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技術 発電量予測装置、発電量予測システム、発電量予測方法、及び発電量予測プログラム

出願人 三菱重工機械システム株式会社
発明者 中山豊加藤雅也田中祟雄
出願日 2010年6月25日 (10年10ヶ月経過) 出願番号 2010-145044
公開日 2012年1月12日 (9年4ヶ月経過) 公開番号 2012-010508
状態 未査定
技術分野 交流の給配電
主要キーワード 計測表示装置 一般財 各工場毎 気温予測値 所定地域毎 比較範囲 総合開発 気象台
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題

太陽電池発電量を精度高予測する発電量予測装置発電量予測システム発電量予測方法、及び発電量予測プログラムを得ることを目的とする。

解決手段

太陽電池からの電力供給を含む電力系統から供給される電力によって電気機器である負荷を動作させる太陽光発電システム10において、予測発電量計算部40が、太陽電池が設置されている地点における所定時間後の日射量の予測値及び気温の予測値並びに太陽光発電システム10の仕様に基づいて、太陽電池の該所定時間後の発電量の予測値を算出する。さらに、予測発電量計算部40は、算出した予測値を、過去の日射量の実測値及び気温の実測値並びに太陽光発電システム10の仕様に基づいて、該予測値と同様に算出された太陽電池の過去の発電量の計算値と、該計算値に対応する太陽電池の過去の発電量の実測値とに基づいて補正する。

概要

背景

近年、太陽電池及び商用電力系統から供給される電力によって電気機器を動作させるシステムが種々開発されている。そのため、電力需要計画を行うためには、気温日射量で発電量が変化する太陽電池の発電量を正確に予測する必要がある。

そこで、特許文献1には、地域別及び天候別に予め計測した大気透過率直達日射強度、並びに散乱日射強度から求める全天日射強度を求め、該全天日射強度並びに気象台による地域別日最低気温から太陽電池動作温度を求め、該太陽電池動作温度に見合った太陽電池の発電量を予測する技術が記載されている。

概要

太陽電池の発電量を精度高く予測する発電量予測装置発電量予測システム発電量予測方法、及び発電量予測プログラムを得ることを目的とする。太陽電池からの電力供給を含む電力系統から供給される電力によって電気機器である負荷を動作させる太陽光発電システム10において、予測発電量計算部40が、太陽電池が設置されている地点における所定時間後の日射量の予測値及び気温の予測値並びに太陽光発電システム10の仕様に基づいて、太陽電池の該所定時間後の発電量の予測値を算出する。さらに、予測発電量計算部40は、算出した予測値を、過去の日射量の実測値及び気温の実測値並びに太陽光発電システム10の仕様に基づいて、該予測値と同様に算出された太陽電池の過去の発電量の計算値と、該計算値に対応する太陽電池の過去の発電量の実測値とに基づいて補正する。

目的

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、太陽電池の発電量を精度高く予測する発電量予測装置、発電量予測システム、発電量予測方法、及び発電量予測プログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
4件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

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請求項1

少なくとも太陽電池からの電力供給を含む電力系統から供給される電力によって電気機器である負荷を動作させる太陽光発電システムにおける発電量予測装置であって、前記太陽電池が設置されている地点における所定時間後の日射量の予測値及び気温の予測値並びに前記太陽光発電システムの仕様に基づいて、前記太陽電池の該所定時間後の発電量の予測値を算出する予測手段と、前記予測手段によって算出された前記予測値を、過去の日射量の実測値及び気温の実測値並びに前記太陽光発電システムの仕様に基づいて前記予測手段による発電量の予測値と同様に算出された前記太陽電池の過去の発電量の計算値と、該計算値に対応する前記太陽電池の過去の発電量の実測値と、に基づいて補正する補正手段と、を備えた発電量予測装置。

請求項2

前記補正手段は、前記予測手段によって算出された前記予測値を、過去の前記太陽電池の発電量の計算値と、該計算値に対応する前記太陽電池の過去の発電量の実測値とに基づいて導出された補正式によって補正する請求項1記載の発電量予測装置。

請求項3

前記所定時間後の日射量の予測値を、過去の日射量の予測値と、該過去の日射量の予測値に対応する過去の日射量の実測値とに基づいて補正する日射量補正手段、をさらに備え、前記予測手段は、前記日射量補正手段によって補正された前記日射量の予測値を用いて、前記太陽電池の前記所定時間後の発電量を予測する請求項1又は請求項2記載の発電量予測装置。

請求項4

前記日射量補正手段は、過去の日射量の実測値と該実測値に対応する過去の前記日射量の予測値とに基づいた天候に応じて異なる補正式を用いて、前記日射量の予測値を補正する請求項3記載の発電量予測装置。

請求項5

前記所定時間後の気温情報を前記所定時間後の気温の予測値とし、該気温の予測値を、過去の気温の予測値と、該過去の気温の予測値に対応する過去の気温の実測値とに基づいて補正する気温補正手段、をさらに備え、前記予測手段は、前記気温補正手段によって補正された前記気温の予測値を用いて、前記太陽電池の前記所定時間後の発電量を予測する請求項1から請求項4の何れか1項記載の発電量予測装置。

請求項6

前記気温補正手段は、過去の気温の実測値と該実測値に対応する過去の前記気温の予測値とに基づいた天候に応じて異なる補正式を用いて、前記気温の予測値を補正する請求項5記載の発電量予測装置。

請求項7

請求項1記載の発電量予測装置によって補正された発電量の予測値、及び請求項3から請求項6の何れか1項記載の発電量予測装置によって補正された発電量の予測値のうち、何れの予測値がより前記太陽電池の発電量の実測値に近いかを判定する判定手段をさらに備えた発電量予測装置。

請求項8

請求項1から請求項7の何れか1項記載の発電量予測装置が前記太陽光発電システムに対して遠隔地に設けられ、前記発電量予測装置と前記太陽光発電システムとが通信回線を介して通信可能とされている発電量予測システムであって、前記太陽光発電システムは、前記発電量予測装置へ、前記通信回線を介して前記太陽電池が設置されている地点における日射量の実測値、気温の実測値、及び前記太陽電池の発電量の実測値を送信し、前記発電量予測装置は、前記太陽光発電システムから送信された日射量の実測値、気温の実測値、及び前記太陽電池の発電量の実測値を用いて前記補正手段によって補正された発電量の予測値を、前記通信回線を介して前記太陽光発電システムに送信する発電量予測システム。

請求項9

少なくとも太陽電池からの電力供給を含む電力系統から供給される電力によって電気機器である負荷を動作させる太陽光発電システムにおける発電量予測方法であって、前記太陽電池が設置されている地点における所定時間後の日射量の予測値及び気温情報並びに前記太陽光発電システムの仕様に基づいて、前記太陽電池の該所定時間後の発電量の予測値を算出する第1工程と、前記第1工程によって算出された前記予測値を、過去の日射量の実測値及び気温の実測値並びに前記太陽光発電システムの仕様に基づいて、前記予測手段による発電量の予測値と同様に算出された前記太陽電池の過去の発電量の計算値と、該計算値に対応する前記太陽電池の過去の発電量の実測値とに基づいて補正する第2工程と、を含む発電量予測方法。

