkverfügbarkeit beeinträchtigen und die Wartungskosten erhöhen.
Für Telekommunikationsbetreiber, Mastunternehmen, EPC-Auftragnehmer und Infrastrukturintegratoren erfordert die Auswahl der richtigen Batterie-Backup für Telekommunikations-Basisstationen mehr als nur die Wahl einer Batterie mit großer Kapazität. Das System muss kritische Lasten unterstützen, die erforderliche Backup-Dauer bereitstellen, auf Stromunterbrechungen reagieren und mit verfügbaren Energiequellen arbeiten.
Für Standorte mit stabiler Netzstromversorgung und relativ kurzen Ausfällen kann ein herkömmliches Batterie-Backup-System ausreichend sein. Entlegene Standorte mit begrenztem Netzzugang, häufigen Ausfällen oder schwieriger Kraftstoffversorgung benötigen möglicherweise eine Hybridarchitektur, die Batteriespeicher, Solar-Photovoltaik-Erzeugung, Diesel-Erzeugung und intelligentes Energiemanagement koordiniert.
INJET HanCang bietet hybride Energiespeicherlösungen für Telekommunikations-Basisstationen und Fernstromanwendungen. In diesem Leitfaden werden die wichtigsten Faktoren erläutert, die bei der Planung eines Telekommunikations-Batterie-Backup-Systems zu berücksichtigen sind, von der Lastberechnung bis zur Hybridsystemkonfiguration.
Telekommunikations-Basisstationen sind häufig kontinuierlich in Betrieb, auch an Standorten, an denen der Zugang zum Stromnetz begrenzt oder unzuverlässig ist. Ihr Strombedarf mag relativ konstant sein, die Folgen einer Stromunterbrechung können jedoch erheblich sein.
Funkgeräte und zugehörige Kommunikationssysteme benötigen eine zuverlässige Stromversorgung. Bei einem Stromausfall im Netz kann ein ordnungsgemäß konzipiertes Backup-System bestimmte kritische Lasten unterstützen, während die primäre Stromquelle nicht verfügbar ist.
Die erforderliche Backup-Dauer hängt von der Ausfallhistorie des Standorts, den Betriebsprioritäten und der Verfügbarkeit alternativer Stromquellen ab.
Einige Telekommunikationsstandorte befinden sich in Bergregionen, ländlichen Gemeinden, auf Inseln oder in Gebieten, in denen die Netzinfrastruktur unzuverlässig ist.
An diesen Standorten kann es schwieriger sein, Wartungsbesuche und Kraftstofflieferungen zu organisieren. Ein Hybrid-Stromversorgungssystem kann dabei helfen, die verfügbaren Energiequellen zu koordinieren und eine größere Flexibilität zu bieten, als wenn man sich nur auf eine einzige Quelle verlässt.
Dieselgeneratoren werden häufig für Standorte in Betracht gezogen, die über längere Zeiträume Notstrom benötigen. Der Generatorbetrieb erfordert jedoch Kraftstoffversorgung, Wartung und regelmäßige Überwachung.
Wenn Batteriespeicher und Solarenergie richtig integriert werden, kann das System unnötige Generatorlaufzeiten reduzieren. Die tatsächlichen Kraftstoffeinsparungen hängen von der Standortlast, den Solarressourcen, der Generatorleistung und der gewählten Steuerungsstrategie ab.
Die Fernüberwachung kann Bedienern helfen, den Systemstatus zu überprüfen, Alarme zu erkennen und Betriebsbedingungen zu beurteilen, ohne jeden Standort für Routineprüfungen aufsuchen zu müssen.
Die Fernüberwachung macht eine physische Wartung nicht überflüssig, kann Wartungsteams jedoch dabei unterstützen, Besuche vor Ort zu priorisieren und effizienter auf ungewöhnliche Bedingungen zu reagieren.
Die richtige Batteriedimensionierung beginnt mit der elektrischen Belastung des Standorts und der erforderlichen Backup-Dauer. Batteriekapazität und Leistungsabgabe müssen getrennt bewertet werden.
Erstellen Sie eine Liste der Geräte, die während eines Ausfalls mit Strom versorgt bleiben müssen. Dazu können Funkgeräte, Übertragungsgeräte, Steuerungssysteme und ausgewählte Hilfslasten gehören.
Auch Kühlgeräte und andere unterstützende Systeme sollten in Betracht gezogen werden, wenn ihr Betrieb erforderlich ist, um die erforderlichen Betriebsbedingungen der Geräte aufrechtzuerhalten.
