JP2002250778A - 天気状態測定のための装置、方法及びプログラム、記憶媒体 - Google Patents
天気状態測定のための装置、方法及びプログラム、記憶媒体Info
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- JP2002250778A JP2002250778A JP2001050905A JP2001050905A JP2002250778A JP 2002250778 A JP2002250778 A JP 2002250778A JP 2001050905 A JP2001050905 A JP 2001050905A JP 2001050905 A JP2001050905 A JP 2001050905A JP 2002250778 A JP2002250778 A JP 2002250778A
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- weather
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単かつ低コストの構成で局地的な天気や天
候の状態を数値によって詳細に示す。 【解決手段】 家庭などに既に設置されている太陽光発
電システムの太陽電池を用いて、該太陽電池から出力さ
れる電流値を測定し（Ｓ２０２）、所定のパラメータに
基づいて、天気が快晴であるときの太陽光の理論照射強
度（Ｓ２０１）及びそのときに太陽電池から出力される
電流値の理論出力値を算出し（Ｓ２０３）、太陽電池か
ら出力された電流値と理論出力値との比を晴天度として
算出する（Ｓ２０４）。
候の状態を数値によって詳細に示す。 【解決手段】 家庭などに既に設置されている太陽光発
電システムの太陽電池を用いて、該太陽電池から出力さ
れる電流値を測定し（Ｓ２０２）、所定のパラメータに
基づいて、天気が快晴であるときの太陽光の理論照射強
度（Ｓ２０１）及びそのときに太陽電池から出力される
電流値の理論出力値を算出し（Ｓ２０３）、太陽電池か
ら出力された電流値と理論出力値との比を晴天度として
算出する（Ｓ２０４）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は天気状態測定のため
の装置、方法及びプログラム、記憶媒体に関し、特に、
設置された地点の天気状態を数値によって示すことので
きる、天気状態測定のための装置、方法及びプログラ
ム、記憶媒体に関する。
の装置、方法及びプログラム、記憶媒体に関し、特に、
設置された地点の天気状態を数値によって示すことので
きる、天気状態測定のための装置、方法及びプログラ
ム、記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、広い地域にわたって正確に日射状
況などの天候の状態を検出するには、日射計等の天候検
出装置を備えた自動気象状態測定装置を多くの地点に設
置し、この自動気象状態測定装置からの測定データを通
信して集計する、いわゆるアメダス(Automated Meteoro
logical Data Acquisition System)等のシステムが必要
であった。また、これらで収集されたデータについて
も、天気状況は快晴、晴れ、薄曇り、本曇り程度の表現
でしか広く公開されていない。
況などの天候の状態を検出するには、日射計等の天候検
出装置を備えた自動気象状態測定装置を多くの地点に設
置し、この自動気象状態測定装置からの測定データを通
信して集計する、いわゆるアメダス(Automated Meteoro
logical Data Acquisition System)等のシステムが必要
であった。また、これらで収集されたデータについて
も、天気状況は快晴、晴れ、薄曇り、本曇り程度の表現
でしか広く公開されていない。
【０００３】また、晴天の度合いを示す値として晴天指
数が知られており、この値は地上での全天日射強度を大
気外日射強度で割った値である。この全天日射強度を測
定するためには、全天日射計が必要であった。
数が知られており、この値は地上での全天日射強度を大
気外日射強度で割った値である。この全天日射強度を測
定するためには、全天日射計が必要であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このところ、流通業を
始めとする様々な産業で、天気や天候の予報や状態に応
じて仕入れ量を変更することなどが行われており、地域
的な気象情報サービスに対する需要が増大している。特
に、天候や天気のデータは予報を行う上での基となるこ
ともあり、より局地的で詳細なデータが必要とされてい
る。
始めとする様々な産業で、天気や天候の予報や状態に応
じて仕入れ量を変更することなどが行われており、地域
的な気象情報サービスに対する需要が増大している。特
に、天候や天気のデータは予報を行う上での基となるこ
ともあり、より局地的で詳細なデータが必要とされてい
る。
【０００５】しかしながら、アメダスで使用する自動気
象状態測定装置や全天日射計は、コストもかかり設置場
所に関しても様々な条件があるので、これらの装置を利
用して局地的で詳細な天候や天気のデータを得るのは容
易なことではない。
象状態測定装置や全天日射計は、コストもかかり設置場
所に関しても様々な条件があるので、これらの装置を利
用して局地的で詳細な天候や天気のデータを得るのは容
易なことではない。
【０００６】特開平１１−２２３６７４号公報には、車
両等を移動局とし、この移動局に取り付けられた照度検
出手段により、天気状態を検出するシステムが提案され
ている。しかしながら、このシステムでは、照度検出手
段の取り付けられる移動局の位置が、必ずしも太陽光が
照射される場所とはならないため、照度が正確に得られ
ない場合が生じる。このため、天気状態に関して、晴れ
や薄曇り等の大まかな表現でしか情報が得られない。
両等を移動局とし、この移動局に取り付けられた照度検
出手段により、天気状態を検出するシステムが提案され
ている。しかしながら、このシステムでは、照度検出手
段の取り付けられる移動局の位置が、必ずしも太陽光が
照射される場所とはならないため、照度が正確に得られ
ない場合が生じる。このため、天気状態に関して、晴れ
や薄曇り等の大まかな表現でしか情報が得られない。
【０００７】一方、地球温暖化、化石燃料の枯渇、原発
事故や放射性廃棄物による放射能汚染等が近年は問題と
なっており、地球環境とエネルギーに対する関心が急速
に高まっている。このような状況のもと、太陽電池等の
光エネルギー変換装置は無尽蔵かつクリーンなエネルギ
ー源として期待されており、特に太陽電池は、近年、住
宅の屋根に設置できるものが提案されており、普及が進
みつつある。
事故や放射性廃棄物による放射能汚染等が近年は問題と
なっており、地球環境とエネルギーに対する関心が急速
に高まっている。このような状況のもと、太陽電池等の
光エネルギー変換装置は無尽蔵かつクリーンなエネルギ
ー源として期待されており、特に太陽電池は、近年、住
宅の屋根に設置できるものが提案されており、普及が進
みつつある。
【０００８】本発明は以上のような状況を鑑みてなされ
たものであり、簡単かつ低コストの構成で局地的な天気
や天候の状態を数値によって詳細に示すことのできる、
天気状態測定のための装置、方法及びプログラム、記憶
媒体を提供することを目的とする。
たものであり、簡単かつ低コストの構成で局地的な天気
や天候の状態を数値によって詳細に示すことのできる、
天気状態測定のための装置、方法及びプログラム、記憶
