2022 Cómo ayuda el sistema de energía solar remota a la evolución de la red en el futuro?

Richard Wang Ene/27/2022

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Contenido:
  • 1.La contradicción entre la evolución de la red y el suministro de energía
  • 2.Problema de la solución de sistema de energía solar remota para exteriores existente en el mercado
  • 3.Solución de Edgeware: sistema de energía solar remota para exteriores todo en uno
  • 4.Edgeware Sistema de energía solar a distancia para exteriores IP65 Solar Box
  • 5.Sistema de monitorización solar remota para exteriores de la serie Edge Span
  • 6. Resumen

1.La contradicción entre la evolución de la red y el suministro de energía

En los últimos años, varias tecnologías de red han evolucionado rápidamente. La aparición de algunas tecnologías importantes, como IoT, 5G y Starlink, ha supuesto grandes retos para el despliegue de las redes de borde. El despliegue tradicional de redes de borde suele basarse en armarios exteriores, con sistemas de alimentación, sistemas de red, sistemas de control, etc. en el interior. Sin embargo, con la aparición de nuevas tecnologías, los métodos tradicionales de despliegue de redes de borde deben evolucionar para adaptarse a estas tendencias.

Edgeware cree que, tanto si se trata de IoT, 5G o Starlink, la tendencia más significativa que aportará la red de borde o el borde ToB es el backhaul inalámbrico. En las redes tradicionales, agregaremos los servicios en el borde, y luego transmitiremos de vuelta a través de la red de agregación y la red troncal. En casos especiales, se utilizará el backhaul de la red de microondas. De este modo, la agregación de toda la red estará limitada por la cobertura de la red de fibra óptica y el coste de la cobertura de microondas. Al mismo tiempo, la densidad energética de un emplazamiento de red de borde es relativamente grande. Sin embargo, cuando los servicios se vuelvan inalámbricos y los servicios 5G se basen en el backhaul, especialmente después de que Starlink esté ampliamente en línea en el futuro, el backhaul no se limitará a las fibras ópticas. En este momento, un solo dispositivo o varios dispositivos pueden devolver datos en cualquier momento y en cualquier lugar.

Para el IoT, los nodos de la pasarela tienen un consumo de energía relativamente bajo y un tráfico de datos reducido. Sin embargo, su ubicación suele ser en un lugar donde es difícil desplegar y obtener electricidad. Por ejemplo, Edgeware desplegó en su día el proyecto Smart Agriculture en la zona rural de Colombia. Estos lugares se encuentran en granjas de la zona rural. No es rentable obtener energía de la red pública para este sitio de baja densidad energética y bajo tráfico de datos.

Por lo tanto, creemos que la futura evolución de la red traerá en general las siguientes tendencias:

(1)Red de retorno inalámbrica

La inalámbrica lleva directamente el tráfico no a nivel agregado, sino al backhaul inalámbrico directo.

(2) El número de emplazamientos ha aumentado drásticamente

El backhaul inalámbrico de los sitios, conduce directamente a un fuerte aumento en el número de sitios. Si no se controla y gestiona bien. El OPEX aumentará drásticamente.

(3) El sitio se miniaturiza y la densidad de energía se reduce

Después de la conexión inalámbrica del emplazamiento, la escala del mismo se reducirá, lo que dará lugar a una disminución de la densidad energética de un solo emplazamiento. Si estos pequeños emplazamientos se conectan a la red eléctrica, el coste de OPEX será muy elevado. El correspondiente coste OPEX por bit/s aumentará considerablemente.

(4) Acceso distribuido, disperso y aleatorio a la electricidad

Tras la miniaturización del emplazamiento, la ubicación del lugar de despliegue es aleatoria y dispersa, lo que da lugar a una arquitectura de energía distribuida.

Estas tendencias traerán consigo varios problemas para el despliegue de nuestra red de borde y OAM:

(1) Dificultad para conseguir electricidad

La evolución de la red mundial y la evolución de la electricidad están muy desfasadas. La electricidad sigue con la tecnología del siglo pasado, y no podemos esperar tener electricidad en cualquier momento y en cualquier lugar. Esto simplemente no puede coincidir con la tendencia de la evolución de la red, la miniaturización, la tecnología inalámbrica y el despliegue distribuido.

