去年七月，印度发生大规模停电，导致7亿人断电，但该国近10亿手机用户的蜂窝基站基本没有受到影响。
绝大多数印度手机基站（每个基站包括一个铁塔和安装在其上的无线电设备）都配备了备用柴油电源，因为当地经常停电，而且如果该地区根本没有电网，许多基站完全依靠柴油运行。现在，印度肮脏的柴油发电机正受到清洁可再生能源的挑战，这一趋势对其他电力网络不完善或不可靠的发展中国家也具有影响。即使在电力可靠的发达国家，移动网络结构的变化也可能为替代能源打开大门。
印度拥有约 40 万个基站，政府已强制规定到 2015 年，农村地区 50% 的基站必须使用可再生能源供电。做出这一决定的背景是，印度政府大力补贴柴油，希望减少该国对外国石油的依赖，并减少温室气体排放。到 2020 年，75% 的农村基站和 33% 的城市基站将需要使用替代能源运行。
支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑订阅以支持我们屡获殊荣的新闻报道。 订阅。通过购买订阅，您将有助于确保有关塑造当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
绿色和平组织印度气候与能源部门的活动家 Mrinmoy Chattaraj 表示，在全球仅次于中国的第二大移动市场采取这一行动，可能会降低其他电气化率较低的地区（如撒哈拉以南非洲）可再生能源基站的价格。
Pike Research 的研究主管 Eric Woods 在谈到电信行业迄今为止采用可再生能源的情况时说：“采用的速度一直很慢。但印度的部署将对整个发展中国家产生影响。它正在使市场摆脱使用柴油的默认立场。”
全球约有 500 万个手机信号塔，其中 64 万个没有连接到电网，主要依靠柴油供电。一项研究估计，仅在 2012 年就将新建 7.5 万个离网信号塔。
据绿色和平组织印度分部称，2011 年印度电信行业估计消耗了 32 亿升柴油，到 2020 年这一数字可能升至 60 亿升。新法规的实施每年可节省 5.4 亿多升柴油，到 2015 年可减少约 900 万吨的碳排放。
过去 12 年中，印度的柴油价格几乎翻了三倍，到 2012 年 7 月约为每升 80 美分。据 Chattaraj 称，随着太阳能技术的普及，预计随着柴油放松管制，价格将进一步上涨。如今，带有备用电池的太阳能装置的前期安装成本更高，但每年的运营支出要低得多，大约在两到四年内即可收回投资。目前，印度一个基站柴油发电机的年度运行成本约为 14,510 美元，而带有备用电池的太阳能发电机的运行成本为 8,215 美元。到 2020 年，使用柴油的年度成本预计将超过 20,000 美元，而太阳能和电池的成本可能会降至 5,500 美元以下。
随着为基站供电所需的能量减少，可再生能源选择也变得更加可行。一个典型的蜂窝基站（包括铁塔和安装在其上的无线电设备）使用的功率在 1 到 5 千瓦 (kW) 之间，具体取决于无线电设备是否安装在空调建筑中、铁塔的新旧程度以及基站中收发器的数量。大部分能量被无线电用于发射和接收手机信号。在低端，一个始终运行的信号塔每年使用的能量与一个普通的美国家庭相当。然而，根据研究全球清洁技术市场的市场研究公司 Pike Research 的数据，许多离网基站的使用功率接近 5 千瓦。
由于成本原因，太阳能是柴油的主要替代品，但印度电信公司也在探索聚合的可再生能源解决方案（例如，风能和太阳能）、燃料电池和生物压缩天然气 (bio-CNG) 消化器为基站供电。“它们已经在争夺柴油的市场份额，”Chattaraj 在谈到印度各种清洁能源解决方案时说。但仍有很长的路要走；Chattaraj 指出，只有大约 9,000 个信号塔改用了替代能源，到 2015 年，这一数字将强制增加到 80,000 个。
Chattaraj 认为，印度的指令可能对非洲产生最大的影响，因为许多非洲国家连接到电网的信号塔不到一半。Chattaraj 表示，绿色和平组织已经在南非开展工作，以制作一份类似于帮助将该问题推到印度前沿的报告。Groupe Speciale Mobile Association (GSMA) 的“移动绿色电力”等蜂窝网络项目也在努力推进在离网地点使用可再生能源。
在美国，据估计有 28.5 万个蜂窝基站，其中只有不到 1% 的基站使用可再生能源供电，但这个数字正在缓慢增加。Verizon 拥有大约 20 个太阳能供电的基站。T-Mobile 是最早在 2011 年启用完全太阳能供电的蜂窝基站的大型运营商之一，该公司已在更多站点增加了可再生能源，有时还会使用太阳能作为临时备用电源，该公司表示将在未来几年扩大这种做法。
一家向两家主要运营商供应太阳能发电机的公司 (DC Solar) 表示，无论是计划内的维护还是暴风雨后损坏切断电网电力，从柴油发电机转向太阳能发电机的趋势正在兴起，因为越来越多的供应商意识到了这一选择，而且成本也降低了约 30%。“我认为最重要的是，这项技术现在已经得到验证，”DC Solar Solutions 的副总裁兼所有者 Paulette Carpoff 说。
在全球范围内，重点是效率和低功耗组件，尤其是在带宽需求使网络紧张的情况下。降低基站的能源需求也有助于促进可再生能源的采用。“能源效率是使可再生能源在经济上可行的一种方式，”阿尔卡特朗讯贝尔实验室的绿色研究主管 Thierry Klein 说。
该行业正在努力开发更集成的芯片技术和更小的无线电，以提高能源效率，包括可以自行关闭的单元。阿尔卡特朗讯还在基站中集成了能量监控功能，可以用来实时调整以优化功耗并监控可再生能源。
如果移动网络的架构转向更小、更分散的小型蜂窝基站，那么可再生能源在发达国家和发展中国家可能会更具吸引力。在移动电话行业中，采用小型蜂窝基站的趋势日益增长，它使用更小的天线和无线电，从而使用的能源更少，但允许运营商提高网络容量。Klein 指出，在传统的连接到电网的基站中，挖掘和铺设电力线到蜂窝站点的成本可能占很大一部分，而为许多非常小的站点铺设额外的电线可能不可行。
“未来，”Klein 说，“如果运营商转向更多小型蜂窝基站，你将需要安装更多可再生能源。”