媒体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の一実施形態としての天気状態測定装置は、設置され
た地点の天気状態を測定する天気状態測定装置であっ
て、水平面に対して所定の角度で設置された受光面を有
し、該受光面で受光した太陽光の照射強度に関する値を
出力する太陽光照射強度検出手段と、所定のパラメータ
に基づいて、天気が快晴であるときに前記太陽光照射強
度検出手段から出力される理論出力値を算出する理論照
射強度算出手段と、前記太陽光照射強度検出手段から出
力された照射強度に関する値と前記理論出力値との比を
晴天度として算出する晴天度算出手段と、を備えてい
る。
明の一実施形態としての天気状態測定装置は、設置され
た地点の天気状態を測定する天気状態測定装置であっ
て、水平面に対して所定の角度で設置された受光面を有
し、該受光面で受光した太陽光の照射強度に関する値を
出力する太陽光照射強度検出手段と、所定のパラメータ
に基づいて、天気が快晴であるときに前記太陽光照射強
度検出手段から出力される理論出力値を算出する理論照
射強度算出手段と、前記太陽光照射強度検出手段から出
力された照射強度に関する値と前記理論出力値との比を
晴天度として算出する晴天度算出手段と、を備えてい
る。
【００１０】すなわち、本発明においては、水平面に対
して所定の角度で設置された受光面を有し、該受光面で
受光した太陽光の照射強度に関する値を出力する太陽光
照射強度検出手段を用いて、所定のパラメータに基づい
て、天気が快晴であるときに太陽光照射強度検出手段か
ら出力される理論出力値を算出し、太陽光照射強度検出
手段から出力された照射強度に関する値と理論出力値と
の比を晴天度として算出する。
して所定の角度で設置された受光面を有し、該受光面で
受光した太陽光の照射強度に関する値を出力する太陽光
照射強度検出手段を用いて、所定のパラメータに基づい
て、天気が快晴であるときに太陽光照射強度検出手段か
ら出力される理論出力値を算出し、太陽光照射強度検出
手段から出力された照射強度に関する値と理論出力値と
の比を晴天度として算出する。
【００１１】太陽光照射強度検出手段としては、例え
ば、家庭などに既に設置されている太陽光発電システム
の太陽電池を用いることができる。
ば、家庭などに既に設置されている太陽光発電システム
の太陽電池を用いることができる。
【００１２】このようにすると、簡単かつ安価な構成
で、局地的な天気に関する情報を晴天度の値によって数
値化された具体的かつ正確なデータとして得ることがで
きる。
で、局地的な天気に関する情報を晴天度の値によって数
値化された具体的かつ正確なデータとして得ることがで
きる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る天気状態測定
装置の好適な実施の形態について添付図面を参照して詳
細に説明する。始めに、各実施形態に共通な、ハードウ
ェア構成及び処理工程について説明する。
装置の好適な実施の形態について添付図面を参照して詳
細に説明する。始めに、各実施形態に共通な、ハードウ
ェア構成及び処理工程について説明する。
【００１４】［ハードウェア構成］図１は本発明に係る
天気状態測定装置のハードウェア構成の一例を示す図で
ある。図示されたように、この天気状態測定装置は、太
陽光照射強度検出手段１０１、出力測定装置１０２及び
算出装置１０３から構成されており、この図に従って各
構成要素について説明する。
天気状態測定装置のハードウェア構成の一例を示す図で
ある。図示されたように、この天気状態測定装置は、太
陽光照射強度検出手段１０１、出力測定装置１０２及び
算出装置１０３から構成されており、この図に従って各
構成要素について説明する。
【００１５】（太陽光照射強度検出手段）太陽光照射強
度検出手段１０１は、受光面に照射された太陽光の強度
を検出するためのものであり、日射計、ホトセンサ、太
陽電池セル・モジュール、或いは太陽光発電システムと
して設置された太陽電池アレイ等を用いることができ
る。
度検出手段１０１は、受光面に照射された太陽光の強度
を検出するためのものであり、日射計、ホトセンサ、太
陽電池セル・モジュール、或いは太陽光発電システムと
して設置された太陽電池アレイ等を用いることができ
る。
【００１６】特に、太陽光発電システムとして設置され
た太陽電池アレイが好ましい。太陽電池としては、アモ
ルファスシリコン系、結晶シリコンとアモルファスシリ
コンのハイブリッド系、その他化合物系等の太陽電池を
用いることができる。
た太陽電池アレイが好ましい。太陽電池としては、アモ
ルファスシリコン系、結晶シリコンとアモルファスシリ
コンのハイブリッド系、その他化合物系等の太陽電池を
用いることができる。
【００１７】更に、同一の照射強度に対して常に同一の
出力が得られる様に、スペクトル感度が広く、出力性能
の季節変動や経年変動の少ないものが望ましい。出力性
能に季節毎の変動や、経年変化がある場合には、その変
動や変化に関するデータに基づいて得られたデータを補
正するように構成するのが望ましい。
出力が得られる様に、スペクトル感度が広く、出力性能
の季節変動や経年変動の少ないものが望ましい。出力性
能に季節毎の変動や、経年変化がある場合には、その変
動や変化に関するデータに基づいて得られたデータを補
正するように構成するのが望ましい。
【００１８】（出力測定装置）出力測定装置１０２は、
太陽光照射強度検出手段１０１から電流や電圧のアナロ
グ形式で出力された信号を測定し、測定結果をデジタル
信号に変換して電流値、電圧値、あるいはこれらを乗じ
た電力値データとして出力する。
太陽光照射強度検出手段１０１から電流や電圧のアナロ
グ形式で出力された信号を測定し、測定結果をデジタル
信号に変換して電流値、電圧値、あるいはこれらを乗じ
た電力値データとして出力する。
【００１９】太陽光照射強度検出手段１０１から出力さ
れた信号を測定するための手段としては、一般的に用い
られている電流・電圧テスターやマルチメータ、ホール
センサー、抵抗のようなものでもよいし、或いは電流・
電圧の検出回路を専用に作成してもよい。
れた信号を測定するための手段としては、一般的に用い
られている電流・電圧テスターやマルチメータ、ホール
センサー、抵抗のようなものでもよいし、或いは電流・
電圧の検出回路を専用に作成してもよい。
【００２０】そしてこの測定手段で得られたアナログ信
号は、後続する算出手段１０３での処理が容易なよう
に、ＡＤ変換器によって、デジタル信号に変換される。
このＡＤ変換器は、専用に設計されたＡＤ変換回路であ
ってもよいし、ＣＰＵなどの演算装置のＡＤ変換機能を
使用したり、後述する算出装置１０３としてコンピュー
タを用いる場合には、そのコンピュータに取り付けられ
るＡＤ変換ボードであってもよい。
号は、後続する算出手段１０３での処理が容易なよう
に、ＡＤ変換器によって、デジタル信号に変換される。
このＡＤ変換器は、専用に設計されたＡＤ変換回路であ
ってもよいし、ＣＰＵなどの演算装置のＡＤ変換機能を
使用したり、後述する算出装置１０３としてコンピュー
タを用いる場合には、そのコンピュータに取り付けられ
るＡＤ変換ボードであってもよい。
【００２１】また、太陽光発電システムを構成する電力
変換装置内にある検出機能を利用してもよい。検出機能
として太陽電池アレイの短絡電流や開放電圧を検出する
機能も備える場合には、その測定回路として、周期的に
短絡や開放を行う、短絡用回路やスイッチ等が必要であ
る。
変換装置内にある検出機能を利用してもよい。検出機能
として太陽電池アレイの短絡電流や開放電圧を検出する
機能も備える場合には、その測定回路として、周期的に
短絡や開放を行う、短絡用回路やスイッチ等が必要であ
る。
