2023年3月

ジョー・ギルロイ、グループサステナビリティディレクター

オール電化の現場実験

バルフォア・ビーティの稼働中の現場で全電気プラントを使用したのはこれが初めてであり、建設現場の設備の約 75% が依然としてディーゼル駆動であるため、排出ガスと微粒子の排出量を削減する新しい設備の試用が鍵となるでしょう。ネットゼロへの移行。 これまで私たちが必要としていた主な設備はテレハンドラー (フォークリフト) でした。 2.5トンの掘削機、2トンのダンプ機とワッカー、または500mmの圧縮プレート。 私たちは、この 6 週間のプロジェクト期間中、これらすべてを同時に完全電化することを決定しました。

充電と稼働時間

ほとんどのバッテリー駆動プラントはディーゼルプラントよりも小型で、再充電が必要になるまで約 4 ～ 6 時間の作業に十分な電力を供給します。 ここで私たちが観察した重要な点の 1 つは、サプライヤーがさまざまなマシンが充電できる容量に関する情報を提供していないということでした。 機械には充電ステーションが備わっておらず、当社のサプライヤーは工場向けに特定の充電器を製造したりレンタルしたりしません。 これはプラントに付属のケーブルであるため、標準の 110V サイト接続ポイントを利用しましたが、現実的には、このプラントをより大きなサイトで使用する場合は、自動車で利用できるものと同様の急速充電接続が必要になります。 これは、充電に非常に時間がかかることを意味し、ほとんど一晩で完了しました。 これらを大規模なサイトで使用する場合は、堅牢な充電インフラストラクチャを導入する必要があります。つまり、効果的かつ低炭素の充電インフラストラクチャを可能にするためにサイトを再設計する必要があることを意味します。 サイトをセットアップする場合、ローカル電力網内で利用可能な容量が不十分なため、主電源接続が障害となる場合があります。 この課題は、発電所が発展するにつれてさらに深刻になるため、ネットゼロの建設現場では、発電所の充電を可能にするために現場でのエネルギー生成を検討する必要があるかもしれません。 これにより、土地の占有量、時間と材料の両方の点で、はるかに大規模な仮設場所が設定されることになります。

サイトをセットアップするとき、私たちの経験則ではキャビンに 100 アンペア、その他すべてにさらに 100 アンペアを許可します。ただし、最もコストと炭素効率の高いサイト複合セットアップを確実に使用するために Power Profiler ツールを使用します。 。 エコキャビンの使用が増えるにつれてキャビンに必要な電力は減少していますが、大規模なプラントすべてを同じ電源から充電する場合、さらに 100 アンペア追加する必要があり、サプライヤーとの早めの話し合いが必要になります。 。

さらに、プラントのすべてが同時にコンセントに接続されると、たとえば昼休みに電力が急増するため、全体的な作業プログラムに充電スケジュールを組み込む必要があります。

テレハンドラー

テレハンドラーはフル稼働で 1 日あたり最大 4 時間の勤務となり、実際には半日の勤務にすぎません。 入手可能な最大の EV モデルがあったにもかかわらず、

最大 6 メートルの垂直揚力は、私たちがよく使用する大型のディーゼル モデルよりも小さいため、計画の負担が増大します。 より大きな敷地でより多くの植物がある場合、詳細な計画はより複雑になるでしょう。

掘削機

この小型掘削機はディーゼルバージョンほどの掘削能力はなく、激しい掘削能力は約 4 ～ 5 時間でした。 仕組みを理解した後は、作業中に 1 時間の充電を行うなど、それに応じてその日の予定を立てました。 これは私たちの通常のやり方ではなく、このような長時間を管理しなければならないことは学習曲線の一部でした。 これは、当社のサプライヤーが所有する最初の 2.5 トンの掘削機であり、当社が使用したのは初めてです。そのため、他のサプライヤーが同じキットを使用する際に、より多くの情報が得られるように、当社はサプライヤーにフィードバックしています。

