大規模停電にやられてしまいました
会社で泊まり込みしてたら北海道の西(胆振)のほうで震度７の地震が起きて、東(釧路)に住んでいる自分の地域まで停電。というか北海道がほぼ全部停電してしまいました。
実はソーラーで蓄電してる軽キャンピングカーが会社の駐車場にあったんだけど、鍵が見当たらない（家にあるというオチ）ので会社のワンセグテレビと懐中電灯を持って自宅に戻ることにしたんです。
信号機は全部消えてる。真っ暗な世界。星がキレイだった。
Qiitaどころか通信もちゃんと出来ない状況に
６日未明の地震後に起きた道内の停電が長引いており、通信設備のバッテリー切れが相次ぐ事態となっている。
ドコモは６日から７日午後にかけて北海道釧路市内で、カバーエリアが最大半径約７キロ・メートルと広域の災害時用の「大ゾーン基地局」を稼働させた。２０１１年の東日本大震災をきっかけに大ゾーン基地局の設置は全国で進んだが、利用するのは今回が初めてだった。
やっぱ通信が一時不安定になったのは基地局のバッテリー切れだったのか。
一部、Twitterでは、ONUからルータまで自動車のバッテリー => インバーターで100Vを作って光回線で通信していたらしい情報も。
2日目は軽キャンパーを自宅に運び、電気もテレビも使えるようになったのですが、今回の経験を踏まえ
軽キャンパーは自宅用、会社用は別に防災設備として蓄電設備を準備できないものか真剣に考えてみるテストです。
要件
- 既存通信設備を96時間稼働させられる事(4日)
- 照明を2基48時間稼働させられる事(12時間を4日間)
- MacBook Pro 13" x 2台 96時間稼働させられる事(内蔵バッテリー含む)
- 平時はバッテリーを商用電源から充電出来ている事
- 96時間以内で回復が難しい場合は、自然エネルギーでバッテリーの充電が出来る事
- 非常用電源に切り替わったことを何かしらの手段で社員全員に自動で伝達できる事
- 設備は持ち運べ、いくつかに分割して利用できる事
なぜ4日なのか。
平時であっても、通販で荷物が届くのに３日かかる地域なので、3日目で電気が止まってしまっては確認も連絡も出来なくなるかもしれないから・・・という根拠の無い設定です。
既存通信設備を96時間稼働させられる事
会社にはNTTさんから借りているRS-500MIという光ルータ(ホームゲートウェイ)があります。その装置をブリッジとして下にRTX1200がぶら下がり、さらにWLX202という無線LANのアクセスポイントがあります。
この3つで一つの通信設備として考え、バックアップにはAterm MR04LNというSIMが2つ入るモバイルWiFiルーターがあるので使います。KDDIさんとDoCoMoのMVNO SIMが手持ちです。
| 装置 | 入力 | 消費電力 |
|---|---|---|
| RS-500MI | DC12V 2A | 24W |
| RTX1200 | AC100V 0.31A | 31W |
| WLX202 | DC12V 0.6A | 7.2W |
| MR04LN | DC5V 1A | 5W(通信時7W) |
ざっくり60Wくらい使うんですね。
60W x 96時間 = 5,760Wh
もうこの時点で必要となるディープサイクルバッテリーの数に目がクラクラしてきます。
けれど、こんな電力を常時使うわけではないので後に実測してみるしかありません。
照明を2基48時間稼働させられる事
照明は、明るさと省電力を兼ね備えたCOB LEDの投光機(10W)くらいを2つ用意する想定でいきます。この手の商品にはバッテリーを内蔵していて防水、かつ太陽光発電にもとより対応しているものもあります。商品選びはいいとして、(10W x 2) x 48時間をそのまま給電稼働すると考えれば960Whです。
MacBook Pro 13" x 2台 96時間稼働させられる事
と言っても、人間が96時間起きて使うわけもありません。バッテリー駆動時間も考えると半分の48時間くらいは充電や給電で電力を使うものと想定できます。
アダプターの消費電力を60W程度と見積もって
(60W x 2) x 48時間 = 5,760Wh
こちらも、通信設備と同じ分だけ電気は使ってしまいそうですね。。。
さて必要バッテリー数を考えようか
必要電力量は12,480Whと推定できました。
この電力量を蓄電するには12Vバッテリーで考えると1,040Aもの容量が必要になりそうです。しかしバッテリーサイクルを考え放電するのは50%程度までで留めたい。
とすると、2,080A分のバッテリーが必要です。
105Ahのバッテリー(2万円程度)が19個ほど必要です。
アホか！19個も巨大バッテリーを会社に並べられるわけ無いやろ!
この計画は無謀だったのか.....
平時はバッテリーを商用電源から充電出来ている事
96時間以内で回復が難しい場合は、自然エネルギーでバッテリーの充電が出来る事
平時は商用電源、非常時はソーラーチャージでバッテリー充電と共にDC-ACインバータによるAC100V出力が可能な製品がありました。
電菱さんの正弦波インバーター TN-1500
これはすごいです。値段もすごいです。ハイ。
ソーラーパネルですが、通常はアタッシュケース型で持ち手がついてるタイプ
開くとこんな感じ
というのを以前自作してバイクでキャンプをしていたので、今回も可能なら手作りしたいです。
(写真は30Wx2=60Wのソーラーパネルです)
この方式で必要枚数を揃えないといけません。100Wの折りたたみとか手に持てるんだろうか・・・。
非常用電源に切り替わったことを何かしらの手段で社員全員に自動で伝達できる事
ここは、電流電圧モニターを噛ませて、AWS IoTにデータを流しCloudWatchでアラートを飛ばす仕組みで行きたいと思います。商用電力回復やソーラーの具合もモニタリングできるようになるとよいかな？
設備は持ち運べ、いくつかに分割して利用できる事
えーっと、一番の問題はここでしょう。
まず、消費電力を究極的に抑え、実測値を出してから、バッテリーの現実的な数を決めなければなりません。台車かなにかに載せられるようにしてコロコロ移動できないと困りますし邪魔です。
バッテリー数が決まれば必要なソーラーパネルの出力と枚数も割り出せます。そして掛かる必要も見積れます。
電気が必要な場所に電気を小分けで貸し出すことも出来るように、この設備は分割できるようにしたいです。バッテリーx2とインバーターを1組にして切り出しても本体側は機能を失わない。そしてまたドッキングできるようなのがいいです。困った時に他の人も助けられるかもしれない。
まずはワットメーターを買おう！
まだ余震の心配もあり、物流も再始動を始めたばかり。
コンビニも空っぽです。
Amazonでワットメーターを買うにしても3日後ならないと到着しません。
地震よ。少しだけ俺に時間をくれ。
つづく.....