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売電モニタから発電モニタへ 電波で見える化 DenMoni

太陽光発電監視 無線化推進室

太陽光発電監視に無線がよい理由とは

太陽光発電所の安定した発電のためには、売電量・発電量の数値だけでは見逃してしまう異常を早期に発見し対処する必要があります。
導入時に監視システムを設置しなかった発電所は多く、後付けでの監視システムの簡易な導入が求められています。

施設に追加で監視システムを導入するためには、配線工事が不要となる「無線化」での構築は有効な手段となります。また、設置の簡易性など、導入まで迅速に対応できることが重要です。

監視システムについては発電所の運用時には構築していない場所が多く、運用開始後に検討するオーナーさんも多く、監視システムの構築において、有線と無線を比較すると工期・価格で大きく差が出てきます。
特に、運用開始後の発電所監視では、無線化に大きなメリットがあります。

例えば 500KWの太陽光発電所(敷地面積:1ヘクタール)の4か所に監視カメラを設置し外周監視をする場合
有線の場合
太陽光エネルギーをロスなく電力に回生するために
工事内容 価格
管路工事費
(320m)
1,440千円
(4500円/mで算出)
電柱設置工事 480千円
電設工事 400千円
監視カメラ他 980千円
Total:3,300千円

※金額はあくまでも目安です。仕様・設置条件により変動します。

無線の場合
無線の場合
工事内容 価格
電柱設置工事 480千円
無線工事 480千円
監視カメラ+無線機他 2,144千円
Total:3,104千円

※金額はあくまでも目安です。仕様・設置条件により変動します。

無線なので 建設中から資材の盗難監視や移設も楽にできます。

一方、目で見えないこともあり品質への不安があります。この品質対策は、誤り訂正技術やデータ再送技術が進歩しています。無線システムの選定にあたっては、誤り検出・訂正能力やデータ蓄積・再送期間などの技術レベルを精査する必要があります。

太陽光発電所のような広大な敷地内では運用開始後でも構築でき、簡単に設置のできるワイヤレス監視がおすすめです。

無線だからできること

無線の特長を活かしたメリットのひとつに、設置の簡易性があります。道路を挟んだ敷地を監視したい場合、無線システムであれば配線工事の必要なく、監視システムが構築できます。システムのレイアウト変更や、撤去などもフレキシブルに対応できるので手軽に導入が実現します。
野立ての発電所では光回線などのインフラ構築や電源配線のない場所が多く、配線には費用と時間がかかってしまうのが現状です。無線であれば、そんな場所でも監視システムが構築できるのです。

無線だからできること

左のように管路工事なしで配線した場合ですが、2年ほどでケーブルが劣化してしまい、異常が発生する場合があります。 きちんと管路工事をした場合でも、ケーブルに異常があった場合は発見するまでが大変な作業となってしまいます。

定期的な点検作業においても、無線が活躍します。
定期点検では、複数のストリング監視において接続ケーブルが不要になるだけでなく、データ集約できるので、短時間の保守点検に最適です。またどこでも自由に可搬できるので、緊急時の点検でも迅速に準備・対応でき、メンテナンスが簡易化します。

同時に多点の連続計測 緊急時でも即座に対応

同時に多点の連続計測

緊急時でも即座に対応

緊急時でも即座に対応

太陽光発電監視に最適な無線方式と周波数

無線化するにあたり、施設の規模・環境に合わせて通信方式やネットワーク構成を検討する必要があります。

代表的なネットワーク構成である「メッシュ型ネットワーク」は通信機能を持った機器がデータを送受信することによりネットワークを構成する方式です。無線規格の「ZigBee方式」などがこれに対応しています。いずれかの端末がネットワークとして接続されていればメッシュ上のすべての端末からの接続が可能なため、自由に配置でき通信経路に障害が発生すると別の経路を利用して通信することができるため、ネットワークが途絶えることがないのがメリットです。様々なシーンで多く普及されてきましたが、通信経路が複数あるため安定性が低く、データの欠落が多いというデメリットがあります。異常があっても、どの経路を通ったのか特定することが難しく、監視システムの運用としては信頼性が低下してしまいます。

対して、一般的に無線通信で形成されるネットワークは、基地局やアクセスポイントが中心となり端末は中心となる機器を介して通信を行う「スター型ネットワーク」が多く利用されています。安定した幹線があるので、局所の障害が全体に影響を及ぼしにくい方式となりデータ欠落も少なくなります。

①メッシュ型ネットワーク

①メッシュ型ネットワーク

②スター型ネットワーク

②スター型ネットワーク

電波の回り込み特性に優れる

更に周波数帯を比較すると、広い敷地内の遠隔監視では複数の接続箱からのデータを集約したり、少し離れた場所にある施設を一か所で監視したいケースが多いので、回り込み特性に優れた「920MHz」が適しています。防犯面ではカメラ監視の導入が増えています。映像伝送にはランニングコスト不要の「2.4GHz」が適しています。
高利得アンテナとの組み合わせにより、安定した長距離伝送が実現します。

Wi-Fi 3G回線 特定小電力無線
周波数帯 2.4GHz FOMA回線 920MHz
通信距離 100m サービスエリア内 1km
無線回り込み特性
電波干渉
ネットワーク構築の簡易性
ランニングコスト
映像伝送
消費電力
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