【００２２】（算出装置）算出装置１０３は、入力され
た太陽光照射強度検出手段１０１の設置条件に関するパ
ラメータから理論上の照射強度および出力値を算出し、
出力測定装置１０２を介して太陽光照射強度検出手段１
０１から得られた値とを比較して、天気に関する尺度と
して晴天度を算出する。
た太陽光照射強度検出手段１０１の設置条件に関するパ
ラメータから理論上の照射強度および出力値を算出し、
出力測定装置１０２を介して太陽光照射強度検出手段１
０１から得られた値とを比較して、天気に関する尺度と
して晴天度を算出する。
【００２３】算出装置１０３としては、通常、マイクロ
コンピュータやパーソナルコンピュータなどを用いるこ
とができる。この場合、マイクロコンピュータやパーソ
ナルコンピュータがカレンダ機能を備えていれば、月日
や時刻を入力する必要がなくなるので便利である。太陽
光照射強度検出手段１０１の設置条件に関するパラメー
タの値が事前に分かっているなら、ＲＯＭなどの記憶媒
体に書き込んでおいてもよい。太陽光照射強度検出手段
１０１の設置現場でパラメータを入力する場合には、入
力手段と入力したパラメータや計算結果を確認できるよ
うに表示手段とを備えていることが望ましい。
コンピュータやパーソナルコンピュータなどを用いるこ
とができる。この場合、マイクロコンピュータやパーソ
ナルコンピュータがカレンダ機能を備えていれば、月日
や時刻を入力する必要がなくなるので便利である。太陽
光照射強度検出手段１０１の設置条件に関するパラメー
タの値が事前に分かっているなら、ＲＯＭなどの記憶媒
体に書き込んでおいてもよい。太陽光照射強度検出手段
１０１の設置現場でパラメータを入力する場合には、入
力手段と入力したパラメータや計算結果を確認できるよ
うに表示手段とを備えていることが望ましい。
【００２４】図１５は、算出装置１０３のハードウェア
構成の一例を示すブロック図である。コンピュータ本体
１５０１は、ＣＰＵ１５０５、主記憶装置１５０６、補
助記憶装置１５０７および入出力インターフェース１５
０８から構成され、周辺装置１５０２として、キーボー
ド１５０９およびポインティングデバイス１５１０等の
入力装置１５０３や、プリンタ１５１１およびディスプ
レイ１５１２等の出力装置１５０４などから構成され
る。
構成の一例を示すブロック図である。コンピュータ本体
１５０１は、ＣＰＵ１５０５、主記憶装置１５０６、補
助記憶装置１５０７および入出力インターフェース１５
０８から構成され、周辺装置１５０２として、キーボー
ド１５０９およびポインティングデバイス１５１０等の
入力装置１５０３や、プリンタ１５１１およびディスプ
レイ１５１２等の出力装置１５０４などから構成され
る。
【００２５】本発明で用いられるＣＰＵ１５０５は、Ｒ
ＯＭ１５１３やＲＡＭ１５１４に記憶されたオペレーシ
ョンシステムやプログラム等に基づいて、コンピュータ
全体の制御や所望の処理を実行する。本発明に係る処理
を実現するプログラムが実行できればＣＰＵの種類やア
ーキテクチャは問わない。
ＯＭ１５１３やＲＡＭ１５１４に記憶されたオペレーシ
ョンシステムやプログラム等に基づいて、コンピュータ
全体の制御や所望の処理を実行する。本発明に係る処理
を実現するプログラムが実行できればＣＰＵの種類やア
ーキテクチャは問わない。
【００２６】主記憶装置１５０６は、ＲＯＭ１５１３や
ＲＡＭ１５１４で構成され、オペレーションシステムや
プログラム、または演算結果を記憶したり、プログラム
実行中のワークエリアとして使用される。
ＲＡＭ１５１４で構成され、オペレーションシステムや
プログラム、または演算結果を記憶したり、プログラム
実行中のワークエリアとして使用される。
【００２７】補助記憶装置１５０７としては、ハードデ
ィスクや光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー
（登録商標）ディスク等があるが、本発明に係る処理を
実現するプログラムの供給や、演算結果の長期保存等が
できるものならば何でもよく、これらの中から適宣選
択、組み合わせて用いることができる。また、コンピュ
ータ本体と入出力インターフェース１５０８を介して接
続されている外部記憶装置でも構わない。
ィスクや光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー
（登録商標）ディスク等があるが、本発明に係る処理を
実現するプログラムの供給や、演算結果の長期保存等が
できるものならば何でもよく、これらの中から適宣選
択、組み合わせて用いることができる。また、コンピュ
ータ本体と入出力インターフェース１５０８を介して接
続されている外部記憶装置でも構わない。
【００２８】入出力インターフェース１５０８は、キー
ボードやポインティングデバイス、プリンタ、外部記憶
装置、ネットワークなどと接続するために設けられてお
り、通常コンピュータ本体に内蔵されている。また、本
発明に係る処理を実現するプログラムは、上述のように
補助記憶装置１５０７からコンピュータにインストール
される場合のほかに、ネットワークを通じて、他に設け
られた記憶装置や外部のコンピュータからダウンロード
等によってインストールされてもよい。
ボードやポインティングデバイス、プリンタ、外部記憶
装置、ネットワークなどと接続するために設けられてお
り、通常コンピュータ本体に内蔵されている。また、本
発明に係る処理を実現するプログラムは、上述のように
補助記憶装置１５０７からコンピュータにインストール
される場合のほかに、ネットワークを通じて、他に設け
られた記憶装置や外部のコンピュータからダウンロード
等によってインストールされてもよい。
【００２９】入力装置１５０３としては、コンピュータ
に文字情報を入力するためにキーボード１５０９が使用
される。また、表示装置上で位置を指定するためのポイ
ンティングデバイス１５１０としては、マウスやトラッ
クボール等が使用できる。
に文字情報を入力するためにキーボード１５０９が使用
される。また、表示装置上で位置を指定するためのポイ
ンティングデバイス１５１０としては、マウスやトラッ
クボール等が使用できる。
【００３０】出力装置１５０４としては、主なものにデ
ィスプレイ１５１１やプリンタ１５１２がある。ディス
プレイ１５１１としては、ＣＲＴや液晶の表示装置が一
般的であるが、コンピュータでの演算結果や問い合わ
せ、内部情報および入力情報などを文字や図形で表示す
ることができれば何でもよい。また、入力装置１５０３
と兼用したタッチパネル方式の表示装置も使用できる。
ィスプレイ１５１１やプリンタ１５１２がある。ディス
プレイ１５１１としては、ＣＲＴや液晶の表示装置が一
般的であるが、コンピュータでの演算結果や問い合わ
せ、内部情報および入力情報などを文字や図形で表示す
ることができれば何でもよい。また、入力装置１５０３
と兼用したタッチパネル方式の表示装置も使用できる。
【００３１】プリンタ１５１２としては、レーザープリ
ンタやインクジェットプリンタ等が好適である。
ンタやインクジェットプリンタ等が好適である。
【００３２】また、これらに加えて各種拡張カードのス
ロットがあれば、出力測定装置１０２の代わりにＡＤ変
換ボードを取り付けることができ、太陽光照射強度検出
手段１０１からの出力値を直接取り入れてもよい。ま
た、シリアルインターフェースやパラレルインターフェ
ース等を介して、出力測定装置１０２と通信して検出値
を得てもよい。
ロットがあれば、出力測定装置１０２の代わりにＡＤ変
換ボードを取り付けることができ、太陽光照射強度検出
手段１０１からの出力値を直接取り入れてもよい。ま
た、シリアルインターフェースやパラレルインターフェ
ース等を介して、出力測定装置１０２と通信して検出値