(2) Respaldo de energía

En muchos países y regiones, la red eléctrica es muy inestable. No se puede esperar que la red eléctrica funcione al 100% de forma fiable, por lo que hay que configurar el respaldo de energía y la batería

(3) El entorno de despliegue del sitio es complejo

Después de pasar a la tecnología inalámbrica, no siempre se puede esperar que el sitio aterrice en la calle, la oficina central y otros lugares fáciles de desplegar. A menudo aparece en el tejado, en el poste de la luz de la calle, en el campo, en las tierras de cultivo, etc. Esto hace que el entorno de despliegue sea complicado. No sólo hay que tener en cuenta la aplicación en sí, sino también el impacto del entorno en el sistema, la dificultad de conseguir el emplazamiento, etc.

(4) El OPEX aumenta mucho

Con esta tendencia, el número de emplazamientos ha aumentado y la dificultad de la gestión también. Si la supervisión general y la explotación y el mantenimiento no se hacen bien, es concebible que el OPEX aumente bruscamente.

La razón general de estas contradicciones es que la evolución de la red eléctrica es mucho más lenta que la evolución de la red.

2.Problema de la solución de sistema de energía solar remota para exteriores existente en el mercado

Los retos planteados anteriormente pueden resolverse con un sistema de energía solar a distancia para exteriores. Creo que esta es una voz común en el mercado. Sin embargo, lo que quiero decir es: ¿lo estamos haciendo lo suficientemente bien? El siguiente es un escenario real:

Lo que podemos ver en este caso es un típico kit de energía solar a distancia para exteriores en el mercado. Es una forma de pensar típica, pero no se ajusta a la tendencia de evolución que acabamos de mencionar. Cuando este tipo de despliegue aparece en un gran número de sitios pequeños, es concebible que sea imposible desplegarlo a gran escala.

Esta es una solución que se puede encontrar en el mercado. Por supuesto, también tiene otras variantes. Pero pensemos en ello, ¿es esto realmente lo suficientemente bueno? Creo que al menos algunos aspectos no están en consonancia con las tendencias de la evolución futura:

(1)Grande, demasiado grande

Es cierto que ha implementado la función, pero al igual que lo que hemos explicado antes, el tamaño del sitio de la red de borde se miniaturizará en el futuro, y el número de sitios aumentará considerablemente. ¿Está seguro de que quiere desplegar una solución solar tan grande en todas partes? El entorno del futuro emplazamiento también será bastante complicado. Se puede ver que el emplazamiento está en la zona rural. Podemos imaginar lo caro que resulta desplegar este tipo de sistema solar de grandes dimensiones.

(2) ¿Acabas desplegando tu aplicación o la de estos grandes?

Como hemos dicho, su sitio se miniaturizará en el futuro, con baja densidad de energía. Pero al final te darás cuenta de que, ya sea CAPEX u OPEX, se gasta una gran cantidad de inversión en estos grandes tipos.

Por supuesto, hay muchos pequeños en el mercado, pero no olvides que muchos de ellos están diseñados para redes domésticas, y tu despliegue es a nivel de operador. ¿Estás seguro de que es apropiado utilizarlos?

 

El problema que surge es que el proveedor no tendrá en cuenta el diseño de su escena y proyecto. Todos ellos sólo tienen en cuenta el diseño de los productos a partir de las dimensiones de sus propios productos. Así, el fabricante del producto solar es responsable del solar, y los responsables de los armarios, routers de conmutación y otros fabricantes de equipos de red tienen sus propias consideraciones. Por último, es responsable de la integración de la monitorización del despliegue exterior. Por lo tanto, en la solución solar, el proveedor sólo considera la realización y estandarización del producto, y no considera su uso y escenario final, y mucho menos la tendencia de evolución futura. Y este tipo de modo de proyecto, tienes que integrarlo tú mismo al final, y su estructura es como caminar por un laberinto, y puedes conseguirlo al final, entonces felicidades. Si no lo consigues, parece que nadie se va a poner de pie y ser responsable de ti.

3.Solución de Edgeware: sistema de energía solar remota para exteriores todo en uno

Edgeware cree que para responder a la tendencia de la evolución de la red, los diferentes componentes funcionales deben integrarse en un sistema All in One, y personalizarse en función de los escenarios:

(1)Todo en uno

Edgeware puede participar en el diseño del proyecto con usted basándose en sus propios conocimientos de red, energía, supervisión y mantenimiento y negocio. Y diseñar todas las funciones que requiera su escenario en un sistema All in One.

