太陽エネルギー電柱ガイド: サイジング、構造、プロジェクト調達

西アフリカの販売代理店は、4.2 km の村の道路用に 60 本の太陽エネルギー電柱を注文しました。そのうち 49 人は初日から働きました。 11台が日没後4時間以内に暗くなったが、これはLEDが故障したためではなく、パネルのサイズが7月の日射量に合わせて設定されており、バッテリーに1日の自律性が与えられていたためである。新しいバッテリー、大型パネル、2 回の往復の修理代は、元のハードウェアの費用を超えました。

その失敗は予測可能であり、回避可能です。太陽エネルギーの電柱は、構造フレームを備えた小型のオフグリッド発電所であり、2 つの部分が互いに対向するように設計する必要があります。ポールを 1 つのサプライヤーから購入し、パネルを 2 番目のサプライヤーから、バッテリーを 3 番目のサプライヤーから購入し、コントローラーを在庫のある倉庫から購入した場合、1 つの要件は満たし、別の要件は満たさないシステムが得られます。

以下の内容を簡潔に説明すると、最初にエネルギー バジェットのサイズを決定し、次に構造のサイズを決定し、その後で構成を選択します。ポールの高さ、仕上げ、パネルの種類、バッテリーの化学的性質、コントローラーのクラス、基礎の寸法など、他のすべてはこれら 2 つの計算から除外されます。この記事の残りの部分では、実数、許容範囲、風の数値、および見積依頼に貼り付けることができる調達言語を使用した計算について説明します。

太陽エネルギー電柱には何が含まれているのか — そして「完全」とは実際に何を意味するのか

マーケティング用語を取り除くと、太陽エネルギー電柱は 8 つのサブシステムのセットとなり、1 つとして機能する必要があります。

• 太陽電池モジュール — 単結晶硬質パネル、フレキシブル積層パネル、または円筒形ラップ パネル。ポールの上部、サイド ブラケット、またはポール シャフトの周囲に取り付けられます。
• チャージコントローラー — MPPT または PWM。パネル出力を収集し、バッテリーを過充電や深放電から保護します。
• バッテリーバンク — 通常、新しいプロジェクトでは LiFePO4、約 5 年以上前のシステムではゲルまたは AGM が使用されます。
• LED照明器具とドライバー — 通常、道路およびエリア照明の場合は 30 W ～ 120 W、小道および庭園の場合は 8 W ～ 30 W。
• ポールとアーム — スチールまたはアルミニウム、テーパーまたはストレート、シングルアーム、ダブルアーム、または一体型デザインのアームなし。
• 電池ケース — ポールに取り付けられたボックス、地下金庫、またはポールベースのコンパートメント。
• 基礎とアンカーのセット - コンクリートベース、埋め込みアンカーボルト、レベリングナット、グラウト、ケージを直角に保つボルトテンプレート。
• 配線、ヒューズ、およびサージ保護 — ハーネス、DC ブレーカー、および多くの場合、パネル側の小型避雷器。

したがって、「完全」とは、「カートンに含まれるすべての部品」以上の意味です。これは、部品が適合していることを意味します。パネルには、現場の最悪の月に十分なワット数があり、バッテリーには、クライアントと約束した自律走行に十分な使用可能なキロワット時があり、ポールには、40 m/sの突風下でのパネルの追加投影面積に十分な構造的容量があり、コントローラーには、夏に調理したり冬に充電を拒否したりすることなく、特定のバッテリー化学反応を実行するための設定があります。

入ってくる仕様で最もよく見られるギャップは最後のギャップです。バイヤーはルーメンと色温度に何時間も費やし、LiFePO4 パックでデフォルトの充電プロファイルが鉛酸用に設定されているコントローラーを承認します。システムは 1 シーズン動作しますが、セル電圧が適切な吸収段階に達しないため、その後容量が失われます。

オールインワン、スプリット、シリンダー一体型: 構成の選択

構成は、美観を考慮したものではなく、メンテナンスとリスクに関する決定です。現在、3 つのファミリーが実用化されています。

オールインワン（一体型）

パネル、バッテリー、コントローラー、照明器具はポールの上部にある単一のハウジング内に収まります。取り付けは迅速で、配線は最小限で、ユニット全体は 2 本のボルトで取り外せます。トレードオフ: バッテリー容量はハウジングの体積によって制限され、暑い気候ではパネルの下に熱が蓄積し、一部の地域ではヘッド全体の盗難が現実的なリスクになります。一般的な範囲: 12.8 V または 25.6 V の 20 W ～ 100 W の照明器具は、最大約 60 Ah まで充電できます。

