風力発電機の設置
風力発電機、バッテリー付きコンテナ、ジオプローブ、サマラの基地局
約3年前、私たちはその場で発生源からのエネルギーを基地局に提供する実験を開始しました。 6か月後、基地局のジオゾンデが中央車線で非常に有用なものであることが明らかになりました。ゼレノグラード工場のソーラーパネルは顕著に現れますが、主な問題はエネルギーの生成ではなく、その変換と蓄積です。
壊れた風車と3年間でわかったこと、および通信機器を備えたラックを冷却するためのユニークなジオプローブについて説明します。
実験
テスト基地局はサマラとムルマンスクにあります。 サマラでは、基地局には代替エネルギーが供給されており、「都市」からの通常の産業投入によって保険がかけられています。 設置場所で停電が発生した場合、ベースステーションは都市ネットワークに切り替わり、引き続き動作します。 バレンツ海沿岸の2番目のオブジェクトはすぐに自律的になり、都市ネットワークはありませんでした。 停電が発生した場合、ディーゼル発電機セットには、毎日の燃料供給と、リモートで起動できるようにするコントローラーが設置されました。
サマラでは、25メートルの深さまで掘削し、ジオゾンデを設置しました。これにより、表面との良好な温度差を得ることができます。
3年間の結果に基づくと、すべてが非常に安定して機能していると言えますが、この安定性を達成するには、多くのレーキ、経験、改善が必要でした。 サマーラでは、システムはDGUの仕事と比較して5年後にプラスになり、ムルマンスクでは3年ではるかに高速になります。
装備品
オブジェクトと収集されたデータに加えて、使用された統計にセンサーを配置することを思い出させてください。 結果は、その後のプラクティスと少し異なりましたが、批判的ではありませんでした。 これが起こったことです。サマラでは、1日の平均消費量は19.2 kWh、年間の平均風速は5.2 m / s、日射の到着は1日あたり1平方メートルあたり4.5 kWhです。 ムルマンスクでは、1日の平均消費量は26.4 kWh、年間の平均風速は6.5 m / s、日射の到着は1平方メートルあたり1日あたり3 kWhです。
サマラでは、4 kWの風力発電機と200ワットのソーラーパネルを6基設置しました。 基地局は丘の上にあり、平均してこの地域の風は悪くありません。 最初の問題はイスラエルの風力タービンにありました。これは明らかに、特別なイスラエルの風のために設計されました。 一般的に、彼は非常に頭が良くて機能的でしたが、宣言された特徴を伝えませんでした。 しかし、オランダの風車は、カラシニコフ突撃ライフル（およびほぼ同等の量の自動化、受動的な風向システムを備えた「天候ベーン」）としてシンプルで信頼性がありましたが、約束されたとおりのものを提供しました。 常に、ブレードの1つが文字通り最近、ほぼハリケーンの地域の非定型を吐き出すまで。 アフリカでも同じ風車が使用されており、空気中に大量の研磨剤が存在する状況でも、その風車は十分に証明されています。
サマラでは、水平軸風力タービン、定格風速-12 m / s、定格出力-4 kW、ローター直径-4.2 m、動作範囲最大55 m / s、効率43％、1日平均出力最大12.5 kW *営業時間
平野、私たちは台の上にいます
ムルマンスクには、定格12 m / s、公称4 kW、5 mを超えるローター直径、最大60 m / sの運転速度範囲、効率45％、平均38.6 kW * hの水平軸風力タービンもあります。
ムルマンスクの海岸、設置場所
ムルマンスクでは、サマラの風-太陽。 風車は、風が強いときにのみ十分な電流を流し始めます。 風速はほぼ立方体に依存しているため、太陽のない曇りの日、そしてなんと風が吹いているときにのみ本当に良いです。 しかし、これがないと、そのような日には別途請求することはありません。
