エネルギー貯蔵システム（ESS）は、将来の建設現場において、エネルギー使用量を大幅に削減し、それによって炭素排出量を削減する可能性を秘めています。
建設業界による大気汚染
建設業界は、世界のエネルギー使用量の約40%を占めています。建設現場からの大気汚染のほとんどは、ディーゼル燃料の燃焼に関連しています。大型車両、クレーン、油圧ショベル、発電機、その他多くのタイプの機器は、ディーゼル燃料を消費し、排出ガスを大気中に排出します。ディーゼル燃料への業界の依存は、特に遠隔地の建設現場で系統電力がないことに起因しています。
建設現場は、1日を通して負荷が変化するため、エネルギー使用量を効率的に管理することが困難です。クレーンのように重機を始動すると、負荷サージが発生しますが、通常の操作では、はるかに低いレベルで安定した需要が維持されます。発電機は、この需要が周期的かつ短期的なものであっても、ピーク負荷に合わせてサイズを設定する必要があります。その結果、大型発電機は1日のうちほとんど十分に活用されておらず、不要な建設排出ガスが発生します。
ディーゼル燃料の燃焼に加えて、建設機械は騒音を発生させます。このような汚騒音は、騒音規制により夜間に建設活動が許可されないような夜間時間規制の可能性がある都市部では特に問題となります。
ディーゼル排気ガスには、直径2.5ミクロン未満の粒子状物質（PM2.5とも呼ばれる）が含まれます。空気中の粒子の14.5%を占めています。二酸化炭素（CO2）、一酸化炭素（CO）、硫黄、窒素化合物（NOx）、炭化水素も、ディーゼル排出ガスに含まれています。
建設業界はどのくらいのCO2を発生させていますか?
CO2排出ガスは、地球温暖化と気候変動の大きな原因になっています。規制当局は、CO2排出量を削減するために排出ガス基準を常に引き上げています。たとえば、ステージVの規制により、ヨーロッパの建設現場で使用されるディーゼル式発電機の排出ガス許容量が制限されています。オスロ、コペンハーゲン、ヘルシンキなど、ヨーロッパ北部の一部の都市では、世界初の排ガスゼロ建設現場の導入を試みています。
建設活動は、世界の大気汚染の23%を占めています。電動ツールの再充電は簡単な作業であっても、環境への影響が大きくなり、建設用CO2の5%がこの発生源から来ています。
建設現場での炭素排出の影響
大気汚染は、熱を閉じ込めて気候変動を加速します。平均気温が上昇すると、気候は本質的に変化します。この温暖化により、熱帯の嵐、山火事、激しい干ばつ、熱波などの極端な異常気象が発生します。
植物および動物の生命も、炭素排出の影響を受けます。気候が土地を変え、干ばつや作物や植物が生き残れなくなるようなその他の天候事象を引き起こした場合、収穫量に悪影響を及ぼす可能性があります。
炭素排出は人間にも有害であり、建設作業員や住民はスモッグや大気汚染にさらされています。また、植物の豊富さが低下すると、食物連鎖が阻害され、建設現場周辺の地域の生態が損なわれる可能性があります。
建設中の大気汚染を低減する方法
建設中の大気汚染の低減は、ディーゼル燃料からのエネルギーの必要性を低減することにかかっています。これを実現する方法の1つは、リチウムイオン電池技術を搭載したエネルギー貯蔵システム（ESS）を使用することです。
場合によっては、建設現場からディーゼル機械を排除することも可能ですが、それは、まれな状況です。小型ディーゼル式発電機とESSを使用したハイブリッドソリューションは、環境に必要な電力を供給します。これにより、燃料消費量が削減され、排出ガスも削減されます。
一般的なシナリオでは、エネルギー貯蔵ソリューションを使用してピーク負荷条件で追加の電力を供給します。現場で必要とされる発電機のサイズと燃料使用量を削減します。同時に、発電機は、オフピーク時にバッテリエネルギー蓄積を再充電して、ユニットが次の需要ピークに備えられるようにします。この設計原則により、発電機の容量を40%削減できるため、現場からの排出ガスを80%削減できます。
ソリューションにソーラーパネルを追加することで、さらに削減することができます。電気通信アンテナとツール充電ステーションは、太陽光エネルギーで直接供給できます。EVの再充電など、より高いエネルギー需要を満たすために、発電機で供給を補うことができます。スマートな負荷管理システムにより、ESSは再生可能な電源を最大限に活用し、ディーゼル発電機の使用を最小限に抑えることができます。
エネルギー貯蔵ソリューションと太陽光発電の利点は、都市部では非常に重要です。発電機のサイズを小さくすることで、現場からの騒音公害が減少します。このため、騒音が原因で夜間時間規制が発令された後も、建設活動が継続される可能性があります。夜にESSから電力を使用すると、日中のみディーゼル発電機が使用され、建設現場の生産性と全体的なガス排出性を向上させることができます。
かなりの数のエネルギー貯蔵システムの用途がありますが、アトラスコプコのリチウムイオンシリーズESSは建設業界に最適です。軽量でコンパクトなモデルでは、わずか10～20平方フィートの広さを実現しています。必要に応じて12時間電源を供給でき、再充電にかかる時間はわずか1.5時間です。アトラスコプコの革新的なシステムは、40,000の稼働時間を実現しています。これは、5,000のサイクルに相当するもので、1,600日の連続稼働を超えるものです。少ない総所有コストで、これらのユニットは、2年未満の投資回収が可能です。
エネルギー貯蔵システムの利点は、沢山あります。将来の建設現場は、過去の建設現場よりもはるかに少ないエネルギーで建設できます。建設会社がエネルギー貯蔵ソリューションに転換すると、ディーゼルの消費とそれに伴う大気汚染は大幅に減少するでしょう。リチウムイオン電池を使用することで、業界はピーク需要の要件を満たしながら、発生装置の能力を減らすことができます。また、この分野では騒音出力の低減と生産性の向上も利点となります。
