現代のインフラストラクチャの真実は、多くの人が遠隔地に住んでいるために大規模なアメニティ提供システムにアクセスできず、ニーズを満たすには独立したオフグリッド システムが必要であるということです。スコットランドの高原のはるか遠くにある人里離れた農家を考えてみましょう。この土地を全国的なネットワークに接続することは現実的ではありません。自給自足の最も一般的な形態は、家庭内での発電で見られ、人々が小規模の発電機を使用して電気を生成します。ただし、これは、地元の水源からの水を調達したり、堆肥化設備から天然ガスを生産したりするなど、他の設備にも拡張できます。現代の生活は、仕事、趣味、友人や家族とのコミュニケーションのためにインターネットへの接続にますます依存しています。このため、インターネット自体がアメニティとみなされるようになりました。歴史的に、インターネットはソリッド ステート ケーブル システムに依存しているため、オフグリッド システムにとって、適切な速度と帯域幅を確実に確保するのが困難な環境でした。
遠隔地向けの代替手段
しかし、最近になって、衛星を使用してインターネット信号を中継する新技術の商用化により、この状況が変わり始めています。このサービスは「Starlink」という名前で、米国の航空宇宙企業SpaceX社が提供している。電波の形でのインターネット信号は、地上のインターネット ユーザーから送信され、地球の軌道上の衛星で反射されて、インターネット サービス プロバイダー (ISP) によって受信されます。このサービスでは、敷地内に小型パラボラアンテナを設置するだけで、平均ダウンロード速度 100 ～ 200 Mbps、アップロード速度 30 Mbps、遅延 20 ms (地上システムと同等) が実現します。
これは、インターネット アクセシビリティの有望な代替ソースを提供し、現在 145,000 人のアクティブ ユーザーを誇り、「数十万人が試してみるのを待っている」という。残念ながら、現在のチップ不足により、サービスを大規模に提供するための機器を製造することができず、多くの潜在的なユーザーがサービスの開始を待っていることになります。現在、大都市などの人口密集地域の顧客ではなく、遠隔地に住む顧客に焦点が当てられています。これらの人々はサービスからより多くの恩恵を受けることができ、都市部の顧客は半額で同様のサービスにアクセスできるからです。
電力網 - マイクログリッド
したがって、遠隔地にいる人々を接続するテクノロジーが可能であることがわかりました。インターネットを一貫してカバーできるシステムをセットアップするにはどうすればよいでしょうか?いくつかの顧客レビューでは、starlink システムではサービス停止がほとんど発生しないため、インターネットへの常時アクセスを妨げる唯一の障害は天候と常時利用可能な電源であることが強調されています。最初の問題は、凍結や雪による衛星受信アンテナの障害を防ぐための独自のヒーターを備えた衛星受信アンテナの設計によって解決されます。
2 番目の問題は少し難しいです。ユーザーが離れているため、オフグリッド システムを検討しているため、スターリンク システムはグリッドからの常時電源に依存することができず、電力はローカル マイクログリッドを介してローカルで調達する必要があります。マイクログリッドは、通常は風力タービンや太陽光発電などの分散電源によって生成される電力供給を、家庭や小規模産業施設などの電力消費者に接続する小規模な電力ネットワークです。マイクログリッドは再生可能エネルギーによる発電のみに限定されているわけではありませんが、再生可能エネルギー源は、その清潔さ、ランニングコストの低さ、遠隔地への燃料輸送の困難さと費用の点で、一般に他のエネルギー源よりも好まれています。
ストレージの問題
Starlink システムが常に動作するには、信頼性の高い電力供給が必要です。残念ながら、風は常に吹いているわけではなく、太陽も常に輝いているわけではないため、再生可能電源が一定の電力を供給できる可能性は低いです。ここで電池の出番です！理想的な気象条件下で生成された電力を Starlink システムの電力として常に利用できるように、電力を貯蔵する方法が必要です。現在、リチウムイオン電池などの化学電池はエネルギー貯蔵の最も一般的な形式であり、オフグリッドシステムに簡単に統合して発電のピークを平準化することができます。
この種の遠隔マイクログリッド システムには、風力タービンや太陽光発電システムなどの多くのエネルギー源を含めることが一般的に良い考えです。これにより、潜在的なエネルギー生成が多様化され、生成される電力が大きな中断なく可能な限り一定になることが保証されます。システムに太陽光発電パネルのみが含まれており、太陽が照らなくても風が十分に吹いている場合、電気は生成されません。そして、風力タービンのみを備えたシステムの場合、風がなければ電気は生成されませんが、潜在的な太陽光発電の多くが無駄になる可能性があります。このような風力タービンの好例として、TESUP Atlas4.0 が挙げられます。これは、わずかなプロファイルで大量の電力を生成します。
エネルギー生成
エネルギー生成の多様化という概念は、たとえひどい気象条件であっても、水、暖房、通信などの不可欠な生命維持システムや設備を維持するために重要な電力を確実に生成できるようにする内燃機関発電機の必要性を正当化することもできます。インターネット）継続的に実行されます。将来的には、これらの発電機は水素燃料電池を利用して、副生成物として水を生成するだけで完全にクリーンになる可能性があります。当面は、水素を燃料とする発電機がさらに開発されるまで、このニーズはディーゼルまたはガソリンを燃料とする発電機によって満たされます。
ご覧のとおり、遠隔地に住む人々にとって、未来 (そして実際には現在) は明るいものです。衛星ベースのインターネットや国内規模の再生可能エネルギー発電機などの技術の進歩により、快適な生活の基本的な必需品を損なうことなく、遠隔地に住むことが完全に可能になりました。信頼性の高い高品質のインターネット接続は、パラボラアンテナ、多様な再生可能エネルギー生成システム (太陽光発電パネル、風力タービン)、および堅牢な蓄電システムなどの市販の機器を使用して完全に可能です。このようなマイクログリッドは確かに興味深いトピックであり、検討する価値があります。
