Remote Telecom Sites. Praktiske erfaringer med konventionelle og vedvarende energikilder inden for Tele. Mogens G. Nielsen

Transkript

1 Remote Telecom Sites Praktiske erfaringer med konventionelle og vedvarende energikilder inden for Tele Mogens G. Nielsen

2 Remote Telecom Sites (RTS) Formål Optimere energiforsyningen til Remote Telecom Site (RTS) m.h.t. Krav til pålidelighed af energiforsyning (Oppetid) Økonomi Krav til CO 2 udledning RTS er de sites, hvor der ikke er adgang til pålidelig energiforsyning RTS består af antenner, sendere etc. med tilknyttet Energiforsyning Energi Backup System Eksempler på RTS: fjeldtop i Grønland, hvor der ikke er adgang til elforsyningsnet en site i Pakistan, hvor der ikke er adgang til stabilt elforsyningsnet

3 Remote Telecom Sites (RTS) Verden over er der ca tele sites uden forbindelse til elnettet. Tallet er stigende, da mange nye sites bliver etableret i mere øde og fattigere egne af verden, hvor det bedre kan betale sig at anvende mobilanlæg frem for faste telefonlinier I verden er der et øget fokus på reduktion af CO 2 udledning hvorfor anvendelse af vedvarende energi som supplement/erstatning for dieselgeneratorer bliver aktuelt specielt med den øgede konkurrencedygtighed

4 Remote Telecom Sites Parametre med indflydelse på optimal energiforsyning Klima Elnet Pålidelighed CO 2 udledning Udstyr Styring Infrastruktur Økonomi

5 Strømforbrug til udstyret Ekstra fokus på at minimere udstyret strømforbruget på Remote Telecom Sites: Minimere forbruget fra sendere og antenner Minimere energiforbruget til køling Minimere energiforbruget til opvarmning Udelukkende anvendelse af DC strømforsyning på siten

6 Klima Klimaet har stor indflydelse på dimensioneringen af Remote Telecom Sites: Dimensioneringen af solceller og vindmøller afhænger af de lokale klimatiske forhold på siten Dimensioneringen af kølingen og opvarmningen på siten afhænger af de lokale klimatiske forhold

7 Elnet I fjerne egne er det dyrt at tilslutte sig elnettet, p.g.a. den store afstand med nye kabler. I Asien og Afrika kan strømforsyningen være upålidelige med flere timers udfald af elnettet om dagen

8 CO 2 udledning Forøget fokus fra samfundet: Styres samfundsøkonomisk: CO 2 kvoter Energiafgifter Samfundssind: Nogle teleoperatører har en politik om at reducere CO 2 udledningen grønt image F.eks. har Telenor en politik om at reducere CO 2 udledningen med 40% inden 2017

9 Infrastrukturen Tilgængeligheden af siten har indflydelse på backup tiden På fjeldtoppe i Grønland er der kun adgang med helikopter, hvilket er følsomt over vejret og omkostningsrigt -> lang backup tid I f.eks. Pakistan er der adgang med bil -> kortere backup tid

10 Styring Overvågning og styring af Remote Telecom Sites fra et centralt overvågningscentral er meget vigtig med hensyn til den optimale udnyttelse af siten: I mange tilfælde vil et servicebesøg på siten kunne udskydes og evt. undgås

11 Pålidelighed Pålideligheden af energiforsyningen er den vigtigste parameter for valg af energiforsyning og backup Kravet til pålidelighed er dermed bestemmende for prisen Mange operatører prøver at designe deres net for et max udfald på af tiden svarene til ½ minut om året Det er svært at opnå denne pålidelighed energiforsyning fra vedvarende energi alene

12 Muligheder for backup for elforsyning Batteri Dieselgenerator Brændselsceller Varme- eller kuldelager Levetid er afhængig af max. temperatur Kræver regelmæssig service Længere opstartstid Kræver brint-flasker kan genereres på stedet ved elektrolyse Brintflasker er ikke alm. anvendt i alle lande Kortere opstartstid Elforbruget kan mindskes ved at lagre og anvende overskud af varme/kulde

13 Brændselsceller Kemiske reaktion af brint og ilt til vand - genererer strøm Flydende brint kan leveres i brint flasker (typisk tryk 200 bar) Ved en elektrolyse er det muligt at separere vand til brint og ilt Brændselsceller kan således erstatte batterier I forhold til batterier har brændselsceller følgende Fordele Brændselsceller kan anvendes ved højere temperaturer Ulemper Den elektrolytiske proces er langsom Brændselsceller er dyre Forholdsvis kort brugstid i f.t. batterier Flydende brint kan være vanskeligt at levere og er bekosteligt i fjerne egne