Trennen Sie wichtige Verbraucher von Geräten, die während eines Ausfalls vorübergehend getrennt werden können. Dies trägt dazu bei, eine Überdimensionierung der Batterie bei Lasten zu vermeiden, die kein Backup benötigen.
Schätzen Sie den durchschnittlichen Leistungsbedarf der kritischen Lasten in Kilowatt (kW).
Wenn die Belastung im Laufe des Tages schwankt, verwenden Sie nach Möglichkeit gemessene Betriebsdaten, anstatt sich nur auf die Angaben auf dem Typenschild der Geräte zu verlassen.
Stellen Sie sich beispielsweise einen hypothetischen Telekommunikationsstandort mit einer kontinuierlichen kritischen Last von 10 kW vor. Hierbei handelt es sich um einen anschaulichen Wert zur Erläuterung der Berechnung, nicht um eine Spezifikation für jede Telekom-Basisstation.
Bestimmen Sie, wie lange die Batterie die kritischen Lasten unterstützen soll, wenn die Primärquelle ausfällt.
Die erforderliche Dauer kann von der erwarteten Netzwiederherstellungszeit, dem Start und der Verfügbarkeit des Generators, dem Wartungszugang und den Netzwerkverfügbarkeitsanforderungen des Standorts abhängen.
Für die beispielhafte 10-kW-Last erfordert ein 4-stündiger Backup-Zeitraum:
10 kW × 4 Stunden = 40 kWh gelieferte Energie.
Dabei handelt es sich um die an die Last gelieferte Energie vor Berücksichtigung von Umwandlungsverlusten, Batteriebetriebsgrenzen und Auslegungsreserven.
Die Nennkapazität der Batterie entspricht nicht unbedingt der der Last zur Verfügung stehenden Energie.
Bei der Auslegung müssen die nutzbare Entladungstiefe, die Umwandlungseffizienz, der Hilfsverbrauch, die Temperaturbedingungen und die für das Projekt erforderliche Reservekapazität berücksichtigt werden.
Eine vereinfachte Planungsbeziehung ist:
Erforderliche Nennbatteriekapazität = erforderliche Ladeenergie ÷ (nutzbarer Batterieanteil × Systemeffizienz).
Wenn beispielsweise die benötigte gelieferte Energie 40 kWh beträgt, der angenommene nutzbare Batterieanteil 80 % beträgt und der angenommene Systemwirkungsgrad 90 % beträgt, beträgt die geschätzte Nennkapazität:
40 ÷ (0,8 × 0,9) ≈ 55,6 kWh.
Bei dieser Berechnung handelt es sich um eine vereinfachte Darstellung. Bei der endgültigen Dimensionierung sollten die vom Hersteller überprüften Betriebsgrenzen, Projektbedingungen und geltenden technischen Anforderungen berücksichtigt werden.
Ein Akku kann zwar über eine ausreichende Energiekapazität verfügen, aber dennoch ungeeignet sein, wenn seine Leistung für die angeschlossenen Geräte nicht ausreicht.
Überprüfen Sie die erforderliche Dauerleistung, vorübergehende Lasten, die Nennleistung des Wechselrichters oder des Stromumwandlungssystems sowie die Anforderungen an die Stromumstellung am Standort.
Wenn das Telekommunikationssystem während eines Netzausfalls einen unterbrechungsfreien Betrieb erfordert, bestätigen Sie das tatsächliche Übertragungsverhalten des Gesamtsystems. Gehen Sie nicht davon aus, dass jedes Batterie-Energiespeichersystem unter allen Betriebsbedingungen eine nahtlose Übertragung ermöglicht.
Ein Batterie-Backup-System und ein Hybrid-Energiespeichersystem erfüllen ähnliche, aber unterschiedliche Rollen.
Ein herkömmliches Batterie-Backup-System kann in erster Linie zur Überbrückung von Stromunterbrechungen konzipiert sein. Ein hybrides Energiespeichersystem kann mehrere Stromquellen koordinieren und ist möglicherweise besser geeignet, wenn es häufig zu Ausfällen kommt oder der Netzzugang eingeschränkt ist.
Eine herkömmliche Batterie-Backup-Anordnung kann geeignet sein, wenn:
Netzstrom ist grundsätzlich verfügbar.
Die Ausfälle sind relativ kurz.
Backup-Lasten sind klar definiert.
Die erforderliche Autonomiedauer ist begrenzt.
Die vorhandene Backup-Infrastruktur erfüllt die Anforderungen des Standorts.
Seine Hauptaufgabe besteht darin, bei Unterbrechungen Strom bereitzustellen, und nicht darin, mehrere Energiequellen kontinuierlich zu optimieren.
