11m 風力・太陽光ハイブリッドスマートポール・キャンパス／公園向け — 電気自動車充電設備一体型

11m 風力・太陽光ハイブリッドスマートポール・キャンパス／公園向けは、500 Wの垂直軸風力タービン、300 Wの単結晶太陽光発電設備、10 kWhのリン酸鉄リチウムイオン蓄電池、系統電源によるバックアップを、11 mの多機能構造体に集約した製品です。10機能一体型の構成により、80 Wの照明器具2灯、監視、環境監視、通信、構内放送、緊急支援、情報表示、7 kWの2口交流充電システムを統合し、キャンパスや公園のインフラに対応します。

システム構成

hybrid12は、基部約450 mm、頂部約150 mmの八角形テーパースチールポールを採用し、アンティークブロンズのRAL 8011で仕上げます。下部2.2 mそのものが充電用キャビネットであり、支柱と連続溶接された一体の鋼構造を形成します。独立した充電器用架台はありません。蓄電池へのアクセス、充電操作、保護機器、ケーブル収納について、内部区画を相互に調整して設計する必要があります。

参考構成は64基、公称設置間隔35 mですが、敷地形状と照明計算に応じた調整が必要です。各設備は、再生可能エネルギー発電、蓄電、照明、ネットワーク接続サービスを1つの基礎に集約します。構造設計では、1.28 × 2.56 mの画面、風力タービンの動的挙動、太陽光パネル用架台、保守用開口部、現地の風況を考慮する必要があります。完全な構造計算と基礎設計なしに、耐風性能の数値を設定することはできません。

技術仕様

11 m仕様には、製品シリーズ共通の標準値ではなく、提示された構成部品の仕様を適用します。特に、照明器具の発光効率は150 lm/Wであり、ひな形に記載された170 lm/Wではありません。以下の数値は要求構成を示したものです。保護等級、動作限界、目標寿命については、購入前に選定部品とプロジェクト文書に照らして確認する必要があります。

風力・太陽光発電

頂部に設置するタービンは、垂直直線翼3枚を備えた500 WのH型ダリウス式垂直軸風力タービンです。回転子の外形寸法は800 × 1,100 mmで、赤色の発光ダイオード式航空障害灯を備えます。定格出力は、明示されていない定格風速における銘板値であり、連続発電量を示すものではありません。出力曲線、起動特性、制動方式、振動限界、騒音データの提出を求めてください。IEC 61400-2:2013は、小形風車の安全性と設計に関する枠組みを示しています。

太陽光発電系統は、深い黒色の単結晶150 Wパネル2枚を、東西対称のA型架台に傾斜角15°で設置する構成です。標準試験条件における合計定格出力は0.30 kWpです。実際の発電量は、影、温度、汚れ、方位、変換損失に左右されます。米国国立再生可能エネルギー研究所が開発し、米国国立研究所が保守する太陽光発電量推計ツール第8版を用いて、両方位を個別に計算してください。本ページは、現地条件によるシミュレーションが完了したことを示すものではありません。

蓄電設備と負荷の優先順位

ポール基部には、公称10 kWhのリン酸鉄リチウムイオン蓄電池と最大電力点追従方式の太陽光充電制御器を収納します。風力発電には、適合する整流器、制御器、制動設備または余剰電力処理設備も必要です。太陽光用の最大電力点追従入力だけでは、風力タービンへの適合性を確認できません。電気設計では、蓄電池電圧、インバーター容量、電気的分離、保護協調、電源切替を明確にする必要があります。IEC 62619:2022は、定置用途を含む産業用リチウム蓄電池の安全要求事項を規定しています。

自立運転時間の計算例として、蓄電池の使用可能容量を80%、放電経路の効率を90%と仮定します。この場合、負荷へ供給できる電力量は10 × 0.80 × 0.90 = 7.2 kWhです。160 Wの照明負荷だけであれば、45時間に相当します。カメラ、ネットワーク機器、センサー、スピーカー、表示装置、待機負荷を加えると、この時間は短くなります。温度、経年劣化、予備容量設定、インバーターの制約も結果に影響します。

7 kWで1時間充電すると、変換損失を含める前の段階で約7 kWhを消費し、計算例における蓄電池の使用可能電力量7.2 kWhのほぼ全量に達します。したがって、再生可能エネルギー系統だけでは、制限のない充電と広告表示の運用を賄えません。照明、緊急通報、重要通信には優先回路を設定し、電気自動車充電と画面は、状況に応じて制御する負荷または系統電源で補う負荷として扱ってください。系統連系運転には、現地で必要となる連系承認も必要です。