を得てもよい。
【００３３】［処理工程］次に、上記の構成において天
候や天気に関する情報として晴天度を算出するための処
理工程について、図２から図８を参照して説明する。
候や天気に関する情報として晴天度を算出するための処
理工程について、図２から図８を参照して説明する。
【００３４】図２は全体の概略処理を示すフローチャー
トであり、図示されたように、理論照射強度算出工程
（Ｓ２０１）、太陽光照射強度算出工程（Ｓ２０２）、
理論出力算出工程（Ｓ２０３）、及び晴天度算出工程
（Ｓ２０４）からなる。以下、この順序で各工程での処
理について説明するが、順序については、本発明の目的
を達することが出来れば問わない。
トであり、図示されたように、理論照射強度算出工程
（Ｓ２０１）、太陽光照射強度算出工程（Ｓ２０２）、
理論出力算出工程（Ｓ２０３）、及び晴天度算出工程
（Ｓ２０４）からなる。以下、この順序で各工程での処
理について説明するが、順序については、本発明の目的
を達することが出来れば問わない。
【００３５】（理論照射強度算出工程）図３は理論照射
強度算出工程（Ｓ２０１）での処理を示すフローチャー
トの一例である。図示されたように、理論照射強度算出
工程においては最初に、入力された測定地点の緯度及び
経度の位置情報（場合によっては高度の情報も使用す
る）と、年月日及び時刻の時間情報から既知の方法で求
めた正確な太陽時とから、測定地点での太陽高度および
方位角を求める（Ｓ３０１）。
強度算出工程（Ｓ２０１）での処理を示すフローチャー
トの一例である。図示されたように、理論照射強度算出
工程においては最初に、入力された測定地点の緯度及び
経度の位置情報（場合によっては高度の情報も使用す
る）と、年月日及び時刻の時間情報から既知の方法で求
めた正確な太陽時とから、測定地点での太陽高度および
方位角を求める（Ｓ３０１）。
【００３６】位置情報や時間情報は、ユーザのマニュア
ル入力でもよいし、ＧＰＳ受信機等の装置や、使用する
コンピュータに内蔵されたカレンダー機能や、電波時計
の受信機等からのデータを用いてもよい。
ル入力でもよいし、ＧＰＳ受信機等の装置や、使用する
コンピュータに内蔵されたカレンダー機能や、電波時計
の受信機等からのデータを用いてもよい。
【００３７】このようにして測定地点に対する太陽の位
置が得られると、該測定地点において水平面に対してあ
る傾斜角度を有する面に照射される太陽光の強度（理論
照射強度）ＩL（Ｗ／ｍ2）を求める（Ｓ３０２）このＩ
Lは、傾斜面全天日射量であり、 ＨT：傾斜面全天日射量（Ｗ／ｍ2） ＨD：傾斜面直達日射量（Ｗ／ｍ2） ＨS：傾斜面天空日射量（Ｗ／ｍ2） ＨR：傾斜面反射日射量（Ｗ／ｍ2） とすると、以下の式、 ＩL＝ＨT＝ＨD＋ＨS＋ＨR で表現できる。
置が得られると、該測定地点において水平面に対してあ
る傾斜角度を有する面に照射される太陽光の強度（理論
照射強度）ＩL（Ｗ／ｍ2）を求める（Ｓ３０２）このＩ
Lは、傾斜面全天日射量であり、 ＨT：傾斜面全天日射量（Ｗ／ｍ2） ＨD：傾斜面直達日射量（Ｗ／ｍ2） ＨS：傾斜面天空日射量（Ｗ／ｍ2） ＨR：傾斜面反射日射量（Ｗ／ｍ2） とすると、以下の式、 ＩL＝ＨT＝ＨD＋ＨS＋ＨR で表現できる。
【００３８】このうちＨD、ＨS、ＨRは、日射量の基本
量である法線面直達日射量Ｉ（Ｗ／ｍ2）、水平面天空
日射量Ｈd（Ｗ／ｍ2）および水平面の全天日射量Ｈ（Ｗ
／ｍ2）を用いて、 ＨD＝Ｉ cosθ ＨS＝ＨdψS ＨR＝ＨρGψG と表すことができる。
量である法線面直達日射量Ｉ（Ｗ／ｍ2）、水平面天空
日射量Ｈd（Ｗ／ｍ2）および水平面の全天日射量Ｈ（Ｗ
／ｍ2）を用いて、 ＨD＝Ｉ cosθ ＨS＝ＨdψS ＨR＝ＨρGψG と表すことができる。
【００３９】ここで、 ｃｏｓθ＝sin ｈ cos Ｔ＋cos ｈ sin Ｔ cos(α＋
α’） ｈψS＝０．５（１＋cos Ｔ） ψG＝１−ψS ρG：地上面（地面）の反射率 ｈ：太陽高度 α：太陽の方位角 Ｔ：傾斜面の傾斜角 α’：傾斜面の方位角 θ：入射角 である。
α’） ｈψS＝０．５（１＋cos Ｔ） ψG＝１−ψS ρG：地上面（地面）の反射率 ｈ：太陽高度 α：太陽の方位角 Ｔ：傾斜面の傾斜角 α’：傾斜面の方位角 θ：入射角 である。
【００４０】なお、傾斜面反射日射量ＨRは、傾斜が緩
やかな場合には無視してもよい。また、傾斜面天空日射
量ＨSも、精度がそれほど要求されない場合や、他の方
法で補正を行う場合には省略して、理論照射強度ＩLを
算出してもよい。
やかな場合には無視してもよい。また、傾斜面天空日射
量ＨSも、精度がそれほど要求されない場合や、他の方
法で補正を行う場合には省略して、理論照射強度ＩLを
算出してもよい。
【００４１】太陽の高度及び方位角が既知であるとき
の、晴天日の法線面直達日射量Ｉ、天空日射量Ｈdの推
定式が提案されており、これらの方法を用いる。例とし
て、直達日射にブーゲの式、天空日射にベルラーゲの式
を用いるとすると、傾斜面日射量ＨTは、 Ｉ＝Ｉ0Ａcosec h Ｈd＝（１／２）Ｉ0 sin ｈ（１−Ａcosec h）／（１−
１．４ ln Ａ） ＨT＝Ｉ cos θ＋ＨdψS＋ＨρGψG のように求められる。ここで、 Ｉ0：大気外の日射強度（太陽光線に直角な面）（Ｗ／
ｍ2） Ａ：標準晴天日の大気透過率 である。
の、晴天日の法線面直達日射量Ｉ、天空日射量Ｈdの推
定式が提案されており、これらの方法を用いる。例とし
て、直達日射にブーゲの式、天空日射にベルラーゲの式
を用いるとすると、傾斜面日射量ＨTは、 Ｉ＝Ｉ0Ａcosec h Ｈd＝（１／２）Ｉ0 sin ｈ（１−Ａcosec h）／（１−
１．４ ln Ａ） ＨT＝Ｉ cos θ＋ＨdψS＋ＨρGψG のように求められる。ここで、 Ｉ0：大気外の日射強度（太陽光線に直角な面）（Ｗ／
ｍ2） Ａ：標準晴天日の大気透過率 である。
【００４２】大気外の日射強度Ｉ0については、太陽定
数から既知の方法で求められる。また、標準晴天日の大
気透過率Ａは、地点ごとにデータが求められているので
これを用いると便利である。ただし、上記において、大
気透過率Ａを省略してもよい。大気透過率を省略するこ
とで、大気透過率が考慮された晴天度が求められ、この
値を用いると測定地点間での晴天度の絶対値での比較が
できる。
数から既知の方法で求められる。また、標準晴天日の大
気透過率Ａは、地点ごとにデータが求められているので
これを用いると便利である。ただし、上記において、大
気透過率Ａを省略してもよい。大気透過率を省略するこ
とで、大気透過率が考慮された晴天度が求められ、この
値を用いると測定地点間での晴天度の絶対値での比較が
できる。
【００４３】また、これらのような方法を用いずに、太
陽が南中した時に太陽光線に垂直な面に入射する理論照
射強度を１ｋＷ／ｍ2として、各測定時刻において太陽
光線と斜面のなす角度により、概略の日射量を求めた
り、あらかじめ、太陽光照射強度検出手段が設置されて
いる測定地点の晴天日の日射強度を実測した上で、日時
や太陽高度の関数として表現して数式化したりデータベ
ース化しておいて、理論照射強度ＩLを求めてもよい。
陽が南中した時に太陽光線に垂直な面に入射する理論照
射強度を１ｋＷ／ｍ2として、各測定時刻において太陽
光線と斜面のなす角度により、概略の日射量を求めた
り、あらかじめ、太陽光照射強度検出手段が設置されて
いる測定地点の晴天日の日射強度を実測した上で、日時
や太陽高度の関数として表現して数式化したりデータベ
ース化しておいて、理論照射強度ＩLを求めてもよい。
【００４４】（太陽光照射強度測定工程）図４は太陽光
照射強度測定工程（Ｓ２０２）での処理を示すフローチ