請求項10

少なくとも太陽電池からの電力供給を含む電力系統から供給される電力によって電気機器である負荷を動作させる太陽光発電システムにおける発電量予測プログラムであって、コンピュータに、前記太陽電池が設置されている地点における所定時間後の日射量の予測値及び気温情報並びに前記太陽光発電システムの仕様に基づいて、前記太陽電池の該所定時間後の発電量の予測値を算出する予測手段と、前記予測手段によって算出された前記予測値を、過去の日射量の実測値及び気温の実測値並びに前記太陽光発電システムの仕様に基づいて、前記予測手段による発電量の予測値と同様に算出された前記太陽電池の過去の発電量の計算値と、該計算値に対応する前記太陽電池の過去の発電量の実測値とに基づいて補正する補正手段と、を実行させる発電量予測プログラム。

技術分野

0001

本発明は、発電量予測装置発電量予測方法、発電量予測システム、及び発電量予測プログラムに関するものである。

背景技術

0002

近年、太陽電池及び商用電力系統から供給される電力によって電気機器を動作させるシステムが種々開発されている。そのため、電力需要計画を行うためには、気温日射量で発電量が変化する太陽電池の発電量を正確に予測する必要がある。

0003

そこで、特許文献1には、地域別及び天候別に予め計測した大気透過率直達日射強度、並びに散乱日射強度から求める全天日射強度を求め、該全天日射強度並びに気象台による地域別日最低気温から太陽電池動作温度を求め、該太陽電池動作温度に見合った太陽電池の発電量を予測する技術が記載されている。

先行技術

0004

特許第2972596号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、特許文献1に記載の技術は、太陽電池の発電量を予測しているが、予測した発電量と実際の発電量とを比較すると、発電量の予測値と実際の発電量とに差異が生じる場合がある。

0006

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、太陽電池の発電量を精度高く予測する発電量予測装置、発電量予測システム、発電量予測方法、及び発電量予測プログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するために、本発明の発電量予測装置は以下の手段を採用する。

0008

すなわち、本発明の発電量予測装置は、少なくとも太陽電池からの電力供給を含む電力系統から供給される電力によって電気機器である負荷を動作させる太陽光発電システムにおける発電量予測装置であって、前記太陽電池が設置されている地点における所定時間後の日射量の予測値及び気温情報並びに前記太陽光発電システムの仕様に基づいて、前記太陽電池の該所定時間後の発電量の予測値を算出する予測手段と、前記予測手段によって算出された前記予測値を、過去の日射量の実測値及び気温の実測値並びに前記太陽光発電システムの仕様に基づいて前記予測手段による発電量の予測値と同様に算出された前記太陽電池の過去の発電量の計算値と、該計算値に対応する前記太陽電池の過去の発電量の実測値と、に基づいて補正する補正手段と、を備えている。

0009

本発明によれば、予測手段によって、太陽電池が設置されている地点における所定時間後の日射量の予測値及び気温情報、並びに太陽光発電システムの仕様に基づいて、太陽電池の該所定時間後の発電量の予測値が算出される。なお、太陽電池による発電量の予測値の算出は、例えば、日本工業規格で規定されている方法(JIS C 8907)を用いて行われる。また、所定時間後の日射量の予測値は、例えば、一般財団法人日気象協会で開発された総合数値予測システムSYNFOS(登録商標)から得られる。また、本発明は、所定時間後の気温情報を、気温の予測値として、例えば、一般財団法人日本気象協会で開発された総合数値予測システムSYNFOS(登録商標)から得てもよいし、過去の気温の実測値を記憶したデータベースから、該所定時間後に対応する過去の日時における気温の実測値を該気温情報として読み出してもよい。

0010

しかし、太陽電池の発電量の予測値は、必ずしも実際の発電量と一致するとは限らない。そこで、補正手段によって、予測手段で算出された予測値が、太陽電池の過去の発電量の計算値と、該計算値に対応する太陽電池の過去の発電量の実測値と、に基づいて補正される。なお、太陽電池の過去の発電量の計算値は、過去の日射量の実測値及び気温の実測値並びに太陽光発電システムの仕様に基づいて、予測手段による発電量の予測値と同様に
、例えば、日本工業規格で規定されている方法(JIS C 8907)を用いて算出される。

0011

すなわち、発電量の予測値を、過去の発電量の計算値と過去の発電量の実測値とに基づいて補正するとは、例えば、上記方法(JIS C 8907)を用いた方法による発電量の計算結果と、発電量の実測値との誤差を解消させることである。

0012

以上のことから、本発明は、太陽電池の発電量を精度高く予測することができる。

0013

また、本発明は、補正手段が、前記予測手段によって算出された前記予測値を、過去の前記太陽電池の発電量の計算値と、該計算値に対応する前記太陽電池の過去の発電量の実測値とに基づいて導出された補正式によって補正してもよい。

0014

本発明によれば、補正手段によって、前記予測手段で算出された前記予測値が、太陽電池の過去の発電量の計算値と、該計算値に対応する太陽電池の過去の発電量の実測値とに基づいて導出された補正式によって補正されるので、簡易に太陽電池の発電量を精度高く予測することができる。

0015

また、本発明は、前記所定時間後の日射量の予測値を、過去の日射量の予測値と、該過去の日射量の予測値に対応する過去の日射量の実測値とに基づいて補正する日射量補正手段、をさらに備え、前記予測手段が、前記日射量補正手段によって補正された前記日射量の予測値を用いて、前記太陽電池の前記所定時間後の発電量を予測してもよい。

0016

本発明によれば、日射量補正手段によって、所定時間後の日射量の予測値が、過去の日射量の予測値と、該過去の日射量の予測値に対応する過去の日射量の実測値とに基づいて補正される。これにより、所定時間後の日射量の予測値がより実測値に近い値となる。そして、予測手段が、補正された日射量の予測値を用いて太陽電池の所定時間後の発電量を予測する。

0017

以上のことから、本発明は、太陽電池の発電量を精度高く予測することができる。

0018

また、本発明は、前記所定時間後の気温情報を前記所定時間後の気温の予測値とし、該気温の予測値を、過去の気温の予測値と、該過去の気温の予測値に対応する過去の気温の実測値とに基づいて補正する気温補正手段、をさらに備え、前記予測手段は、前記気温補正手段によって補正された前記気温の予測値を用いて、前記太陽電池の前記所定時間後の発電量を予測してもよい。

0019

本発明によれば、所定時間後の気温情報を所定時間後の気温の予測値とし、気温補正手段によって、所定時間後の気温の予測値が、過去の気温の予測値と、該過去の気温の予測値に対応する過去の気温の実測値とに基づいて補正される。これにより、所定時間後の気温の予測値がより実測値に近い値となる。そして、予測手段が、補正された気温の予測値を用いて、太陽電池の所定時間後の発電量を予測する。

0020

以上のことから、本発明は、太陽電池の発電量を精度高く予測することができる。

0021

また、本発明は、前記日射量補正手段が、過去の日射量の実測値と該実測値に対応する過去の前記日射量の予測値とに基づいた天候に応じて異なる補正式を用いて、前記日射量の予測値を補正してもよい。