シリンダ一体型

PV 材料は、通常 270 ～ 360 度にわたってポール シャフト自体の周囲に巻き付けられます。空に面した平らなパネルがないため、風が通る面積は急激に減少し、向きはほとんど関係なくなり、雨が降っても表面は水平なガラスパネルよりもきれいに保たれます。表面積平方メートルあたりの出力はフラットリジッドモジュールよりも低いため、シリンダーシステムは、100 W の高速道路の照明器具よりも中程度の負荷（通路照明、交通量の少ない道路、中庭、境界照明）に適しています。

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スプリット（分離）

パネルは照明器具の上に取り付けられ、バッテリーはベースコンパートメントまたは地下保管庫に設置され、コントローラーはバッテリーとともに動作します。これは最も柔軟な構成です。バッテリーのサイズを自由に変更したり、照明ヘッドに触れることなくセルを交換したり、標準の 12 V、24 V、または 48 V コンポーネントを使用したりできます。また、設置時間も長くなり、不正行為を防止するバッテリーコンパートメントも必要になります。

プロジェクトの経験から得た実際的なルール: 必要な 1 日あたりのエネルギーが約 800 Wh を超える場合、またはサイトに 2 日以上の自律性が必要な場合は、分割してください。電子機器を個別にハウジングすることで、セル用のスペースが確保され、25.6 V または 51.2 V パックを使用できるようになり、同じ電力に対する電流が半分になり、ハーネスの抵抗損失が減少します。

電柱のサイズを決定する前にエネルギー バジェットのサイズを決定する

ダウンストリームのすべては、負荷時の 1 日あたりのワット時という 1 つの数値に依存します。これを誤解すると、いくら良質の鋼材や高価なバッテリーを使用してもプロジェクトを救うことはできません。

ステップ 1 — 毎日の負荷 (ワット時)

照明器具の電力を取得し、実際に最大出力で動作する時間を掛けます。最近のコントローラーは調光プロファイルを実行するため、フラット描画を想定するのではなく、プロファイルを演算に組み込んでください。

例: 田舎の道路にある 80 W LED。プロファイル: 5 時間で 100 パーセント、その後 6 時間で 40 パーセント。

• 全出力エネルギー: 80 W × 5 時間 = 400 Wh
• 調光エネルギー: 32 W × 6 時間 = 192 Wh
• 1 日あたりの負荷: 592 Wh、設計マージンとして 600 Wh に四捨五入

ステップ 2 — 最も悪い月の日照時間のピーク

ピーク日照時間 (PSH) は、1000 W/m² の放射照度での時間に相当します。年間平均値は、オフグリッド システムにとって危険なほど誤解を招きます。年間平均が 4.9 PSH のサイトでは、12 月に 2.6 PSH になる可能性があります。12 月はバッテリーが最も寒く、効率が最も低下する時期です。最悪の月を想定して設計するか、それをカバーするために自主日を追加する必要があることを受け入れます。

南向きで正しく傾斜したアレイの大まかな参考値:

• 米国南西部の砂漠：夏6.5～7.5PSH、冬4.5～5.5PSH
• 南ヨーロッパ: 夏 6.0 ～ 7.0、冬 3.0 ～ 3.8
• 中央および北欧: 夏 4.5 ～ 5.5、冬 1.3 ～ 2.2
• 西アフリカ沿岸部と東南アジア: 年間 4.5 ～ 5.5 年、モンスーンの降下あり
• 中東湾岸: 夏 7.0 ～ 8.0、冬 4.5 ～ 5.5

ステップ 3 — パネルのワット数

1 日あたりの負荷を (PSH × システムディレーティング係数) で割ります。適切に構築された屋外システムの現実的な総合ディレーティングは 0.65 ～ 0.78 で、パネルの温度損失、汚れ、配線、コントローラの変換、バッテリの往復効率がカバーされます。