ャートの一例である。ここでは太陽光照射強度検出手段
により検出された太陽光照射強度を表わす信号を受け取
り、測定値として変換して出力する（Ｓ４０１）。通常
は、算出のためにマイクロコンピュータやパーソナルコ
ンピュータを使用するため、決められたサンプリング周
期によってデジタル値に変換される。
照射強度測定工程（Ｓ２０２）での処理を示すフローチ
ャートの一例である。ここでは太陽光照射強度検出手段
により検出された太陽光照射強度を表わす信号を受け取
り、測定値として変換して出力する（Ｓ４０１）。通常
は、算出のためにマイクロコンピュータやパーソナルコ
ンピュータを使用するため、決められたサンプリング周
期によってデジタル値に変換される。
【００４５】また、太陽光照射強度検出手段の検出値が
温度や季節によって変化する場合には、温度を測定して
補正（Ｓ４０２）をかけてもよい。
温度や季節によって変化する場合には、温度を測定して
補正（Ｓ４０２）をかけてもよい。
【００４６】（理論出力算出工程）図５は理論出力算出
工程（Ｓ２０３）での処理を示すフローチャートの一例
である。図示されたように、Ｓ２０１で算出された理論
照射強度を取得し（Ｓ５０１）、この値と太陽光照射強
度検出手段の定格出力から太陽光照射強度検出手段の理
論出力を求める（Ｓ５０２）。
工程（Ｓ２０３）での処理を示すフローチャートの一例
である。図示されたように、Ｓ２０１で算出された理論
照射強度を取得し（Ｓ５０１）、この値と太陽光照射強
度検出手段の定格出力から太陽光照射強度検出手段の理
論出力を求める（Ｓ５０２）。
【００４７】太陽光照射強度検出手段の定格出力とは、
太陽照射強度と太陽光照射強度検出手段の出力値との関
係であり、 ＯT：太陽光照射強度検出手段の理論出力値 ＩL：太陽照射強度 とすると、 ＯT＝ｆ（ＩL） のように表すことができる。
太陽照射強度と太陽光照射強度検出手段の出力値との関
係であり、 ＯT：太陽光照射強度検出手段の理論出力値 ＩL：太陽照射強度 とすると、 ＯT＝ｆ（ＩL） のように表すことができる。
【００４８】図６は両者の関係の一例を示すグラフであ
り、この図のように概ねリニアである場合には、任意の
一点の照射強度に対する出力値が設定されれば、 ＯT＝ｋ ＩL（ｋは定数） のように表現される。
り、この図のように概ねリニアである場合には、任意の
一点の照射強度に対する出力値が設定されれば、 ＯT＝ｋ ＩL（ｋは定数） のように表現される。
【００４９】例えば、太陽光照射強度検出手段として太
陽電池モジュールを使用した場合、通常、定格出力は受
光面に１ｋＷ／ｍ2の照射強度（≒快晴時の設置面法線
上に太陽が来る場合）があった場合の出力電力を指す。
この定格出力を用いて、晴天度を算出する時刻での理論
出力を算出する。
陽電池モジュールを使用した場合、通常、定格出力は受
光面に１ｋＷ／ｍ2の照射強度（≒快晴時の設置面法線
上に太陽が来る場合）があった場合の出力電力を指す。
この定格出力を用いて、晴天度を算出する時刻での理論
出力を算出する。
【００５０】図７は太陽電池の温度と出力電力との関係
を示すグラフである。このように太陽電池では、太陽光
照射強度は同じであっても、温度が違うと出力電力が変
わってしまう。従って、理論出力を算出するためのパラ
メータとしては、温度の影響を受け難い、短絡電流や最
適動作電流を使用するのがより好ましい。また、より正
確な値を得るために、太陽光照射強度検出手段の温度を
測定し、温度補正（Ｓ５０３）してもよい。この場合に
は、電流や出力電力を用いることができる。
を示すグラフである。このように太陽電池では、太陽光
照射強度は同じであっても、温度が違うと出力電力が変
わってしまう。従って、理論出力を算出するためのパラ
メータとしては、温度の影響を受け難い、短絡電流や最
適動作電流を使用するのがより好ましい。また、より正
確な値を得るために、太陽光照射強度検出手段の温度を
測定し、温度補正（Ｓ５０３）してもよい。この場合に
は、電流や出力電力を用いることができる。
【００５１】太陽光照射強度検出手段に太陽電池モジュ
ールを使用する場合、通常、出力を得るように動作して
いるため、短絡電流を得ることは、瞬間的に回路を短絡
する必要があり、システム効率が下がるので、最適動作
電流の値を使用することが望ましい。
ールを使用する場合、通常、出力を得るように動作して
いるため、短絡電流を得ることは、瞬間的に回路を短絡
する必要があり、システム効率が下がるので、最適動作
電流の値を使用することが望ましい。
【００５２】（晴天度算出工程）図８は晴天度算出工程
（Ｓ２０４）での処理を示すフローチャートの一例であ
る。本明細書において使用する晴天度とは、理論上得ら
れる太陽光照射強度と実際に得られた太陽光照射強度と
の比であり、理論出力算出工程（Ｓ２０３）で得られた
理論出力と、太陽光照射強度測定工程（Ｓ２０２）で得
られた太陽光照射強度検出手段の出力値とを取得し（Ｓ
８０１）、２つの値の比を求めることによって算出する
（Ｓ８０２）ことができる。
（Ｓ２０４）での処理を示すフローチャートの一例であ
る。本明細書において使用する晴天度とは、理論上得ら
れる太陽光照射強度と実際に得られた太陽光照射強度と
の比であり、理論出力算出工程（Ｓ２０３）で得られた
理論出力と、太陽光照射強度測定工程（Ｓ２０２）で得
られた太陽光照射強度検出手段の出力値とを取得し（Ｓ
８０１）、２つの値の比を求めることによって算出する
（Ｓ８０２）ことができる。
【００５３】つまり、 Ｓ：晴天度（％） ＯD：太陽光照射強度検出手段の出力値 ＯT：太陽光照射強度検出手段の理論出力 とすると、 Ｓ＝ＯD／ＯT×１００ で表現される。
【００５４】このように求められた晴天度は、快晴時の
理論照射強度を基準（１００％）とした指数であるの
で、従来の気象情報で用いられている、晴れや薄曇り等
の大まかな表現と比較して、より正確かつ緻密に天気の
状態を知ることができる。
理論照射強度を基準（１００％）とした指数であるの
で、従来の気象情報で用いられている、晴れや薄曇り等
の大まかな表現と比較して、より正確かつ緻密に天気の
状態を知ることができる。
【００５５】［実施形態］以下、上述の構成を有し処理
を実行する具体的な実施形態を、限定的なものとしてで
はなく、例示として説明する。
を実行する具体的な実施形態を、限定的なものとしてで
はなく、例示として説明する。
【００５６】（第１の実施形態）図９は第１の実施形態
の構成を示すブロック図であり、晴天度を算出するため
だけの装置である。本実施形態では、太陽光照射強度検
出手段として、単結晶型の太陽電池セル９０１を用い、
この出力端子を互いに接続し、出力測定装置としてホー
ルセンサー９０２及びＰＣカード型データ収集システム
９０４を用いて、太陽電池セル９０１の短絡電流値を測
定してＡＤ変換を行い、カードスロットを介して算出装
置として使用するノートパソコン９０３に取り込んだ。
の構成を示すブロック図であり、晴天度を算出するため
だけの装置である。本実施形態では、太陽光照射強度検
出手段として、単結晶型の太陽電池セル９０１を用い、
この出力端子を互いに接続し、出力測定装置としてホー
ルセンサー９０２及びＰＣカード型データ収集システム
９０４を用いて、太陽電池セル９０１の短絡電流値を測
定してＡＤ変換を行い、カードスロットを介して算出装
置として使用するノートパソコン９０３に取り込んだ。
【００５７】図１０は本実施形態での晴天度算出処理を
示すフローチャートであり、以下このフローチャートを
参照して本実施形態での処理について説明する。
示すフローチャートであり、以下このフローチャートを
参照して本実施形態での処理について説明する。
【００５８】始めに、理論照射強度を算出するための処