Ein Solarbatteriesystem kombiniert Photovoltaik-Erzeugung mit Energiespeicherung und Energiemanagement.
Während der Solarstromerzeugung kann PV-Strom die Last versorgen und die Batterie aufladen, wenn ausreichend Strom verfügbar ist. Gespeicherte Energie kann dann den Standort unterstützen, wenn die Solarleistung sinkt.
Dieser Ansatz hängt von den lokalen Solarressourcen, dem Installationsbereich, dem täglichen Lastbedarf, der Batteriekapazität und der erforderlichen Backup-Dauer des Standorts ab.
Für abgelegene Telekommunikationsstandorte könnte eine Kombination aus Solarenergie, Batteriespeicher und Dieselerzeugung eine größere betriebliche Flexibilität bieten.
Das System kann bei Verfügbarkeit Sonnenenergie nutzen, die Batterie je nach Betriebsstrategie entladen und bei zusätzlichem Strombedarf den Generator zu Rate ziehen.
Der Generator bleibt wichtig, wenn die erneuerbare Energieerzeugung nicht ausreicht oder die Batterie den Bedarf des Standorts nicht für die erforderliche Dauer selbstständig decken kann.
Ein Hybriddesign sollte anhand des vollständigen Betriebsprofils bewertet werden, nicht nur anhand der Nennbatteriekapazität.
Solar-PV kann an abgelegenen Telekommunikationsstandorten nützlich sein, wo das verfügbare Sonnenlicht und die Installationsbedingungen eine ausreichende Energieerzeugung unterstützen.
Die Solarleistung variiert je nach Standort, Jahreszeit, Wetter, Ausrichtung der Anlage, Verschattung und Systemverlusten.
Schätzen Sie vor der Auswahl der PV-Leistung die erwartete Tageserzeugung anhand standortspezifischer Solardaten ab. Ein System, das allein auf Jahresdurchschnittswerte ausgelegt ist, liefert möglicherweise in Zeiten geringerer Solarleistung nicht genügend Energie.
Wenn die PV-Erzeugung den unmittelbaren Bedarf des Standorts übersteigt, kann der verfügbare Überschuss die Batterie laden, abhängig von den Ladegrenzen und Steuerungseinstellungen des Systems.
Wenn die Solarleistung geringer ist als die Last, muss die Batterie oder eine andere verfügbare Quelle für die Differenz sorgen.
Die Größe des Systems sollte daher sowohl auf die tägliche Energiebilanz des Standorts als auch auf seine kritischen Backup-Anforderungen abgestimmt sein.
Bewölktes Wetter und saisonale Veränderungen können die Solarenergieerzeugung an aufeinanderfolgenden Tagen verringern.
Für abgelegene Standorte, die eine hohe Verfügbarkeit erfordern, sollte beim Systemdesign beurteilt werden, wie viel gespeicherte Energie benötigt wird, ob Diesel-Backup verfügbar ist und wie das System reagiert, wenn die Solarenergieerzeugung hinter den Erwartungen zurückbleibt.
Die Solarenergieerzeugung kann bei geeigneten Anwendungen die Abhängigkeit von konventionellen Stromquellen verringern, es sollte jedoch nicht davon ausgegangen werden, dass sie ohne angemessene Speicher-, Backup- und Steuerungsvorkehrungen eine unterbrechungsfreie Stromversorgung gewährleistet.
Telekommunikationsbetreiber sollten ein Speichersystem anhand der elektrischen Anforderungen, der Umgebung, der Überwachungsanforderungen und der Wartungsstrategie des Standorts bewerten.
Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO₄ oder LFP) werden in vielen stationären Energiespeicheranwendungen eingesetzt. Ihre Eignung für ein bestimmtes Telekommunikationsprojekt hängt vom vollständigen Batteriedesign, den Systemsteuerungen, den Betriebsgrenzen und den erforderlichen Zertifizierungen ab.
Lesen Sie vor der Auswahl eines Systems die technische Dokumentation des Herstellers, die Schutzfunktionen, die Installationsanforderungen und die geltenden Sicherheitsstandards.
Die Leistung und Lebensdauer der Batterie kann durch die Betriebstemperatur beeinflusst werden.
An abgelegenen Standorten kann es zu hohen Tagestemperaturen, kalten Nächten, Feuchtigkeit, Staub oder anderen Umgebungsbedingungen kommen. Das Wärmemanagementdesign des Systems sollte für das erwartete Klima und die Installationsumgebung geeignet sein.
