遠隔ドローン運用におけるモバイルEV充電器とディーゼル発電機の比較

リモートドローン運用でドローンが飛行できずに失敗することは稀です。より頻繁に発生するのは、数回の飛行サイクル後に運用上のボトルネックが現れることです。その際、バッテリーの充電が必要になり、通信機器はオンラインを維持する必要があり、ラップトップはデータを処理し、チームは信頼性の高いグリッド電源から離れた場所で作業しています。プロジェクトマネージャー、測量請負業者、建設会社、緊急対応チームにとって、したがって、単に1つのドローンバッテリーを充電する方法という問題ではありません。それは、ミッションサイト全体の信頼性の高い一時的な電力システムを構築する方法です。

ここで、ディーゼル発電機とDoor Energyの比較が役立ちます。ディーゼル発電機は燃料を燃焼させて現場で電力を生成します。バッテリーベースのモバイルエネルギーシステムは、事前に電力を蓄え、その蓄えられた電力を必要な場所に輸送します。どちらのアプローチもリモートワークをサポートできますが、そのロジスティクス、メンテナンスの負担、排出ガス、部分負荷時の動作、および日々の運用モデルは大きく異なります。

モバイルEV充電器製品ラインナップは、ロードサイドレスキュー、大型電気自動車、屋外産業用途向けのモバイル充電およびエネルギー貯蔵製品を開発・製造しています。ドローンプロジェクトでは、このシステムはコンシューマー向けドローン充電器として扱われるべきではありません。代わりに、ドローンメーカーの充電器の上流にあるモバイル電源プラットフォームとして機能すると同時に、照明、ウォーターポンプ、電動建設機器などの互換性のあるAC負荷もサポートできます。詳細については、モバイルEV充電器製品ラインナップとそのモバイルEV充電器ソリューションをご覧ください。

I. リモートドローン運用が電力問題を抱える理由

ドローンが着陸してもミッションは終わりません

リモートドローンワークは、建設進捗監視、インフラ点検、鉱山・採石場測量、災害評価、捜索救助支援、農業マッピング、ユーティリティ点検にますます使用されています。これらのミッションは、固定電気インフラが弱い、一時的である、または利用できない場所に正確に行われることがよくあります。

ドローンは1時間のうちの一部しか飛行しないかもしれませんが、サポートシステムは一日中稼働できます。バッテリーはさまざまな充電状態でフィールドから戻ってきます。オペレーターはラップトップと通信機器を必要とし、充電キャビネットは数回のサイクルを実行する可能性があり、サイトには照明や工具も必要になる場合があります。したがって、1つのバッテリーを中心にサイズ設定された電源は、大幅に過小評価される可能性があります。

顧客が実際に計算する必要があるもの

発電機またはバッテリーベースの電源ユニットを選択する前に、顧客は3つの異なる数値を決定する必要があります。1日のエネルギー需要（kWh）、ピーク時の同時電力（kW）、および充電または燃料補給なしでサイトが稼働する必要がある最大時間です。これらの数値は異なる質問に答えるため、混同しないでください。

簡単な1日のエネルギー例

複数の大型プロフェッショナルドローンバッテリーを使用する測量または点検チームを検討してください。正確なバッテリーサイズは航空機によって異なりますので、以下の数値は特定のドローンモデルの仕様ではなく、例示的なものです。目標は、顧客が単一の充電器ではなく、サイト全体をどのように考えるべきかを示すことです。

ドローン充電の40 kWhのみに基づいて電源を購入した顧客は、サイトの残りの部分を含めると、実際のミッションには約60〜70 kWhが必要になることに気づくかもしれません。これは、リモート運用で最も一般的な計画ミスの一つです。

II. ディーゼル発電機 vs モバイルEV充電器：2つの異なるエネルギーロジスティクスモデル

ディーゼルは現場への燃料輸送を意味します

ディーゼル発電機は、馴染みのあるチェーンに従います。ディーゼルは購入され、輸送され、保管され、燃料が補給され、現場で燃焼されます。次に、エンジンが燃料エネルギーを機械的動力に、そして最終的に電力に変換します。このモデルは成熟しており、特にプロジェクトが数日間または数週間連続して稼働する必要があり、燃料配送が容易に手配できる場合に実用的です。

