青海省拥有得天独厚的气候条件，太阳辐射强，光照充足，风能资源丰富，这为青海移动网络提供了天然的绿色能源。青海移动使用的风光互补供电系统利用太阳能和风能的互补特性，获得比较稳定的电能输出，无需支出原料成本，是具有较高性价比的一种新型能源供应系统。
风光互补解决方案及主要部件
风光互补供电系统是利用太阳能和风能两种可再生绿色能源为负载提供稳定可靠的供电。该系统可根据太阳能与风能资源的互补、白天和夜晚的互补、晴天和阴雨天的互补，保护动力能源的输出，可靠性得到提升。风能控制器将风力机输出的交流电转变成直流电，并将直流输出电压稳定在一定范围。太阳能组件将接收的太阳能转化为直流电能输出。太阳能控制器有效控制太阳能和风能向负载和蓄电池供电，控制蓄电池向负载供电。风光互补供电系统工作原理如图1所示。
风光互补供电系统具有可靠性高、资源互补、结构简单、维护方便、在恶劣天气下风力机可偏航、实现自我保护等特点，适用场景包括：风能、太阳能互补性较强区域；站点全年年平均折合峰值日照时间≥3小时以上；日照时间最差月能与风能良好互补；全年年平均风速≥4m/s；风能最差月能与太阳能资源良好互补等场景。
1.主要部件
图1 风光互补供电系统工作原理图
太阳能组件太阳能组件是将光能转换成电能的部件，其主要功能是给负载提供电能，各组件通过串并联方式满足负载对电压和电流的需求。太阳能组件具有如下特点：透光性能优良；每块电池片采用双层冗余接触，电路可靠性高；使用寿命长，可达25年；多层聚烯烃叠压电路，可防潮，欠压条件下工作稳定，电气绝缘性能良好；通过TUV、UL、ISO、CE、IEC等权威认证。
太阳能控制器太阳能控制器是控制太阳能向蓄电池和负载供电，使负载和蓄电池在安全工作电压、电流范围内工作的装置。其主要应用场景为室外安装方式。太阳能控制器功能包括过载保护、反向放电保护、极性反接保护、短路保护、蓄电池开路保护、过温保护、过充保护和过放保护。
控制器具有如下特点：无损充电控制，极大地提高系统可靠性，延长了系统使用寿命；电信级可靠性设计，防护等级达IP55，适用于户外环境；宽工作温度范围-20℃～＋55℃，可在全球气候环境下使用；支持抱杆和壁挂安装方式，全正面菜单式操作，安装、维护方便；便于接入风机和油机，进行辅助充电；全端口防雷，内置防雷装置；操作界面友好；可记录100条历史告警信息；满足RoHS环保标准。
风力机风力机通过风叶的旋转将风能转化为电能，为设备提供稳定可靠的动力能源。风力机采用离网型水平轴风力机，主要由以下几部分组成：叶轮，由磁筒和3个叶片组成，其功能是将风能转换为机械能；发电机，将机械能转换成电能；尾翼组件，调向装置，用以实现风机偏航保护；导流罩，改变风流向，提高风资源的利用率。
风力机具有如下特点：新型翼型设计；结构简单，仅有3个可动部件；尾翼自动卷绕，可以自动抗强风保护；直接驱动永磁发电机；采用高强度的玻璃钢叶片，不易损坏，不易变形；密封性好，防沙尘，防盐雾，能有效防止内部结构腐蚀；结构简单，易安装，免维护设计。
风能控制器风能控制器将风力机组输出的交流电转换成符合系统总线的标准电压，供给负载和蓄电池。风能控制器采用下进线、下出线的进出线方式。
风能控制器具有如下功能：整流和输出电压变换：将风力机输出的交流电整流成直流电；充放电管理是过放保护，当蓄电池电压低于设定值时，风能或太阳能被接通用来对蓄电池进行充电；过充保护，当蓄电池的电压被充至高于设定的上位电压时，输入将被切断；过载和短路保护是当负载故障引起过载或短路时，风能控制器断开负载保护风力机和控制器。
2.设计方法
风光互补系统的设计包括蓄电池的容量的计算、风力发电系统的计算、太阳能电池板的容量计算和选择合适的风力机与太阳能。其中选择合适的风力机和太阳能准则有三个：首先，将风能和太阳能系统的月发电量进行相加，获得风光互补系统的月总发电量；其次，将基站中所以的负载功耗折算成直流平均功耗；最后，在同一个表格上作风光互补系统和负载功耗的曲线。
风光互补供电基站在青海湖边的应用
风光互补供电基站位于青海湖某景点附近，网络覆盖青海湖沿线主干道，周边区域是草原。为保证旅游季节的覆盖需求，本次应用采用S4/2/2基站，基站能耗降到600W，为太阳能供电在该站点的应用奠定了基础。同时，为了应对可能存在的长期阴雨天气造成的太阳能供电中断，该站点采用风能供电作为补充，提高基站供电可靠性。
该站点的供电系统使用了1kW的风力机2台，22块160W的太阳能电池板，蓄电池1200AH一组，备电时间为3天。系统充分利用了当地太阳能和风能的互补性，保证了天气变化时系统仍然能够输出足够的电能给基站设备，同时使用了一组大容量蓄电池作为后备，在连续阴雨天且没有风能可利用情况下，系统仍能正常工作3天，极大地提高了系统的可靠性。该站点建成后一直运行良好，至今没发生过一次因供电不足导致的掉电事故，实践证明绿色环保的的太阳能、风能资源在技术上已经完全具备了在移动基站规模应用的条件。