基地局自体は約500ワットを消費し、平均して、冷却システムは同じ量を消費します。 その下の深さは約30〜50メートルで、暖かく魅力的です。季節に関係なく、気温は+4〜+8に保たれます。 キロメートルを掘ると、かなり暑い場所に出会えますが、そのようなジオプローブは、たとえばアイスランドのデータセンター向けに作られています。 反対のシステムがあります-水を下げ、約+10になるまで待ってから、冷却装置を上げます。 空調用に500ワットではなく、ポンプ用に15ワットを得ました。 冷却電力-2600 W、電力消費-35 W（追加のシステムと合わせて）、25メートル。
ジオゾンデからの水
ムルマンスクでは、ジオプローブで立ち往生することはできません-土壌は岩だらけであり、そのようなソリューションは間違いなくシリーズに含まれません。 サマラでも、すべてが完了している間に2つのドリルが立ち往生しました。 ムルマンスクでは、海岸の風がとても良かったため、プロジェクトの最初にテスト風力発電機のマストを曲げました。
しかし、発電機マストの多くの良いサポート
こちらがマウントです
システム最適化
まず、基地局の機器は48 Vを消費します。最初の段階では、コンテナに基地局に入る前にクラッシュしました。 この方法で判明しました：直流電流を供給し、標準のBS入力インターフェイス（都市ネットワーク用に設計）のために220に変換する必要があります。その後、48を取得して機器に電力を供給します。 それでも、ベースステーションの一般的な構成をクロールする必要がありました-これらの追加の変換で約9％節約できました。 確かに、BSの220Vはまだ必要です-これは機器やその他の補助的なものを監視していますが、消費電力はわずかです。 この方法で動作させるには、BSとともに機器を1つのコンテナ（サーマルボックス）にマウントする必要があります-最初は、具体的にはそのBSで、コンテナは分離されていました。
第二に、特定の状況では過剰なエネルギーを放出する必要がありました。 バッテリーを充電する必要がない場合、ケースの周囲の空気を暖めるために、容器の外側に小さな発熱体を取り付けました。
ムルマンスク、機器配達、BSコンテナが見える
第三に、コンテナ内にもう1つのヒーターが必要であることが判明しました。 事実は、内部の温度が+5に下がるとです。 テレコムラックは良いですが、バッテリー（私たちとUPS BS）はそうではありません。 しかし、これは、バッテリーが目の前で老化し、新しい度に耐用年数が直接変動するときに、+ 35に加熱するよりも優れています。 そのため、寒さのために容量を失うよりも、サーマルボックスの加熱にエネルギーを費やす方が効率的です。
オートメーションシールド、ソーラーパネルコントローラー、インバーター
第四に、「コンテナにどれだけ収まるか」の割合で最初のソーラーパネルを設置しました。 これで、シリアルプロジェクトには6個ではなく12個が含まれます。それらはそれほど高価ではなく、利益はそのような倍増から非常に優れています。 ちなみに、ゼレノグラードのバッテリー自体は優れた結果を示しました。初日から不満はなく、出力電流は安定しており、3年間低下していません。
経験豊富なインストール
5番目に、充電コントローラーとの作業が非常に重要であることが判明しました。 最適な充電電流を計算するためのより複雑なアルゴリズムと、異なるモードの風車とバッテリーからのエネルギーの最適な使用により、充電特性の曲線から最適なポイントを明確に見つけることができました。 収集したデータに基づいて絶えず修正しており、今では極北以外のすべての地域に適用できる非常に優れたヒューリスティックがあります（ただし、必要なデータを取得するには1〜2か月かかります）。
並列バラスト分岐接続ボックス