冬季 2.8 PSH と係数 0.72 を使用すると、600 ÷ (2.8 × 0.72) = 600 ÷ 2.016 ≈ 298 W。これは、夏季のみの計算で生成される 200 W ではなく、パネルの 2 × 160 W または 1 × 320 W であることを示唆しています。

ステップ 4 — バッテリー容量

バッテリーのサイジングには、毎日の負荷、自立日数、使用可能な放電深度の 3 つの入力が必要です。

例: 1 日あたり 600 Wh、3 日間の自立、85 パーセントの使用可能な放電深度での LiFePO4。

• 貯蔵するエネルギー: 600 × 3 = 1800 Wh が使用可能
• 公称容量：1800 ÷ 0.85 ≒ 2118Wh
• 25.6 V の場合: 2118 ÷ 25.6 ≈ 83 Ah なので、100 Ah / 2.56 kWh パックを指定します。

ゲルまたは AGM を使用すると、使用可能な放電深度が 50% に近くなり、その点を超えるとサイクル寿命が崩壊するため、同じ部位に公称容量の約 2 倍が必要になります。同じ LED ワット数を備えた 2 つのシステムのコストが 40% 異なる可能性があり、そのうちの 1 つが 4 年目になっても故障するのはこのためです。

ステップ 5 — 温度補正

通常、2 つの修正はスキップされます。まず、PV パネルはセル温度が上昇すると出力を失います。一般的な単結晶モジュールは 25 °C を超えると 1 ℃あたり約 0.35 パーセント低下するため、60 °C のパネルの出力は銘板よりも約 12 パーセント低くなります。第二に、LiFePO4 セルは 0 °C 未満で充電しないでください。寒冷地では、バッテリーに低温カットオフまたは自己加熱パックが必要であり、加熱用の追加エネルギーを予算内に含める必要があります。

ポール構造：高さ、風荷重、鋼種、仕上げ

ソーラーパネルを追加すると、構造上の問題が完全に変わります。 30 度に傾斜した 1.0 平方メートルのパネルは小さな帆のように動作し、9 メートルのポール上では帆は最悪のレバー アームに位置します。構造設計では、パネルを付属品としてではなく、有効投影面積 (EPA) の一部として扱う必要があります。

風圧と有効投影面積

基本風圧は 0.613 × V² に従います。V は風速 (m/s)、結果はパスカルです。 33 m/s (約 120 km/h) では、圧力はおよそ 667 Pa です。 45 m/s (約 162 km/h) では、およそ 1241 Pa です。投影面積と形状係数 (傾斜したフラット パネルの場合、傾斜とエッジの効果に応じて 1.2 ～ 1.5) を掛けると、ポールが抵抗しなければならない力が求められます。

例: 40 m/s の風で形状係数 1.3 の 1.0 m² のパネルには、基礎から 8 m の高さで約 1275 N、つまり約 130 kg の横力がかかります。これは、照明器具とポール自体を追加する前の曲げモーメントが約 10 kN·m です。肉厚 2.5 mm の 6 m の装飾ポールは、肉厚 4 mm の 9 m の道路ポールと同じ製品ではなく、塗料をいくら塗ってもそれは変わりません。

材質と肉厚

道路照明や地域照明には鋼が主流です。標準ポールには Q235B、高所や強風地帯でより高い降伏強度が必要な場合には Q355B が使用されます。実証済みの設計における一般的な壁の厚さ: 6 m ポールの場合は 3.0 mm、8 ～ 9 m の場合は 3.5 ～ 4.0 mm、10 ～ 12 m の場合は 4.0 ～ 5.0 mm。アルミニウムは、コーティングなしでも腐食に強く、内部に配線を通す形状に押し出すことができるため、庭や装飾品に適しています。パネルがシャフトを包み込む一体型太陽光発電の設計に適しています。

仕上げシステム

鋼柱の場合、ISO 1461 に準拠した溶融亜鉛めっきを施し、厚さ 3 mm 以上の鋼に平均 70 μm 以上のコーティングを施すことが屋外使用のベースラインです。 ISO 9223 で C4 または C5-M に分類される沿岸または工業雰囲気では、亜鉛上に 60 ～ 80 µm の粉体塗装を追加し、切断端、溶接継ぎ目、および排水穴が適切に処理されることを指定します。 3 年目にベース プレートの溶接部でポールが錆びる場合は、ほとんどの場合、コーティングの厚さの欠陥ではなく、準備の欠陥が原因です。

