モバイルタワーにおける再生可能エネルギーの成長:生態系プレーヤーと革新的技術の役割

モバイルタワーにおける再生可能エネルギーの成長:生態系プレーヤーと革新的技術の役割

2020年末、GSMA CleanTechは、モバイルタワー業界の現状、近年の変化、そしてほとんどの場合、まだ克服する必要があるハードルを調査する「モバイルタワーのための再生可能エネルギー」レポートを発表しました。オフグリッドタワーと悪いグリッドタワーは、再生可能エネルギーを使用することができます。いくつかの肯定的な傾向を明らかにしながら、報告書はまた、オフグリッドと壊れたグリッドタワーでディーゼル発電機からの二酸化炭素排出量の220万トンを削減する機会を強調しています。レポートの調査結果は短いビデオにまとめられています。

このブログは、業界全体で行われている技術革新と先駆的な仕事の例を強調するシリーズの最初のブログです。私たちは、生態系プレーヤー、モバイルネットワーク事業者、タワー会社、エネルギーサービスプロバイダーの4つのステークホルダーグループの役割を検討し、モバイルタワーでの再生可能エネルギーの利用を促進します。この最初のブログでは、私たちが「エコシステムアクター」と呼ぶ組織の主要なグループの役割を見てみましょう。最初のブログで引用された技術と展開は、エリクソン、ファーウェイ、ZTEの代表者から来て、再生可能エネルギーの業界の採用をどのように支援しているかの例を親切に共有しました。

スペースや日陰が限られている会場は、太陽に適していません

過去10年間で、一緒にモバイルタワーの電力供給、運用、保護に再生可能エネルギーの使用方法を真に変えた一連の革新が目立っています。以前は、多くの地域は、特にこれらのサイトが限られたスペースを提供しているか、日陰にあった場合、太陽光発電(PV)パネルには適していないと考えられていました。しかし、HuaweiのiPV製品のような新しい太陽光発電オプティマイザ技術は、シリーズのソーラーパネル(次々と)が送電線通信技術を介して通信し、電圧と電流を自動的に変更して一貫して最大電力を供給することを可能にします。これにより、隣接するパネルのシャドウ効果が最大で 67% 減少し、使用できるパネルの数も柔軟に軽減されます。この技術をヨーロッパとアジアに導入すると、2.5kWの施設での電力需要が24%減少し、最適化されていないパネルを使用すると予想されるよりも24%少ないスペースが増加しました。例えば、パキスタンでは、ZTEはサイト拡張なしでソーラー機器を備えた200以上のサイトを改装しました。これらのサイトは、その後、ディーゼル燃料コストの80%を節約しました。

極端な環境条件により、再生可能なソリューションは不適当

過去には、再生可能エネルギーシステムもディーゼルシステムと比較して極端な温度に対処するのに苦労してきました。バッテリー技術の大幅な改善により、バッテリーの化学は現在、より大きな温度許容度を提供しています。ZTEは耐熱性と高回路のバッテリーを使用して、ネパールの海抜5,000メートル以上の非常に低い温度で太陽電池ハイブリッドソリューションを展開し、南スーダンでは温度が摂氏40度に達する太陽電池バッテリーシステムを導入することに成功しました。これにより、ZTEは、バッテリーシステムが困難な熱環境で動作することを説得力を持って示しました。

ZTEはネパールのエベレストに海抜5,180メートルに配備されています。現場でのアクセスが非常に困難な場合、低メンテナンスの太陽電池ハイブリッドシステムアーキテクチャが最適な選択肢となります。

複数の電源を使用すると、エネルギー管理の課題が生じます

環境に悪影響を及ぼしているにもかかわらず、ディーゼル発電機は、グリッドが利用不能または破壊された場合に非常に信頼性の高い代替エネルギー源と長い間見られてきた。しかし、近年の接続性とリモートデータ管理の進歩により、iEnergy(ZTE)、NetEco(ファーウェイ)、エリクソンネットワークマネージャーなどの新しいエネルギー管理システムは、ハイブリッドエネルギーシステムをより効率的に管理することが可能になりました。バッテリ充電状態や日射量に関するデータを処理することで、AIデータ処理技術を活用したクラウドベースのソフトウェアは、インテリジェントで実践的な洞察を提供し、オペレーターが発電とエネルギー使用量を最適化するのに役立ちます。これは、順番に、機器の寿命を維持し、エネルギーコストを最小限に抑え、無線機器のための途切れない電力を保証するのに役立ちます。グリッド接続システムの場合、テレインテリジェンスは、関税に基づいてグリッド需要を最適化し、高関税時の電力消費を最小限に抑え、ピーク電力需要(ピークシェービング)を削減し、コストを最小限に抑えることができます。最近成功したリモートデータ管理の例としては、ボリビアのエリクソンの13kWpソーラーディーゼルハイブリッドシステムや、エチオピアのファーウェイの6kWpソーラーディーゼルハイブリッドシステムなどがあります。ソーラー・アドオン・ラックを備えたエリクソン・エンクロージャ6150製品は、最大10kWpの太陽光発電を追加する機能を備えた既存および新規のビルド・サイトを提供し、オングリッドおよびオフグリッド・アプリケーションで追加の電力をシームレスに管理します。より高いレート時間で消費される電力を最小限に抑え、ピーク電力需要(ピークシェービング)を削減してコストを最小限に抑えます。最近成功したリモートデータ管理の例としては、ボリビアのエリクソンの13kWpソーラーディーゼルハイブリッドシステムや、エチオピアのファーウェイの6kWpソーラーディーゼルハイブリッドシステムなどがあります。ソーラー・アドオン・ラックを備えたエリクソン・エンクロージャ6150製品は、最大10kWpの太陽光発電を追加する機能を備えた既存および新規のビルド・サイトを提供し、オングリッドおよびオフグリッド・アプリケーションで追加の電力をシームレスに管理します。より高いレート時間で消費される電力を最小限に抑え、ピーク電力需要(ピークシェービング)を削減してコストを最小限に抑えます。最近成功したリモートデータ管理の例としては、ボリビアのエリクソンの13kWpソーラーディーゼルハイブリッドシステムや、エチオピアのファーウェイの6kWpソーラーディーゼルハイブリッドシステムなどがあります。ソーラー・アドオン・ラックを備えたエリクソン・エンクロージャ6150製品は、最大10kWpの太陽光発電を追加する機能を備えた既存および新規のビルド・サイトを提供し、オングリッドおよびオフグリッド・アプリケーションで追加の電力をシームレスに管理します。