しかし、発電機はシステムのほんの一部にすぎません。顧客はまた、燃料貯蔵、輸送、流出防止、燃料補給作業員、エンジンオイル、フィルター、サービス間隔、および予備燃料を計画する必要があります。したがって、リモートサイトでは、エネルギー配送のコストが燃料自体の小売価格よりも重要になる可能性があります。

モバイルエネルギー貯蔵は電力輸送を意味します

バッテリーベースのモバイル電源システムは、ロジックを逆転させます。エネルギーは、デポ、充電ステーション、または互換性のあるACソースでユニットに充電され、その後、リモートの作業現場に輸送されます。そこに到着すると、内燃エンジンを稼働させることなく、電力が負荷に供給されます。

Door Energyにとって、これがDoor Energyの重要な役割です。それは、電力が利用可能な場所とミッションが必要とする場所の間で蓄えられた電力を移動させることができます。これは、ユニットが仕事の後で充電場所に帰ることができる、日次またはシフトベースの運用に特に魅力的です。

なぜ断続的なドローン負荷が重要なのか

ドローン充電は完全に平坦な産業用負荷ではありません。典型的なパターンは次のようになります。複数のバッテリーが到着して一緒に充電され、ドローンが離陸し、充電需要が低下し、別のグループが戻ってきて負荷が再び上昇します。ピーク用にサイズ設定された発電機は、クルーが繰り返しシャットダウンしない限り、低負荷期間中も稼働する必要があります。

米国エネルギー省および軍のエネルギーに関する公的な研究によると、ディーゼル・エレクトリックの効率は動作点に強く依存し、低負荷運転は発電機の推奨範囲に近い運転よりも燃料効率が悪くなる可能性があります。対照的に、ストレージシステムは実際に負荷によって要求される電力に応答できます。これは、バッテリーベースの電源が断続的な充電サイクルによく適合する理由の1つです。

III. 顧客が比較すべき数値：エネルギー、燃料、CO2、コスト

1ガロンのディーゼルでどれだけの電力を生成できるか？

米国エネルギー情報局のエネルギー含有量データによると、1ガロンのディーゼル燃料には約40 kWhの化学エネルギーが含まれています。発電機は、そのエネルギーのすべてを電力に変換することはできません。発電機のサイズ、動作点、システム設計によっては、リモートのディーゼル・エレクトリックの効率は100%よりはるかに低くなる可能性があります。計画目的のためには、30〜45%の広範な電気効率範囲が桁数を例示するのに役立ちますが、実際のプロジェクト計算では、発電機メーカーの燃料消費曲線を使用する必要があります。

ドローン基地の例示的なディーゼル必要量

以下の表は、同じ30〜45%の効率範囲を使用して、1日のサイトの電力需要を概算のディーゼル消費量に変換したものです。特定の発電機の見積もりではありません。代わりに、顧客が特定の電力作業量に関連する燃料ロジスティクスの量を理解するのに役立ちます。

米国エネルギー情報局は、1ガロンあたり約10.19 kgのCO2を排出するディーゼル燃焼係数を公表しています。したがって、1日あたり約8ガロンのディーゼルを燃焼するリモートサイトは、燃焼のみから約81.5 kgのCO2、または30日間で約2.4メトリックトンを排出します。上流の燃料生産と輸送は、さらなる排出量を追加します。

バッテリーストレージにも損失があります

信頼できる比較では、バッテリーストレージが損失がないと仮定すべきではありません。国立再生可能エネルギー研究所のモデリングでは、特定のバッテリーストレージ分析で、往復効率の仮定を80%台半ばで一般的に使用しています。実際のパフォーマンスは、バッテリーの化学組成、インバーター、温度、充電状態、冷却、電力変換パスに依存します。

したがって、重要な違いは「ディーゼルには損失があり、バッテリーにはない」ということではありません。違いは、損失がどこで発生するか、それらに付随するメンテナンスとロジスティクス、そして各アーキテクチャがミッションの負荷プロファイルにどれだけ適合するかです。