第五に、私たちのボトルネックはバッテリーです。 特に数年ごとに定期的に交換する必要があるため、最も高価です。 内部に溶融塩を入れた最初の大容量塩電池は理想的でしたが、非常に高価でした。 シリーズには、通常のリード要素が含まれます。 そしてここにもう一つ重要なポイントがあります-バッテリーはすでにBSにあります。これらはUPSユニットであり、数時間の放送に十分です。 バッテリーは800アンペア時間、BSで使用可能なアレイは500アンペア時間です。 BSの1つで、オペレーターは、より大きな容量のアレイを得るために、バッテリーとバッテリーを組み合わせることを提案しました。 これは通常、異なる種類のバッテリーでは行われません（これによりバッテリーの寿命が短くなります）が、オペレーターにとっても重要であり、容量の増加から実験データを取得することが重要でした。 接続済み。 バッテリーバンクが共通になるように、このようなバッテリーをシリーズで紹介します。 整流器がコントローラーになった後、バッテリーとBSバッテリーに電力を供給します。 また、悪天候のためにディーゼル発電機セットを起動する必要がある場合にも最適化を行いました。
サービスプロバイダーシールド
第六に、すぐに適切な監視を行いました。 軽微な修正が必要でしたが、これは重要でした-ディーゼルを手動モードにしたり、始動および停止したりするために、新しいDGU制御接触器を設置すること。 最初は、低バッテリー電圧でディーゼルエンジンを始動するためのしきい値を変更する必要がしばしばありましたが、その後、必要な経験を積むことができました。 その結果、センサーはすべてのソースと消費者にあり、ソーラーパネルからの電力量、風力発電機からの出力、回路のすべてのセクションの電圧、消費量がわかります。 気象センサー（温度風）、外部および内部監視用の2台のカメラがあります（カメラを通してラックを見ると便利です）。
同じオペレーターのシールド
第七に、ムルマンスクでは、ジオプローブの代わりにフリークーリングシステムがありました。 彼女には困難がありました。 問題は、温風バルブがコールドフェンスの反対側のコンテナ壁にあったことです。 したがって、強風では、このバルブ（カーテンのように見える）は単に反対方向に曲がって開きました。 外国人にはそのような経験はありませんでした。 そして、当社の国内メーカーは別のトリッキーなバルブを約束しましたが、この方法では動作しません。
風力発電機コントローラー
バッテリーの交換の途中で、別のオプションを試してください。
シリーズ
シリーズの合計には、次のスキームがあります。
-マストを備えた風力エネルギー複合体は、多くの地域で、受動的な向きのオランダ製の風車です。
-12枚のパネルを備えた太陽エネルギー施設。
-土壌が許す場合、地熱冷却システム。
-無料の冷却システム。
-配電および管理。
-最低800アンペアアワーのエネルギー貯蔵システム。
-ブロックコンテナ。
-CCTVシステム。
-監視システム。
-SCADAスケジューリングシステム。
メンテナンス作業：
-年に2回、目視検査、塵埃除去、マストストレッチテンションの確認。
-1年に1回、風力発電機のマストを下げ、ネジ接続を引っ張り、風力発電機のケーブルをほどいて、バッテリーを確認します。
ムルマンスクのBS、風力発電機のマストを持ち上げる
結果
私たちのソリューションは、ネットワーク運用サービスを本当に気に入りました。 実際、旅行の回数は10〜12倍減少しました。 以前は、彼らは当番としてDGU給油所に行きました。 平均して、私たちの食事の90〜95％の時間、ほぼすべてのBSで5〜10％のディーゼルを得ることができます。 したがって、ディーゼルエンジンのメンテナンスもあまり頻繁に行われません-エンジン時間の技術仕様があります。 ところで、事業者は、電力線が近くに落ちたときに、「私たちの」BSがネットワークから外れないことを特に気に入っていました。
最適化後の昨年のテスト、結果。 サマラ：BS消費が30％減少、自律係数-81％、代替ソース利用率-60％。 ムルマンスク：BS消費量が15％減少、自律係数-100％（天気が良ければ、約97％になる可能性があります）、代替ソースからの使用率-100％。
コメントの理論的な質問と、特にあなたのオブジェクトに固有の実用的な質問に答えます-メールPVashkevitch@croc.ru。