0022

本発明によれば、日射量補正手段によって、過去の日射量の実測値と該実測値に対応する過去の日射量の予測値とに基づいた天候に応じて異なる補正式を用いて、日射量の予測値が補正される。これによって、本発明は、予測値に対応する天候に応じた補正式で該予測値を補正できるため、太陽電池の発電量をより精度高く予測することができる。

0023

また、本発明は、前記気温補正手段が、過去の気温の実測値と該実測値に対応する過去の前記気温の予測値とに基づいた天候に応じて異なる補正式を用いて、前記気温の予測値を補正してもよい。

0024

本発明によれば、気温補正手段によって、過去の気温の実測値と該実測値に対応する過去の気温の予測値とに基づいた天候に応じて異なる補正式を用いて、気温の予測値が補正される。これによって、本発明は、予測値に対応する天候に応じた補正式で該予測値を補正できるため、太陽電池の発電量をより精度高く予測することができる。

0025

また、本発明は、補正されていない日射量の予測値及び気温の予測値を用いて発電量の予測値を算出する発電量予測装置によって補正された発電量の予測値、及び補正された日射量の予測値及び気温の予測値を用いて発電量の予測値を算出する発電量予測装置によって補正された発電量の予測値のうち、何れの予測値がより前記太陽電池の発電量の実測値に近いかを判定する判定手段をさらに備えてもよい。

0026

本発明によれば、判定手段が、補正されていない日射量の予測値及び気温の予測値を用いて発電量の予測値を算出し、該発電量の予測値を補正した場合と、補正された日射量の予測値及び気温の予測値を用いて発電量の予測値を算出し、該発電量の予測値を補正した場合とで、何れの場合が、太陽電池の発電量の実測値により近い発電量の予測値が得られるかを判定する。

0027

以上のことから、本発明は、太陽電池の発電量をより精度高く予測することができる。

0028

一方、上記課題を解決するために、本発明の発電量予測システムは以下の手段を採用する。

0029

すなわち、本発明の発電量予測システムは、上記記載の発電量予測装置が前記太陽光発電システムに対して遠隔地に設けられ、前記発電量予測装置と前記太陽光発電システムとが通信回線を介して通信可能とされている発電量予測システムであって、前記太陽光発電システムが、前記発電量予測装置へ、前記通信回線を介して前記太陽電池が設置されている地点における日射量の実測値、気温の実測値、及び前記太陽電池の発電量の実測値を送信し、前記発電量予測装置が、前記太陽光発電システムから送信された日射量の実測値、気温の実測値、及び前記太陽電池の発電量の実測値を用いて前記補正手段によって補正された発電量の予測値を、前記通信回線を介して前記太陽光発電システムに送信する。

0030

本発明によれば、上記記載の発電量予測装置は、前記太陽光発電システムに含まれておらず、発電量予測装置と太陽光発電システムとが通信回線を介して通信可能とされている。そして、太陽光発電システムは、発電量予測装置へ、通信回線を介して太陽電池が設置されている地点における日射量の実測値、気温の実測値、及び太陽電池の発電量の実測値を送信する。

0031

一方、発電量予測装置は、太陽光発電システムから送信された日射量の実測値、気温の実測値、及び太陽電池の発電量の実測値を用いて補正手段によって補正された発電量の予測値を、通信回線を介して太陽光発電システムに送信する。

0032

以上のことから、本発明は、遠隔地にある太陽光発電システムの太陽電池の発電量を精度高く予測することができる。

0033

また、上記課題を解決するために、本発明の発電量予測方法は以下の手段を採用する。

0034

すなわち、本発明の発電量予測方法は、少なくとも太陽電池からの電力供給を含む電力系統から供給される電力によって電気機器である負荷を動作させる太陽光発電システムにおける発電量予測方法であって、前記太陽電池が設置されている地点における所定時間後の日射量の予測値及び気温情報並びに前記太陽光発電システムの仕様に基づいて、前記太陽電池の該所定時間後の発電量の予測値を算出する第1工程と、前記第1工程によって算出された前記予測値を、過去の日射量の実測値及び気温の実測値並びに前記太陽光発電システムの仕様に基づいて、前記予測手段による発電量の予測値と同様に算出された前記太陽電池の過去の発電量の計算値と、該計算値に対応する前記太陽電池の過去の発電量の実測値とに基づいて補正する第2工程と、を含む。

0035

これにより、本発明は、太陽電池の発電量を精度高く予測することができる。

0036

また、上記課題を解決するために、本発明の発電量予測プログラムは以下の手段を採用する。

0037

すなわち、本発明の発電量予測プログラムは、少なくとも太陽電池からの電力供給を含む電力系統から供給される電力によって電気機器である負荷を動作させる太陽光発電システムにおける発電量予測プログラムであって、コンピュータに、前記太陽電池が設置されている地点における所定時間後の日射量の予測値及び気温情報並びに前記太陽光発電システムの仕様に基づいて、前記太陽電池の該所定時間後の発電量の予測値を算出する予測手段と、前記予測手段によって算出された前記予測値を、過去の日射量の実測値及び気温の実測値並びに前記太陽光発電システムの仕様に基づいて、前記予測手段による発電量の予測値と同様に算出された前記太陽電池の過去の発電量の計算値と、該計算値に対応する前記太陽電池の過去の発電量の実測値とに基づいて補正する補正手段と、を実行させる。

0038

これにより、本発明は、太陽電池の発電量を精度高く予測することができる。

発明の効果

0039

本発明によれば、太陽電池の発電量を精度高く予測するという優れた効果を有する。

図面の簡単な説明

0040

本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。
本発明の第1実施形態に係るエネルギー管理装置の機能を説明するための機能ブロック図である。
本発明の第1実施形態に係る予測発電量計算部の機能を説明するための機能ブロック図である。
本発明の第1実施形態に係る各補正式の導出の説明に要する図である。
本発明の第1実施形態に係る発電量予測プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
本発明の第2実施形態に係る予測発電量計算部の機能を説明するための機能ブロック図である。
本発明の第2実施形態に係る発電量予測プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
本発明の第3実施形態に係る予測発電量計算部の機能を説明するための機能ブロック図である。
本発明の第3実施形態に係る発電量予測値の補正を判定する説明に要するグラフである。
本発明の第4実施形態に係る予測発電量計算部の機能を説明するための機能ブロック図である。

実施例

0041

以下に、本発明に係る発電量予測装置、発電量予測システム、発電量予測方法、及び発電量予測プログラムの一実施形態について、図面を参照して説明する。

0042

〔第1実施形態〕
図1に本第1実施形態に係る太陽光発電システム10の構成を示す。

0043

太陽光発電システム10は、屋外に設置され、太陽光直流電力に変換して出力する太陽電池12を備えると共に、太陽電池12及び商用電力系統14から供給される電力によって動作する電気機器である負荷16を備えている。なお、以下の説明において、負荷16とは、電力を消費する電気機器各々を示すのではなく、複数の電気機器をグループ化したものを示す。例えば、電気機器は、照明機器毎又は空調機器毎のように同種類又は同機種毎にグループ化され負荷16として扱われる。また、本第1実施形態に係る太陽光発電システム10は、複数(n個)の負荷16を備えているが、これに限らず、負荷16は一つであってもよい。また、電力系統は、少なくとも太陽電池からの電力供給を含むものであればよく、太陽電池からの電力供給のみ、又は、太陽電池からの電力供給と原子力風力等その他の商用電力系統からの電力供給との組み合わせであってもよい。本第1実施形態では、太陽光発電システム10への電力供給源の一例として、太陽電池12に加えて商用電力系統14を用いたものとしている。

