国家双碳政策：
中国的二氧化碳排放量逐年上升并位居全球第一，在国际上面临着巨大压力，2021年发布的政府工作报告中明确提出：中国要在 2030年实现“碳达峰”、2060年实现“碳中和”。
运营商双碳政策：
中国联通于2021年6月发布《“碳达峰、碳中和”十四五行动计划》，全力推动移动基站低碳运营，深入推进各类通信机房绿色低碳化重构。
中国移动于2021年7月发布了碳达峰碳中和行动计划，提出2025年在公司电信业务总量增加1.6倍的情况下，碳排放总量控制在5600万吨以内的目标。
中国电信于2021年8月发布《碳达峰、碳中和“1236”行动计划》，目标：单位能耗和碳排放下降23%以上；新建5G基站节电比例不低于20%。大型、超大型绿色数据中心比例不低于80%，新建数据中心PUE低于1.3。
通信基站能耗面临巨大挑战：
2.1 4G基站能耗情况：
在4G通信网络中，通信基站是电力的大消耗者, 大约75%的能耗来自于分布广泛的通信基站。
2.2 5G基站能耗情况：
（1）5G基站数量较4G基站更多：5G信号频率比4G高2-3倍，信号衰减速度更快，同一区域5G基站数量更多。
（2）5G基站集成度更高、数据传输量更大，能耗是4G基站的2.5-3.5倍。
（3）5G耗电量占社会用电量比值快速提升：5G基站的用电量将由2020年的不足200 亿千瓦时迅速攀升至2025年的3500亿千瓦时。
2.3 基站节能减排已刻不容缓：
随着5G基站加快部署，通信设备运行过程中产生的碳排放量也将迅速增加，根据中国移动设计院数据，通信设备运行过程中产生的碳排放量预计将由2019年的2.3亿吨，增长至2025年的4.1亿吨，增幅达到78%，基站节能减排工作已经刻不容缓，势在必行。
绿色能源解决方案：
3.1 基站电源光电互补解决方案的提出：
基本思想是在现有基站电源的基础上，增加光伏发电系统，共同为负载提供电能。其实现方式是通过光伏发电系统将太阳能转化成电能，同时配合传统供电方式（市电、油机发电）互补使用，以达到绿色能源的有效利用、节能降耗、减少碳排放并保障系统的稳定运行的目的。
3.2系统的基本组成：
第一部分：即原通信电源系统，主要由市电（油机）、通信电源、蓄电池、负载主设备等组成。
第二部分：即光伏发电系统，主要由太阳能极板、太阳能控制器等组成。
3.3 系统的工作原理：
太阳能电池组件将太阳能转化为电能；再通过光伏插框（MPPT模块），根据光伏组件输出功率特性及当前光照强度，动态跟踪最大功率点，将不稳定、不连续的直流电转换为通信负载可用的48V稳定直流电，并最大功率输出；最后与通信电源的直流输出并网，共同为负载供电。
3.4“基站电源光电互补改造”的具体实现
硬件上仅需增加“光伏极板“和”光伏插框”。
由于不同品牌的电源，软件和通信协议等不能做到兼容，光伏发电系统需要有独立监控对MPPT模块进行管理。因此光电互补系统拥有双监控，一个负责监控管理HVDC整流模块，一个负责监控管理MPPT模块，两者既独立运行、又协同工作。可较好的保证系统安全和稳定运行。
改造后系统的基础供电模式为“光伏优先，即发即用”，即有光照的情况下，优先使用太阳能发电给负载供电，不足部分由市电补充，如有富余太阳能发电量可存储于电池；无光照的情况下，与传统供电方式相同，市电通过通信电源将交流电转换为稳定的48V直流电给负载供电。
四、投资回报
4.1光电互补技术大规模应用和推广已经具备经济价值和技术条件：
（1）光伏组件及系统价格：光伏组件2007年38元/w，2021年降到1.93元/w，下降了19.7倍。光伏控制器2007年60元/w，2021年降到4.15元/w，下降了14.5倍。
（2）光伏组件效率：单晶电池片2008年效率约7.0%，2021年PERC单晶效率达到了22.8%，提升了3.26倍。多晶电池片2008年效率约5.5%；2021年PERC黑硅多晶效率达到了20.89%，提升了3.8倍。
随着技术的进步，光伏组件和光伏控制器价格的持续走低，转换效率的不断提升，使得光伏发电的大规模应用和推广已成为了可能。
4.2 投资回收期
基站电源光电互补改造，投资回收期与当地的标准光照下年平均日照时间有直接的关系：华中、华中、华南地区预期投资回收期3～4年；东北地区预期投资回收期3年左右；华北、西北地区预期投资回收期3年内。
存量站光伏改造，实现节能降费是一方面，更重要的是协助企业实现“碳中和”刚性政策指标要求（碳排放量、清洁能源占比）！
五、典型场景节能量&碳中和测算
5.1 场景(一)：
例如：西藏拉萨地区某通信基站，负载为50A，对其进行光电互补改造。
（1）配置1个3kw的MPPT模块，6块500W光伏组件。
（2）查拉萨日照时间：拉萨地区标准光照下年平均日照时间：2390h。
（3）全年利用光伏的市电节省量：2390h×3KW/95%=7547kWh；按照1元/度的电价折算，单站全年节省电费：7547（元）。
（4）碳中和贡献：数据表明每消耗1kWh市电，增加约1kg碳排放，改造后单站全年节省碳排放量：7547kg；单站非化石类能源使用占比30.6%：（2390×3KW）/(53.5×50×24×365÷1000)=30.6%
5.2 场景(二)：
广西梧州某局站机楼光伏发电量估算。
（1）太阳能电池极板规格：极板厂家：天合光能；型号：TSM-DE18M(Ⅱ) ；Pmax(W)：500w；尺寸：2176*1098*35mm。
（2）极板数量和安装方式：现场能安装光伏极板的数量为：3*6=18块。
（3）系统最大功率：18×500W=9Kw。
（4）查广西梧州标准光照下年平均日照时间：3.64（小时）。
（5）年平均每天发电量：9Kw×3.64h=32.76Kwh。
（6）年发电量：32.76Kwh×365天=11957.4Kwh，按照1元/度的电价折算，单站全年节省电费：11957（元）。
六、经济价值和社会价值意义重大
“基站电源光电互补技术“，为运营商解决偏远地区基站供电、节能减排、降低营运成本、保障供电可靠性等传统难题提供了一种极具建设性的绿色能源解决方案。此方案可优先使用太阳能供电，降低市电使用比例，大幅减少基站市电用量和碳排放量，从用电侧提升非化石类能源使用占比。在通信基站推广光电互补技术（包括全新部署和老旧基站改造），极具经济效益和社会效益。
参考文献：
[1] GB/T 37408-2019 《光伏发电并网逆变器技术要求》
[2] GB/T 39857-2021 《光伏发电效率技术规范》
[3] GB 50797-2012 《光伏发电站设计规范》
[4] HSS4850XMX-1 & HSS48100XMX-1_ 用户手册V1.0
[5] S48_3000太阳能变换器模块用户手册
[6] 天合TSM-DE18M(II)规格书
[7] GB/T 39854-2021 《光伏发电站性能评估技术规范》