通信基地局における「バックアップ電源」4種類徹底比較！

通信基地局における「バックアップ電源」4種類徹底比較！

スマートフォンが社会の重要なインフラとなった現代において、通信基地局の電源を維持することは、企業の経済活動のみならず、災害時の命綱を守るためにも極めて重要です。ひとたび落雷や地震、台風などによる広域停電が発生した際、基地局がダウンしてしまえば、安否確認や緊急通報すら利用できなくなってしまいます。

通信の「途絶（ダウン）」を防ぐために不可欠なのがバックアップ電源システムです。しかし、バックアップ電源と一言で言っても、バッテリーを主軸とするものから、燃料を使う発電機、再生可能エネルギーを活用するものまで、その種類は多岐にわたります。

本コラムでは、通信基地局に導入される代表的な4つのバックアップ電源パターンについて、「立ち上げスピード」「運用時間」「概算費用」「設置スペース」という4つの切り口から、それぞれのメリット・デメリットをわかりやすく解説します。

パターン①：蓄電池（UPS含む）
〜瞬時の停電も許さない、クリーンかつ高速な基本システム〜

■ 概要とメカニズム

商業電源（電力会社からの電気）が途絶えた瞬間、内蔵されたバッテリー（リチウムイオン電池や鉛蓄電池）からインバータを介して、基地局の通信設備へ即座に電力を供給します。

■ メリット

• 圧倒的な立ち上げスピード： 停電を検知してから給電を開始するまでのタイムラグが「ゼロ（またはミリ秒単位）」です。通信機器の再起動による一時的な通信遮断すら防ぐことができます。

• メンテナンスの容易性と環境性： 燃料を補給する必要がなく、排気ガスや騒音も一切発生しません。ビルやマンションの屋上、住宅街の中の基地局でも周囲に迷惑をかけずに設置できます。

• 省スペース： 近年のリチウムイオン電池の進化により、エネルギー密度が向上し、非常にコンパクトな筐体で設置が可能になっています。

■ デメリット

• 運用時間が限定的： 蓄電池の容量分しか電気を供給できないため、一般的には数時間（3時間〜24時間程度）のバックアップが限界です。数日間に及ぶ長期の広域停電には単独では耐えられません。

■ 4大要素の評価

パターン②：蓄電池と太陽光発電の連携
〜太陽の光で自立駆動、エコと持続性を両立した次世代型〜

■ 概要とメカニズム

普段は太陽光で発電した電気を基地局の運用や蓄電池の充電に回します。停電が発生した際は、蓄電池から瞬時に給電しつつ、日中は太陽光パネルが発電した電力を直接基地局に供給しながら、余剰分を蓄電池に再充電します。

■ メリット

• 昼間の運用時間を大幅に延長： 天候に左右されるものの、日中に十分な日射量があれば、蓄電池の消費を抑えながら長時間の運用が可能になります。条件が良ければ数日以上の自立運転も夢ではありません。

• ランニングコストの削減と環境貢献： 平時でも電気代を削減できるため、カーボンニュートラル（脱炭素）を目指す企業としての価値を高められます。

■ デメリット

• 天候への依存度が高い： 梅雨時期や台風による大雨、大雪の際には発電量が激減するため、バックアップとしての確実性が天候に左右されます。

• 広大な設置スペースが必要： 通信基地局の消費電力を賄うだけの太陽光パネルを設置するには、広い敷地や遮るもののない屋根・屋上スペースが必要です。

■ 4大要素の評価

パターン③：非常用発電機単独
〜燃料がある限り動き続ける、長期停電時の絶対的守護神〜

■ 概要とメカニズム

ディーゼルエンジンやガスタービンを搭載した発電機を、基地局のバックアップとして単独で設置するパターンです。停電を検知すると、自動起動装置（ATS）が作動して発電機のエンジンが始動します。エンジンが安定した回転数に達した後、基地局へ電力を供給します。

■ メリット

• 圧倒的な長期運用能力： 燃料（軽油やA重油）がある限り、24時間でも48時間でも、それ以上でも電気を作り続けることができます。災害復旧が長期化するエリアにおいて最も頼りになるシステムです。