ポールが設置に耐えられるかどうかを決定する詳細

• ベースプレートとガセット — プレートの厚さがボルトのパターンに一致し、ガセットが両側に溶接されており、溶接の先端にアンダーカットがありません。
• アンカーボルトケージ — テンプレート付きグレード 4.8 または 8.8 ボルト、溶融亜鉛メッキ、ナットとナットとワッシャーを水平にするのに十分なねじ山が付いています。
• ハンドホール — コネクタとヒューズに合わせたサイズで、ガスケット付きカバーとステンレス製ファスナーが付いています。設置業者が現場で電柱の壁に切り込みを入れる理由は、ハンドホールが小さすぎるためです。
• 排水 — ベースプレートの上に隠れた水抜き穴があるため、シャフト内に結露が発生しません。
• リフティングおよびヒンジ付きオプション — ヒンジ付きまたはクランク付きのポールはコストが高くなりますが、今後のメンテナンスの際にはクレーンを必要としません。根元に 2.5 kWh のバッテリーを備えた 6 m のソーラーポールでは、パックを初めて交換するときに、その決断が報われます。

ポール上のソーラーパネル: 剛性、柔軟性、円筒形

パネルの選択は、平方メートルあたりの収穫量、風の挙動、美観、清掃の間の妥協点によって決まります。

硬質単結晶

出力のリファレンスとしては、20 ～ 23 パーセントのモジュール効率、一般的な 25 年間の性能保証、および予測可能な温度挙動が挙げられます。ポールでは、モジュールは通常、上部ブラケットまたはサイド ブラケットに 10 ～ 30 度の角度で取り付けられます。赤道に面する必要があるため、設置時にポールの向きが重要になり、上面には埃、落ち葉、鳥の糞が溜まります。

フレキシブル積層パネル

フレキシブルモジュールは、ETFE または同様のフロントシートを備えた薄いポリマー基板上に積層された同じ単結晶セルを使用します。 120 ～ 140 W のユニットは通常 1.1 ～ 1.4 m² をカバーし、曲面や円柱に固定できる半径に曲げられます。ガラスモジュールよりも重量がはるかに軽いため、ポール上部のモーメントが軽減され、剛性フレームが不可能なシャフトに接着することができます。トレードオフとしては、ワットあたりのコストが高くなり、過酷な UV 環境での現実的な耐用年数が短くなり、設置時の取り扱いによる損傷に対する感度が高くなることが挙げられます。

フレキシブルパネルは、一体化された太陽光発電ポールの設計が興味深いところです。曲面またはラップされた表面により、向きの問題が解消され、風力帆が軽減され、設計者は平らなモジュールでは不適切に見える場所に発電容量を配置できるようになります。このアプローチがどのような効果をもたらすかを詳しく見るために、私たちのチームは次のように書いています。 フレキシブルソーラーポールライトの利点 実際のインスタレーションでは。

円筒パネルとラップパネル

シャフトの周りにセルを巻き付けると、ほぼすべての方向から部分的に生成されるため、回転できないポール (既存の基礎の交換など) に役立ちます。このペナルティは実際のものです。曲面は、十分に傾斜した平面モジュールよりも単位面積当たりの直接放射照度が少なく、有効面積はポールの周囲によって制限されます。直径 140 mm の円柱は、完全に巻き付けた状態で高さ 1 メートルあたり約 0.44 平方メートルになるため、3 メートルの巻き付けられた部分の表面積は約 1.3 平方メートルになりますが、そのすべてが所定の太陽角度で生産できるわけではありません。

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傾き、向き、シェーディングの許容値

固定傾斜は、年間を通じてのパフォーマンスを考慮したおおよそのサイトの緯度、または冬の収穫が最も重要な場合は緯度から 10 度を引いた値にする必要があります。影はサイレントキラーです。1 つのセル ストリングをカバーする 1 本のケーブルまたは分岐により、モジュールの出力が 40 パーセント以上減少する可能性があります。また、電柱では、影の発生源は照明器具のアーム自体であることがよくあります。レイアウトを承認する前に、アーム、ポール、および隣接する木に対する日当たりの経路を確認してください。