0044

さらに、太陽光発電システム10は、パワーコンディショナ20、電力量計22、エネルギー管理装置24、及び報知装置26を備えている。

0045

パワーコンディショナ20は、太陽電池12の出力を直流電力から交流電力に変換すると共に、太陽電池12の発電量を計測する。なお、パワーコンディショナ20には、太陽電池12が設置されている屋外の日射量を測定する日射計30、太陽電池12が設置されている屋外の温度を測定する気温計32が接続されている。

0046

日射計30で測定された日射量(以下、「日射量実測値」という。)は、測定した日時と共にパワーコンディショナ30を介してエネルギー管理装置24へ送信される。また、気温計32で測定された気温(以下、「気温実測値」という。)、測定した日時とパワーコンディショナ30を介してエネルギー管理装置24へ送信される。

0047

電力量計22は、負荷16毎に設けられ、負荷16で消費(使用)される電力を計測する。

0048

なお、本第1実施形態に係る太陽光発電システム10では、各負荷16は、パワーコンディショナ20及び電力量計22を介して太陽電池12に接続されていると共に、電力量計22を介して商用電力系統14に接続されている。このため、電力量計22は、各負荷16で消費される太陽電池12及び商用電力系統14から供給される電力を合算して計測する。

0049

エネルギー管理装置24は、太陽光発電システム10における太陽電池12の発電量、負荷16の消費電力監視等を実行し、該監視の結果を報知装置26に報知させる。具体的には、エネルギー管理装置24は、太陽電池12による発電量の予測及び計画、並びに負荷16の消費電力が負荷16の消費電力の上限として予め定められた目標電力を超えるか否かの監視を行うと共に、負荷16の消費電力を示す情報を逐次記憶し、報知装置26に出力する管理を行う。また、ここでいう負荷16の消費電力とは、太陽光発電システム10に設けられている複数の負荷16で消費される電力量の総量をいう。

0050

報知装置26は、エネルギー管理装置24から出力される各種情報を画像として画面に表示する画像表示装置(例えばLCD(Liquid Crystal Display)等)、該各種情報を記録媒体(例えば紙等)に記録して出力するプリンタ、及び該各種情報を音声等で出力するスピーカ等を備える。
図2は、本第1実施形態に係るエネルギー管理装置24で行われる発電量の予測及び計画に関する機能ブロック図である。

0051

同図に示すように、エネルギー管理装置24は、予測発電量計算部40及び計画発電量計算部42を備えている。

0052

予測発電量計算部40は、太陽電池12が設置されている地点における所定時間後(例えば、1〜33時間後)の日射量の予測値(以下、「日射量予測値」という。)及び該所定時間後の気温情報、並びに太陽光発電システム10の仕様に基づいて、該所定時間後の太陽電池12による発電量を予測する。

0053

なお、本実施形態では、所定時間後の気温情報として、所定時間後の気温の予測値(以下、「気温予測値」という。)を用いる。

0054

所定時間後の日射量予測値及び気温予測値は、数値計算によって気象を予測する気象数値予測システム50から予測発電量計算部40へ入力される。なお、本第1実施形態に係る太陽光発電システム10は、気象数値予測システム50の一例として一般財団法人日本気象協会で開発された総合数値予測システムSYNFOS(登録商標)を用いるが、これに限らず、気象数値予測システム50として、他の気象数値予測システムを用いてもよい。

0055

また、太陽光発電システム10の仕様とは、例えば、太陽電池12の設置地点、太陽電池12の容量、太陽電池12のメーカ毎の特性を示す太陽電池モジュールデータ、太陽電池12の接続の方法(直列又は並列)を示す太陽電池アレイ構成、太陽電池12の取り付け角度、太陽電池12の取り付け方位角、パワーコンディショナ20による電力損失、太陽光発電システム10としての電力損失、等であり、磁気記憶装置又は半導体記憶装置で構成される仕様記憶部51に記憶されている。

0056

そして、予測発電量計算部40は、例えば、日本工業規格で規定されている方法(JIS C 8907)を用いて、所定時間後の太陽電池12の発電量の予測量(以下、「予測発電量」という。)を算出する。

0057

一方、計画発電量計算部42は、予測発電量計算部40による予測よりも前に、太陽電池12が設置されている地点における過去の日射量及び気温、並びに太陽光発電システム10の仕様に基づいて、太陽電池12による発電量を計画する。

0058

過去の日射量及び気温は、過去の日射量及び気温のデータベース52から計画発電量計算部42に入力される。なお、本第1実施形態に係る太陽光発電システム10は、データベース52の一例として一般財団法人日本気象協会と独立行政法人新エネルギー産業技術総合開発機構(NEDO)の研究成果による標準気象データベースMETPV−3を用いるが、これに限らず、データベース52として、他のデータベースを用いてもよい。また、過去の日射量及び気温として、前日までの数日間の実測値の平均値を用いてもよいし、データベース52により示される日射量及び気温の数日間の平均値を用いてもよい。

0059

そして、計画発電量計算部42は、例えば、日本工業規格で規定されている方法(JIS C 8907)を用いて、太陽電池12の発電量の計画量(以下、「計画発電量」という。)を算出する。また、本第1実施形態では、過去の日射量及び気温として、晴天時における過去の日射量及び気温を用いる。すなわち、計画発電量は、過去の日射量及び気温に基づいて太陽電池12から得られる発電量の期待値である。

0060

また、算出された予測発電量及び計画発電量は、報知装置26によってユーザに対して報知される。

0061

図3は、本第1実施形態に係る予測発電量計算部40の機能を示す機能ブロック図である。

0062

同図に示すように、予測発電量計算部40は、データ記憶部60、日射量補正式導出部62、気温補正式導出部64、発電量補正式導出部66、及び発電量予測部68を備えている。

0063

データ記憶部60は、磁気記憶装置又は半導体記憶装置等で構成されており、太陽電池12が設置されている地点における過去の日射量予測値、及び該日射量予測値に対応する過去の日射量実測値、並びに太陽電池12が設置されている地点における過去の気温予測値、及び該気温予測値に対応する過去の気温実測値を記憶している。さらに、データ記憶部60は、太陽電池12の過去の発電量の実測値(以下、「発電量実測値」という。)も、記憶している。

0064

なお、気象数値予測システム50は、所定時間毎(総合数値予測システムSYNFOS(登録商標)では、1時間毎)に日射量予測値及び気温予測値を送信する。このため、データ記憶部60には、上記所定時間毎の日射量予測値及び気温予測値が記憶される。また、日射量予測値に対応する過去の日射量実測値とは、日射量予測値の予測日時と日射量実測値の実測日時とが同じ又は略同じであることをいう。同様に、気温予測値に対応する過去の気温実測値とは、気温予測値の予測日時と気温実測値の実測日時とが同じ又は略同じであることをいう。