(2) Personalización basada en escenarios

Edgeware cree que la forma de aplicación de la red de borde es cambiante y el entorno es complejo, y necesitamos personalizar caso por caso para el escenario del cliente. En lugar de que los proveedores desarrollen productos estándar, los clientes se adaptan a nuestros productos existentes

(3) Miniaturización

Gracias al diseño Todo en Uno y al diseño personalizado, podemos miniaturizar y aligerar todo el sistema, lo que resulta adecuado para su despliegue en redes periféricas.

Este es un modelo simplificado. Creemos que el sistema solar remoto de exterior debe ser una unidad Todo en Uno. Está preintegrado antes de salir de la fábrica por Edgeware. El cuerpo principal se divide en cuatro partes:

(1)Energía solar

(2)Red

(3)Aplicación

(4) Control

Sobre esta base, el nodo de la red de borde evoluciona hasta convertirse en un nodo de fusión. Las ventajas son las siguientes:

(1) Preintegración, despliegue rápido in situ

Edgeware fabrica dispositivos All in One según sus necesidades. No es necesario conectar la alimentación, la red y los equipos de la empresa al lugar. Reduce en gran medida el coste de instalación de la estación.

(2) Plug and Play, fácil manejo

No hay conexiones complicadas, no hay que resolver problemas, es plug and play. Y debido a su miniaturización y ligereza, no importa el entorno de instalación, el coste de la misma es extremadamente bajo.

(3) Supervisión de todo el sistema

Creemos que el OPEX para el despliegue en exteriores de la red Edge es una parte que necesita especial atención. Cuando le proporcionamos una plataforma de software de supervisión y gestión para todo el sistema, cuando hay un gran número de sitios pequeños, debido a la existencia de la plataforma de software de supervisión y gestión, su OPEX se reducirá en gran medida.

(4) Personalización basada en la modularización

Debido a la gran cantidad de trabajos de personalización, Edgeware ha acumulado un gran número de unidades funcionales básicas. Estas unidades modulares pueden completar su plano final como si se tratara de un juego de LEGO. Se trata de una personalización basada en la modularidad.

(5) Alta fiabilidad

Debido al diseño "todo en uno" del sistema y a la consideración general, la fiabilidad es mucho mayor que la solución de armarios de parches.

4. Sistema de energía solar remota para exteriores Edgeware IP65 Solar Box

Apuntando a los tres grandes conceptos de diseño de Edgeware, All in One, se personaliza y miniaturiza en función del escenario. Hemos lanzado una caja solar remota para exteriores con un nivel de IP65 adecuada para un despliegue rápido. La hemos bautizado como serie Edge Span S, y esperamos que con su ayuda se pueda atravesar la última milla de la red y desplegar fácilmente la red de borde. Edge Span está fabricado en su totalidad en aluminio fundido, con una gran capacidad de protección, apto para su despliegue en diversos entornos adversos. Edge Span está diseñado con el objetivo de no necesitar mantenimiento en su conjunto para minimizar sus costes de mantenimiento. Es un pequeño sistema solar de respaldo perfecto o podemos llamarlo sistema solar fuera de la red a pequeña escala.

 

(1) Todo en uno

Edge Span contiene un regulador solar MPPT de 500W y 48V, una unidad de protección contra rayos, una unidad de batería y una unidad de monitorización. Todas las funciones están integradas en una caja y altamente integradas. Puede ser un perfecto sistema de energía solar autónomo e integrado desplegado en zonas rurales. En cuanto a los módulos de red, hay módulos LTE con POE, módulos de conmutación con POE y módulos de computación de borde. Al mismo tiempo, también podemos personalizar los módulos de red que necesiten los clientes. En cuanto a la batería, ofrecemos diferentes especificaciones de baterías de litio, personalizadas según los requisitos del cliente. La batería viene con BMS, que puede informarse a la plataforma de software de convergencia de Edgeware en cooperación con la unidad de monitorización en Edge Span. En cuanto a la supervisión, el funcionamiento y el mantenimiento, hemos llevado a cabo una supervisión y un control detallados de todo el sistema, lo que creemos que desempeñará un papel fundamental en la reducción de los gastos operativos.

 

(2) Personalización basada en escenarios

Edge Span no es un producto estándar, personalizamos el modelo caso por caso según las necesidades del cliente. Podemos lograr muchos cambios.

(3) Miniaturización

El peso total de Edge Span varía de 8 kg a 13 kg según las diferentes configuraciones, lo que resulta pequeño y ligero. Un solo ingeniero puede realizar la instalación. No es necesario utilizar herramientas pesadas como grúas. En América Latina, hubo un récord de instalación y despliegue completado en los 15 minutos más rápidos.

