14m風力太陽光ハイブリッドスマートポール - スマートコミュニティ

14m風力太陽光ハイブリッドスマートポール・スマートコミュニティは、住宅地区、キャンパス、自治体道路、複合用途コミュニティ向けの10-in-1統合型スマート街路灯です。1本のポール設置面積で、照明、EV充電、監視、センシング、通信、公共メッセージ配信を提供します。各14m八角テーパー鋼製ポールには、300Wサボニウス垂直軸風力タービン、2 × 200W単結晶PVモジュール、5kWh LFPバッテリー、2 × 80W LED照明器具、7kW Type 2 AC充電器、1000 × 2000mm P3 LED表示器、5G + WiFi 6 + LoRaWAN接続が統合されています。

本システムは、35m間隔で109本のポールを配置し、分散型エネルギー、安全、デジタルサービスのノードとして約3.8kmのスマートコミュニティ範囲を構築するプロジェクト向けに設計されています。従来型の街路灯に別体のEV充電器キャビネットを追加する構成とは異なり、このポールの下部2.2mはEV充電キャビネットそのものであり、1本の連続した鋼製構造として溶接されています。これにより、現場レイアウトに応じて、個別の土木基礎、別体キャビネット固定、露出ケーブル経路を推定30-50%削減できます。

製品定義と用途

この仕様はSOLARTODOのスマート街路灯製品ラインに属し、1つの道路沿い設備に10の機能を統合する必要があるスマートコミュニティ向けです。製品アーキテクチャは、LED照明、風力発電、太陽光発電、蓄電、EV充電、映像監視、環境センシング、緊急SOS、IP公共放送、LED広告、無線ゲートウェイサービスをカバーします。6m、8m、10m、12m、14m構成を比較する場合、購入者はすべてのスマート街路灯（10-in-1多機能ポール）製品を見ることができます。

14mポールは、基部直径45cm、頂部直径15cmの八角テーパー鋼管を使用し、コミュニティ道路、広場、住宅入口に適したアンティークブロンズRAL8011仕上げです。35mのポール間隔により、線形1キロメートルあたり約28.6本という実用的な設計密度を実現でき、109ユニットのパッケージでは、分岐道路、駐車ベイ、交差点を追加する前の道路または歩道線形を約3,815mカバーできます。

システム構成

ハイブリッド電源システムは、頂部に300Wサボニウスバケット型VAWTを配置し、60cm × 90cmのローター外形内に2枚の湾曲スクープを使用し、頂部視認性のために赤色航空LEDを備えています。太陽光入力は、15度の対称東西Aフレームブラケットに搭載された2 × 200Wのディープブラック単結晶パネルにより供給され、1本あたり400Wの公称PV容量、109本全体で43.6kWのPV銘板容量を提供します。

蓄電には、ポール基部内の5kWhリン酸鉄リチウムバッテリーと、PVおよび風力充電を管理するMPPTコントローラーを使用します。109本のポールを備える現場では、分散蓄電の合計は545kWhとなり、コミュニティ所有者はすべての蓄電を1つの電気室に集中させるのではなく、多数の地点にバックアップ容量を分散できます。

スマートポールには信頼性確保のための系統バックアップ接続が含まれており、連系設計は分散型エネルギー資源と同じ技術規律に基づき、地域の電力会社と調整する必要があります。IEEE 1547は、電力系統に接続される分散型エネルギー資源の性能および相互運用性要件を定義しているため、109本のハイブリッドポールを完全独立型設備としてではなく、系統バックアップ付きフィーダーに接続するコミュニティでは関連する参照規格です IEEE 1547。

技術仕様

ツイン照明器具構成は、+8度の上向き傾斜を持つ1.5m対称アームと、150 lm/Wおよび4000Kニュートラルホワイト出力の2 × 80W LEDヘッドを使用します。LED総負荷は1本あたり160Wで、配光損失前に1本あたり24,000ルーメンを提供します。これは、Dialuxまたは同等ソフトウェアで測光間隔を検証した場合、コミュニティ道路、駐車レーン、歩行可能な公共エリアに適しています。

カメラサブシステムは、30cm短アームブラケットに固定式4MPバレットカメラを1台搭載し、50m赤外線範囲により、一般的なポール間隔35mに合う監視範囲を提供します。109本のポールではカメラ数は109固定映像ポイントとなるため、ネットワーク計画では、テレメトリ、公共WiFi、OCPP、環境センサートラフィックとは別に、上り映像帯域を見積もる必要があります。

環境ヘッドは、温度、湿度、風、気圧、騒音、PM2.5、PM10、照度の8パラメータを測定します。これらの測定値は、コミュニティダッシュボード、保守アラーム、大気質の可視化を支援し、ポールの5G + LoRaWANゲートウェイにより、低消費電力の現場デバイスが第2のマストやキャビネットを追加せずにデータを送信できます。