照明と従来設備との比較

左右対称の1.5 mアーム2本を+8°の上向き角度で配置し、4,000 Kの発光ダイオード照明器具を2 × 80 W搭載します。指定発光効率150 lm/Wに基づく合計公称光束は24,000 lmです。照明器具の選定と安全関連文書では、IEC 60598-1:2024を参照してください。車道や歩行者空間の照度、均斉度、まぶしさ、漏れ光については、実際の配光特性を用いた照明設計が必要です。

合計消費電力300 Wの従来設備を比較例とした場合、160 Wの発光ダイオード照明2灯により、照明設備の接続負荷を**46.7%**削減できます。毎晩12時間、年間365日運転すると、ポール1基当たりの年間消費電力量は1,314から700.8 kWhへ減少し、613.2 kWhを節約できます。これは消費電力に基づく比較であり、同等の照明性能は別途実証する必要があります。この比較には、再生可能エネルギーの発電量、調光、その他のスマートポール負荷を含めていません。

監視・センサー・緊急対応

指定の4 MP筒型カメラは、300 mmの短アームブラケットに取り付け、公称50 mの赤外線照射に対応します。識別可能距離は、レンズ選定、現場照明、天候、圧縮設定、対象物の大きさに左右されます。上部の環境測定パッケージは、降雨、一酸化炭素、二酸化窒素、オゾンの検知を含む12項目の気象・大気質測定を統合します。調達文書には、全測定項目、測定範囲、精度、校正間隔、センサー交換要件を明記してください。

構内放送には、左右対称に配置するネットワーク型コラムスピーカー2台を使用します。各スピーカーは直径約100 mm、長さ500 mm、定格30 Wで、93 dBの値が指定されています。細身の穴あきアルミニウム筐体をポールの対向する平面に密着させ、RAL 8011に色を合わせます。93 dBの基準距離と測定条件は確認が必要です。緊急通報の作動時には、合意したカメラ連動、非常警報、緊急放送の一連の処理を開始する必要があります。

一体型電気自動車充電設備と情報表示装置

7 kWの交流充電器は、構造体下部の2.2 m区間に組み込まれ、Type 2コネクター2口、5 mのコイル状充電ケーブル、タッチパネル、非常停止装置、保守扉を備えます。別途確認されるまでは、7 kWをシステム全体で共有する定格出力とし、各コネクターが同時に7 kWを供給できるとは扱わないでください。IEC 62196-2:2025は、交流充電用コネクターの寸法互換性を規定しています。契約で適用する版と、その裏付けとなる報告書を確認してください。

充電インターフェースは、管理システムとの通信、取引記録、遠隔制御、対応する充電管理機能にOCPP 1.6Jを指定しています。通信規約への対応だけでは、第三者認証の証拠にはなりません。充電通信規約の標準化団体によるOCPP 1.6認証制度では、別途適合性認証の手続きが設けられています。設計仕様書には、電気保護、接地、計量要件、負荷配分、および系統容量が制約される場合の両コネクターの動作も明記する必要があります。

縦型P5発光ダイオード表示装置は、寸法1,280 × 2,560 mm、面積3.2768 m²で、指定輝度は5,000 cd/m²を上回ります。表示内容はSOLARTODO スマートシティに限定し、濃い青の背景に白いゴシック体で表示します。その他の画像は使用しません。給電回路の容量を決める前に、平均および最大消費電力を入手してください。画面寸法と輝度から消費電力を確定することはできません。近隣住宅や野生生物への配慮が必要な区域では、調光と消灯時間帯を設定してください。

クラウド監視

WiFi 6無線接続装置は802.11axを使用し、公称合計通信速度1.8 Gbps、メーカーが定める条件下で最大256台の端末接続に対応する仕様です。高さ8.7 mの位置でポールの平面に密着して取り付け、鋼材仕上げと同色の筐体で外観の一体感を持たせます。これらの数値は、個々の端末の通信速度を保証するものではありません。上位回線の容量、無線の到達範囲、チャネル計画、同時通信量によって実際のサービス品質が決まります。

64基を管理する構成では、設備ごとに固有の識別番号を割り当て、エネルギー、照明、充電、警報、環境測定値を個別に確認できる運用画面を指定してください。クラウド連携では、時刻情報、欠測表示、利用者権限、組み込みソフトウェア管理、データ保存方針を定義する必要があります。上位回線には、有線通信または別途仕様を定めた4G/5Gゲートウェイを利用できます。低消費電力広域無線通信を使用する場合は、対応インターフェースの明示的な選定が必要です。利用料、通信契約、録画保存領域は見積書に明記してください。

用途と代表的な想定事例

**代表的な想定事例 — 中東・北アフリカ地域の大学キャンパスと公共公園に64基を設置：**開放的な歩行者通路、選定した駐車区画、公称35 mの設置間隔を想定します。これは計画例であり、実際の導入事例ではありません。この構成の合計は、太陽光発電19.2 kWp、風力発電の銘板容量32 kW、公称蓄電容量640 kWh、照明負荷10.24 kWです。すべての7 kW充電器を同時運転すると、充電だけで448 kWが必要になります。

