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超35GW待开发！光伏+5G基站真“绝配”，央媒争先点赞！

发表时间：2022-10-18 16:48
据工信部统计，我国已累计建成5G基站185万个以上。依托通信基站的屋顶和空地，假设每个基站可建设基站分布式光伏发电系统容量为20KW，则所建5G基站总装机容量可达37GW。
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这里是浙江舟山柱子山无人岛上的一座5G基站，它可不是一般的基站，它是先后登上过央视《朝闻天下》和《新闻30分》两档重磅栏目的基站。人民日报、新华网等央媒，也纷纷发文报道过！


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这座基站是由中国移动打造的全国首批“零碳”5G基站之一。基站的日常所需能源主要来自光伏发电，以风电作为补充，同时备有锂电池存储能量，以及远程油机启动装置，保证基站在连续阴雨天气光伏输出不理想的情况下，可以坚持运行20天。


2022年3月入网以来，柱子山5G基站光伏日均发电量88KWh，风机发电量日均3.5KWh，绿电占比达90%以上，预计每年能减少碳排放14.5吨，在显著提升航线网络体验的同时，也保护了普陀山美丽的旅游环境。


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一、1035万+移动通信基站，5G基站占17.9%


我国的5G基站建设与特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网处于同一地位，共同构成了我们国家“新基建”的七大领域。


截至2022年6月末，全国移动通信基站总数达1035万个，其中5G基站185万个，占比17.9%。


而5G在带来了高速的通信网络及海量数据的同时，也面临着更大的能源需求和能耗挑战。

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二、高功耗成为制约5G建网的首要原因


据统计，在5G时代，电信运营商的电费成本将是4G时代的6-12倍。


这是由于5G网络独特的运营特征，信号需要不间断输出，每个铁塔必须配备“不间断电源”。同时，因为覆盖范围的衰减，5G基站的需求数量也在4G的基础上成倍增加。


因此与4G网络相比，5G网络的功耗提升了三倍以上。而基站的电费支出占整体网络能耗的80%以上。

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通常情况下，一个5G基站每年的用电量约为37500kW·h，按照当前平均0.8元/度的转供电价进行计算，一年下来差不多要支出30000元的电费。对于运营商而言，高电费成本几乎已成为制约5G建网的首要因素。同时，5G基站的大规模用电需求所产生的环境污染也不容小觑呢！


而近年来一座座光伏5G基站的拔地而起，意味着问题迎来了新的转机。


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三、5G与分布式光伏“天赐良配”。


5G与分布式光伏，都具有分散式的天然属性。相对于4G时代的集中通信，5G是分布式的通信模式。而相对于火电站或者集中式电站，分布式光伏则是多点开花、自给自足。二者的高度分散化特征完美契合。

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通信基站在光伏分布式发电方面有着很大优势：

1.利用基站稳定的负荷可以就近消纳光伏所发电量，保证了电能的售出。

2.利用机房建设所征土地以及屋顶的场地和相应基础可作为光伏建设场地， 降低了土地使用成本。

3.利用现有完善的基站运维团队可对光伏设施进行维护， 降低了运维成本。

4.可以规模化建设，标准化设计，大大降低了工程成本。

5.能有效的减少基站能耗，实现节能，对舒缓高峰电力需求也有帮助。

6.太阳能发的电力就近消纳，避免了传输过程的损耗。

7.并网发电系统没有噪音，没有污染物排放，不消耗任何燃料，具有绿色环保的示范效应。
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四、光伏+通信基站怎么建?两种模式


光伏+5G通信基站建设可分为以下两种模式：

1. 离网系统模式

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离网系统示意图：

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2. 并网系统模式

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并网系统示意图：

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光伏系统所发的直流电逆变成正弦交流电，产生的交流电可以通过并网逆变器转换成直流电供给基站使用，剩余电力可以通过并网配电箱输入电网。也就是走“自发自用，余电上网”模式。


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五、投资测算


为保证5G基站电源的稳定供应，一般采取光伏+传统供电或者光伏+储能电池相结合的模式。

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先来看一下投资情况。一个5G基站的年用电量大约是37500度，白天主要依靠光伏系统供电，夜间主要依靠储能及稳定电源供电。推算需光伏供电系统年提供电量约20000度，需匹配的光伏装机容量约为20kW，占地约80平方米。假设建设1000个5G基站光伏供电系统，总装机容量20MW，总投资约8000万元，每个基站光伏系统投资约为8万元。

再来看一下收益情况。20MW的光伏电站系统年发电等效小时数约为900小时，年发电量约为1800万千瓦时，90%的电用于基站自用，以0.8元/度电价进行结算，10%的电上网，假设按照脱硫煤电价0.45元/度进行结算，贷款年限15年，基准利率下，全投资内部收益率约11.05%，资本金内部收益率为18.67%。


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六、项目欣赏



随着“光伏+5G基站”的良好效益日益凸显，各大网络运营商纷纷加速布局。


2020年4月，中国联通宣布，中国联通5G网络成功登上海拔5000米以上的珠穆朗玛峰，珠峰观景台和珠峰大本营一号营地正式实现5G全覆盖。基站采用太阳能发电系统进行供电，既保证了基站运营的能源供应，又最大限度的以新能源保护了珠峰的生态，在减少污染的同时节约了运营成本。


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2021年8月31日，中国移动启用首个光伏+5G基站，这也是安徽省首个绿色节能5G基站。


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据了解，该系统通过太阳能、交流电源、蓄电池三路供电保障，在满足设备日益增长的用电需求基础上，单站址能耗预计降低20%以上。

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玉石山矿区基站铁塔14.4KW光伏项目

2022年6月14日，中国移动再次建成投运湖北省首个光伏“绿色能源”5G机房——湖北黄石大冶湖南岸大王镇中心光伏“绿色能源”5G机房

该5G机房，使用面积约20平方米，屋顶光伏组件建设面积约60平方米。机房内3台服务器在昼夜不停地运行，对电能的需求比较大。


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据项目负责人介绍，试点光伏5G机房具有三个优势。“一是降排，二是调温，在机房屋顶铺设光伏组件后，能够降低室内温度2-3°C，可间接节省空调使用电费。”此外，光伏发电自发自用还有明显的节能效果，据测算，大王机房每年节省16425度电，节约电费约1.2万元。


5G网格正在全面开展商业化。据工信部统计，我国已累计建成5G基站185万个以上。依托通信基站的屋顶和空地，假设每个基站可建设基站分布式光伏发电系统容量为20KW，则所建5G基站总装机容量可达37GW。


未来，随着万物互联、AI、AR/VR、4K/8K、云游戏、车联网等将进一步增加大流量应用场景，5G基站数量大概率超过目前产业和市场预测，约在800-1000万个，“光伏+5G基站”将是一个百GW级别的巨大市场！也将成为世界绿色低碳发展大背景下，移动通信行业实现可持续发展的重要途径！


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