Das Stromumwandlungssystem muss mit der elektrischen Architektur des Standorts und den erforderlichen Betriebsmodi kompatibel sein.
Bei Hybridanwendungen sollten Steuerfunktionen die Batterie, die Solarerzeugung, den Generator und das Netz, sofern verfügbar, koordinieren. Das System sollte hinsichtlich Lastreaktion, Quellenübergängen, Schutz und Wiederherstellung nach einem Fehler bewertet werden.
Bei geografisch verteilten Telekommunikationsnetzen kann die Fernüberwachung die betriebliche Transparenz verbessern.
Zu den nützlichen Überwachungsinformationen können der Ladezustand der Batterie, Systemalarme, der Stromfluss, der Betriebsstatus und der Zustand der angeschlossenen Energiequellen gehören, sofern dies unterstützt wird.
Vergewissern Sie sich vor dem Kauf, welche Überwachungsfunktionen enthalten sind, wie das System kommuniziert, welche Daten aus der Ferne verfügbar sind und welcher Grad an lokaler Wartung weiterhin erforderlich ist.
INJET HanCang umfasst Energiespeicherlösungen, die für dezentrale und verteilte Energieanwendungen entwickelt wurden. Die geeignete Konfiguration hängt von der erforderlichen Energiekapazität, der Nennleistung, den Standortbedingungen und der Betriebsstrategie ab.
Der Das 261-kWh-Energiespeichersystem von HanCang integriert Solarenergie, Batteriespeicher, Dieselerzeugung, Netzanbindung und intelligente Verteilung in einer Hybrid-Stromversorgungslösung.
INJET positioniert dieses System für Telekommunikationsstationen, abgelegene Standorte und kleine netzunabhängige Anlagen. Die Eignung für eine bestimmte Basisstation sollte anhand des Lastprofils, der Backup-Dauer, der erforderlichen Ausgangsleistung und der verfügbaren Energiequellen des Standorts beurteilt werden.
Die Nennenergiekapazität allein sollte nicht zur Bestimmung verwendet werden, wie viele Stunden das System einen Telekommunikationsstandort versorgen kann. Für diese Berechnung sind die tatsächliche Last, die nutzbare Kapazität, die Systemeffizienz und die Betriebsbedingungen erforderlich.
Besuchen Sie INJET's Auf der Lösungsseite für Telekommunikations-Basisstationen erfahren Sie mehr über den Ansatz des Unternehmens für eine zuverlässige Stromversorgung der Kommunikationsinfrastruktur in abgelegenen oder netzinstabilen Regionen.
Für eine Projektbewertung sollten Betreiber die bestehende Energiearchitektur, die typische Last, den Ausfallverlauf, die erforderliche Backup-Dauer und alle verfügbaren Solar- oder Generatorinformationen bereitstellen.
Eine Batterie, die nur anhand der Gesamtleistung auf dem Typenschild ausgewählt wird, ist möglicherweise unnötig groß oder nicht in der Lage, den tatsächlichen Spitzenbedarf des Standorts zu decken.
Nutzen Sie gemessene Lastdaten, sofern verfügbar, und unterscheiden Sie zwischen kontinuierlichem Energiebedarf und kurzzeitigen Leistungsspitzen.
Zwei Telekommunikationsstandorte mit ähnlichen Lasten benötigen möglicherweise unterschiedliche Batteriekapazitäten, da ihre voraussichtliche Ausfalldauer unterschiedlich ist.
Der erforderliche Autonomiezeitraum sollte die Betriebsprioritäten des Standorts, die Netzzuverlässigkeit und die verfügbaren Backup-Quellen widerspiegeln.
Ein für eine kontrollierte Innenumgebung konzipiertes System ist möglicherweise nicht für einen exponierten, abgelegenen Standort geeignet.
Bestätigen Sie die Umgebungsbewertung, den Temperaturbereich, die Kühlstrategie, den Gehäuseschutz, die Installationsanforderungen und den Wartungszugang.
Die Solarenergieerzeugung hängt von Wetter und Tageslicht ab. Ein System, das ohne Berücksichtigung längerer Perioden geringer Solarleistung konzipiert wurde, kann möglicherweise nicht die erforderliche Backup-Dauer erreichen.
Bewerten Sie die saisonale Erzeugung, die Speicherkapazität und die Rolle der Backup-Erzeugung als Teil des Gesamtentwurfs.
Die Energiekapazität ist nur ein Teil der Systemleistung. Auch Nennleistung, Leistungsumwandlung, Steuerfunktionen, Betriebsarten, Sicherheitsbestimmungen und Überwachungsmöglichkeiten spielen eine Rolle.