0065

なお、本第1実施形態では、データ記憶部60に記憶される日射量予測値及び日射量実測値、並びに気温予測値及び気温実測値を、日の出から日の入りまでの時間帯におけるデータとする。また、データ記憶部60に記憶される日射量予測値及び日射量実測値、並びに気温予測値及び気温実測値は、天候毎(例えば、晴、、雨又は等)に分けて(グループ化されて)記憶される。なお、天候は、例えば、所定時間毎(1時間毎)の日射時間及び降水量から判断される。

0066

日射量補正式導出部62は、データ記憶部60に記憶されている過去の日射量予測値、及び過去の日射量実測値に基づいた補正式を導出する。

0067

図4(A)は、過去の日射量予測値をx軸とし、過去の日射量実測値をy軸とし、同じ日時における日射量予測値と日射量の実測値とをプロットしたグラフである。ここで、日射量予測値と日射量の実測値とに差異がなければ、プロットされた値は、y=xの関係を有する。

0068

しかし、日射量予測値は、所定の領域毎(例えば、1km四方毎)に予測された値であるため、実際に太陽電池12が設置されている場所の実測値である日射量実測値との間に誤差が生じる。そこで、日射量補正式導出部62は、該誤差を補正するための日射量補正式を導出する。

0069

具体的には、日射量補正式導出部62は、図4(A)に示される複数のプロットされた値から近似式を導出する。そして、導出した近似式に対して大きく外れている値(図4(A)の○で示される値)を除外して再び近似式を導出し、該近似式を日射量補正式とする。

0070

図4(A)に示すグラフから導出される日射量補正式の一例を(1)式に示す。



a,bは、定数であり、日射量予測値をxに代入することで、補正された日射量予測値yが算出される。

0071

なお、日射量補正式導出部62は、天候毎にグループ化された日射量予測値及び日射量実測値に基づいて、天候に応じて異なる日射量補正式を導出する。

0072

また、本第1実施形態では、近似式として、一次関数を用いているが、これに限らず、二次関数等、多次の関数、及び多項式としてもよい。また、近似式を導出する方法として、最小二乗法等何れの方法を用いてもよい。

0073

さらに、再び近似式を導出するために除外する値とは、例えば、複数のプロットされた値の標準偏差から予め定められた大きさ以上ずれている値である。また、このようなずれの大きい値を除外した近似式の導出を複数回繰り返すことによって、日射量補正式を導出してもよいし、複数のプロットされた値の集団からのずれが大きい値を予め除外した後に、日射量補正式となる近似式を導出してもよい。また、太陽電池12が発電を行えない夜間の日射量予測値及び日射量実測値については、近似式を導出するにあたり加味しないことが好ましい。

0074

また、本第1実施形態に係る日射量補正式導出部62は、一例として日射量補正式を1日当たり1回予め定められた時刻(例えば、日の出時刻)に導出し、前回導出した日射量補正式を新たに導出した日射量補正式に更新するが、これに限らず、例えば、所定時間毎(一例として、3時間毎)に更新してもよい。なお、前回導出した日射量補正式の定数a,bと新たに導出した日射量補正式の定数a’,b’との差が予め定められた上限値を超える場合は、新たな日射量補正式の定数a’,b’として該上限値を用いてもよい。また、日射量予測値及び日射量実測値の数が少ない場合(所定の数以下の場合)は、日射量補正式の定数a,bに初期値(例えば、a=1、b=0)を用いてもよい。

0075

気温補正式導出部64は、データ記憶部60に記憶されている過去の気温予測値、及び過去の気温実測値に基づいた補正式を導出する。

0076

図4(B)は、過去の気温予測値をx軸とし、過去の気温実測値y軸とし、同じ日時における気温予測値と気温の実測値とをプロットしたグラフである。ここで、気温予測値と気温の実測値とに差異がなければ、プロットされた値は、y=xの関係を有する。

0077

しかし、気温予測値は、所定の領域毎(例えば、1km四方毎)に予測された値であるため、実際に太陽電池12が設置されている場所の実測値である気温実測値との間に誤差が生じる。そこで、気温補正式導出部64は、該誤差を補正するための気温補正式を導出する。

0078

具体的には、気温補正式導出部64は、図4(B)に示される複数のプロットされた値から近似式を導出する。そして、導出した近似式に対して大きく外れている値(図4(B)の○で示される値)を除外して再び近似式を導出し、該近似式を気温補正式とする。

0079

図4(B)に示すグラフから導出される気温補正式の一例を(2)式に示す。



a,bは、定数であり、気温予測値をxに代入することで、補正された気温予測値yが算出される。

0080

なお、気温補正式導出部64は、天候毎にグループ化された気温予測値及び気温実測値に基づいて、天候に応じて異なる気温補正式を導出する。

0081

また、本第1実施形態では、近似式として、一次関数を用いているが、これに限らず、二次関数等、多次の関数、及び多項式としてもよい。また、近似式を導出する方法として、最小二乗法等何れの方法を用いてもよい。

0082

さらに、再び近似式を導出するために除外する値とは、例えば、複数のプロットされた値の標準偏差から予め定められた大きさ以上ずれている値である。また、このようなずれの大きい値を除外した近似式の導出を複数回繰り返すことによって、気温補正式を導出してもよいし、複数のプロットされた値の集団からのずれが大きい値を予め除外した後に、気温補正式となる近似式を導出してもよい。また、太陽電池12が発電を行えない夜間の気温予測値及び気温実測値については、近似式を導出するにあたり加味しないことが好ましい。

0083

また、本第1実施形態に係る気温補正式導出部64は、一例として気温補正式を1日当たり1回予め定められた時刻(例えば、日の出時刻)に導出し、前回導出した気温補正式を新たに導出した気温補正式に更新するが、これに限らず、例えば、所定時間毎(一例として、3時間毎)に更新してもよい。なお、前回導出した気温補正式の定数c,dと新たに導出した気温補正式の定数c’,d’との差が予め定められた上限値を超える場合は、新たな気温補正式の定数c’,d’として該上限値を用いてもよい。また、気温予測値及び気温実測値の数が少ない場合(所定の数以下の場合)は、気温補正式の定数c,dに初期値(例えば、c=1、d=0)を用いてもよい。

0084

発電量補正式導出部66は、データ記憶部60に記憶されている過去の発電量実測値、並びに過去の日射量実測値及び過去の気温実測値から算出された発電量の計算値(以下、「発電量計算値」という。)に基づいた補正式を導出する。

0085

なお、発電量計算値は、例えば、日本工業規格で規定されている方法(JIS C 8907)を用いた(3)式によって算出される。



(3)式において、EPmは発電量(kWh)、K(T)は係数PASは太陽電池12の仕様(太陽電池12パネルの特性及び枚数等)から決まる値、HAmは日射量(kW/m2)、Gsは標準日射強度(kW/m2)である。ここで、K(T)は、気温の関数であるため、気温実測値から求められる。また、PASは仕様記憶部51に記憶されている太陽電池12の仕様から求められる。そして、HAmに日射量実測値を代入することによって、発電量EPmが算出される。

0086

図4(C)は、過去の発電量計算値をx軸とし、過去の発電量実測値をy軸とし、同じ日時における発電量計算値と発電量実測値とをプロットしたグラフである。ここで、発電量計算値と発電量実測値とに差異がなければ、プロットされた値は、y=xの関係を有する。