• 出力の安定性： 天候やバッテリー残量に関係なく、常に一定のハイパワーな電力を供給できます。

■ デメリット

• 立ち上がりにタイムラグ（ブランク時間）がある： エンジンが始動して電圧が安定するまでに、数十秒から数分の「無電状態（瞬時停電）」が発生します。このため、通信機器が一度シャットダウンしてしまい、再起動がかかるため一時的に電波が途切れます。

• 騒音・排気ガス・スペースの問題： 動作時の音が大きく、排気ガスが出るため、都市部のビル屋上や住宅密集地への設置には高い防音対策などが必要です。また、定期的な燃料の品質チェックや試運転などのメンテナンス負荷も高くなります。

■ 4大要素の評価

パターン④：蓄電池（UPS含む）と非常用発電機の連携
〜隙のない最強の組み合わせ、ミッションクリティカルな最重要基地局へ〜

■ 概要とメカニズム

蓄電池の「速さ」と、非常用発電機の「長さ」という、お互いのメリットを融合させたハイブリッド型の最強システムです。災害時の重要拠点となる基幹基地局（マクロ局）などで多く採用されています。

停電が発生したその瞬間は、まず蓄電池（UPS）がノータイムで電力を供給し、通信の途絶を防ぎます。その間に非常用発電機が自動で起動を開始。数分後、発電機の出力が安定したところで、給電元を蓄電池から発電機へとスムーズに切り替えます（同時に蓄電池への再充電も行います）。その後は、発電機が燃料の続く限り長期的にベース電力を支えます。

■ メリット

• 弱点のない完全なバックアップ： 停電時の「瞬断（通信途絶）」をゼロに抑えつつ、その後の「長期停電」にも何日間も耐えることができます。通信インフラとして理想的な環境を構築できます。

• バッテリー容量を最小限に抑えられる： 蓄電池の役割は「発電機が立ち上がるまでの数分〜数時間」を繋ぐことだけなので、蓄電池単独で長時間持たせるシステム（パターン①）よりも、バッテリー自体の容量・サイズを小さく設計できます。

■ デメリット

• コストとスペースの二重負担： 蓄電池システムと発電機システムの両方を導入・維持管理する必要があるため、初期費用、メンテナンス費用ともに最も高額になり、広い設置場所も必要となります。

■ 4大要素の評価

4つのバックアップ電源パターン：総合比較まとめ

通信基地局の立地や、その基地局がカバーするエリアの重要度（人口密集地、避難所周辺、山間部など）に応じて、最適なシステムは異なります。全体のバランスを一覧で比較してみましょう。

選定における重要な視点

コストやスペースに余裕があれば、パターン④（蓄電池×発電機）が最も安全です。しかし、すべての基地局にこれを導入するのは予算的にも現実的ではありません。

• 都市部のビル・マンション屋上の場合： 重量の制限や騒音・排気ガスのガイドラインが厳しいため、パターン①（蓄電池単独）が第一選択肢となります。

• 災害時の避難所や役所をカバーする最重要基地局の場合： 一瞬の不通も許されず、かつ長期運用が求められるため、パターン④（蓄電池×発電機）の導入が強く推奨されます。

• オフグリッド（電源線の敷設が難しい場所）や、SDGsを推進する拠点の場合： パターン②（蓄電池×太陽光）による自立型システムの構築が注目を集めています。

確実なバックアップ電源の構築は「設計と施工のプロ」へ

通信基地局のバックアップ電源は、ただ機器を購入して設置すれば良いというものではありません。
「現在の通信機器の消費電力に対して、どれだけの容量が必要か」「停電時に自動で切り替わるための制御盤の設計はどうするか」「消防法や建築基準法などの法規制をクリアしているか」など、導入にあたっては電気工学の深い知識と、確かな施工技術が必要不可欠です。

せっかくのバックアップ電源も、いざという時に作動しなければ意味がありません。災害に強い強固な通信インフラを整備するために、まずは信頼できる電気施工の専門家へご相談ください。

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小川電機株式会社
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