国内初の風力・太陽光・ディーゼル・蓄電デモンストレーションプロジェクト
国内初の風光ディーゼル蓄電島嶼実証プロジェクト、中騰数能/中騰微網が深圳で東海海事局の国内初の風光ディーゼル蓄電実証プロジェクトを完成
国内初の風光ディーゼル蓄電マイクログリッド実証プロジェクト：（これまで4年間、安全に無故障で稼働中！）
低炭素へ！長江口門鶏骨礁灯台が「デジタル＋低炭素」への転換を加速
鶏骨礁灯台は、上海港長江口深水航路と沿海南北大動脈が交わる要衝に位置しています。この要衝は長さ62メートル、幅42メートルの礁石の上に築かれ、灯台は完全に鉄筋コンクリートで打設されており、約七階建ての高さがあります。島全体に土は一粒もなく、自然に生育した植物も一株もなく、「鶏骨礁」はその形が鶏の骨に似ていることから名付けられました。現地調達ができず、補給がすべて海況に左右されるこの礁石の上で、東海航海保障センター上海航標処は「光・風・ディーゼル・蓄電」を四位一体としたエネルギーシステムへの改造により、「水上第一の国門」の咽喉を扼するこの灯台を、有人值守から無人值守へと移行させました。
- 30 kW高耐風太陽光発電システム（14級台風に耐える）
- 2×5 kW高耐風風力発電機（14級台風に耐える）
- 400 kWhリン酸鉄リチウム電池組、電池 BMS 付き
- 約 6000 隻次周辺水域の1日あたり船舶通航数
- 8 → 0 人值守人員24時間輪番 → 全員撤収
一、土のない灯台
鶏骨礁灯台は完全に礁石の上に建てられています。灯台は上海港長江口深水航路と沿海南北大動脈が交わる要衝に位置し、この要衝は長さ62メートル、幅42メートルの礁石の上に築かれ、灯台は完全に鉄筋コンクリートで打設されており、約七階建ての高さがあります。島全体に土は一粒もなく、自然に生育した植物も一株もなく、「鶏骨礁」もその形が鶏の骨に似ていることから名付けられました。
土がないということは、現地調達ができず、現地緑化もできないことを意味し、また島のすべての物資——設備、建材、野菜、淡水——がすべて船舶輸送に依存していることを意味します。この一点が、その後のすべての運用保守形態を決定づけました。一度島に上陸するコストとリスクは、通常の内陸サイトをはるかに上回ります。
二、咽喉の要地、水上第一の国門
鶏骨礁灯台は「水上第一の国門」を出入りする咽喉地帯を扼し、周辺の繁忙な水域において視覚航法援助、AIS、VTS、北斗 CORS、海洋気象収集、「十年禁漁」モニタリング、CCTV 映像捕捉など多くの総合的な航法援助施設を担っており、1日あたりの船舶通航数は約6000隻次に達し、海上交通における戦略的位置は極めて重要です。
施設が途絶えることができず、周辺航路が密集しているからこそ、灯台の給電信頼性への要求は極めて高くなります。それは「間に合わせ」では済まされず、一度の停電でも航行・航法援助・海事監督施設の正常な運用に直接影響を及ぼします。
三、改造前：天候任せの八人
鶏骨礁の周囲は暗礁が林立し、喫水の深い補給船は安全に接岸できず、小型交通艇に頼って風平らかで波静かな時に「天候を見て」機を選んで補給するしかありませんでした。島の淡水の大部分は天から得ており、低地に700トン容量の貯水池があり、雨水を集めて沈殿させ、值守人員が使用していました。交通艇は十日か半月に一度来るので、野菜は一度買えば一籠いっぱい、一度食べれば十日か半月分でした。
鶏骨礁の地形は特異であるため、夏季の台風や冬季の寒波に遭遇すると、強風が海浪を伴って礁石に激しく打ち寄せ、紋流を形成し、小山のような海浪を巻き起こします。海況が最も悪い時には、約40メートルの波頭が36メートルの七階建て屋根を覆い越します。八人がこのような環境で長期にわたり島に駐留することは、值守そのものが実質的な安全リスクを構成していました。
島の給電は4台の60KVAディーゼル発電機で供給され、さらに8名の值守人員が24時間輪番で值守し、油機の正常かつ安定した運転を保障する必要がありました。
ディーゼル発電が唯一の「主力選手」