理として、ノート型パソコンに緯度、経度、および傾斜
面の傾斜角、方位角を入力し（Ｓ１００１）、ノート型
パソコンのカレンダーおよび時刻機能により年月日と時
刻との時間データを取得し（Ｓ１００２）、測定時刻の
太陽高度および太陽の方位角を算出して（Ｓ１００
３）、傾斜面直達日射量の算出（Ｓ１００４）、及び傾
斜面天空日射量の算出（Ｓ１００５）を行って、理論照
射強度ＩLを求める（Ｓ１００６）。
理として、ノート型パソコンに緯度、経度、および傾斜
面の傾斜角、方位角を入力し（Ｓ１００１）、ノート型
パソコンのカレンダーおよび時刻機能により年月日と時
刻との時間データを取得し（Ｓ１００２）、測定時刻の
太陽高度および太陽の方位角を算出して（Ｓ１００
３）、傾斜面直達日射量の算出（Ｓ１００４）、及び傾
斜面天空日射量の算出（Ｓ１００５）を行って、理論照
射強度ＩLを求める（Ｓ１００６）。
【００５９】なお、このときに使用する大気透過率は、
公知のものをデータベースとして入力されているものを
使用し、また、地上の反射率については考慮せずに算出
した。緯度、経度については、ＧＰＳの信号を使用して
位置を算出するＧＰＳセンサーにより入力してもよい。
公知のものをデータベースとして入力されているものを
使用し、また、地上の反射率については考慮せずに算出
した。緯度、経度については、ＧＰＳの信号を使用して
位置を算出するＧＰＳセンサーにより入力してもよい。
【００６０】この得られた理論照射強度から、この太陽
電池の理論出力（理論短絡電流）の値ＯTを算出し（Ｓ
１００７）、データ収集システム９０４から得られた太
陽電池アレイの出力値（Ｓ１００８）との比を求めるこ
とにより晴天度を算出し（Ｓ１００９）、パソコン上の
画面に表示する（Ｓ１０１０）。
電池の理論出力（理論短絡電流）の値ＯTを算出し（Ｓ
１００７）、データ収集システム９０４から得られた太
陽電池アレイの出力値（Ｓ１００８）との比を求めるこ
とにより晴天度を算出し（Ｓ１００９）、パソコン上の
画面に表示する（Ｓ１０１０）。
【００６１】このように、第１の実施形態は、ノート型
パソコンを利用した携帯可能なシステムであるので、簡
単かつ安価な構成で、局地的な天気に関する情報を晴天
度によって数値化された具体的かつ正確なデータとして
任意の場所で得ることができる。
パソコンを利用した携帯可能なシステムであるので、簡
単かつ安価な構成で、局地的な天気に関する情報を晴天
度によって数値化された具体的かつ正確なデータとして
任意の場所で得ることができる。
【００６２】（第２の実施形態）図１１は第２の実施形
態の構成を示すブロック図であり、本実施形態は、家庭
等に設けられている一般的な太陽光発電システムの太陽
電池アレイを太陽光照射強度検出手段として用いる。こ
こでは太陽電池モジュールにアモルファスシリコン型太
陽電池を用いたものを想定する。
態の構成を示すブロック図であり、本実施形態は、家庭
等に設けられている一般的な太陽光発電システムの太陽
電池アレイを太陽光照射強度検出手段として用いる。こ
こでは太陽電池モジュールにアモルファスシリコン型太
陽電池を用いたものを想定する。
【００６３】一般的な太陽光発電システムでは、太陽電
池アレイ１１０１に含まれる太陽電池モジュールを複数
個直列接続してストリングを構成し、ストリングを並列
接続する接続箱１１０２が設けられている。そして、接
続箱１１０２からの出力はインバータ１１０３に入力さ
れて交流電力に変換され、商用交流電力系統１１０４に
供給される。
池アレイ１１０１に含まれる太陽電池モジュールを複数
個直列接続してストリングを構成し、ストリングを並列
接続する接続箱１１０２が設けられている。そして、接
続箱１１０２からの出力はインバータ１１０３に入力さ
れて交流電力に変換され、商用交流電力系統１１０４に
供給される。
【００６４】本実施形態ではこのような一般的な太陽光
発電システムの接続箱１１０２に出力測定装置としてホ
ールセンサ１１０５を取り付け、太陽電池アレイからの
出力電流を測定するよう構成し、このホールセンサ１１
０５からの出力を、算出装置１１０６のマイクロプロセ
ッサに内蔵されているＡＤ変換器に入力する。
発電システムの接続箱１１０２に出力測定装置としてホ
ールセンサ１１０５を取り付け、太陽電池アレイからの
出力電流を測定するよう構成し、このホールセンサ１１
０５からの出力を、算出装置１１０６のマイクロプロセ
ッサに内蔵されているＡＤ変換器に入力する。
【００６５】図１２は本実施形態での晴天度算出処理を
示すフローチャートであり、以下、このフローチャート
を参照して本実施形態での処理について説明する。
示すフローチャートであり、以下、このフローチャート
を参照して本実施形態での処理について説明する。
【００６６】始めに、算出装置１１０６のマイクロプロ
セッサは、算出装置内のリアルタイムクロックＩＣから
のデータにより日時および時刻の時間情報を算出して、
この情報と、あらかじめ設定されている緯度及び経度、
並びに太陽電池アレイの傾斜角、方位角の情報とを入手
し、ＲＯＭ等に算出パラメータとして設定する（Ｓ１２
０１）。
セッサは、算出装置内のリアルタイムクロックＩＣから
のデータにより日時および時刻の時間情報を算出して、
この情報と、あらかじめ設定されている緯度及び経度、
並びに太陽電池アレイの傾斜角、方位角の情報とを入手
し、ＲＯＭ等に算出パラメータとして設定する（Ｓ１２
０１）。
【００６７】一方、上述のようにホールセンサ１１０５
からの出力が算出装置１１０６のマイクロプロセッサに
入力されて太陽電池アレイ１１０１の出力電力値が求め
られる（Ｓ１２０２）。このとき、不図示の温度センサ
により、太陽電池モジュールの温度データが測定されて
マイクロプロセッサに入力される（Ｓ１２０３）。
からの出力が算出装置１１０６のマイクロプロセッサに
入力されて太陽電池アレイ１１０１の出力電力値が求め
られる（Ｓ１２０２）。このとき、不図示の温度センサ
により、太陽電池モジュールの温度データが測定されて
マイクロプロセッサに入力される（Ｓ１２０３）。
【００６８】そして、Ｓ１１０１で設定した算出パラメ
ータから、理論照射強度ＩLを算出する（Ｓ１２０
４）。このとき、アモルファスシリコン型太陽電池に
は、季節変動および温度による特性の変化があるため、
Ｓ１２０３で取得した温度データを用いてこの変化を補
正する（Ｓ１２０５）。そして、補正された強度と太陽
電池アレイの定格出力から、太陽電池アレイの理論出力
を算出する（Ｓ１２０６）。
ータから、理論照射強度ＩLを算出する（Ｓ１２０
４）。このとき、アモルファスシリコン型太陽電池に
は、季節変動および温度による特性の変化があるため、
Ｓ１２０３で取得した温度データを用いてこの変化を補
正する（Ｓ１２０５）。そして、補正された強度と太陽
電池アレイの定格出力から、太陽電池アレイの理論出力
を算出する（Ｓ１２０６）。
【００６９】なお、このときに使用する大気透過率は、
データベースとして入力されている公知のものを使用
し、地上の反射率については、あらかじめ測定した値を
使用した。
データベースとして入力されている公知のものを使用
し、地上の反射率については、あらかじめ測定した値を
使用した。
【００７０】このようにして得られた理論出力の値と、
太陽電池アレイの出力値の比を求めることにより晴天度
を算出し（Ｓ１２０７）、専用の表示装置１１０７に表
示する（Ｓ１２０８）。
太陽電池アレイの出力値の比を求めることにより晴天度
を算出し（Ｓ１２０７）、専用の表示装置１１０７に表
示する（Ｓ１２０８）。
【００７１】以上説明したように、第２の実施形態は、
家庭等に設置されている一般的な太陽光発電システムの
