ニュース - データ爆発の時代において、光ファイバーネットワークは低炭素性を維持できるのか？

Oyi International., Ltd.OYIは、中国・深圳に拠点を置く、ダイナミックで革新的な光ファイバーケーブル企業です。2006年の設立以来、OYIは世界中の顧客に光ファイバー製品と接続ソリューションを提供することに注力してきました。同社の技術研究開発部門には、製品開発、技術改良、品質管理に取り組む20名以上の専門家が在籍しています。現在、OYIの製品は143カ国に輸出され、268社の顧客と長期的なパートナーシップを築いています。

グローバルネットワークを介してやり取りされるデータ量は、驚異的な速度で増加し続けています。ビデオストリーミング、クラウドコンピューティング、人工知能、産業用IoT、コネクテッドデバイス、デジタルサービスなど、すべてがネットワークトラフィックの増加に貢献しています。この増加は、見過ごされがちな環境上の課題をもたらします。データはデジタルですが、それを運ぶインフラは物理的なものです。データセンターは、サーバーの稼働と冷却のために電力を必要とします。ネットワーク機器には、継続的な電力供給が必要です。ユーザー、企業、クラウドプラットフォームを接続するには、数千キロメートルにも及ぶ地上および海底ケーブルが必要となります。

データトラフィックが増加するにつれ、ネットワーク事業者は、エネルギー消費量と二酸化炭素排出量を比例的に増加させることなく、ネットワークがより多くの情報を伝送するにはどうすればよいかという実際的な問題に直面する。

光ファイバー技術は、その解決策の重要な一部である。

光ファイバーがエネルギー効率の良い選択肢であり続ける理由

光ファイバーは、従来の銅線伝送に比べて根本的な利点があります。それは、電気信号ではなく光パルスとして情報を伝送することです。1本の光ファイバーは、伝送自体に必要なエネルギーを比較的少なく抑えながら、非常に大量のデータを伝送できます。また、光ファイバーは銅線よりも信号減衰がはるかに少ないため、増幅や再生が必要になる前に、情報をかなり遠くまで伝送できます。この違いは、大規模ネットワークにおいて特に重要になります。

銅線ベースのシステムでは、伝送距離が長くなるにつれて、より多くのアクティブ機器が必要になる場合があります。電源を必要とする機器が増えるほど、エネルギー消費量とメンテナンス要件の両方が増加します。一方、光ファイバーネットワークは、より少ないアクティブコンポーネントで長距離をカバーできます。

大規模な展開においては、この効率性は運用エネルギー使用量の大幅な削減につながる可能性がある。光ファイバーによる家庭への接続（FTTH）は、従来の銅線やハイブリッドアクセスネットワークに代わる、ますます魅力的な選択肢となっている。

しかし、光ファイバーの環境面での利点は、ケーブルそのものだけにとどまりません。ケーブルの設計、設置方法、使用期間、そして耐用年数終了後の処理方法など、すべてが環境負荷全体に影響を与えます。

ADSS：現代の電力ネットワークのための実用的なソリューション

電力網の拡大と再生可能エネルギープロジェクトの普及に伴い、通信インフラも電力インフラと並行して整備されるケースが増えている。

ADSS、または全誘電体自己支持型ケーブルは、これらの環境に特に適しています。

従来のケーブルは金属製の強度部材を使用しているのに対し、ADSSは構造全体に誘電体材料を使用しています。そのため、電磁干渉に強く、送配電インフラへの設置に適しています。

もう一つの重要な利点は、自己支持型設計であることです。ADSSは別途メッセンジャーワイヤーを必要としないため、設置が簡素化され、必要な支持金具の量を減らすことができます。

これは、新たな地下通信インフラの設置が高額であったり、工事による支障が生じたりする地域で特に有効です。風力発電所、太陽光発電施設、水力発電所、電力網などは、既存の電柱や鉄塔を利用して、従来はアクセスが困難だった場所にも光ファイバー接続を拡張できます。

実用面でも持続可能性の面でメリットがあります。既存のインフラを活用することで、追加の建設工事の必要性を減らすことができ、軽量ケーブル設計は、敷設に伴う資材や輸送の必要性を抑えるのに役立ちます。

したがって、通信ネットワークをアップグレードする電力会社にとって、ADSSは既存の電力インフラに大きな変更を加えることなく、大容量の接続性を提供できる。

OPGW：電力保護と通信の融合

OPGW、または光ファイバー接地線は、異なるアプローチを取る。

OPGWは、高電圧送電鉄塔の頂上部に設置されます。そこには、雷保護と電気安全のために既に接地線が義務付けられています。光ファイバーがケーブルに組み込まれているため、同じ構造で電気保護と高速通信の両方を提供できます。

この二重目的設計により、別途インフラを整備する必要性を軽減できる。

独立したアース線と別の架空光ファイバーケーブル電力会社は、両方の機能を1本のケーブルに統合することができます。長距離送電線路においては、追加のケーブル、継手、設置工事、およびメンテナンスの削減効果は著しいものとなります。