バッテリーとコントローラー: システムの寿命を決める 2 つの部分

太陽光照明の現場での故障の原因の多くはバッテリーとコントローラーであり、価格目標を達成するために削減されることが最も多い部品でもあります。

電池化学の実際

• LiFePO4 — 放電深度と温度に応じて 2000 ～ 6000 サイクル、80 ～ 90 パーセントの使用可能容量、フラット放電電圧、およびエンクロージャが換気されている場合の熱での良好な動作。充電ウィンドウは 0 ～ 45 °C、放電ウィンドウは約 -20 ～ 60 °C。セルバランシングと過電流保護を備えたBMSが必要です。
• ジェル/AGM — 安価で寒さにも耐えられますが、良好な条件下では放電深度 50% で 500 ～ 800 サイクルであり、よりハードにサイクルしたり、放電したままにした場合ははるかに少なくなります。重いので、ポールに設置されたボックスでは重要です。
• リチウムNMC — エネルギー密度は高くなりますが、熱的安全マージンは狭くなります。直射日光にさらされる屋外ポールの場合、LiFePO4 がより安全な技術的選択です。

コントローラクラス

MPPT コントローラーはパネル電圧をバッテリー電圧から切り離すため、寒冷地や低日射量条件では PWM よりも 10 ～ 30% 多くのエネルギーを抽出します。 320 W アレイを備えたシステムでは、その差は多くの場合、冬季マージン全体になります。 PWM は、パネルがすでに十分に大きいサイズの小さな庭や小道システムで使用できます。

クラスを超えて、セルの仕様に正確に一致するプログラム可能な充電プロファイル、プログラム可能な調光と低電圧切断を備えた負荷出力、温度補償またはリモート温度センサーの 3 つの機能を探してください。固定の鉛酸プロファイルが付属し、ユーザーがアクセスできる設定がないコントローラーは、設置者が決して認識しない方法でセルの寿命を縮めます。

エンクロージャのサイズ設定

バッテリーボックスは、機械的なものと同じくらい熱的な判断も必要となります。暑い気候で直射日光が当たる密閉されたスチール製ボックスでは、セルの温度が周囲温度より 15 ～ 20 °C 上昇する可能性があり、温度が 10 °C 上昇し続けるごとに、カレンダー寿命がおよそ半分になります。ボックスを日陰にするか、換気するか、排水溜めのある金庫室にバッテリーを埋めますが、これは基礎を注ぐ前ではなく、注ぐ前に決定してください。

基礎、設置、および現場の許容差

基礎工事ではプロジェクトのスケジュールが失われるだけでなく、構造上の前提が検証されたり、ひそかに違反されたりする場所でもあります。

奥行きと寸法

長さ 6 m の太陽光発電柱の場合、固い土壌に深さ 1.2 ～ 1.5 m、断面 500 × 500 mm の基礎を設置するのが一般的な開始点です。より大きなパネル、より高いポール、砂質の土壌、またはより高い風域により、この数値は押し上げられます。広く使用されている計画ルールは、柱の高さの約 10 パーセントに 0.6 m を加えた深さに相当し、地耐力と実際の転倒モーメントに対して検証されます。柔らかい粘土や膨張した粘土の場合、答えは通常、より深い底ではなく、より広い底です。

コンクリートと養生

C25/30以上を指定し、テンプレートでアンカーケージを設置し、コンクリートが固まる前にボルトの突出を確認してください。養生はオプションではありません。コンクリートは 7 日以内に設計強度のほとんどに達し、28 日でほぼ完全な強度に達します。 2 日目にポールを設置し、パネルを緊張させることは、ベースプレートの動きと最終的な溶接の亀裂の最も一般的な原因の 1 つです。スケジュールが厳しい場合は、高初期強度の混合物を使用して検証するか、ポールの建設を別の訪問として計画します。