なぜTCOが燃料価格よりも重要なのか

リモートプロジェクトの場合、総所有コスト（TCO）には、機器コスト、エネルギーコスト、輸送、メンテナンス、人件費、ダウンタイム、環境コンプライアンスが含まれるべきです。燃料を困難な道路で配送する必要がある場合や、発電機が頻繁なサービスを必要とする場合、低い小売燃料価格が自動的に低い運用コストを生み出すわけではありません。

IV. Door Energyが実際のリモート運用問題を解決する場所

ドローン充電器を販売するのではなく、サイト全体の電力問題を解決する

Door Energyの最も強力なビジネスケースは、大型のモバイルエネルギーシステムが1つのドローンバッテリーを充電できることではありません。より強力な価値は、1つのモバイル電源プラットフォームが一時的なサイトで複数の種類の作業をサポートできることです。多くの実際のプロジェクトでは、ドローンは運用の一部にすぎません。顧客のペインポイント

ほとんどのプロフェッショナルドローンアプリケーションにとって、最も安全なアーキテクチャは、ドローンメーカーの承認済み充電器とバッテリー管理ロジックをループ内に維持することです。モバイルストレージユニットは、互換性のあるACまたはDC電力を上流に供給し、ドローン充電器がバッテリー充電プロセスを制御します。

典型的なアーキテクチャは次のように記述できます。Door Energyモバイルエネルギーシステム → 承認済み電源出力 → ドローン充電キャビネットまたはメーカー充電器 → ドローンバッテリー。これにより、航空機バッテリーが高出力EV充電インターフェースに直接接続されることを示唆するのを避けます。

420 kWはEVの機能であり、ドローン充電の主張ではありません

Door Energy

モバイルEV充電器製品ラインナップ420 kWのEV DC出力を持つモバイル充電構成を提供しています。ただし、ドローン運用では、最大EV充電電力は、実用的なエネルギー容量、互換性のある出力、ピークAC/DC負荷能力、および同時に実行する必要がある充電ステーションの数よりも通常重要ではありません。したがって、420 kWは、プラットフォームのEVおよびフリート能力の一部として理解されるべきであり、推奨されるドローン充電レートとしてではありません。この区別は技術的な購入者にとって重要です。また、より大きな利点も明らかになります。1つの

モバイルEV充電器Door Energyミッション間のエネルギープラットフォームの再充電

Door Energyシステムは、比較的迅速な補充のために構成できます。プラットフォームに提供されたアプリケーション情報によると、DC充電はユニットを約1時間で0から100%まで回復させることができますが、ACパワーボックス充電は約2時間かかる場合があります。実際の時間は、特定の構成、入力電力、バッテリーの充電状態、温度、充電曲線によって異なります。

毎日デポに戻る請負業者にとっては、これは簡単な運用ループを作成します。デポで充電 → リモートサイトに展開 → ドローンとその他の負荷をサポート → 返却または充電 → 再展開。その毎日のサイクルは、理論上の最大実行時間よりも関連性が高いことがよくあります。

V. どの電力アーキテクチャがあなたのミッションに適しているか

モバイルEV充電器が通常より適している場合

チームは毎日またはシフトごとにデポまたは充電ポイントに戻ることができます。

• 電力負荷は、継続的に高いのではなく、断続的です。
• サイトは排気ガス、エンジンノイズ、燃料取り扱いに敏感です。
• プロジェクトでは、ドローンと照明、ウォーターポンプ、工具、その他の互換性のあるAC負荷を組み合わせて使用します。
• 電気サービス車両も充電が必要です。
• 燃料配送が困難、高価、または運用上不便です。
• 顧客はモジュラーメンテナンスと迅速な再展開を重視します。
• ディーゼルが依然として実用的である場合