Volvamos atrás y echemos un vistazo a los retos que plantean las tendencias de evolución de las redes futuras mencionadas al principio del artículo:

(1) Dificultad para conseguir electricidad

La serie Edge Span S está diseñada a partir de la energía solar, por lo que en la mayoría de los escenarios, la energía solar es una fuente de energía fiable en la que puede confiar. Su red ya no se limitará al suministro de electricidad.

(2) Respaldo de energía

Ya no existe el problema de la reserva de energía, porque la batería es suficiente para soportar el funcionamiento del sistema cuando la estación solar está bien diseñada.

(3) El entorno de despliegue del sitio es complejo

Edge Span es miniaturizado y ligero. Puede instalarse fácilmente en diversos entornos. Y como la carcasa de aluminio integral de Edge Span está fundida, tiene protección IP65. El complejo entorno circundante, ya sea de alta humedad, alta salinidad, desierto, etc., no afectará a la estabilidad general del sistema.

(4) El OPEX aumenta mucho

Edge Span no necesita mantenimiento en su conjunto y tiene un diseño de una sola pieza. Y la potente función de monitorización permite conocer el estado de funcionamiento de todo el sistema.

Si necesita conocer más detalles, puede consultar la presentación del producto en la página web de la serie Edgeware Edge Span Solar:

Sistema SAI para exteriores con POE y batería-Edgeware Edge Span U60-LSP

5. Sistema de monitorización solar remota para exteriores de la serie Edge Span

La unidad de monitorización integrada de la serie Edge Span puede proporcionar la función de monitorización remota de la energía solar en exteriores. Todo el sistema, como el controlador solar, la batería, la temperatura y la humedad, etc., están bajo la supervisión de la plataforma de software. Se trata de un sistema perfecto de monitorización remota en exteriores para plantas de energía solar. De esta manera, podemos conocer el estado de funcionamiento del sitio solar remoto en la oficina central. Si hay una anomalía o una alarma, sabemos cómo tratarla, si es necesario sustituir piezas de repuesto, y resolver el problema de una vez. Imaginemos que si no hay supervisión remota, sólo se sabe que hay un problema en el emplazamiento cuando se recibe una queja. Entonces se acude a la estación para comprobar el problema, se vuelve a la oficina central para preparar la sustitución de las piezas de recambio y se acude de nuevo a la estación para solucionar el problema. Esto implicaba que los ingenieros llegaran al lugar varias veces, lo que afectaba directamente al OPEX.

Edge Span puede realizar estadísticas detalladas sobre la generación de energía solar, la capacidad de carga y el uso de la carga. De este modo, los usuarios pueden planificar futuras ampliaciones, la instalación de equipos y otras cuestiones basándose en las estadísticas.

Edge Span también tiene una función de control remoto. Hemos comprobado que muchos usuarios utilizan sus dispositivos sólo en determinados momentos del día. Sin embargo, cuando diseñamos un sistema solar, si asumimos que el sistema está encendido durante 24 horas para diseñar la capacidad de la batería, superará la demanda real y aumentará el CAPEX innecesario. Por ello, diseñamos la función de abrir y cerrar el sistema según la configuración horaria en la plataforma de software

Si necesita más información sobre el sistema de monitorización remota solar, puede consultar el siguiente enlace o ponerse en contacto con nuestro personal de ventas:

Plataforma de gestión de energía para exteriores Edgeware - Plataforma de software de convergencia

6. Resumen

Creemos que el mundo del futuro necesita estos equipos miniaturizados y "todo en uno". Puede utilizarse ampliamente en diversos campos, como la videovigilancia, el acceso a la red por satélite en zonas remotas, las ciudades inteligentes y las ciudades seguras. Espero que Edgeware pueda colaborar con ustedes para que el despliegue de la última milla de la red de borde deje de ser difícil.

Referencia

Hoffman, Chris (7 de enero de 2019).

 "¿Qué es el 5G y qué velocidad tendrá?"

Acceso a Internet por satélite Wiki

 https://en.wikipedia.org/wiki/Satellite_Internet_access

Alex Fabiannede Paulo Geciane Silveira Porto 

Evolución de las redes de colaboración de tecnologías aplicadas a la energía solar

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652618327057

Estudios de evolución y difusión de la energía solar -NREL

https://www.nrel.gov/solar/market-research-analysis/seeds.html

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