重要な取り付け公差

• アンカーボルトの垂直度は1度以内。傾いたケージとは、傾いたポールと間違った方位を向いたパネルを意味します。
• グラウト注入前に、ベースプレートのレベルをプレート全体で 2 mm 以内にします。プレートの下のナットを水平にするとこれが可能になります。
• アンカー ナットをポール メーカーの仕様に従って、通常は段階的なパターンで締め、48 時間後に再確認します。
• フラット モジュールの場合、パネルの方位角は真南 (南半球では北) から 10 度以内です。
• 電池室の換気口に水が溜まっておらず、仕上げ面から少なくとも 200 mm 上にあること。
• DC ケーブルは電線管内で保護され、ヒューズまたはブレーカーはバッテリーのプラス端子から 300 mm 以内にあります。

サージと雷

電柱は高く、露出しており、電子機器に接続されています。ケルバウニック活動が活発な地域では、パネル側に DC サージ保護装置を追加し、ポールと基礎鉄筋に適切なアース接続を追加します。単一の誘導サージによってコントローラーにコストがかかります。直撃は頭全体にダメージを与え、落雷は保証されません。

光の品質、光学系、およびコンプライアンス

エネルギー予算が確保されたら、照明設計によって、設置がクライアントとコミュニティに受け入れられるかどうかが決まります。

有効性とルーメン目標

屋外設備の最新の LED 照明器具はシステム レベルで 130 ～ 160 lm/W を供給するため、60 W の照明器具は約 8,000 ～ 9,500 ルーメンを生成する必要があります。 120 lm/W を下回る場合は、古いチップまたはサイズが小さいヒートシンクの兆候として扱います。太陽光発電システムは電力が限られているため、効率が悪いと直接大きなパネルとバッテリーに変換され、安価な照明器具を補う最も高価な方法になります。

光学と均一性

タイプ II およびタイプ III の分布は、ほとんどの道路および経路アプリケーションをカバーします。制御指標は均一性です。つまり、車道上の平均照度と最小照度の比が 3:1 以上であり、ポールの間隔は通常、道路照明の場合は取り付け高さの 3 ～ 4 倍、歩行者エリアの場合はそれよりも近くなります。たとえ平均ルクスが目標を満たしていても、極の下に明るいホットスポットがあり、次の極までの途中に暗いパッチがある場合は、仕様を満たしていません。

色温度とグレア

住宅用道路では 3000 K が一般的に選択されます。 4000 K は幹線道路や商業地域に適しています。 5000 K を超えると、ドライバーにとって有益な視覚的メリットが得られず、不快なグレアが増加します。シールドされた光学系または平面ガラスの照明器具は上向きの光を減らします。これは暗い空の要件がある管轄区域では重要であり、パネルが照明器具の下にある場合にはパネルをきれいに保ちます。

侵入および影響の評価

照明器具には IP65 または IP66、露出した位置のバッテリー エンクロージャには IP67、破壊行為や植生除去装置が要因となる場合には IK08 または IK09 を指定してください。求める価値のある認証リファレンス: 照明器具用の IEC 60598、PV モジュール用の IEC 61215 および IEC 61730、リチウム電池用の IEC 62619、および輸送用の UN 38.3 テスト概要。

システムとアプリケーションのマッチング

同じキーワードは庭のボラードと 12 m の高速道路のマストをカバーしており、両方の仕様言語が同一であってはなりません。以下の表は、典型的なプロジェクトに基づいた開始点を示しています。各行には依然として独自のエネルギー バジェットが必要です。

入札書類に採用されることはほとんどない 2 つのアプリケーション ノート。まず、CCTV、WiFi アクセス ポイント、USB 充電、センサーなどのアメニティ負荷は、銘板電力ではなく、実際のデューティ サイクルで 1 日のワット時予算に追加する必要があります。 10 W のカメラを 24 時間稼働すると、1 日あたり 240 Wh を消費します。これは、上記の例の照明負荷の 40 パーセントに相当します。第二に、村や国境地域では、パネルではなくバッテリー収納部が盗難のターゲットになります。あ DDK-VILLAGE ヴィレッジおよび壁掛け用ソーラーポールライト 田園地帯の道路、小道、建物の外装に使用する完全太陽光発電の屋外照明で、グリッド電力が限られている場所でのポールや壁の設置をサポートします。 製品を見る→ パックをポールベース内にロックし、いたずら防止ネジセットを使用すると、より大きなパネルにアップグレードするよりも多くの問題を解決できます。