Vergleichen Sie die vollständigen Systemspezifikationen mit den Projektanforderungen, bevor Sie eine Kaufentscheidung treffen.
Die frühzeitige Bereitstellung von Projektdetails kann dem Lieferanten helfen, die erforderliche Systemkonfiguration zu beurteilen.
Bereiten Sie die folgenden Informationen vor, sofern verfügbar:
Standort: Land, Region, Höhe und erwartetes Klima.
Kritische Last: Durchschnittlicher Strombedarf und Spitzenstrombedarf.
Backup-Dauer: Die Anzahl der Stunden, die die kritischen Geräte mit Strom versorgt bleiben müssen.
Vorhandene Stromversorgung: Netz, Generator, Solar-PV oder eine Kombination.
Ausfallinformationen: Typische Ausfallhäufigkeit und -dauer.
Verfügbarer Platz: Stellfläche der Ausrüstung, Zugang und Installationsbeschränkungen.
Überwachungsanforderungen: Lokale Überwachung, Fernüberwachung und Alarmmeldung.
Expansionspläne: Ob später zusätzliche Telekommunikationsausrüstung oder Kapazität hinzugefügt werden kann.
Wenn keine detaillierten elektrischen Messungen verfügbar sind, beginnen Sie mit der Geräteliste, den geschätzten Betriebslasten und der erforderlichen Backup-Dauer. Die endgültige Systemauswahl sollte auf einer technischen Überprüfung der Standortbedingungen basieren.
Die erforderliche Sicherungsdauer hängt von der Ausfallhistorie des Standorts, der kritischen Last, der Generatorverfügbarkeit und den Anforderungen an die Netzwerkverfügbarkeit ab. Das Design sollte die erforderliche Autonomiedauer festlegen, bevor die Batteriekapazität ausgewählt wird.
Multiplizieren Sie die durchschnittliche kritische Last in kW mit der erforderlichen Backup-Dauer in Stunden, um die an die Last gelieferte Energie abzuschätzen. Berücksichtigen Sie dann die nutzbare Batteriekapazität, die Systemeffizienz, den Nebenverbrauch und die erforderliche Reserve.
Sie können möglicherweise einen Standort unterstützen, wenn die Solarenergieerzeugung, die Batteriekapazität und die Stromumwandlungsausrüstung richtig dimensioniert sind. Für Standorte, die eine hohe Verfügbarkeit während längerer Zeiträume mit geringer Solarleistung erfordern, kann zusätzliche Notstromversorgung erforderlich sein.
Ja, wenn das System so konzipiert ist, dass es in den Generator integriert werden kann und die Stromversorgung sicher koordiniert. Die Systemarchitektur, die Betriebsgrenzen des Generators, die Steuerlogik und die elektrische Kompatibilität sollten während des Engineerings bestätigt werden.
Kilowatt (kW) messen die Leistungsabgabe zu einem bestimmten Zeitpunkt. Kilowattstunden (kWh) messen die Energiekapazität oder den Energieverbrauch im Zeitverlauf. Ein geeignetes System benötigt genügend Leistung, um die Last zu bewältigen, und genügend nutzbare Energie, um sie für die erforderliche Dauer zu unterstützen.
Geben Sie Standort, Lastprofil, Sicherungsdauer, vorhandene Stromquellen, Ausfallhistorie, Umgebungsbedingungen und Überwachungsanforderungen an. Anhand dieser Angaben lässt sich feststellen, ob ein herkömmliches Batterie-Backup oder ein Hybrid-Energiespeichersystem besser geeignet ist.
Zuverlässige Stromversorgung ist für die Telekommunikationsinfrastruktur von entscheidender Bedeutung, insbesondere an abgelegenen Standorten und in Regionen mit instabilem Netzzugang. Die Auswahl eines geeigneten Batterie-Backup-Systems erfordert ein klares Verständnis der kritischen Last, der Backup-Dauer, der Betriebsumgebung und der verfügbaren Energiequellen.
INJET HanCang bietet hybride Energiespeicherlösungen für entfernte Telekommunikations- und netzunabhängige Energieanwendungen. Durch die Bewertung von Batteriespeichern neben Solarenergie, Diesel-Backup und intelligentem Energiemanagement können Projektteams eine Konfiguration entwickeln, die den betrieblichen Anforderungen des Standorts entspricht.
Um Ihr Projekt zu besprechen, bereiten Sie den Standort, die Lastliste, die erforderliche Backup-Dauer, die vorhandene Generator- oder Solarkapazität und die Installationsbedingungen vor.
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