ダンパー

ダンパーには問題はなく、普段の作業方法を何も変える必要はありませんでした。 私たちは丸々 8 時間の作業を行い、本当に感銘を受けました。

圧縮プレートまたはワッカー

このワッカーは標準的なディーゼルワッカーよりもはるかに静かで、振動もはるかに少かった。 弊社のオペレーターも、若干重いものの使いやすいと感じ、とても気に入っていました。 当社のサプライヤーはワッカーに 2 つのバッテリーを提供してくれたので、1 つが切れても、交換してもう 1 つを充電することができ、生産性を最大限に高めることができました。

料金

電気自動車や電気バンと同様、電気プラントはディーゼルよりもはるかに高価ですが、燃料コストとメンテナンス要件が削減されるため、長期的には費用対効果が高くなります。これは、現在の高い燃料コストを考慮すると特に重要です。 初期費用も、主流の使用に入るにつれて長期的には下がる可能性があります。 各充電料金は、代替ディーゼルを給油するよりも大幅に安価でした。二酸化炭素削減は言うまでもなく、過去 1 年間に見られた燃料費の大幅な増加を考慮すると、これは大きな利点でした。

ただし、機械がディーゼル プラントと同じ能力で稼働できない場合は、プログラムとコストに影響があり、大規模なサイトで大規模に実行するのは難しくなります。 より大きなプラントはまだ電動化されていません。

健康と安全と使いやすさ

ディーゼル発電所に対する電気発電所の主な利点の 1 つは、排出ガスがゼロであることです。 これは、建設部門にとって正しい方向への明確な一歩であるだけでなく、追加の換気や一酸化炭素の監視を行わずに閉鎖空間や小規模な現場で作業できることも意味します。 特にテレハンドラーとダンパーに関しては、大規模に使用する場合に懸念されるほど、空気の質と騒音の点で明らかな違いに気づきました。 音を立てて後退しながら、

標準的な作業中は非常に静かなので、作業手順と安全トレーニングを更新して従業員の安全を確保するか、人々がそこにいることを確実に認識できるように騒音を追加する必要があります。人々が作業前によく聞く音であることを念頭に置いてください。見て。

オペレーターは、この機械が非常に使いやすいと感じ、気に入って使用していました。 プラントが新しいため、習熟訓練は限られており、作業員は現場の安全なエリアで習熟する必要がありました。 結論としては、ディーゼルバージョンと電動バージョンの運転に大きな違いはないということでしたが、バルフォア・ビーティは、安全な運転を確保するために、安全とトレーニング手順を更新し、電動用のプラント仕様を変更し、チェックリストを修正したいと考えています。充電手順が整備されていること。

また、プラントを確実に使用できる状態にするために追加の手順を講じる必要があります。作業員は機械を安全にし、運転台をロックして出発することに慣れていますが、今後は忘れずに電源プラグを差し込む必要もあります。

電気は未来ですか？

メリットにもかかわらず、全電気プラントは、大規模な敷地や重量のあるプラントにとってはまだ現実的な選択肢ではありません。 電気自動車の航続距離がまだそこまで到達していないのと同様に、プラントがフル稼働で稼働できる期間は建設部門にとって問題です。 ビジネスの他の場所では、大量の杭打ち機を購入しています。 特に主電源グリッド接続がなければ、大きな部品の電化を機能させることは非常に困難であり、ネットワークに容量があることを確認する必要があります。 接続されていない場合の範囲は制限されます。 これらの大型電気機器の価格は標準プラントの 2 倍になる場合もあり、顧客はそれらのレンタル料金の増加を支払う準備ができていないことがよくあります。 私たちの見解は、重プラントについては、解決策を電気に依存するのではなく、水素へのエネルギー移行を加速することが業界の優先事項である必要があるということです。