電力網のデジタル化が進むにつれ、OPGWの通信機能もますます重要になってきている。

現代の電力システムは、機器の監視、故障の検出、負荷管理、分散型エネルギー資源の調整にリアルタイム情報を必要とします。信頼性の高い光ファイバー通信は、電力会社がこうした情報を迅速に収集・送信するのに役立ち、風力発電や太陽光発電といった変動性の高い再生可能エネルギー源を統合する際には特に重要です。

この意味で、OPGWは2つの方法で持続可能性に貢献する。統合された物理設計によりインフラ要件を削減できる一方、OPGWが提供する通信ネットワークはより効率的な送電網運用をサポートできる。

エネルギー消費の先を見据えて

光ファイバーケーブルを評価する際に、動作性能だけを見るのは容易である。しかし、より包括的な評価を行うには、製品のライフサイクル全体を考慮する必要がある。

光ファイバーケーブルメーカーにとって、これは材料の使用、生産効率、設置、耐用年数、メンテナンス、そして使用済み製品の処理方法を検討することを意味する。

材料の効率的な利用

製造工程はケーブルの環境負荷に直接的な影響を与える。ファイバーの引き抜き、コーティングの精度、材料の利用効率、生産管理を改善することで、不要な廃棄物を削減できる。

たとえ小さな改善であっても、大量生産に適用すれば大きな効果を発揮する可能性がある。

長寿命

ケーブルの交換は、単なる製造上の問題ではありません。設置済みのケーブルを交換するには、輸送、新しい資材、建設機械、人員、そして電柱、鉄塔、ダクト、その他のインフラ設備に対する追加作業が必要となる場合があります。

したがって、長期的な信頼性を考慮してケーブルを設計することで、繰り返しの設置やメンテナンスの必要性を減らすことができる。

ADSSケーブルとOPGWケーブルは、機械的負荷、気象条件、温度変化など、長期的な性能に影響を与える可能性のある過酷な屋外環境向けに設計されています。数十年にわたって使用可能な信頼性の高いケーブルは、早期交換に伴う環境負荷を軽減することができます。

終末期医療に関する考察

資源回収は、持続可能性に関する議論のもう一つの重要な要素である。

OPGWには、アルミニウムや鋼鉄などの金属部品が含まれており、これらは確立されたリサイクルプロセスによって回収可能です。ケーブル構造や被覆材に使用されているポリマー材料も、その組成や地域のリサイクルインフラによってはリサイクル可能な場合があります。

リサイクルだけではケーブル製造による環境への影響を完全に排除することはできないが、材料回収を念頭に置いた製品設計は、廃棄物の削減と資源効率の向上に役立つ。

光ファイバーインフラとより広範なエネルギー転換

持続可能性の価値 光ファイバーネットワークそれは彼ら自身のエネルギー消費量にとどまらない。

信頼性の高い通信インフラがあれば、多くのシステムをより効率的に管理しやすくなる。

スマートグリッドでは、光ファイバーリンクはリアルタイムの監視と制御をサポートできます。再生可能エネルギープロジェクトでは、通信ネットワーク遠隔地の発電施設と制御センターを接続する。農業分野では、接続されたセンサーによって、農家は灌漑やその他の資源をより正確に管理できるようになる。医療分野では、遠隔医療によって、患者が実際に病院へ通院する必要性が軽減される。

これらのアプリケーションはすべて、信頼性の高い接続環境に依存している。

これは、デジタルインフラの環境への影響を議論する際に重要な区別を生み出す。目標は、単にネットワークのエネルギー消費量を削減することだけではない。デジタルインフラが、それに接続されるシステムの効率性を向上させることも重要なのだ。

光ファイバーは、これらの多くの用途で必要とされる大容量、長距離伝送性能、および信頼性を提供するため、重要な役割を担っています。

光ファイバーネットワークは低炭素状態を維持できるのか？

世界的なデータトラフィックの増加は、間違いなくネットワークインフラへの需要を高めるだろう。光ファイバーデジタル経済を完全に脱炭素化することは不可能であり、データセンター、ネットワーク機器、製造、建設が環境に与える影響については、依然として対処する必要がある。

しかし、光ファイバーには重要な利点がある。それは、比較的低い伝送損失と少ないアクティブコンポーネントで、ネットワークが長距離にわたってより多くの情報を伝送できるという点だ。

これに、綿密なケーブル設計、長い耐用年数、効率的な設置、そして責任ある資材管理を組み合わせることで、光ファイバーネットワークは、効率の低い伝送技術に伴うようなエネルギー需要を生み出すことなく、デジタルサービスの継続的な成長を支えることができる。

ADSSとOPGWは、この原理が現場でどのように応用できるかを示す好例です。ADSSは軽量の全誘電体構造を用いて電力インフラ周辺の接続性を確保し、OPGWは接地と光通信を1本のケーブルに統合しています。

データ量の増加と電力システムの分散化・デジタル化が進むにつれ、光ファイバーインフラの役割はますます重要になるだろう。

もはや課題は、より多くの人々やデバイスを接続することだけではありません。次世代のデジタル成長を支えつつ、資源をより効率的に活用できるネットワークを構築することが求められています。まさにそこに、低炭素光ファイバーインフラが大きな違いを生み出す可能性を秘めているのです。