ヨーロッパにおける建設現場電化のためのエネルギー貯蔵システム:包括的な分析

抽象

この論文では,欧州の建設現場における重型建設機器 (クラン,ホイスト,ミキサーなど) の電源供給にバッテリーエネルギー貯蔵システム (BESS) の適用を検討しています.伝統的なディーゼル発電機との比較分析この研究では,建設および港湾アプリケーションにおける新興傾向をさらに調査し,ドイツの2025年市場データと事例研究によって支持されるフランスと北欧諸国

1導入: 脱炭素の必須事項

欧州の建設業は,以下を構成しています.

• 最終エネルギー消費量の36%
• CO2排出量の39%
• 抽出された材料の50% (EU委員会2025年データ)

2030年までに温室効果ガスの削減を 55% 削減することを義務付ける"Fit for 55"パッケージにより 臨時的な電源の電化が極めて重要ですバッテリーシステムは,現在,ディーゼル発電機に対して:

• 2015年以来,リチウムイオン電池のコスト削減は89%
• エネルギー密度の3倍向上
• 電気自動車産業の成長に伴う成熟したサプライチェーン

2技術的な比較:BESSとディーゼル発電機

2.1 性能特性

表:主要業績指標 (2025年基準データ)

2.2 運用上の利点

• 負荷の追跡: BESS は,リフトからの変数的な需要に正確にマッチします (ピーク: 300%の定位電源)
• 冷たい天候での操作: 最新のLFP電池は, -20°Cで85%の容量を保持 (熱管理)
• モジュラリティ: 50kWhのモバイルユニットから2MWhのコンテナ化ソリューションまで拡張可能

3経済的・環境上の利益

3.1 所有総コスト (5年分析)

ケース: ベルリンの中規模の建設現場の200kWの電源

3.2 排出量削減

• CO2:60%減 (年間98t対245t)
• NOx:100%除去
• 微粒子:ゼロ排出量

4実施事例研究

4.1 ハンブルク・ハーフェンシティプロジェクト (2024年)

• 設備: 3 × 150kWのタワークラン + コンクリートミキサー
• 解決策: 1.2MWh BESS + 300kW 屋根の太陽光発電
• 結果:
  • 年間28000リットルのディーゼル消費量削減
  • 夜間運転許可が2時間延長
  • プロジェクトがDGNBプラチナ認定

4.2 ロテルダムの港 電気化

• 課題: 電力 8 × 400kW 船から岸へのクレーン
• イノベーション: 水素・BESSハイブリッドシステム
  • 4MWのバッテリー (2時間貯蔵)
  • 1.5MWのPEM燃料電池
• パフォーマンス: 92% クリーンエネルギー利用

5将来の傾向 (2025~2030年)

5.1 テクノロジーのロードマップ

• 固体電池トヨタプロトタイプは500Wh/kgの密度を示しています
• 二次使用電池: 40% のコスト削減の可能性
• 車両とネットワーク (V2G): 移動型貯蔵庫としての建設用EV

5.2 市場予測

• 建設のための欧州BESS市場は28.7%のCAGRで成長する
• 2028年までに新しいクレーンの65%が電動化される (オフハイウェイ研究)
• 2027年までに15以上のヨーロッパの都市でディーゼル禁止

6政策の景観

主な規制要因:

1. 建設製品に関するEU規則 (CPR 2023): 炭素報告を義務付け