0087

しかし、発電量計算値を算出するために用いる値のうち、日射量実測値及び気温実測値には、実際の太陽電池12への日射量及び太陽電池12の温度との差が生じる可能性がある。また、仕様記憶部51に記憶されている値についても、太陽電池12の容量及び太陽電池12のメーカ毎の特性を示す太陽電池モジュールデータのメーカ値と実際との誤差、太陽電池12の取り付け角度及び方位角の誤差、各電力損失の誤差が生じている可能性がある。また、太陽電池12の太陽光の受光面は、汚れ劣化等が生じている可能性がある。これらを原因として、発電量計算値と発電量実測値との間に誤差が生じる可能性がある。

0088

このため、太陽電池12の発電量の予測値(以下、「発電量予測値」という。)は、必ずしも実際の発電量と一致するとは限らない。そこで、発電量補正式導出部66は、該誤差を補正するための発電量補正式を導出する。

0089

具体的には、発電量補正式導出部66は、図4(C)に示される複数のプロットされた値から近似式を導出する。そして、導出した近似式に対して大きく外れている値(図4(C)の○で示される値)を除外して再び近似式を導出し、該近似式を発電量補正式とする。

0090

図4(C)に示すグラフから導出される発電量補正式の一例を(4)式に示す。



e,fは、定数であり、詳細を後述する発電量予測値をxに代入することで、補正された発電量予測値yが算出される。

0091

また、本第1実施形態では、近似式として、一次関数を用いているが、これに限らず、二次関数等、多次の関数、及び多項式としてもよい。また、近似式を導出する方法として、最小二乗法等何れの方法を用いてもよい。

0092

さらに、再び近似式を導出するために除外する値とは、例えば、複数のプロットされた値の標準偏差から予め定められた大きさ以上ずれている値である。また、このようなずれの大きい値を除外した近似式の導出を複数回繰り返すことによって、発電量補正式を導出してもよいし、複数のプロットされた値の集団からのずれが大きい値を予め除外した後に、発電量補正式となる近似式を導出してもよい。また、瞬間的に発電量が大きい場合を示す値は、該値の替わりに移動平均値を用いてもよい。

0093

また、本第1実施形態に係る発電量補正式導出部66は、一例として発電量補正式を1日当たり1回予め定められた時刻(例えば、日の出時刻)に導出し、前回導出した発電量補正式を新たに導出した発電量補正式に更新する。ところで、発電量補正式の定数は、太陽電池12の経時変化によって変化すると考えられるため、定数が変化する割合は、日射量補正式及び気温補正式の定数に比較して大きくないと考えられる。そこで、発電量補正式の更新は、1日毎ではなく、例えば1月毎のように、日射量補正式及び気温補正式の更新の頻度に比較して少ない頻度としてもよい。

0094

なお、前回導出した発電量補正式の定数e,fと新たに導出した発電量補正式の定数e’,f’との差が予め定められた上限値を超える場合は、新たな発電量補正式の定数e’,f’として該上限値を用いてもよい。また、発電量計算値及び発電量実測値の数が少ない場合(所定の数以下の場合)は、発電量補正式の定数e,fに初期値(例えば、e=1、f=0)を用いてもよい。

0095

そして、発電量予測部68は、太陽電池12の発電量の予測(以下、「発電量予測処理」という。)を行う。

0096

図5を参照して、本第1実施形態に係る発電量予測部68で行われる発電量予測処理について説明する。なお、図5は、発電量予測処理を行う場合に実行される発電量予測プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、該プログラムは不図示の記憶手段の所定領域に予め記憶されている。なお、本プログラムは、一例として、太陽電池12の発電量を予測する時間として予め定められた時間毎(例えば、1時間毎)に実行される。

0097

まず、ステップ100では、気象数値予測システム50から、太陽電池12が設置されている地点における所定時間後(例えば、24時間後)の日射量予測値及び気温予測値を受信するまで待ち状態となる。また、日射量予測値及び気温予測値の受信と共に、上記所定時間後の天気予報を示す情報(以下、「天気予報情報」という。)を取得する。なお、天気予報情報の取得元は、特に限定されず、例えば、気象庁が配信している情報から取得してもよい。

0098

次のステップ102では、受信した日射量予測値及び気温予測値をデータ記憶部60に記憶させる。

0099

次のステップ104では、ステップ100で受信した日射量予測値を、過去の日射量実測値と、該日射量実測値に対応する過去の日射量予測値とに基づいて補正する。すなわち、本ステップでは、日射量予測値を(1)式に示される日射量補正式のxに代入し、得られた結果yを補正後の日射量予測値として取得する。なお、本ステップで用いる日射量補正式は、天候に応じて異なる補正式の中から、ステップ100で取得した天気予報情報により示される天気予報(晴、曇、雨又は雪等)に応じた補正式を選択して用いる。

0100

次のステップ106では、ステップ100で受信した気温予測値を、過去の気温実測値と、該気温実測値に対応する過去の気温予測値とに基づいて補正する。すなわち、本ステップでは、気温予測値を(1)式に示される気温補正式のxに代入し、得られた結果yを補正後の気温予測値として取得する。なお、本ステップで用いる気温補正式は、天候に応じて異なる補正式の中から、ステップ100で取得した天気予報情報により示される天気予報(晴、曇、雨又は雪等)に応じた補正式を選択して用いる。

0101

なお、図5に示すフローチャートでは、日射量予測値の補正を行った後に、気温予測値の補正を行っているが、気温予測値の補正を行った後に、日射量予測値の補正を行ってもよい。

0102

次のステップ108では、ステップ104で補正した日射量予測値、及びステップ106で補正した気温予測値、並びに太陽光発電システム10の仕様に基づいて、上記所定時間後の太陽電池12の発電量を予測する。本ステップでは、過去の発電量計算値を求めた方法と同様に、(3)式に示される計算式を用いて、太陽電池12の発電量予測値を算出する。具体的には、ステップ108の処理では、補正した気温予測値からK(T)の値を求め、仕様記憶部51に記憶されている太陽電池12の仕様からPASの値を求め、補正した日射量予測値をHAmに代入することによって、発電量EPmを算出することで太陽電池12の発電量を予測する。

0103

なお、発電量予測値を算出する計算式を、発電量補正式を導出するための発電量計算値を算出した計算式と同様とすることで、該計算式による発電量の計算結果と、発電量実測値との誤差が解消される。

0104

次のステップ110では、ステップ108で予測した発電量を、日射量実測値、気温実測値、及び太陽光発電システム10の仕様に基づいた太陽電池12の発電量計算値と、該発電量計算値に対応する太陽電池12の発電量実測値とに基づいて補正する。すなわち、本ステップでは、ステップ108で取得した太陽電池12の発電量予測値を(4)式に示される発電量補正式のxに代入し、得られた結果yを補正後の発電量予測値として取得する。

0105

次のステップ112では、ステップ110で取得した補正後の発電量予測値をデータ記憶部60に記憶させ、本プログラムを終了する。なお、予測発電量計算部40は、太陽電池12の補正後の発電量予測値を、報知装置26へ出力し、報知装置26に報知させてもよい。