太陽光のみの試算例として、0.30 kWp × 1日当たりの等価日照時間5時間 × 性能係数0.80を用いると、1基当たり1日1.2 kWh、年間438 kWhとなります。64基では、追加の蓄電損失や出力抑制を含める前の年間発電量が28,032 kWhとなります。風況実測値や検証済み出力曲線が提示されていないため、風力発電量は含めていません。表示装置の稼働時間を設定したり、充電利用の可否を約束したりする前に、利用可能な電力量を確認してください。

設計・調達・施工の投資分析と価格構成

提示された価格帯は、ポール1基当たりの米ドル建て概算予算であり、hybrid12の全構成部品について検証済みの見積額ではありません。10 kWh蓄電池、2口充電器、12項目センサー、風力タービン、大型表示装置については、部品表の確定が必要です。公表されている最低価格帯に、構成全体が必ず含まれると解釈しないでください。機器、土木工事範囲、仕向地、検収要件をそろえて提案を比較してください。

本船渡しと工場渡しは異なる引渡条件です。提示された機器単体の価格帯には、合意した契約上の条件を1つ適用する必要があります。運賃・保険料込みの条件に、輸入関税、内陸輸送、荷下ろしが自動的に含まれるわけではありません。設計・調達・施工の一括請負では、基礎設計、調達、設置、配線、保護機能試験、設定、試運転調整記録、1年間保証を明記してください。電力設備の増強、特殊な地盤条件、許認可、通信利用料、税金については、含むか除外するかを明確にする必要があります。

64基の参考構成では、割引前の設計・調達・施工費の合計はUSD 102,400–371,200です。50+の区分では5%の割引が示されていますが、対象項目の書面確認が条件です。運賃、税金、現地作業費に同じ割引が自動的に適用されるとは限りません。付属の項目別配分表は1基当たり合計USD 4,642であり、予算検討用の例示資料です。供給者が検証した部品価格でも、拘束力のある提示価格でもありません。

エネルギー効果だけによる回収期間を明確に示す試算例として、電力単価をUSD 0.15/kWhと仮定します。照明比較による年間節約額はUSD 91.98で、太陽光発電量438 kWhを全量自家消費すると、さらにUSD 65.70の電力購入費を削減でき、1基当たりの年間総便益はUSD 157.68となります。この計算には、風力発電の効果、充電収益、広告収益、補助機器の消費電力、サービス費を含めていません。投資額USD 4,642に対する単純回収期間は約29.4年ですが、金融機関の投資判断に使用できる収益予測ではありません。

従来型照明設備の導入費を例としてUSD 1,500と仮定すると、追加投資額はUSD 3,142となり、同じUSD 157.68の便益に基づく追加投資の単純回収期間は約19.9年です。比較対象の従来設備には、同等のスマートサービスを含めていません。年間追加保守費をUSD 100と仮定すると、純便益はUSD 57.68に減少し、追加投資の回収期間は54.5年に延びます。蓄電池交換、資金調達、性能劣化、割引率については、ライフサイクル全体での分析が必要です。

交渉用として提示された支払条件は、30%を電信送金、残り70%を船荷証券と引き換えに支払い、または100%を一覧払い信用状で支払いです。USD 1,000,000を超える案件では、適格性審査と承認を条件に融資について協議できます。設計・調達・施工の工事節目と保証開始日は、別途合意が必要です。文書による範囲確認と取引条件の検討をご希望の場合は、ポール数量、仕向地、敷地図面、希望モジュールを[email protected]までお送りください。

調達と検収

11 m設備については、構造計算書、基礎図面、防食仕様、電気回路図、蓄電池関連文書、配光データ、機能試験手順の提出を求めてください。提示された規格一覧にはGB/T 37024が含まれていますが、正式名称、版、適用範囲の確認が必要です。国際電気標準会議の規格への参照は、関連する技術要求事項を示すものであり、製品固有の認証書は提示されていません。IP66、−40°Cから+55°Cでの動作、構造設計寿命25年は、システム全体について検証済みの性能ではなく、確認すべき目標値です。

64基を発注する前に、充電器の電力共有、表示装置の消費電力、蓄電池寸法、風力タービンの認証資料、保守時のアクセス、電源故障時の緊急動作を確認してください。スマート街路灯（10機能一体型多機能ポール）の全製品を見る、オンラインでシステムを構成する、または個別見積もりを依頼するをご利用ください。300 Wの太陽光発電設備の容量設計と10 kWhの蓄電計画に関する背景情報は、プロジェクト仕様の確定前にハイブリッドエネルギーとスマート照明の設計について学ぶでご確認ください。