当社は、JCB およびサンベルト レンタルズとの提携を通じて、燃焼エンジンを水素燃料で動作させるための作業を主導しています。これは、テレハンドラーや従来の掘削機サイズ（大型ではありますが、巨大なキットではない）などのプラント向けに、今後 18 か月以内に準備が整うと期待しています。 また、GeoPura および Siemens Energy と協力して、電気接続なしで発電する水素燃料電池の開発にも取り組んでいます。 この作品の可能性は非常に大きいです。 サイトの動員や施設に電力を供給するディーゼル発電機を水素に置き換えることで、二酸化炭素排出量が大幅に削減されます。サンプリングされたサイトの 46% がサイト内の一時宿泊施設の電力供給にディーゼル発電機を使用していることを考えると、二酸化炭素排出量は大幅に削減されます。 これは業界をリードする作業ですが、非常に費用がかかるため、ビジネス ケースの実行可能性が低くなります。 したがって、私たちの意図は、炭素 1 トンあたりのコストの設定に取り組むことであり、そのため、見出しのコストと価値だけを考慮するのではなく、炭素削減の観点からもコストを評価することで責任を果たしています。

当社は、建設現場に設置した仮設住宅の上に薄膜ソーラーパネルを設置するなど、他の補完的な技術にも取り組んでいます。 これを敷地内のすべてのモジュール式宿泊施設に展開し、水素発生装置と組み合わせれば、二酸化炭素排出量が削減されるだけでなく、年間 300 万ポンドから 500 万ポンドのコストも節約できるでしょう。 これがセクター全体で再現されると、ゲームチェンジャーとなる可能性があります。

これらが実行可能な解決策になるまでには、やるべきことがたくさんあります。 重要なのは、まだ十分な量のグリーン水素が生産されておらず、水素を全国に輸送するためのインフラストラクチャーの点で課題が残っていることです。 これは、これらがどのような規模であっても完全に実行可能なソリューションになるには、早くても 2025 年になることを意味します。

しかし、小規模および中規模の発電所の使用は、ケースバイケースで各計画を採用し、一般に大規模な発電所では電気の有用性が低いため、組み合わせて使用​​するアプローチを使用して、間違いなく追求し続けます。断続的ではなく、8 時間継続的に使用する必要があります。 当社はすでに、ドリル、ブレーカー、ワッカープレートなど、バッテリー駆動の中小規模プラントを事業全体に展開しています。 私たちの経験では、これらの部品のメンテナンスははるかに低コストです。 メーカーはまた、中小規模のプラント用のバッテリーを交換可能にするために協力しており、このプラントの一部を所有することがより現実的になります。

建設現場で使用されるプラントの脱炭素化は急速に進んでいる分野であり、人とプラントのインターフェースを取り除くことで安全性を向上させるデジタル、自動化、遠隔制御キットなどのオプションがあり、発電所や新興の水素と並んでますます注目を集めています。 当社では、3D レーザー スキャンを提供するボストン ダイナミクスの「スポット ザ ドッグ」や、鉄道および高速道路事業でのリモコン ワッカー プレートの使用など、ビジネス全体で多くのロボット技術革新を使用しています。 エネルギー使用量を削減するためのテレマティクスの使用と並んで、これは今後 3 ～ 5 年間で大きな進歩が期待される分野です。

重要な学習

私たちの行動

持続可能なプラントのためのさまざまな運用ルールを考慮して、標準運用手順を更新する必要があります。

プラントのチェックリストとガイダンス文書には代替燃料のセクションが追加され、新しい検査プロセスが開発されています。

新しい機器には新たな安全要件が必要になります。将来の安全な現場でも、現在と同じ安全アプローチが必要になるとは考えられません。

これらの安全要件は把握されています。 安全要件をカバーするために、プラントの内部仕様が修正されています。

ネットゼロへの道のりでは、新しいテクノロジー（EVプラントなど）を採用する必要がありますが、長期的には他の持続可能なソリューションが利用可能になるときに、非効率なソリューションを追い求めることを意味するべきではありません。

私たちは、燃料階層をガイドとして使用しながら、各サイトをケースバイケースで検討し、常に最も効率的なプラントを探します。

また、重プラントの将来は水素になる可能性が高いと考えているため、当社は水素に関する研究への投資を継続していきます。

EV からさらにその先への幅広い変化には、機械のさまざまな能力や効率に対応するためにサプライ チェーンと計画の前提を再構成する必要があります。

これは、学んだ内容が確実に理解され、進歩を促進するために、関係するすべての同僚に伝えられています。

ゼロカーボン建設現場日記

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