1、北京邮电大学硕士学位论文移动通信基站太阳能供电系统的可行性研究姓名：郎琪申请学位级别：硕士专业：项目管理指导教师：舒华英2012-05-01北京邮电大学工程硕_上专业学位论文移动通信基站太阳能供电系统的可行性研究摘要随着国家的不断进步，移动通信行业业务范围也在不断发展，加强海域附近和偏远地区的通信覆盖对当地通信环境的改善无疑是非常重要的，然而这些地方市电供应状况较差，甚至没有市电供应，如何保障这些基站的供电是一个很大的挑战。太阳能光伏供电系统的能源几乎全部来自太阳能这种无污染的绿色能源，采用独立型(又叫离网型)光伏发电系统作为基站电源，除设备一次性投资费用及维护费用外，不需额外追加开支费用，既
2、解决了供电问题，也符合国家大力倡导的节能减排政策。本文以移动通信基站太阳能光伏供电电源系统作为研究对象，对独立型太阳能光伏供电系统进行了分析，讨论了移动通信基站电源的要求、容量设计原则及方法，并对移动通信基站应用太阳能光伏供电系统的可行性进行了分析。文章首先介绍了可行性研究的相关理论及可行性研究的主要内容和方法，为详细分析移动通信基站太阳能供电系统提供了理论指导。然后从需求、技术、经济和风险四个方面，详细论证了该系统的可行性。关键词：太阳能光伏发电移动通信基站可行性研究北京邮电大学工程硕士专业学位论文THE FEASIBILITY OF THE SOLAR PO吧 R STATI弟一章绪论11
3、 论文的背景、目的与意义111 论文的背景随着科学技术的不断发展，近年来我国的经济呈现快速增长的现象，在众多建设领域取得了巨大的成就。不幸的是，在取得辉煌成就的同时，我国的资源和环境却受到了不同程度的浪费和污染，经济增长与环境保护以及节约能源之间的矛盾日趋激化。这种局面与我国不合理的经济结构以及粗线条的经济发展方式密不可分。只有加快调整经济结构的步伐、转变增长方式的思路，才能有效解决我国日趋紧张的资源问题，并带动下一个阶段的经济发展。从电能消耗情况来看，我国电力的利用效率非常低，单位 GDP 耗电量是发达国家的 35 倍，如果采用先进的节约型管理方式，节电降耗、提高能效，那么我国在节能方面将有
4、巨大的挖掘潜力。通信行业作为国家支柱产业，在近 20 年的高速发展中为经济和社会的发展做出了巨大的贡献。目前，我国移动通信网络的建设规模与用户数量高居世界首位。随着网络规模不断扩大，用户不断增加，能耗也与日俱增。在盈利增长变缓，市场竞争更加激烈的背景下，降低能耗、节约开支、控制成本无疑是提升企业利润、提高企业竞争力的有效途径。移动通信基站数量众多，占移动通信企业能耗比例大，是节能的重点关注对象。目前，移动通信企业已经陆续开展了节能减排的多项工作，分别从主设备节能、供电设备节能、空调设备节能入手，采用各种节能措施(例如基于时隙的PA 关断、变频空调、新风热交换技术等)并建立了相应规模的试点，通过
5、理论和实际相结合的尝试，总结了一套适应于移动通信无线网络的节能方法和建设规范。移动通信基站使用太阳能发电解决市电引入的技术手段和应用场景仍在研究和实验阶段，如何有效地利用太阳能代替电能，不单是技术上的创新、成本上的控制，更能大大的减轻对环境的污染，对能源的消耗，不仅对企业有利，对社会有利，更是对人类的可持续性发展做出了巨大的贡献。第 1 页北京邮电大学工程硕士专业学位论文总之，无论从国家宏观经济发展、国家政策方面，还是从移动通信行业的可持续发展，以及从移动运营商战略发展角度考虑，开展移动通信基站应用太阳能发电技术的研究具有很重要的意义。112 论文的目的与意义本文通过对移动通信基站太阳能供电系
6、统的内外因素深入分析，对其投资的可行性进行了深入的探讨，为移动通信基站太阳能供电系统的实施提供参考。本文的完成将具有理论和现实两方面意义，理论上是太阳能技术在移动通信基站应用手段上的又一个发展，对丰富和拓展太能技术的应用范畴提供有价值的参考，从技术上论证移动通信基站使用独立的太阳能光伏供电系统的可行性；同时通过对移动通信基站太阳能供电系统进行投资可行性分析，结合风险分析，从政策因素、市场环境、经济效益等方面对如何建立一个稳定、可靠、节能的太阳能基站进行了阐述，可以为太阳能基站在移动通信网络中的 JIF 购 J 推广提供依据，具有很强的现实意义。12 国内外研究现状121 可行性研究国内外研究现