0106

以上説明したように、本第1実施形態に係る予測発電量計算部40は、太陽電池12が設置されている地点における所定時間後の日射量予測値及び気温予測値、並びに太陽光発電システム10の仕様に基づいて、太陽電池12の該所定時間後の発電量予測値を算出する。そして、発電量予測値が、太陽電池12の過去の発電量計算値と、該発電量計算値に対応する太陽電池12の過去の発電量実測値と、に基づいて導出された補正式によって補正される。なお、太陽電池12の発電量予測値と過去の発電量計算値とは、同様の方法、例えば、日本工業規格で規定されている方法(JIS C 8907)を用いて算出される。

0107

すなわち、発電量予測値を、過去の発電量計算値と過去の発電量実測値とに基づいて導出された補正式で補正するとは、例えば、上記方法(JIS C 8907)を用いた方法による発電量の計算結果と、発電量実測値との誤差を解消させることである。

0108

以上のことから、本第1実施形態に係る予測発電量計算部40は、太陽電池12の発電量を精度高く予測することができる。

0109

本第1実施形態に係る予測発電量計算部40は、所定時間後の日射量予測値を、過去の日射量予測値と、該日射量予測値に対応する過去の日射量実測値とに基づいて補正する。また、予測発電量計算部40は、所定時間後の気温予測値を、過去の気温予測値と、該気温予測値に対応する過去の気温実測値とに基づいて補正する。

0110

これにより、所定時間後の日射量予測値及び気温予測値がより実測値に近い値となる。そして、発電量予測値は、補正後の日射量予測値及び補正後の気温予測値、並びに太陽光発電システム10の仕様に基づいて算出される。

0111

以上のことから、本第1実施形態に係る予測発電量計算部40は、太陽電池の発電量を精度高く予測することができる。

0112

〔第2実施形態〕
以下、本発明の第2実施形態について説明する。

0113

図6に、本第2実施形態に係る予測発電量計算部40の構成を示す。なお、図6における図3と同一の構成部分については図3と同一の符号を付して、その説明を省略する。また、本第2実施形態に係る太陽光発電システム10及びエネルギー管理装置24の構成は、図1,2と同様であるので、その説明を省略する。

0114

本第2実施形態に係る予測発電量計算部40は、上述した第1実施形態とは異なり、日射量補正式導出部62及び気温補正式導出部64を備えていない。気象数値予測システム50から送信される日射量予測値及び気温予測値の精度が高い場合には、日射量予測データ及び気温予測値の補正が必要ないためである。

0115

次に、図7を参照して、本第2実施形態に係る発電量予測部68で行われる発電量予測処理について説明する。なお、図7における図5と同一の処理については図5と同一の符号を付してその説明を省略する。

0116

ステップ102では、受信した日射量予測値及び気温予測値をデータ記憶部60に記憶させ、その後に、ステップ108’へ移行する。

0117

ステップ108’では、ステップ100で受信した日射量予測値及び気温予想データ、並びに太陽光発電システム10の仕様に基づいて、所定時間後の太陽電池12の発電量を予測する。本ステップでは、過去の発電量計算値を求めた方法と同様に、(3)式に示される計算式を用いて、太陽電池12の発電量を予測する。具体的には、ステップ108’の処理では、気温予測値からK(T)の値を求め、仕様記憶部51に記憶されている太陽電池12の仕様からPASの値を求め、日射量予測値をHAmに代入することによって、発電量EPmを算出することで太陽電池12の発電量を予測する。

0118

そして、ステップ108’において太陽電池12の発電量予測値を算出した後に、ステップ110へ移行し、ステップ108‘で取得した太陽電池12の発電量予測値を(4)式に示される発電量補正式のxに代入し、得られた結果yを補正後の発電量予測値として取得し、ステップ112で補正後の発電量予測値をデータ記憶部60に記憶させ、本プログラムを終了する。

0119

〔第3実施形態〕
以下、本発明の第3実施形態について説明する。

0120

図8に、本第3実施形態に係る予測発電量計算部40の構成を示す。なお、図8における図3と同一の構成部分については図3と同一の符号を付して、その説明を省略する。また、本第3実施形態に係る太陽光発電システム10及びエネルギー管理装置24の構成は、図1,2と同様であるので、その説明を省略する。

0121

本第3実施形態に係る予測発電量計算部40が備える発電量予測部68は、第1実施形態で説明したように、(1)式に示される日射量補正式を用いて補正された日射量予測値、及び(2)式に示される気温補正式を用いて補正された気温予測値を用いて太陽電池12の発電量予測値を算出し、該発電量予測値を(4)式に示される発電量補正式を用いて補正する補正有発電量予測処理を行うと共に、第2実施形態で説明したように、日射量予測値及び気温予測値を補正することなく用いて太陽電池12の発電量予測値を算出し、該発電量予測値を(4)式に示される発電量補正式を用いて補正する補正無発電量予測処理を行う。なお、以下の説明において、補正有発電量予測処理によって得られた太陽電池12の発電量予測値を、「補正有発電量予測値」という一方、補正無発電量予測処理によって得られた太陽電池12の発電量予測値を、「補正無発電量予測値」という。また、予測発電量計算部40で算出された補正有発電量予測値及び補正無発電量予測値は、同じ日時の発電量実測値に対応付けてデータ記憶部60に記憶される。

0122

本第3実施形態に係る予測発電量計算部40が備える判定部70は、補正有発電量予測値及び補正無発電量予測値のうち、何れの予測値がより太陽電池12の発電量実測値に近いかを判定する判定処理を行う。

0123

次に、図9を参照して、判定部70によって行われる判定処理について説明する。

0124

図9(A)は、補正有発電量予測値及び補正無発電量予測値をx軸とし、発電量実測値をy軸とし、同じ日時における補正有発電量予測値と発電量実測値とに対応する値をプロット(図9(A)の○)し、同じ日時における補正無発電量予測値と発電量実測値とに対応する値をプロット(図9(A)の●)したグラフである。そして、図9(A)に示される複数のプロットされた値から近似式を導出する。下記(5)式は、補正有発電量予測値から得られる近似式を示し、下記(6)式は、補正無発電量予測値から得られる近似式を示す。なお、以下の説明において、下記(5)式に示される近似式を補正有近似式、下記(6)式に示される近似式を補正無近似式という。

0125

ここで、補正有近似式及び補正無近似式は、補正有発電量予測値と補正無発電量予測値と発電量実測値との差異が小さいほど、y=x(以下、「理想近似式」という。)に近くなる。

0126

そこで、判定部70による判定処理は、補正有近似式及び理想近似式で囲まれる面積と、補正無近似式及び理想近似式で囲まれる面積の大きさを比較し、該大きさがより小さい方の近似式で示される太陽電池12の発電量予測値を、太陽電池12の発電量実測値に近いと判定する。なお、本第3実施形態では、一例として判定処理を1日当たり1回予め定められた時刻(例えば、日の出時刻)に行うが、これに限らず、例えば、数日に1回行ってもよい。

0127

図9(B)〜(D)は、判定処理の具体例を示している。判定処理では、まず、比較範囲が設定される。本第3実施形態では、一例として、太陽電池12の発電量の最大値(例えば、200Wh/m2)から太陽電池12の発電量の最小値(0Wh/m2)で囲まれる面積を比較範囲とする。

0128

図9(B)の例は、補正有近似式、補正無近似式、及び理想近似式の何れが交差しない場合を示している。図9(B)の例では、補正有近似式及び理想近似式で囲まれる面積S1が、補正無近似式及び理想近似式で囲まれる面積S2よりも小さいため、判定処理は、補正有近似式で示される補正有発電量予測値の方が太陽電池12の発電量実測値に近いと判定する。