コスト要因、総所有コスト、および調達チェックリスト

太陽光発電柱は通常、系統接続された代替案と比較されますが、その比較は最も近い供給地点までの距離に応じて変化します。

お金が実際にどこに行くのか

• バッテリー — システムコストの 20 ～ 35%、最初に交換するコンポーネント。
• 太陽光発電パネルと取り付け — 15 ～ 25 パーセント。
• ポール、アーム、フィニッシュ — 15 ～ 30 パーセント、高さ、壁の厚さ、コーティング システムによって決まります。
• 照明器具とドライバー — 10 ～ 20 パーセント。
• コントローラー — 5 ～ 10 パーセント、残りの投資を最も安価に破壊できる場所。
• 基礎と設置 — 現場では 10 ～ 25 パーセント、岩場や夜間作業が必要な場所ではさらに高くなります。

送電網の代替案には独自のコスト構造があります。溝の掘削と復旧には通常、地表に応じて 1 メートルあたり 30 ～ 80 米ドルがかかり、さらにケーブル、保護装置、変圧器の容量、定期的な電気代がかかります。太陽エネルギーの電柱はそのすべてを回避します。そのため、グリッドの延長に対する 1 本の電柱の損益分岐点距離は、多くの場合、溝の 15 ～ 30 m と低く、舗装を切断できない場所ではさらに低くなります。

10年後の展望

通常のサイクルでは LiFePO4 を 8 ～ 10 年目に交換し、湿気の多い気候では 5 ～ 7 年目にコントローラーを交換し、年に 2 回パネルを清掃し、6 ～ 8 年目に 1 つの照明器具ドライバーを交換すると想定します。これらを購入価格に加えて、耐用年数 25 年の系統接続電柱と月々の光熱費と比較してください。この比較では、通常、トレンチ掘削が含まれる太陽光発電が有利であり、供給ポイントが 10 メートル以内にあり、電気料金が安い送電網が有利です。

見積依頼書に記入する内容

1. サイトの座標、最悪の月のピーク日照時間、および復帰期間を含む設計風速。
2. 調光プロファイルとアメニティ負荷を含む、1 日に必要なワット時。
3. 必要な自立日数と最小退院深度。
4. 照明器具のワット数、ルーメン出力、色温度、分配タイプ、IP および IK 評価。
5. ポールの高さ、アームの構成、材質、壁の厚さ、コーティングシステム、および色の参照。
6. パネル投影面積を含むアセンブリ全体の風荷重の計算。
7. バッテリーの化学的性質、公称電圧、容量、指定された放電深度でのサイクル寿命、および BMS 機能。
8. コントローラのタイプ、プログラマビリティ、および保護機能。
9. コンクリートのグレード、アンカーボルトの仕様、トルク値を記載した基礎図面。
10. コンポーネントごとに分割された保証と、単価を含むスペアパーツのリスト。
11. テスト文書: PV フラッシュ レポート、バッテリー UN 38.3 概要、IP テスト レポート、およびサンプル エネルギー バジェット シート。

エネルギー予算シートを要求することは、入札における唯一の最も効果的なフィルタです。生産できないサプライヤーが見積りを行っており、60 極の注文では見積り誤差が 2 つの真剣な入札者間の価格差よりも大きくなります。

フィールドパフォーマンス、メンテナンス、および 5 年間の現実性チェック

太陽光発電システムは突然故障するわけではありません。それらは予測可能な曲線に沿って劣化し、オペレーターは原因が見つかるずっと前に症状 (実行時間の短縮) を認識します。

一般的な障害モードとその様子

• バッテリー capacity loss — ライトは 10 時間ではなく 4 時間点灯し、晴れた日の後に部分的に回復します。慢性的な部分的な充電状態、高温、または不一致な充電プロファイルが原因で発生します。
• パネルの汚れや影 — 生産量は徐々に低下し、乾季に最悪になります。稼働後に植えられた木が原因となることがよくあります。
• コントローラー内部への水の浸入 — 雨天時の断続的な動作、端子の腐食、最終的にはデッドロード出力になります。
• 根元の腐食 — ベースプレート溶接部の膨れ。通常はコーティングの準備の問題です。最初は表面的なもの、10年目には構造的なもの。
• アンカーボルトの緩み — 突風でポールが目に見えて動いているが、検査中にのみ発見された。最初の 48 時間後に再度トルクを与え、12 か月後に再度トルクを与えます。
• パネルの下に巣を作る — 出力を減らし、湿気を保持します。メッシュまたはクローズドブラケットの設計で簡単に防止できます。