7、状1211 国外研究现状可行性研究是在建设前期对工程项目的一种考察和鉴定，对拟建项目进行全面的、系统的调查研究和综合论证，其目的是要判断工程项目是否可行，需要建设或不需要建设，为投资决策者提供确实有效的依据。随着经济和管理科学的发展在大概一百年前可行性研究工作产生了，最早大概在一九三几年，美国人在田纳西河流域开展建设时，正式提出将可行性研究作为整个建设流程中的一个环节。项目的可行性研究从主要采用财物分析方法发展到同时从微观和宏观角度评价项目的经济效益，1978 年联合国工业发展组织编写了工业可行性研究手册；2 年后该组织又编写了工业项目评价手册，把社会效益也纳入了项目评价的标准之中， 工业可行
8、性研究手册中对项目评价提出了以下 10 个方面的内容：1总论，内容包括项目的背景以及研究工作的依据和范围；第 2 页北京邮电大学工程硕士专业学位论文2 需求预测和计划建设规模；3资源、原材料、及公共设施；4建厂条件和厂址方案；5设计方案；6环境保护；7企业组织和人员培训；8实施进度建议；9投资估算和资金筹措；10社会及经济效果评价；工业可行性研究手册为世界各国特别是发展中国家开展工程建设可行性研究工作创造了范本 n1。1212 国内研究现状我国可行性研究工作是从 20 世纪 80 年代初期开始的，国务院在 1981 年颁布的关于加强基本建设体制管理、控制基本建设规模若干规定中明确规定：“所有新
9、建、扩建大中型项目以及所有利用外资进行基本建设的项目都需要有可行性研究报告。”中华人民共和国国家计划委员会(现名发改委)颁发的关于建设项目可行性研究的试行管理办法中规定了可行性研究报告应包括的内容，该规定与上一节中提到的工业可行性研究手册中要求的内容基本相同。这一阶段，项目经济分析评价成为可行性研究的核心，各行业及建设银行、投资银行都先后制定了各自的评价方法并评价了一些项目，为我国的项目经济分析评价工程积累了经验。1987年国家计委在理论研究的基础上，根据我国国情，编制并且颁布了建设项目经济评价方法、关于建设项目经济工作的若干规定、建设项目经济评价参数 、中外合资经营项目经济评价方法 四个文件
10、，在 1993 年出版的建设项目经济评价方法与参数(第二版)中，国家计委重申了建设项目经济评价的概念、主要方法及相关参数，并一直沿用至今。王国玉在 1999 年 12 月主编了投资项目评估学一书，书中将可行性研究的内容概括为市场研究、技术研究和经济效益分析三个主要方面乜 3；广东商学院金融系林文俏教授 2002 年撰写了项目投资决策经济分析一书，将项目经济评价分为财务分析评价和国民经济评价两个层次，讲述了财务分析评价对投入物和产出物采用财务价格，国民经济分析评价采用影子价格的不同评价方法1。综上所述，国内外的可行性研究开始都比较早，大多数可行性研究都对项目建设的一些主要方面，如市场需求、资源条
11、件、原材料、燃料、动力的供应情况、交通运输、厂址选择、建厂规模、工艺技术方案的确定、设备选型等重大问题进第 3 页北京邮电大学工程硕士专业学位论文行全面系统地分析，并对投资的经济和社会效益进行分析对比。122 光伏发电的国内外现状进入二十一世纪之后，根据国际能源机构预测：全世界煤炭能使用 220 年、油气开采高峰在 2012 年附近，并在 3060 年后消耗殆尽。我国的能源形势更加严峻。据统计：我国是储煤大国，但是剩余煤炭仅仅可供我国开采 80 年，而石油和天然气只够开采 20 年。(近几年来，我国已经完成了从石油和天然气出口国向进口大国的转变。)大规模使用化石燃料已经对地球生态环境造成了巨大
12、的破坏，为了更好的保护人类的生存环境，全球 185 个国家和地区参与制定了京都议定书 。我国1997 年正式加入京都议定书，同意以法规的形式来限制二氧化碳等温室气体的排放，并以支付履约金的形式处罚那些超出排放限制的国家。所以，建立在煤炭、石油、天然气等传统燃料之上的常规能源体系将逐步升级为以太阳能等新型可再生能源为主的能源体系。为此，各国政府都推出了一些政策来鼓励和开发新型可再生能源。1221 国外现状l、美国的“百万房项计划”1997 年 6 月 26 日美国政府颁布了太阳能光伏发电的“百万房顶计划”(Million Solar Roofs Initiative)，计划在超过 100 万座建