14 Energiforsyningsmuligheder Dieselgenerator Solceller Vindmøller Brændselsceller Waste to energy..

15 Elforsyning - Sammenligning Etableringsomkostninger CO2 udledning Klimasårbarhed Vedligeholdelse Levetid Pålidelighed Økonomi Dieselgenerator Solceller Vindmøller Brændselsceller

16 Solenergi Effektiviteten af solceller afhænger af placeringen Herudover skal der tages hensyn til: refleksion skygge smog optimal hældning Årlig stråling fra solen MWh/m²

17 Sikring af udstyr På Remote Telecom Sites kan der være problemer med at udstyr bliver stjålet: Diesel er et oplagt emne og bliver nogle gange erstattet med vand som ødelægger motorerne Solpaneler bliver også ofte stjålet vindmøller er mere komplicerede at stjæle Brændselsceller og brintflasker er ubrugelige for alm. folk og bliver derfor ikke stjålet

18 Spirende anvendelse af vedvarende energi indenfor tele Oplysninger indsamlet blandt GSMA medlemmer

19 Tele Greenland I forbindelse med etableringen af digitalradiokæden i starten af 1990 erne indførte TG anvendelse af vedvarende energi som supplement

20 Tele Greenland Elforsyning Designet således elforsyning fra vedvarende energi anvendes før dieselgenerator: 1. Solceller 2. Vindmøller 3. Dieselgenerator

21 Tele Greenland Elforsyning - Solceller Solceller anvendes på godt 45 ubemandede sites De valgte solcellepanelerne har stor holdbarhed (ødelægges i sjældne tilfælde af is og vind) kwh prisen fra solcellerne er billigere end prisen fra dieselgeneratorer Solceller leverer ca. 25% af strømforsyningen Samlet installeret effekt 150 kw

22 Tele Greenland Elforsyning - Solceller Isbelastning reducerer effektiviteten af solcellerne Solceller er placeret næsten lodret for at udnytte refleksionen fra sne Total solstråling er 90% på Grønland i f.t. Danmark uden refleksion er medregnet

23 Tele Greenland Elforsyning - Vindenergi Tele Greenland har dårlige erfaringer med vindenergi Der er kun 2 vindmøller tilbage

24 Tele Greenland Elforsyning - Vindenergi Isbelastning er et problem!

25 Tele Greenland Styring Styring af sitesene er ekstremt vigtig

26 Tele Greenland Styring Overblikket er vigtigt

27 Tele Greenland Dimensioneringsgrundlag for RTS Forventet effektforbrug: max. 400 W ved ubeboede sites Solceller: Samlet effekt ca. 3 kw Brændstoftanke: Kun én optankning om året, tankkapacitet 1,5 gange dieselgeneratorens maksimale årsforbrug Typisk: Min l udendørs lagertank plus 1200 l indendørstank Batterier: Nøddrift er fastsat til 4 eller 8 døgn afhængig af tilgængelighed af site. (Der regnes med 66% af den fulde kapacitet) Dieselgeneratorer: 2 stk. dieselgeneratorer på 8 kw Dimensionerende temperaturer: Udetemperatur -40 C til +20 C 30 C Diesel og tavlerum 0 C til

28 Tele Greenland Service og levetid Service Sites serviceres én gang om året Dieselolie flyves én gang om året til sitene Service interval for dieselgeneratorer er 1250 timer Komponenternes levetid (Praktiske erfaringer) Batteriernes levetid er ca. 15 år Solpaneler har høj levetid (ca. 1 udskiftes om året på grund af overisning eller ekstrem vind)

29 Tele Greenland Økonomi Omtrentlige etableringspris for site: Solceller Generator og motor Tanke Batterier Varmelager og ventilation Elinstallationer, styring etc. Bygninger, installation etc. Transport Sum 140 tkr 120 tkr 220 tkr 120 tkr 90 tkr 520 tkr tkr 700 tkr tkr Pris pr. kwh for strøm generet af dieselgenerator: ca. 25 kr/kwh Eksklusiv service

30 Konklusion Ved Remote Telecom Sites er det yderst relevant at anvende solceller eller vindmøller ud fra en økonomisk betragtning Langtidserfaringer fra Tele Greenland har vist at anvendelse af solceller er økonomisk fordelagtigt på sites uden adgang til elnettet solceller er pålidelige og vedligeholdelsesfrie