『新世代の太陽電池を搭載したKDDIの「ペロブスカイト基地局」』～【web3&AI-テックビジネスのアイディアのタネ】2024.3.9
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■新世代の太陽電池を搭載したKDDIの「ペロブスカイト基地局」を見てきた
要約
KDDIらによるペロブスカイト太陽電池搭載の携帯電話基地局の実証実験が群馬県で開始。従来の太陽光パネルとは異なり、電柱に設置できる円筒形の太陽電池を使用することで、敷地面積を最小限に抑える。
実証では、3種類の太陽電池を検証し、耐久性や発電量を評価。ペロブスカイト太陽電池は低コストで高効率化が見込まれ、日本のヨウ素供給量を考慮すると利点がある。また、災害時に発電機や燃料運搬を軽減し、非常用バッテリーを温存する可能性も示された。
軽量で曲げられる第3世代太陽光発電であるペロブスカイト太陽電池を、携帯電話の基地局の電力供給に使う実証実験をKDDIが開始しました。
KDDI全体のCO2排出量の約半分が基地局起因であることもあり、基地局の電力を太陽光発電で現場生産できるようにすることでカーボンニュートラルを進めていくことや、能登半島地震のように被災した際でもできるだけ基地局が稼働できるようにする災害対策などが目的としていますが、副産物として得られる情報にも非常に価値があります。
携帯基地局でペロブスカイト太陽電池の耐久試験
ペロブスカイト太陽電池は発明されて日が浅いことから、長期耐久性が課題でした。
積水化学工業は開発中の次世代太陽電池「ペロブスカイト太陽電池」について、2025年までに20年相当の耐久性を実現する方針を固めた。一般的に耐久性は5―10年程度とされ、長寿命化が実用化の障壁だった。20年の耐久性は一般的なシリコン系太陽電池にも匹敵し、社会実装に向けて大きく前進する。
今のペロブスカイト太陽電池は5年～10年しか持たないと言われていますが、改善も進んでいます。
外部電源もあり、異常検知の仕組みと駆け付けメンテナンスの体制が整っている携帯基地局という場所で、年単位でさまざまな気候条件の中でテストを行うことで、耐久性試験のリアルなデータが採れます。
高耐久化した製品も次々に作られた際も、保守体制がしっかりした携帯基地局でデータを取れれば、想定通りの性能を発揮できるかを確認したうえで市場に投入でき、ペロブスカイト太陽電池の実用化と普及に寄与するはずです。
5G基地局の普及に寄与
中国電信による「広州市・深セン市５G基地局消耗エネルギーの実証実験データ」によると、５G基地局当たり３.７KW〜３.８KWを消耗している。対して、４Ｇでは約９３０Wしか消費しないため、５Ｇ基地局は４Gの３〜４倍の電力を要する結果がわかった。
より高速で低レイテンシー、多端末が同時接続可能という5Gが、肌感覚ですがあまり広がっていない気がします。首都圏でも郊外に離れると4Gだなという印象です。
3Gと4Gの違いほどキャリア側に切り替え動機が薄いこともあると思いますが、5G基地局の電力消費量が4Gの3～4倍に及ぶことも普及の妨げになっていると思われます。
NTTドコモは年間約30億kWhの電力を消費しており、その約7割が基地局関連です。
仮にすべての基地局を5G化して消費電力が4倍になると、年間30億kWhが120億kWhに跳ね上がります。燃油価格上昇や円安で電気代が高くなって苦しいのは家庭だけでなく事業者も同じ。5Gを普及させて通信を次世代に進めたいとしても、今のままだと経営を大きく圧迫しかねません。
基地局の太陽電池による電力自活化はこれまでも行われてきましたが、ペロブスカイト太陽電池だと基地局の面積が狭くても発電パネルを設置できるため、より多くの基地局に太陽電池を導入できる可能性があります。
電気代に阻まれて5G化が進まない現状があるとすれば、ペロブスカイト太陽電池によって改善されることが期待できます。
5Gの低レイテンシーな特長を生かして地球の裏側とバンドセッションするデモンストレーションなど展示会などでたくさん見ましたが、新技術はやはり普及してナンボです。
今回の携帯基地局での導入実験が寄与することで、ペロブスカイト太陽電池そのものの普及と5G基地局の普及が加速することに期待です。
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