13、筑的房顶上安装太阳能板进行光伏发电作为原有电网的另一套电力来源。在美国政府的大力支持下，此计划目前己基本完成，现在美国一些主要地区，太阳能已经成为当地能源供给的主要形式。2、日本的“阳光计划”日本是一个资源匮乏的岛国，从国土面积、人口总数来看，它的太阳能发电总量己远远超过了同等经济水平的美国和欧盟。1)作为国策、从长远出发、坚持不懈日本在 1992 年，通产省把发展光电作为改善城乡环境和抑制地球生态恶化的主要措施制定了“阳光计划”。2000 年日本政府又颁布了循环型社会建设基本法， 明确要求加大增速发展太阳能光伏发电。通过“阳光计划”，日本从 1990-2000 年，共耗资 30 亿美元，推动
14、“住宅第 4 页北京邮电大学工程硕士专业学位论文屋顶光电系统”。现在日本的“住宅屋顶光电系统”已经逐渐替代火力发电成为主要发电系统。3、德国的“十万房项发电计划”德国是现在世界上最大的使用太阳能发电的国家，德国政府在 2003 年实施了“十万房顶发电计划”。目前，在德国到处可见一在自家屋顶上安装的小型太阳能光伏 电站，每家转换的电量汇集在一起并入公共电网，国家以家庭为单位给予一定比例的补助。1222 国内现状我国能源结构以煤炭为主，二氧化碳排放量已经处于世界最大，并且受京都议定书的制约，我国的限排压力很大，火力发电发展的优势已经完全丧失。同时，作为世界上众多太阳能资源较丰富的国家之一，我国国土
15、面积超过65以上的地区年日照时数大于 2200 小时，具有很大的发展潜力。我国在 2005 年 2 月 28 日举行的第十届全国人大会第 14 次会议上，通过了中华人民共和国可再生能源法，并于 2006 年 1 月 1 日起正式开始颁布。我国花了 10 年时间，由国家发展改革委员会牵头实施了一个“光明计划项目”，共筹集 100 亿元，在 2000 年到 2010 年期间利用太阳能技术，总共解决了超过2000 万户用户的用电问题，累计发电总量达到 300M1】l。2008 年 8 月 8 号，举世瞩目的第 34 届夏季奥运会在北京开幕。北京市政府本着“人文奥运、绿色奥运“的宗旨，在奥运场馆上大量
16、采用了太阳能发电设施。具体情况可见下表：袁 1-1 奥运期间太阳能使用情况表编号 主要场馆 光伏发电总功率(删)1 奥运主体育场(鸟巢) 1002 奥运游泳馆(水立方) 503 奥运沙滩排球场 504 北京奥组委办公楼 2565 绿色奥运专项路灯 156 奥运篮球馆 1007 北京南站 BlPV 4008 奥运森林公园 10009 市发改委太阳能照明工程 500、102010 年在上海举办的世博会，太阳能光伏发电的规模已达到当年城市建设第 5 页北京邮电大学工程硕士专业学位论文中的最大规模，世博会的主要场地均采用太阳能光伏照明。另外，全亚洲最大的太阳能光伏发电项目于 2008 年 12 月 8
17、 号在云南昆明开工建设，总占地面积为 5600 亩，设计功率 166 兆瓦，年发电量为 2 亿度；中国北方城市一河北保定市，立足打造中国第一光电城市，现己建设成为北方最大的光伏产业基地。中国最大的农村太阳能基地示范村一上海市崇明岛前卫村，现已建设 1Mw 电站。13 研究思路和方法131 研究思路本文以太阳能技术理论、通信技术、经济学和管理学等多学科知识作为基础，探讨移动通信基站太阳能光伏供电系统的特点和成立的条件。从国家政策到市场环境，运用投资回收期、净现值等工程经济学指标，对移动通信基站太阳能光伏供电系统的建设进行了多方面的事前测评，以判定该系统是否能够达到预期目标和可能产生的经济效益，正确的评价其投资的合理性。132 研究方法1文献阅读与实地考察相结合的方法。在大量阅读太阳能项目、项目投资可行性分析、风险管理的相关书籍的基础上通过实地勘察延庆 2 铺、延庆黄土梁、平谷玻璃台、延庆花盆等移动通信基站，调研在移动通信基站中应用太阳能发电是否可行的相关资料。2定性与定量相结合的办法。运用调查分析等方法对建设需求、风险等进行定性分析、运用计算投资回收期、净现值等数学指标对投资效益等进行定量分析。