太陽電池アレイを利用したシステムであるので、簡単か
つ安価な構成で、局地的な天気に関する情報を晴天度に
よって数値化された具体的かつ正確なデータとして得る
ことができる。
家庭等に設置されている一般的な太陽光発電システムの
太陽電池アレイを利用したシステムであるので、簡単か
つ安価な構成で、局地的な天気に関する情報を晴天度に
よって数値化された具体的かつ正確なデータとして得る
ことができる。
【００７２】（第３の実施形態）図１３は第３の実施形
態の構成を示すブロック図であり、本実施形態も第２の
実施形態と同様に、家庭等に設けられている一般的な太
陽光発電システムの太陽電池アレイを用いるものである
が、本実施形態では、太陽電池から出力された直流電力
を交流電力に変換するインバータ１３０３内で、出力電
流値を測定する構成となっている。
態の構成を示すブロック図であり、本実施形態も第２の
実施形態と同様に、家庭等に設けられている一般的な太
陽光発電システムの太陽電池アレイを用いるものである
が、本実施形態では、太陽電池から出力された直流電力
を交流電力に変換するインバータ１３０３内で、出力電
流値を測定する構成となっている。
【００７３】すなわち、本実施形態は、太陽電池アレイ
１３０１、接続箱１３０２、インバータ１３０３、及び
商用交流電力系統１３０４から構成される太陽光発電シ
ステムのインバータ１３０３に、外部に出力電流値を出
力できる外部出力端子を設け、この端子とパソコン１３
０５のＡＤ変換ボード１３０６の入力端子を接続したも
のである。
１３０１、接続箱１３０２、インバータ１３０３、及び
商用交流電力系統１３０４から構成される太陽光発電シ
ステムのインバータ１３０３に、外部に出力電流値を出
力できる外部出力端子を設け、この端子とパソコン１３
０５のＡＤ変換ボード１３０６の入力端子を接続したも
のである。
【００７４】図１４は本実施形態での晴天度算出処理を
示すフローチャートであり、以下、このフローチャート
を参照して本実施形態での処理について説明する。
示すフローチャートであり、以下、このフローチャート
を参照して本実施形態での処理について説明する。
【００７５】始めに、あらかじめパソコンに緯度、経
度、および傾斜面の傾斜角、方位角を入力し（Ｓ１４０
１）、パソコンのカレンダーおよび時刻機能により年月
日及び時刻の時間情報を取得し（Ｓ１４０２）、測定時
刻の太陽高度および太陽の方位角を算出して、理論照射
強度を求める（Ｓ１４０３）。
度、および傾斜面の傾斜角、方位角を入力し（Ｓ１４０
１）、パソコンのカレンダーおよび時刻機能により年月
日及び時刻の時間情報を取得し（Ｓ１４０２）、測定時
刻の太陽高度および太陽の方位角を算出して、理論照射
強度を求める（Ｓ１４０３）。
【００７６】このとき、算出を簡易にするために、この
設置地点の南中時の入射光線に直角の面の強度を１ｋＷ
／ｍ2として、入射角度を考慮して求める。
設置地点の南中時の入射光線に直角の面の強度を１ｋＷ
／ｍ2として、入射角度を考慮して求める。
【００７７】このようにして得られた理論照射強度か
ら、この太陽電池の理論動作電流値を理論出力値として
算出する（Ｓ１４０４）。そして上述のように、パソコ
ン１３０５のＡＤ変換ボード１３０６によってデジタル
値に変換された形式で太陽電池アレイの動作電流値を取
得し（Ｓ１４０５）、両者の比を求めることにより晴天
度を算出し（Ｓ１４０６）、その結果をパソコン上の画
面に表示する（Ｓ１４０７）。
ら、この太陽電池の理論動作電流値を理論出力値として
算出する（Ｓ１４０４）。そして上述のように、パソコ
ン１３０５のＡＤ変換ボード１３０６によってデジタル
値に変換された形式で太陽電池アレイの動作電流値を取
得し（Ｓ１４０５）、両者の比を求めることにより晴天
度を算出し（Ｓ１４０６）、その結果をパソコン上の画
面に表示する（Ｓ１４０７）。
【００７８】以上説明したように、第３の実施形態も第
２の実施形態と同等に、家庭等に設置されている一般的
な太陽光発電システムの太陽電池アレイを利用したシス
テムであるので、簡単かつ安価な構成で、局地的な天気
に関する情報を晴天度によって数値化された具体的かつ
正確なデータとして得ることができる。
２の実施形態と同等に、家庭等に設置されている一般的
な太陽光発電システムの太陽電池アレイを利用したシス
テムであるので、簡単かつ安価な構成で、局地的な天気
に関する情報を晴天度によって数値化された具体的かつ
正確なデータとして得ることができる。
【００７９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、例
えば、家庭などに既に設置されている太陽光発電システ
ムの太陽電池を用いて、簡単かつ安価な構成で、局地的
な天気に関する情報を晴天度の値によって数値化された
具体的かつ正確なデータとして得ることができる。
えば、家庭などに既に設置されている太陽光発電システ
ムの太陽電池を用いて、簡単かつ安価な構成で、局地的
な天気に関する情報を晴天度の値によって数値化された
具体的かつ正確なデータとして得ることができる。
【図１】本発明に係る天気状態測定装置のハードウェア
構成の一例を示す図である。
構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の全体の概略処理を示すフローチャート
である。
である。
【図３】図２の理論照射強度算出工程のフローチャート
の一例である。
の一例である。
【図４】図２の太陽光照射強度測定工程のフローチャー
トの一例である。
トの一例である。
【図５】図２の理論出力算出工程のフローチャートの一
例である。
例である。
【図６】太陽照射強度と太陽光照射強度検出手段の理論
出力との関係を示すグラフである。
出力との関係を示すグラフである。
【図７】太陽電池の温度と出力電力との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図８】図２の晴天度算出工程のフローチャートの一例
である。
である。
【図９】第１の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図１０】第１の実施形態での晴天度算出処理を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図１１】第２の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図１２】第２の実施形態での晴天度算出処理を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図１３】第３の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図１４】第３の実施形態での晴天度算出処理を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図１５】本発明の算出装置のハードウェア構成の一例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１０１ 太陽光照射強度検出手段 １０２ 出力測定装置 １０３ 算出装置 ９０１ 太陽電池セル ９０２，１１０５ 出力測定装置 ９０３ コンピュータ ９０４ ＡＤ変換カード １１０１，１３０１ 太陽電池アレイ １１０２，１３０２ 接続箱 １１０３，１３０３ インバータ １１０４，１３０４ 商用系統 １１０６ 算出装置 １１０７ 表示装置 １３０５ コンピュータ １３０６ ＡＤ変換ボード １５０１ コンピュータ本体 １５０２ 周辺装置 １５０３ 入力装置 １５０４ 出力装置 １５０５ ＣＰＵ １５０６ 主記憶装置 １５０７ 補助記憶装置 １５０８ 入出力インターフェース １５０９ キーボード １５１０ ポインティングデバイス １５１１ プリンタ １５１２ ディスプレイ １５１３ ＲＯＭ １５１４ ＲＡＭ