機能するメンテナンス スケジュール

1. 1 か月目: アンカー ボルトを締め直し、パネルの傾きと方位角を確認します。
2. 6 か月ごと: パネルを清掃し、バッテリーボックスに水が入っていないか検査し、ケーブルグランドを検査し、コントローラーの設定と記録された障害コードを確認します。
3. 毎年: 制御された放電でバッテリー容量を測定し、ベースのコーティングを検査し、元のルーメン値と照合して照明器具の出力をチェックします。
4. 5 年目: 湿気の多い気候でのコントローラーの交換を計画し、8 ～ 10 年目にバッテリー交換の予算を立てます。

コントローラーがデータをログに記録する場合 (ほとんどの最新の MPPT ユニットはそうしています)、サービス訪問のたびに充電と放電の履歴を要求します。収穫量が急激に減少するのではなく、ゆっくりと減少する場合は、汚れや色合いが変わっていることを示しています。変化のない収穫での貯蔵エネルギーの減少は、細胞を示しています。この 1 つの違いにより、多くの不必要なコンポーネントの交換が省かれます。

カスタムソーラーポールプロジェクト: 図面からの作業

ほとんどの太陽光発電プロジェクトはカタログ購入ではありません。自治体は、特定のアームの曲線と既存の家具にマッチする色を求めています。配電会社は、風定格を損なうことなくポールの高さを 6 m から 7.5 m に変更する必要があります。インテグレーターは、バッテリーコンパートメントをヘッドからベースに移動し、パネルサイズをモジュール 2 つ分増やすことを望んでいます。

この種の作業は、照明の問題である前に製造上の問題です。それには、顧客の図面を読み取り、実際の構造と照らし合わせてチェックし、サンプルを作成して、数百のポールの製造バッチにわたって形状を保持する能力が必要です。 DDK Tech Elefacility Yangzhou Co., Ltd. での当社自身の経歴はまさにそこにあります。鋼柱の製造、アルミニウム プロファイル照明、太陽光発電柱の統合、およびフレキシブル ソーラー製品は、顧客の図面から製造されるか、仕様に基づいて開発され、途中でサンプリングとエンジニアリングのフィードバックが行われます。さらに詳しく 当社の製造およびカスタマイズ能力 Build-to-Print サプライヤーを評価している場合に利用できます。

カスタム太陽光発電ポールを設置する人向けの 3 つの実用的な注意事項:

• 図面だけでなく荷重ケースも送ってください。 図面は幾何学を示しています。風速、パネル面積、必要な自律性によって、そのジオメトリが存続するかどうかが決まります。
• 基盤インターフェイスを早期にフリーズします。 ボルトの円、ボルトのサイズ、突出量は柱ベース プレートと土木工事の両方に影響を与えるため、コンクリートを注入した後に変更すると費用がかかります。
• 大量生産の前に物理的なサンプルを承認します。 色、溶接ドレッシング、ハンドホールの位置、およびパネル取り付けブラケットはすべて、PDF 上ではなく、現場で目と手で判断されます。

西アフリカの村の道路にある 11 本の暗い極は、太陽光の問題ではありませんでした。それは仕様上の問題でした。夏の日射量の数値が通年設計に使用され、1 日の自律性が 3 日として販売されました。その後に続くすべての技術的決定、つまりポールの壁の厚さ、パネルが硬いか包まれているか、バッテリーがヘッドに設置されているかベースに設置されているかなど、すべては 2 つの文書に遡る必要があります。それは、最悪の月のエネルギー予算とアセンブリ全体の風荷重の計算です。

この 2 つを正しく理解すれば、プロジェクトの残りの部分は通常の調達になります。つまり、コーティングの比較、認証の比較、保証条件の比較、およびテスト レポートの要求です。誤解すると、鋼材のグレードやバッテリーのブランドをアップグレードしても、過去 5 年間は点灯し続けることはできません。プロジェクトに太陽エネルギーの電柱を指定する場合は、負荷プロファイル、サイトの冬の日差し、クライアントが実際に必要とする自律性から始めます。その後、ハードウェアに演算を実行させます。