統合EV充電キャビネット

ポール下部2.2mは後付けの充電器ペデスタルではありません。EV充電キャビネットであり、同じ連続鋼製ポール本体に溶接されています。充電器は、Type 2コネクタ、OCPP 1.6J通信、5mカールケーブル、タッチスクリーン、非常停止、保守扉を備えた7kWシングルガンAC出力を提供し、1本のポールと1本の別体充電器柱を並べる場合に比べて歩道上の設備の散らかりを抑えます。

IEC 62196-2:2022は、導電式EV充電に使用されるACプラグ、コンセント、車両コネクタ、車両インレットの寸法互換性要件を扱うため、関連するコネクタ参照規格です IEC 62196-2。109本のポールを備えるコミュニティでは、すべての7kW充電器が通電された場合、理論上の設置AC充電容量は763kWです。ただし、実際のフィーダー容量設計では通常、駐車回転率と料金ポリシーに基づく需要率を適用します。

5mケーブルにより、ドライバーが車両インレットをポール面から1m以内に正確に合わせる必要なく、縁石沿い充電が可能です。調達面では、統合構造により、充電ポイント1か所あたり別体の屋外筐体数を2から1に削減でき、各地点の防水、接地、耐破壊性の検査箇所を50%低減できる可能性があります。

照明、安全、公共コミュニケーション

照明サブシステムはIEC 60598の照明器具安全原則を中心に設計されています。IEC 60598-1は、1,000Vまでの供給電圧に対応する照明器具の一般安全要件を扱います IEC 60598-1。IP66筐体目標、-40°Cから+55°Cの動作範囲、25年設計寿命は、熱、粉じん、雨、清掃サイクル、季節的な熱変位に耐える必要がある屋外設備に対する自治体の期待に沿っています。

30W IPネットワーク音声コラムは、細い10cm × 50cmの穿孔アルミチューブとして平坦なポール面に面一で統合され、RAL8011に色合わせされているため、別体のスピーカーボックスではなくポールの一部として見えます。93dB定格により、TCP/IP経由の日常案内、緊急警報、協調したコミュニティメッセージに対応します。

緊急機能は、カメラ連動付き1プレスSOSボタンを使用し、現場運用者が位置タグ付きイベントと4MPカメラ映像を紐づけられるようにします。109本のポール導入では、各SOS地点をポールID、フィーダー区間、充電器ID、ゲートウェイID、カメラストリームにマッピングでき、匿名の緊急通報ポイントに比べて出動精度を高めます。

LED表示器とデジタルサイネージ

縦型LED広告表示器は、1000 × 2000mmサイズ、6000 cd/m2超の輝度を持つP3屋外モジュールです。必要な表示内容は、濃紺背景に白色サンセリフ文字の**「SOLARTODO Smart City」**に厳密に限定され、その他の画像は含まれません。そのため、無制限の広告看板ではなく、管理されたアイデンティティおよび情報表示面として仕様化できます。

35m間隔では、109台の表示器により、1本あたり2.0m2として計算される合計218m2のデジタル表示面が形成されます。6000 cd/m2を超える屋外表示器は、多くの都市管轄区域で夜間調光や自治体審査を必要とする可能性があるため、調達チームは試運転前に運用スケジュール、地域の輝度制限、許可コンテンツルールを定義する必要があります。

クラウド監視

各ポールは、平坦なポール面の8.7m位置に面一で取り付けられた、WiFi 6および5Gのデュアルモードゲートウェイ、GbEアップリンク、LoRaWAN対応を通じて接続されます。筐体は色合わせされているため、塗装がデバイス境界をまたいで視覚的に連続し、ユニボディ機器の面一リアカメラモジュールのように、14m街路景観設備上の視覚的分断を抑えます。

クラウド層は、ランプ状態、PV充電、風力入力、バッテリー充電状態、充電器セッション、OCPPイベント、カメラ健全性、SOSアラーム、音声エンドポイント、ゲートウェイ稼働時間、表示スケジュールを監視できます。109ユニットのプロジェクトでは、資産台帳で少なくとも109ポールID、109充電器ID、109バッテリーID、218 LED照明ヘッド、109カメラ、109表示器、109環境センサーを管理する必要があります。

NRELのPVWattsモデルは、アレイサイズ、所在地、傾斜、気象データからPV発電量を推定するために広く使用されており、詳細設計前に400W PVサブシステムを確認する初期段階ツールとして有用です NREL PVWatts。IRENAは、再生可能電力コストデータベースが現在25,000件を超えるプロジェクトをカバーしていると報告しており、開発者にPV、風力、蓄電、システム周辺設備の前提条件に関する幅広いベンチマークを提供します IRENA Renewable Costs 2024。

代表シナリオ

MENA地域の代表的なスマートコミュニティシナリオとして、109本のポールが3.8kmの内部道路に沿って設置され、1日あたり5.5ピーク日照時間、適度な夕方の風、夜間11時間の照明スケジュールを想定します。43.6kWのPVアレイは、システム損失前の計画値として239.8kWh/日を生成でき、32.7kWの風力銘板容量は、地域風が利用可能な曇天時または夜間に二次電源を提供します。