0129

図9(C)の例は、補正有近似式と理想近似式とが交差するが、補正無近似式と理想近似式とが交差しない場合を示している。図9(C)の例では、補正有近似式及び理想近似式で囲まれる面積S1が、補正無近似式及び理想近似式で囲まれる面積S2よりも小さいため、判定処理は、補正有近似式で示される補正有発電量予測値の方が太陽電池12の発電量実測値に近いと判定する。

0130

図9(D)の例は、補正有近似式、補正無近似式、及び理想近似式の何れもが交差する場合を示している。図9(D)の例では、補正有近似式及び理想近似式で囲まれる面積S1が、補正無近似式及び理想近似式で囲まれる面積S2よりも小さいため、判定処理は、補正有近似式で示される補正有発電量予測値の方が太陽電池12の発電量実測値に近いと判定する。

0131

また、判定部70は、判定処理において、太陽電池12の発電量実測値に近いと判定された予測値と異なる予測値をデータ記憶部60から削除してもよい。また、判定部70は、所定期間内(例えば、1月)の内に、補正無発電量予測値の方が発電量実測値に近いと判定された場合が、補正有発電量予測値の方が発電量実測値に近いと判定された場合よりも多い場合に、(1)式及び(2)式に示される補正式の係数を初期値(a=1,b=0,c=1,d=0)に戻すとしてもよい。

0132

なお、予測発電量計算部40は、判定処理によって得られた結果を報知装置26へ出力し、報知装置26に報知させてもよい。

0133

以上説明したように、本第3実施形態に係る予測発電量計算部40は、判定部70によって、補正されていない日射量予測値及び気温予測値を用いて発電量予測値を算出し、該発電量予測値を補正した場合と、補正された日射量予測値及び気温予測値を用いて発電量予測値を算出し、該発電量予測値を補正した場合とで、何れの場合が、太陽電池12の発電量実測値により近い発電量予測値が得られるかを判定する。
以上のことから、本第3実施形態に係る予測発電量計算部40は、太陽電池の発電量をより精度高く予測することができる。

0134

〔第4実施形態〕
以下、本発明の第4実施形態に係る発電量予測システムついて説明する。

0135

図10に、本第4実施形態に係る発電量予測システム80の構成を示す。なお、図10における図3と同一の構成部分については図3と同一の符号を付して、その説明を省略する。

0136

本第4実施形態に係る発電量予測システム80は、太陽光発電システム10に予測発電量計算部40が備えられておらず、予測発電量計算部40が太陽光発電システム10に対して遠隔地に設けられ、予測発電量計算部40と太陽光発電システム10とが通信回線82を介して通信可能とされている。

0137

本第4実施形態に係る太陽光発電システム10は、予測発電量計算部40へ、通信回線82を介して太陽電池12が設置されている地点における日射量実測値、気温実測値、及び太陽電池12の発電量実測値を送信する。

0138

予測発電量計算部40は、外部インタフェース84を介して通信回線82に接続されており、太陽光発電システム10から送信された日射量実測値、気温実測値、及び太陽電池12の発電量実測値に基づいて(4)式を導出し、該(4)式を用いて発電量予測部68によって補正された発電量予測値を、通信回線82を介して太陽光発電システム10に送信する。また、太陽光発電システム10から送信された各種値は、データ記憶部60に記憶される。

0139

なお、予測発電量計算部40及び太陽光発電システム10は、サーバ86を介して各種情報の送受信を行ってもよい。

0140

以上のことから、本第4実施形態に係る発電量予測システム80は、遠隔地にある太陽光発電システム10の太陽電池の発電量を精度高く予測することができる。

0141

以上、本発明を、上記各実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

0142

例えば、上記各実施形態では、所定時間後の気温情報として、所定時間後の気温の予測値を用いて、太陽電池12の所定時間後の発電量予測値を算出する場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、所定時間後の気温情報として、過去の気温の実測値を記憶したデータベース(一例として、標準気象データベースMETPV−3)から、該所定時間後に対応する過去の日時における気温の実測値を読み出して用いる形態としてもよい。

0143

また、第2実施形態を除く上記各実施形態では、日射量予測値及び日射量実測値、並びに気温予測値及び気温実測値は、天候毎にグループ化してデータ記憶部60に記憶される場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、日射量予測値及び日射量実測値、並びに気温予測値及び気温実測値を、所定時間範囲毎(例えば、6時から12時、12時から16時、16時から19時等)にグループ化してデータ記憶部60に記憶し、該所定時間範囲毎に日射量補正式及び気温補正式を導出してもよい。

0144

また、第2実施形態を除く上記各実施形態では、日射量予測値を補正するために補正式を導出する場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、過去の日射量予測値と、該日射量予測値に対応する過去の日射量実測値とに基づいた補正係数を予め導出し、該補正係数を日射量予測値に乗算することで補正する形態としてもよい。同様に、過去の気温予測値と、該気温予測値に対応する過去の気温実測値とに基づいた補正係数を予め導出し、該補正係数を気温予測値に乗算することで補正する形態としてもよい。

0145

また、上記各実施形態では、太陽電池12の発電量予測値を補正するために補正式を導出する場合について説明したが、本発明は、例えば、これに限定されるものではなく、過去の発電量計算値と、該発電量計算値に対応する過去の発電量実測値とに基づいた補正係数を予め導出し、該補正係数を発電量予測値に乗算することで補正する形態としてもよい。

0146

また、スマートメータスマートグリッド)に予測発電量計算部40の機能を組み込み、太陽電池12の発電量予測値に応じて接続されている電気機器の動作を制御してもよい。さらに、パワーコンディショナ20に、上記各実施形態に係る予測発電量計算部40の機能を組み込んでもよい。また、太陽電池12の発電量、及び日射計30で測定された日射量等を表示する不図示の太陽光発電計測表示装置に、上記各実施形態に係る予測発電量計算部40の機能を組み込んでもよい。

0147

また、予測発電量計算部40から出力される太陽電池12の発電量予測値が、商用電力系統を用いて電力を供給する電力供給事業者へ送信され、該電力供給事業者が、送信された予測値に基づいて、商用電力系統で供給する電力量を調整してもよい。

0148

また、太陽光発電システム10は、太陽電池12が設置されている地点の近隣単位面積当たりの発電量予測値を、例えば電力供給事業者等、該発電量予測値を利用したい事業者、及び通信回線を介して接続されている外部のサーバ等に送信してもよい。そして、太陽光発電システム10は、所定地域毎の各家庭及び各工場毎の太陽電池の設置条件を予め情報として記憶した記憶手段を保有し、代表点の発電量の実績値を入力することで、所定地域全体の発電量を予測可能としてもよい。

0149

また、太陽光発電システム10は、太陽電池12の所定時間後の発電量予測値と該所定時間後の太陽電池12の発電量実測値とが予め定められた値以上異なる場合に、太陽光発電システム10に何らかの異常が生じていると検知する検知装置を備えてもよい。

0150

10太陽光発電システム
12太陽電池
14商用電力系統
16負荷
24エネルギー管理装置
26報知装置
40予測発電量計算部

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