4台の60KVAディーゼル発電機が全島の電力を供給し、8名の值守人員が24時間輪番で值守して油機の運転を保障。油機が止まらなければ人は撤収できず、人が撤収できなければ運用保守コストと安全リスクは下がりません。
グリーン電力が主力、ディーゼルは補欠、無人值守
「光・風・ディーゼル・蓄電」四位一体の供給システムが稼働し、ディーゼル発電は「主力選手」から「補欠選手」へと変わり、すべての值守人員が撤収し、ディーゼル発電は無人值守と自起動・自停止テストを実現しました。
四、改造：光・風・ディーゼル・蓄電の四位一体
国の低炭素・環境保護型発展モデルに沿い、長期駐島人員の過酷な環境を変え、人員の島への出入りに伴う安全リスクを減らし、鶏骨礁の運用保守コストを低減し、鶏骨礁の日常運用保守における環境効果、安全効果、経済効果の三つの勝利を実現するため。一年にわたる構想、準備、施工、調整を経て、2023年の新年を前に、東海航海保障センター上海航標処は鶏骨礁灯台の「デジタル＋低炭素」エネルギーシステム改造を完了し、鶏骨礁灯台は新年に旧貌を一新しました。
今回の改造は「デジタル化」と「低炭素化」を重点にエネルギーシステムのスマート化改造を行い、ディーゼル発電システムを「主力選手」から「補欠選手」へと変え、光・風・蓄電などの新エネルギーシステムの核心的役割を十分に発揮させ、すべての值守人員を撤収し、「光・風・ディーゼル・蓄電」四位一体のグリーンクリーンエネルギー供給システムを構築しました。
新システムはビッグデータを利用して既存の各種保障設備の消費電力と性能を科学的に分析・比較し、デジタルシステムを通じて自動省エネ設定を行い、省エネ・排出削減の目的を達成するとともに、鶏骨礁灯台の「航海保障＋サービス」の拡張に無限の可能性を提供します。
01太陽光システム
油機室屋上、油機室前プラットフォーム、灯台プラットフォームの三箇所に合計30KWの高耐風太陽光発電システムを増設し、室内に太陽光 MPPT 連系コントローラを設置。
三箇所配置 · 合計 30KW · 14級台風に耐える高耐風機種 · 室内 MPPT 連系コントローラ
02風力システム
高耐風5kW風力発電機を2組増設し、蓄電電池組に接続。
2 組 × 5kW · 14級台風に耐える高耐風機種 · 蓄電電池組に直結
03ディーゼルシステム
既存のディーゼル発電機を改造し、無人值守機能を実現、自起動・自停止、自動テスト機能を備える。
既存機組の改造 · 4台 60KVA · 無人值守 · 自起動・自停止と自動テスト
04蓄電システム
400kWh の蓄電リン酸鉄リチウム電池組を配置し、電池 BMS システムを設置して、スマート化された電気化学蓄電を実現。
400kWh リン酸鉄リチウム · BMS 付き · スマート化電気化学蓄電
五、バックエンドデジタル監視「成績表」
新システムはデジタルバックエンドを通じて各種保障設備の消費電力と性能に自動省エネ設定を行います。改造後：
デジタルシステムによる自動省エネ設定後 —— 各指標はいずれも大幅に低下
- −50%1日あたりの消費電力量が従来より減少
- −80%年間ディーゼル消費量が従来より減少
- 74%二酸化炭素の年間排出量が従来より削減
- −80%年間総運用保守費用が従来より減少
真にグリーンで循環可能となり、環境効果、経済効果、安全効果の三つの勝利を成功裏に実現しました。
六、同種工况における製品選定の参考
遠島灯台、航標、海上プラットフォームといったシーンの工况特性は高度に一致しています。無人在値、電力は大きくなく、信頼性要求は極めて高く、保守ウィンドウは極めて狭い。対応する設備要求も明確です——長期メンテナンスフリー、グリッド形成による独立運転が可能、油機と混合運転が可能、環境適応能力が高い。SP30H シリーズはまさにこうした工况に向けた一体型機種です。
本シリーズの核心的特長は風道隔離、150%過負荷、シームレス切替（内蔵 STS）、油機ハイブリッド、複数台並列、三相独立連系であり、保護等級 IP20（核心制御部分 IP5X）、寸法 440×560×183mm、重量 35kg、待機消費電力15W未満、適用シーンには工商業蓄電＋非常用バックアップ電源、光蓄ディーゼル小型マイクログリッド、移動蓄電と光蓄充電ステーションが含まれます。同一製品ページ内には他に SP25HBG2（25kVA）と SP15HBG2（15kVA）の二段階があり、実際の負荷に応じて選定できます。