このシナリオでは、LED照明需要は160W × 109本 × 11時間、つまり調光前で約191.8kWh/夜です。適応調光により平均電力が35%削減される場合、照明負荷は約124.7kWh/夜に低下し、センサー、ゲートウェイサービス、緊急音声、限定的な充電器支援機能により多くのバッテリー容量を残せます。EV充電は、1時間の7kWフル充電に7kWhが必要なため、主に系統バックアップで運用されます。

109本の系統専用街路灯、109基の別体EVペデスタル、109本の別体CCTVマウント、複数のゲートウェイボックスを使用する従来案と比較して、統合ポールは各地点で統合される機能数に応じ、目に見える道路沿い設備数をおよそ40-60%削減できます。この比較は計画上の推定であり、保証された現場結果ではありません。土木工事、トレンチ深さ、フィーダー距離、労務費、地域コードの執行は国や自治体により異なるためです。

EPC投資分析と価格構成

EPC納入には、完全に設置されたスマートポールシステムのエンジニアリング、調達、建設、試運転、1年保証が含まれます。エンジニアリングには、ポール基礎設計、風荷重レビュー、ケーブル配線、接地、雷保護、照明レイアウト、ネットワークトポロジー、EV充電器試運転、1サイトまたは多段階コミュニティパッケージ向けOCPPプラットフォーム統合が含まれます。

ROIは、回避される従来設備、照明エネルギー削減、充電器サービス収益、保守訪問削減という4つの測定可能な流れから評価する必要があります。たとえば、適応照明により109本全体で67.1kWh/夜を節約し、系統電力が$0.14/kWhの場合、年間照明節約額は約$3,429です。20台の充電器が1日平均2回の有料セッション、12kWh/セッション、$0.10/kWhのマージンで稼働する場合、プラットフォーム料金と地方税前の年間総充電器マージンは約$17,520追加されます。

実用的な投資回収モデルでは、EPCターンキー費用を、別体の街路灯ポール、別体EV充電器、CCTVポール、PAコラム、環境ステーション、ゲートウェイ、トレンチ、基礎、試運転労務と比較する必要があります。IEAは、公共充電インフラの展開はEV普及に歩調を合わせる必要があり、公共充電ポイントは2023年に40%増加したと報告しており、通常のコミュニティインフラ更新と充電アクセスを組み合わせる根拠を支えています IEA Global EV Outlook 2024。

標準支払条件は30% T/T前金と船荷証券引換70%、または一覧払い100%取消不能L/Cです。$1,000Kを超える注文ではプロジェクトファイナンスを協議できます。エンジニアリングチームは、現場図面、目標数量、電圧、風地域、通信要件を添えて、オンラインでシステムを構成またはカスタム見積を依頼できます。商用連絡先は[email protected]です。

規格、適合性、エンジニアリング上の注意

適用参照には、照明器具向けIEC 60598、Type 2 AC EV充電インターフェース向けIEC 62196-2、スマートポールシステムの用語および管理参照向けGB/T 37024、ハイブリッドDERシステムが電力会社系統と連系する場合のIEEE 1547が含まれます。PVモデリングと発電量前提には、最終的なバッテリー自立時間と充電器需要率の値を確定する前に、NREL PVWattsおよび地域TMYデータセットを使用する必要があります。

IRENAの2024年コスト分析は、事業用太陽光PVの設置コストが2010年から2023年の間に86%低下したと述べており、400W PVを街路設備に統合してもPVモジュールが支配的なコスト要因になりにくくなった理由を説明しています IRENA 2023 Cost Report。ただしハイブリッドポールでは、土木工事、鋼材、EV安全、通信、表示輝度、試運転が、2枚のPVモジュール自体よりも総設置費を大きく左右する場合があります。

用途

14mハイブリッドポールは、スマートコミュニティ、大学道路、工業団地、複合用途開発、ウォーターフロント遊歩道、公共駐車道路、EV対応を備えた自治体実証回廊に適しています。109ユニットを計画する購入者は、工場受入試験の前に、109基礎、109接地点、109フィーダー接続、109充電器ネットワーク記録、1つの集中型プラットフォームダッシュボードの図面を確保する必要があります。

SOLARTODOは太陽光、蓄電、スマート照明、セキュリティ、通信、電力タワー、スマート農業インフラを供給しているため、このポールは分散型PVキャノピー、バッテリールーム、CCTV制御センター、エッジゲートウェイネットワークなどの大規模な現場パッケージと連携できます。購入者は、トピックについて学ぶで関連技術ガイダンスを確認し、同じトピックについて学ぶナレッジライブラリを通じてスマートポール調達の検討事項を比較できます。

仕様最終化のため、推奨される購入者データパックには、現場計画、道路横断図、風速要件、系統電圧および相データ、EV充電ポリシー、通信トポロジーの6ファイルが含まれます。これら6つの入力により、SOLARTODOは生産図面のリリース前に、14mポール高さ、基礎荷重、フィーダー容量、OCPP設定、カメラ角度、ゲートウェイバックホール、LED表示器運用を整合できます。