サイトは、電気充電に現実的にアクセスできないまま、数日間連続して稼働する必要があります。

• 成熟した燃料供給チェーンがその場所にすでに存在します。
• 電力負荷は、長期間にわたって一貫して高くなります。
• 実行時間は、ノイズ、排出ガス、または機械的メンテナンスよりも重要です。
• プロジェクトの毎日のエネルギー需要が、モバイルバッテリーユニットが経済的に運搬できる量を大幅に超える。
• 技術的に信頼できる記事はこれを明確に述べるべきです。ディーゼルは時代遅れではなく、バッテリーストレージはすべてのリモートプロジェクトにとって自動的に最良の選択肢ではありません。より良い解決策は、ミッション期間、毎日のエネルギー需要、ロジスティクス、およびダウンタイムのコストに依存します。

ハイブリッドが最良の工学的回答となる理由

一部のプロジェクトは、ストレージと発電機の組み合わせから恩恵を受けます。ハイブリッドアーキテクチャでは、発電機はより効率的な負荷ポイントで短時間稼働してバッテリーシステムを再充電し、その後、ストレージユニットが断続的なドローンおよびサイトの負荷を供給している間にシャットダウンできます。これにより、エンジン稼働時間を削減し、運用柔軟性を向上させることができますが、サイトがバッテリーストレージに完全に依存する必要はありません。

プロジェクトマネージャーのための意思決定マトリックス

ミッション条件

サイト全体で1日あたり何kWh使用されますか？

• 最大同時電力需要（kW）は？
• 充電または燃料補給なしでサイトはどれくらいの期間オフグリッドで稼働する必要がありますか？
• シフトあたり何回のドローンバッテリー充電サイクルが発生しますか？
• 同じシステムがEV、照明、ポンプ、コンピューター、または電動機器にも電力を供給しますか？
• 最寄りの実用的な充電または燃料補給ポイントまでの距離は？
• ミッションダウンタイム1時間あたりの経済的コストは？
• 顧客がこれらの7つの質問に答えられる場合、機器選択の議論ははるかに正確になります。Door Energyは、充電器サプライヤーとしてだけでなく、定義された運用デューティサイクルに対応するモバイル電力容量のプロバイダーとして評価できます。

VI. FAQ：リモートドローン運用向けモバイルEV充電器

Q1: モバイルEV充電器はドローンバッテリーを直接充電できますか？

A1: 必ずしもそうではありません。ほとんどのプロフェッショナルアプリケーションでは、モバイル電源ユニットは、ドローンメーカーの承認済み充電器または充電キャビネットに互換性のある電源を供給する必要があります。ドローン充電器とバッテリー管理システムは、バッテリーの電圧、電流、温度、および安全制限を引き続き管理する必要があります。

Q2: Door Energyの420 kW出力は、ドローンが420 kWで充電できることを意味しますか？

A2: いいえ。最大420 kWの数値は、関連するDoor Energy構成でのEV DC充電能力を指します。ドローン充電電力は、航空機バッテリー、BMS、充電器、およびインターフェースによって決定されます。ドローンプロジェクトの場合、エネルギー容量と互換性のある出力は、通常、最大EV充電定格よりも重要です。

Q3: ドローン作業におけるディーゼル発電機に対する最大の利点は何ですか？

A3: 多くの日次またはシフトベースのミッションでは、主な利点はエネルギーロジスティクスです。顧客は電力が利用可能な場所でユニットを充電し、蓄えられたエネルギーをリモートサイトに輸送し、エンジンを連続して稼働させたり燃料を繰り返し配送したりすることなく、断続的な負荷に電力を供給できます。

Q4: バッテリーベースのモバイル電源は常にディーゼルよりも安いですか？

A4: いいえ。結果は、地域の電力価格、ディーゼル価格、移動距離、利用率、資金調達、メンテナンス、およびダウンタイムによって異なります。顧客は、機器の購入価格や燃料の小売価格だけでなく、総運用コストを比較する必要があります。

Q5: ディーゼル発電はどれくらいのCO2を生成できますか？

A5: 米国EIAのデータによると、ディーゼル燃焼は1ガロンあたり約10.19 kgのCO2を排出します。したがって、1日あたり約5ガロンを燃焼するサイトは、燃焼から約51 kgのCO2を生成します。実際の発電機の燃料使用量は、メーカーの負荷固有の燃料曲線から計算する必要があります。