Claims (15)
- 【請求項１】 設置された地点の天気状態を測定する天
気状態測定装置であって、 水平面に対して所定の角度で設置された受光面を有し、
該受光面で受光した太陽光の照射強度に関する値を出力
する太陽光照射強度検出手段と、 所定のパラメータに基づいて、天気が快晴であるときに
前記太陽光照射強度検出手段から出力される理論出力値
を算出する理論照射強度算出手段と、 前記太陽光照射強度検出手段から出力された照射強度に
関する値と前記理論出力値との比を晴天度として算出す
る晴天度算出手段と、を備えたことを特徴とする天気状
態測定装置。 - 【請求項２】 前記所定のパラメータは、時間情報、前
記受光面が設置された地点の位置情報、前記受光面の方
位、前記所定の角度、及び前記太陽光照射強度検出手段
の出力特性に関する情報を含むことを特徴とする請求項
１に記載の天気状態測定装置。 - 【請求項３】 前記太陽光照射強度検出手段は、光電変
換素子を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の
天気状態測定装置。 - 【請求項４】 前記光電変換素子は、太陽電池であるこ
とを特徴とする請求項３に記載の天気状態測定装置。 - 【請求項５】 前記照射強度に関する値は、前記光電変
換素子の出力電流の値であることを特徴とする請求項３
又は４に記載の天気状態測定装置。 - 【請求項６】 前記照射強度に関する値は、前記光電変
換素子の出力から得られた電圧の値であることを特徴と
する請求項３又は４に記載の天気状態測定装置。 - 【請求項７】 前記天気状態測定装置が設置された地点
の温度を測定する温度検出手段を更に備え、前記理論照
射強度算出手段は、測定された温度に基づいて前記理論
出力値を補正することを特徴とする請求項１から６のい
ずれか１項に記載の天気状態測定装置。 - 【請求項８】 前記天気状態測定装置が設置された地点
の温度を測定する温度検出手段を更に備え、前記晴天度
算出算出手段は、測定された温度に基づいて前記太陽光
照射強度検出手段から出力された照射強度に関する値を
補正することを特徴とする請求項１から６のいずれか１
項に記載の天気状態測定装置。 - 【請求項９】 前記理論照射強度算出手段及び前記晴天
度算出手段としてパーソナルコンピュータを用いること
を特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の天
気状態測定装置。 - 【請求項１０】 水平面に対して所定の角度で設置され
た受光面を有し、該受光面で受光した太陽光の照射強度
に関する値を出力する太陽光照射強度検出手段を用いて
局地的天気状態を測定する天気状態測定方法であって、 所定のパラメータに基づいて、天気が快晴であるときに
前記太陽光照射強度検出手段から出力される理論出力値
を算出する理論照射強度算出工程と、 前記太陽光照射強度検出手段から出力された照射強度に
関する値と前記理論出力値との比を晴天度として算出す
る晴天度算出工程と、を備えたことを特徴とする天気状
態測定方法。 - 【請求項１１】 前記所定のパラメータは、時間情報、
前記受光面が設置された地点の位置情報、前記受光面の
方位、前記所定の角度、及び前記太陽光照射強度検出手
段の出力特性に関する情報を含むことを特徴とする請求
項１０に記載の天気状態測定方法。 - 【請求項１２】 測定する地点の温度を測定する温度検
出工程を更に備え、前記晴天度を算出する前に、測定さ
れた温度に基づいて前記理論出力値及び前記太陽光照射
強度検出手段から出力された照射強度に関する値のいず
れかを補正することを特徴とする請求項１０又は１１に
記載の天気状態測定方法。 - 【請求項１３】 前記太陽光照射強度検出手段として、
既に設置されている太陽光発電システムの太陽電池を用
いることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１
項に記載の天気状態測定方法。 - 【請求項１４】 請求項１０から１３のいずれか１項に
記載の天気状態測定方法を実現する、プロセッサーによ
り実行可能な形式に変換可能なプログラム。 - 【請求項１５】 請求項１０から１３のいずれか１項に
記載の天気状態測定方法を実現するプログラムのコード
を格納したことを特徴とする記憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001050905A JP2002250778A (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | 天気状態測定のための装置、方法及びプログラム、記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001050905A JP2002250778A (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | 天気状態測定のための装置、方法及びプログラム、記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002250778A true JP2002250778A (ja) | 2002-09-06 |
Family
ID=18911793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001050905A Withdrawn JP2002250778A (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | 天気状態測定のための装置、方法及びプログラム、記憶媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002250778A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2011053168A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Japan Weather Association | 日射量予測方法、装置及びプログラム |
| JP2011247785A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Denso Corp | 車両用日射検出装置 |
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| JP2013164286A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Toshiba Corp | 日射量予測方法、太陽光発電出力予測方法、及びシステム |
| JP2015156738A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 関西電力株式会社 | 日射量推定装置 |
| WO2023149123A1 (ja) * | 2022-02-07 | 2023-08-10 | ソーラーフロンティア株式会社 | 日射計、日射計システム及び日射計の校正方法 |
-
2001
- 2001-02-26 JP JP2001050905A patent/JP2002250778A/ja not_active Withdrawn
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