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次世代基地局エネルギーへ
──燃料電池や太陽光、風力をエネルギー源に、コスト削減と事業継続を支援

2011.08.09

基地局そのものの電力消費を抑えるには

基地局で商用電源の利用を減らす1つの抜本的な方法が再生可能エネルギー等の代替エネルギー源を求めることだとすれば、もう1つの方法は消費電力そのものを減らすことです。基地局の消費電力を大幅に減らせれば、商用電源の利用を減らすだけでなく、再生可能エネルギーだけで基地局を運用することも可能になります。

基地局の消費電力を抑えるソリューションには、無線機の設置方法や、基地局の空調等、いくつものファクターがあります。

まず無線機の設置方法から見ていきましょう。ここでは基地局の主要部分は電波を発するアンテナと、無線信号を増幅するRFモジュール、ベースバンド信号処理を行うシステムモジュールの3つに注目します。鉄塔局の場合、地上にシステムモジュールとRFモジュール設置し、塔頂部にあるアンテナまで30〜50mメートルに及ぶフィーダー(給電線)で繋いで接続するという方法が一般的です。この際、地上のRFモジュールから塔頂にあるアンテナにたどり着くまでの間にエネルギーは大きく損失されてしまうので、この損失を極力小さくする、すなわちアンテナとRFモジュール間の距離をできる限り近づけるだけで省エネ化が可能です。理論上は、アンテナとRFモジュールの距離を近づければ、アンプ(増幅器)出力が1サイズ小さいタイプでもよくなり、結果として消費電力を抑えられます。これは自明のことですが、実際には各種の制約があり全ての基地局でRFモジュールをアンテナ近くに構成するには至っていません。

制約の1つにはメンテナンスの問題があります。RFモジュールがアンテナの近くにあるということは、不具合が生じた時には高い鉄塔に人が登って対処する必要があるということです。地上に設置してあればいつでも作業員が急行できますが、鉄塔の上等の高所では安全面の点から夜間の保守作業が認められていないという制約があります。この課題に対しては、お客様と保守作業の安全性を十分協議した上で、RFモジュールをアンテナ近傍に設置することを推奨していきたいと考えています。また、高い位置に重量のある無線機も設置するとなると、鉄塔そのものの強度も考慮する必要があります。弊社では、鉄塔への搭載重量が増加しても十分な強度が確保できる、低コストで新しいデザインの鉄塔も用意しています。

また、空調の方式を変えることで消費電力を減らすソリューションもあります。基地局の電源をまかなうバッテリーケースには、通常、機器の冷却のためにエアコンが付属していますが、弊社では、エアコンではなく簡易冷蔵庫タイプでファンを使わないケースを用意しています。このケースを使うと、冷却のために使う電力がエアコンの10分の1に抑えられます。これらのソリューションを組み合わせることで、基地局が消費する電力そのものを低減させられるのです。

総合的な視点で考えられる強み

基地局のエネルギー問題に取り組むに当たっての弊社の強みは、グローバル企業ならではのスケールメリットです。例えば、日本には太陽光パネルを作っている優秀なメーカーがありますが、グローバルで見ると、中国等にも太陽光パネルを作っているメーカーは数多く存在しています。弊社はグローバル調達により安くていいものを大量に購入できるので、通信事業者は、スケールメリットにより低コストで機器を導入できるようになります。

もう1つの強みは、弊社が総合的に機器を提供できるベンダであり、通信事業者が求める要件を全体から見通して、機器や装置、鉄塔等まで含めて最適に組み合わせられる総合力を持っていることです。基地局の各装置に加え、太陽光パネルや風力タービン、グリーンエネルギーコントローラ等の各種附帯装置群、さらにはそれらの様々な装置群を搭載するための鉄塔まで、まとめて1つのソリューション(スマートサイト)として提供しています。特定の部品で優れていても、基地局全体のソリューションを提案できるベンダは少なく、トータルで局全体を見立ててコメントできることが大きな強みだと考えています。

さらに、グローバルで事業を展開していることで、すでに再生可能エネルギーを利用した自律型基地局を納入・運用している実績があることも評価ポイントとして挙げられます。例えば、中東やアジアの一部では、砂漠地帯で常に風があるような場所に基地局を設置する場合、風力発電を導入するケースが増えています。商用電源が確保できない場所に基地局を設置する必要があれば、太陽光パネルと風力タービン、発電機等の電力供給源を何重にも用意することもあります。これまでの実績から、すでに再生可能エネルギーの利用に対するノウハウが蓄積されているのです。

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