GIẢI PHÁP ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO NHÀ TRẠM BTS

Trạm thu phát sóng di động – BTS (Base Transceiver Station) dùng để truyền nhận thông tin giữa các thiết bị di động trong các mạng viễn thông. BTS được đặt tại vị trí nhất định theo quy hoạch của các nhà cung cấp dịch vụ (ISP), nhằm tạo ra hiệu quả thu phát sóng cao nhất với vùng phủ sóng rộng.

Để đảm bảo thông tin được truyền liên tục, BTS luôn có nguồn điện dự phòng được cung cấp bởi các ắc quy, phục vụ cho trường hợp xảy ra sự cố mất lưới. Thông thường, các BTS được xây lắp trong khu vực dân cư, lưới điện được lấy trực tiếp từ đường cáp hạ thế để cung cấp cho thiết bị BTS và nạp cho các ắc quy để trữ điện dự phòng. Tuy nhiên, các BTS ở các vùng hẻo lánh, xa khu dân cư thường phải lắp riêng máy biến áp để sử dụng lưới trung thế.

Với xu hướng tiết kiệm điện và bảo vệ môi trường như hiện nay, việc ứng dụng các nguồn năng lượng xanh cho các trạm BTS là vô cùng cần thiết

Mục đích hệ thống:

Giảm tải cho toàn hệ thống điện, giảm chi phí sử dụng điện cho nhà trạm BTS.

Giảm thiểu việc sử dụng năng lượng hóa thạch, giảm ô nhiễm môi trường.

Giảm hấp thụ nhiệt từ bức xạ mặt trời trực tiếp lên mái của nhà trạm, tăng cường hiệu quả làm việc và kéo dài tuổi thọ cho thiết bị làm mát nhà trạm.

Đảm bảo an ninh năng lượng cho nhà trạm, duy trì nguồn điện dự phòng ở mức cao nhất và giúp tăng thời gian sử dụng, tăng tuổi thọ cho các bình ắc quy của nhà trạm. Từ đó giúp hạn chế phát thải chất độc hại từ lượng ắc quy bị hỏng.

Cơ chế hoạt động:

Trường hợp 1: Có nguồn AC từ lưới cấp cho nhà trạm

     - Vào ban ngày lúc bức xạ mặt trời có cường độ thích hợp, tấm pin quang điện sẽ hấp thu và chuyển hóa năng lượng bức xạ thành điện năng ở dạng dòng điện một chiều, cung cấp năng lượng cho bộ chuyển đổi điện “Solar Grid Tie” để từ đó chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều.

     - Khi cường độ của bức xạ mặt trời giảm (trời mây, lúc bình minh hoặc hoàng hôn), tấm pin quang điện không cung cấp đủ 100% năng lượng điện, thì bộ chuyển đổi điện “Solar Grid Tie” vẫn khai thác triệt để phần năng lượng được sản sinh từ tấm pin quan điện và đẩy hết vào đường nguồn AC cho thiết bị nhà trạm. Phần công suất thiếu hụt còn lại sẽ tự động được chia sẻ với lưới điện cấp vào nhà trạm.

    - Vào ban đêm hoặc những ngày mưa bão, cường độ của bức xạ mặt trời không có hoặc không đáng kể để tấm pin quang điện chuyển hóa thành điện năng, thì lưới điện sẽ chịu trách nhiệm cung cấp điện năng trực tiếp cho toàn bộ thiết bị trong nhà trạm BTS.

Trường hợp 2: Mất nguồn AC từ lưới cấp cho nhà trạm

     - Khi mất lưới, vì lý do an toàn, bộ “Solar Grid Tie” cũng ngừng hoạt động và không cấp điện AC cho nhà trạm. Lúc này các thiết bị nhà trạm được cung cấp năng lượng điện từ các bình ắc quy đã được sạc sẵn bởi năng lượng mặt trời và lưới điện trước đó.

     - Bên cạnh đó, tín hiệu mất lưới AC sẽ được một mạch điều khiển sử dụng để kích hoạt bộ nguồn DC công nghệ MPPT. Thông thường, các bình ắc quy sẽ chịu trách nhiệm cung cấp 100% năng lượng cho các thiết bị BTS vào những thời điểm mà tấm pin quang điện không sản sinh điện năng (ban đêm), thì vào ban ngày các tấm pin quang điện sẽ cung cấp năng lượng và thông qua bộ nguồn MPPT cung cấp điện để chia sẻ công suất cho các bình ắc quy; từ đó giúp thời gian cấp nguồn dự phòng tăng lên đáng kể, đồng thời tăng tuổi thọ cho hệ thống bình ắc quy nhờ giảm cường độ dòng điện xả của chúng.

Như vậy, khi triển khai mô hình ứng dụng “Điện năng lượng mặt trời cho nhà trạm BTS” ở trên, nhà đầu tư sẽ đạt được các mục tiêu:

     - Giảm tải cho toàn hệ thống điện: nhờ điện năng được sử dụng chủ yếu từ hệ thống pin quang điện. Qua đó góp phần giảm thiểu việc sử dụng năng lượng hóa thạch, giảm ô nhiễm môi trường.

     - Giảm chi phí sử dụng điện: vì điện mặt trời là hoàn toàn miễn phí.

     - Giảm hấp thụ nhiệt từ bức xạ mặt trời trực tiếp lên mái của nhà trạm: nhờ lớp cách nhiệt cũng là lá chắn bức xạ là các tấm pin quang điện được lắp trên mái, qua đó tăng cường hiệu quả làm việc và kéo dài tuổi thọ cho thiết bị làm mát nhà trạm.

    - Đảm bảo an ninh năng lượng cho nhà trạm, duy trì nguồn điện dự phòng ở mức cao nhất: nhờ hệ thống phối hợp bộ nguồn DC công nghệ MPPT giúp kéo dài thời gian cung cấp điện tối đa trong trường hợp sự cố mất lưới.

    - Tăng tuổi thọ cho các bình ắc quy của nhà trạm: nhờ giảm cường độ dòng điện xả của chúng, từ đó giúp hạn chế phát thải chất độc hại từ lượng ắc quy hỏng.