Q6: バッテリーベースのシステムは排出ガスゼロですか？

A6: 放電中は使用場所での燃焼排出ガスはありません。ただし、ライフサイクルおよび上流の排出ガスは、システムを再充電するために使用される電力がどのように生成されるかに依存します。低炭素グリッドまたは再生可能エネルギー源からの充電は、全体的な炭素強度を削減できます。

Q7: Door Energyはドローン充電以外もサポートできますか？

A7: はい。Door Energyのモバイルエネルギー製品は、より広範なロードサイドレスキューおよび産業用途向けに設計されています。互換性のある構成は、EV充電および電動建設機器、ウォーターポンプ、照明などの産業用AC負荷をサポートできるため、1つのプラットフォームで複数の臨時エネルギーニーズに対応できます。

Q8: Door Energyユニットはどれくらいの速さで再充電できますか？

A8: システムに提供されたアプリケーション情報によると、DC充電はユニットを約1時間で0から100%まで回復させることができますが、ACパワーボックス充電は約2時間かかる場合があります。実際のパフォーマンスは、特定のモデル、入力電力、充電状態、温度、充電戦略によって異なります。

Q9: モバイルEV充電器は数日間のドローンミッションに適していますか？

A9: 日次のエネルギー需要と補充計画が現実的であれば、適しています。プロジェクトが数日間電気充電にアクセスできない場合、顧客は追加の蓄えられたエネルギー容量、2台目のユニット、再生可能エネルギー生成、またはディーゼルハイブリッドバックアップアーキテクチャが必要になる場合があります。

Q10: ソリューションを依頼する前に、Door Energyにどのような情報を提供すべきですか？

A10: 毎日のエネルギー需要、ピーク負荷、稼働時間、ドローン充電器の入力仕様、その他のサイト負荷、EV充電要件（もしあれば）、周囲条件、最寄りの充電ポイントまでの距離、および必要なオフグリッド期間を提供してください。これらの詳細により、より正確な構成に関する議論が可能になります。

VII. 結論：ラベルではなくミッションを中心に電力システムを選択する

リモートドローン運用において、最も重要な考え方の変化は、電気を後回しにすることをやめることです。プロフェッショナルなミッションでは、繰り返しバッテリー充電、通信、データ処理、照明、および追加の産業用負荷が必要になる場合があります。これらをすべて合計すると、電力システムはミッションインフラの一部になります。

ディーゼル発電機は、プロジェクトが長時間の連続電力を必要とし、信頼性の高い燃料供給がすでに利用可能な場合に実用的であり続けます。しかし、そのエンジンメンテナンス、燃料ロジスティクス、部分負荷時の動作、騒音、および燃焼排出ガスは、日次、断続的、またはモバイル運用では不利になる可能性があります。

モバイルEV充電器

は異なる運用モデルを提供します。充電インフラが存在する場所に電力を蓄え、それをリモートサイトに輸送し、ミッションが電力を必要とするときにのみ使用します。定期的にデポに戻るドローンチーム、使用場所での排出ガスを低く抑えたいチーム、変動する負荷を運用するチーム、またはEVおよび産業用電力サポートも必要とするチームにとって、このアーキテクチャは非常に実用的です。Door Energyは、顧客が単一目的のドローン充電器以上のものを必要とする場合に特に役立ちます。そのモバイル充電およびエネルギー貯蔵プラットフォームは、ロードサイドレスキュー、産業用AC負荷、および互換性のある構成での高出力EV充電をサポートできます。この多用途性は、請負業者、フリートオペレーター、および緊急チームが展開および保守する必要のある個別の電力資産の数を削減するのに役立ちます。

モバイルEV充電器製品ラインナップDoor Energy

をご覧ください。 モバイルEV充電器製品ラインナップを探索するか、Door Energyの記事「モバイルEVレスキュー充電」を読んで、モバイルエネルギーがフィールドサービス運用をどのように変えるかについての別の例をご覧ください。