風力と日射の変動は、再生可能エネルギーが安定した電力を供給できないことを意味する

エチオピアにおけるファーウェイのソーラーディーゼルハイブリッドシステム。太陽エネルギーの添加は、年間26メートルトンの二酸化炭素排出量を削減すると推定されています。

重要なことに、気象データは管理システムに供給され、エネルギーフローの予測と最適化を可能にします。予測分析は、タワーの電力管理パラメータが地元の気象条件に基づいて毎日変更され、お金を節約できることを意味します。たとえば、システムはディーゼル発電機をシャットダウンしたり、天候や現場負荷の予測に基づいてグリッドからの電力の引き出しを停止することができます。これにより、バッテリーは夜間により多くのエネルギーを放出し、より多くの太陽エネルギーを貯蔵することができます。その結果、ディーゼルとグリッドへのシステムの依存が減少します。純粋なディーゼル電力に取って代わったソマリアのファーウェイが導入したソーラーディーゼルハイブリッドシステムは、システムの設置から3年足らずで投資収益率を実現しました。

システム障害は、診断と修理のためにオンサイト訪問を必要とします

これらの新しい監視システムのもう 1 つの利点は、オペレータがリモートで障害を識別できるようにすることです。これにより、オペレーターはサイト訪問を減らし、障害をより迅速に解決し、プリエンプティブ・メンテナンスを実行できます。もちろん、この結果、運用コストが削減され、システムのダウンタイムが少なくなります。例えばタンザニアでは、エリクソンは20kWの太陽エネルギーコンバータ容量を持つエンクロージャ6135製品を使用して純粋な太陽オフグリッドシステムを展開しています。エリクソンの監視プラットフォームは、パッシブデバイス(電池など)とアクティブサイトデバイス(無線通信機器など)のデータを組み合わせたもので、サイト全体の情報を単一のプラットフォームで表示できます。これにより、すべての資産をリアルタイムでリモート制御し、サイトのセキュリティを強化

機器の盗難

エリクソンは、エンクロージャ6135でタンザニアに純粋なソーラーサイトを展開します。

最後に、モバイルタワー電源システムの継続的なデジタル化は、多くのリモートモバイルタワーに直面している大きな問題を軽減するための技術の能力を解き放っています: 資産の盗難.HuaweiのNetEco監視システムは、リチウムイオン電池を含むGPS埋め込みデバイスを追跡することができ、ソフトウェアは未登録のデバイスに接続したときに盗まれたデバイスをシャットダウンすることができます。加速度計とジャイロスコープは、デバイスが予期せず動いたかどうかを検出し、アラームをトリガーできます。パキスタンでのZTEのスマートSmartLiリチウムイオン電池の導入は、鉛蓄電池を組み合わせた場所を含め、パキスタンに11,000台以上のSmartLi電池を配備するなど、驚くべき成果を上げています。リビアでは、SmartLiに配備されたサイトが永続的なバッテリー盗難に対処し、

過去10年間、再生可能エネルギーを採用しない理由として技術的な課題が挙げられています。しかし、革新的なソリューションや先端技術を活用して、こうした課題を克服することが可能となり、現在では最も困難な場所でも再生可能エネルギーソリューションを導入することが可能になりました。今後も、これらのエコシステムプレーヤーは、再生可能エネルギーソリューションの範囲を拡大し続けるようです。例えば、100%再生可能エネルギー企業のビジョンを持つエリクソンは、2021年に風力発電ソリューションを展開し、最新世代の機器(エンクロージャ6140)の一環として太陽光発電とリチウムイオン貯蔵を補完し、この分野の成長を実現します。エリクソンは現在、小型のフットプリント、設置しやすい、マイクロソーラーソリューションを試しています。