説明：本文に記載の鶏骨礁灯台の実際の設備構成は施主側の公表を基準とし、上記機種は同種の遠島・無人值守工况における選定参考に過ぎません。
七、一基の灯台から一つのモデルへ
東海航海保障センター上海航標処はグリーン低炭素転換発展の要求を中心に、積極的にイノベーションの原動力を発揮し、グリーン低炭素と航海保障のイノベーション能力を強化し、鶏骨礁灯台の「デジタル＋低炭素」のアップグレード改造をプラットフォームと契機として、先進的な技術革新を通じて、海区において「風・光・蓄電・ディーゼル」が補完し合うスマート配電システムを初めて創出し、海区における大消費電力の遠島灯台が有人值守から無人值守へと転換する先例を開き、革新的な手段を通じて良性循環のグリーンエネルギーシステムを開発しました。
- 海区初風・光・蓄電・ディーゼルが補完し合うスマート配電システム
- 先例大消費電力の遠島灯台が有人值守から無人值守へ転換
- 三つの勝利環境効果 · 経済効果 · 安全効果
- 駐島不要人員の島への出入りに伴う安全リスクを低減
このモデルの価値は一基の灯台の会計にとどまりません。航標、灯台、海上プラットフォーム、海島など、「給電はディーゼル頼み、保守は人頼み、補給は天候頼み」の旧式施設にとって、それはすでに走り切った道筋を提供します。光・風・蓄電でエネルギー消費を下げ、デジタル化で運用を管理し、油機ハイブリッドで信頼性を担保し、最後に人を撤収させる。
よくある質問
鶏骨礁灯台は改造前、何で給電していましたか？
改造前は4台の60KVAディーゼル発電機が全島の電力を供給し、さらに8名の值守人員が24時間輪番で值守し、油機の正常かつ安定した運転を保障する必要がありました。
改造完了後、まだ駐島值守人員は必要ですか？
不要です。今回の改造ですべての值守人員を撤収し、ディーゼル発電機組も同時に無人值守改造を完了し、自起動・自停止と自動テスト機能を備えています。
今回の改造の省エネ効果は具体的にどのくらいですか？
デジタルシステムによる自動省エネ設定後：1日あたりの消費電力量は従来より50%減少、年間ディーゼル消費量は従来より80%減少、二酸化炭素は年間で従来より74%削減、年間総運用保守費用は従来より80%減少しました。
「デジタル＋低炭素」とは具体的に何を指しますか？
「低炭素」とは光・風・蓄電でディーゼルを主力エネルギーとして代替し、油機を補欠に降格することを指します。「デジタル」とは新システムがビッグデータを利用して既存の各種保障設備の消費電力と性能を比較し、デジタルシステムを通じて自動省エネ設定を行い、オンライン監視と自動運用を実現することを指します。
天候が悪く補給もできず、発電もできない場合はどうしますか？
蓄電システムが400kWhのリン酸鉄リチウム電池をバッファとして提供し、ディーゼル発電は補欠として自起動・自停止が可能です。通常工况では光・風・蓄電で自給自足し、ディーゼル機組は蓄電不足または負荷が新エネ出力を超えた時にのみ自動投入され、もはや小型交通艇の「天候を見て」機を選ぶ補給に依存しません。
このモデルは他の海島や海上施設にも複製できますか？
できます。本プロジェクトは海区において「風・光・蓄電・ディーゼル」が補完し合うスマート配電システムを初めて創出し、大消費電力の遠島灯台が有人值守から無人值守へ転換する先例を開きました。航標、灯台、海上プラットフォーム、海島など「給電はディーゼル頼み、保守は人頼み、補給は天候頼み」の同種施設には、同じ技術的アプローチが適用できます。
同様の遠島、海上プラットフォーム、無人值守のシーンがありますか？
工况条件をお知らせください——負荷電力、利用可能な太陽光・風力資源、現場保守の頻度——「光・風・蓄電・ディーゼル補完」の方式で構成案と選定提案をご提示します。
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