JP2003121558A - 情報処理装置およびその方法 - Google Patents

情報処理装置およびその方法

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JP2003121558A
JP2003121558A JP2001315668A JP2001315668A JP2003121558A JP 2003121558 A JP2003121558 A JP 2003121558A JP 2001315668 A JP2001315668 A JP 2001315668A JP 2001315668 A JP2001315668 A JP 2001315668A JP 2003121558 A JP2003121558 A JP 2003121558A
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Yoshitaka Nagao
吉孝 長尾
Kimitoshi Fukae
公俊 深江
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 AMEDASのようなシステムを構築するために
は、自動気象装置を多数設置することになり、コスト面
からも容易ではないし、取得できる天気情報の量および
位置は限定され、広範囲に亘って密な天気情報をリアル
タイムに把握することは困難である。 【解決手段】 発電状態検出部2は、太陽光発電装置1の
発電状態を示すデータを取得する。日照状態算出部3
は、取得された発電状態を示すデータから日照状態を示
すデータを算出する。集計解析部5は、発電状態および/
または日照状態を示すデータを解析および/または集計
処理し、提供装置6へ供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は情報処理装置および
その方法に関し、例えば、太陽光発電装置を利用して天
気情報などを取得し提供する情報処理に関する。
【0002】
【従来の技術】広い地域に亘って正確に日射などの天候
状態を示す天気情報を得るには、日射計などを備えた自
動気象測定装置を多地点に設置し、これら自動気象測定
装置から測定データを受信して集計する、AMEDAS(Autom
ated MEteorological Data Acquisition System)のよう
なシステムが必要である。このシステムにより収集され
るデータは、例えば天気状態として「快晴」「晴れ」
「薄曇り」「本曇り」程度の表現になおされて公開され
ている。
【0003】また、各地の日照情報として、気象庁が水
平面日射量を測定している。必要に応じて気象庁から水
平日射量の測定結果を入手することは可能であるが、即
時性に欠けている。
【0004】また、気象衛星から画像を受信することで
リアルタイムの気象状態を俯瞰的に観ることができる
が、この場合も、任意の地域のリアルタイムの日射量を
知ることはできない。
【0005】AMEDASのようなシステムを構築するために
は、自動気象装置を多数設置することになり、コスト面
からも容易ではない。従って、取得できる天気情報の量
および位置は限定され、広範囲に亘って密な天気情報を
リアルタイムに把握することは困難である。
【0006】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などの問題から、
地球環境およびエネルギに対する関心が急速に高まって
いる。このような状態の下、太陽電池などの太陽エネル
ギ収集装置は無尽蔵かつクリーンなエネルギ源として期
待され、住宅の屋根に設置できる太陽光発電システムが
普及しつつある。
【0007】そして、住宅用太陽光発電システムが全国
に大量普及した場合を想定して、地域の発電特性の分析
・評価が行われている。その方法として、特開平11-223
674号公報には、車両などの移動局に照度検出手段を取
り付け、天気情報を検出するシステムが提案されてい
る。しかし、照度検出手段の設置が、必ずしも、太陽光
の照射方向に一致しないため、正確な照度が得られると
は限らず、日射状態は「晴れ」や「薄曇り」程度の表現
に留まる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を個々にまたはまとめて解決するためのもので、太陽光
発電装置から取得される情報に基づき、天気情報を取得
することを目的とする。
【0009】さらに、取得した天気情報を外部に提供す
ることを他の目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。
【0011】本発明にかかる情報処理方法は、太陽光発
電装置の発電状態に基づき天気情報を取得する情報処理
方法であって、太陽光発電装置の発電状態を示すデータ
を取得し、取得した発電状態を示すデータから日照状態
を示すデータを算出し、前記発電状態および/または日
照状態を示すデータを解析および/または集計処理する
ことを特徴とする。
【0012】好ましくは、さらに、前記解析および/ま
たは集積処理の結果に基づき、前記天気情報を外部へ提
供する。
【0013】本発明にかかる情報処理装置は、太陽光発
電装置の発電状態に基づき天気情報を提供する情報処理
装置であって、太陽光発電装置の発電状態を示すデータ
を取得する取得手段と、取得した発電状態を示すデータ
から日照状態を示すデータを算出する算出手段と、前記
発電状態および/または日照状態を示すデータを解析お
よび/または集計処理する集計解析手段とを有する。
【0014】好ましくは、さらに、前記解析および/ま
たは集積処理の結果に基づき、前記天気情報を外部へ提
供する提供手段を有する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一実施形態
の太陽光発電装置を用いる日照状態の集計および天気情
報の提供に関する情報処理装置およびその方法を図面を
参照して詳細に説明する。
【0016】[ハードウェア構成]まず、実施形態のハ
ードウェア構成例を説明する。なお、ハードウェア構成
については、日照状態の集計および天気情報の提供を達
成することができるハードウェア構成であればよい。
【0017】図1は実施形態のハードウェア構成例を示
すブロック図である。
【0018】●太陽光発電装置 太陽光発電装置1を構成する太陽電池モジュールの太陽
電池セルには、アモルファスシリコン系、結晶シリコン
およびアモルファスシリコンのハイブリッド系、そのほ
か化合物系などのセルを用いる。図1には示さないが、
太陽光発電装置1は、太陽電池モジュールの直流出力電
力を交流電力に変換するインバータやバッテリなどを備
え、負荷や電力系統へ接続される。
【0019】商用の交流電力系統へ接続されることが多
い住宅用の太陽光発電装置1は、太陽電池モジュールを
直並列に接続した太陽電池アレイにインバータが接続さ
れたり、MIC(Module Integrated Converter)と呼ばれる
小型のインバータを太陽電池モジュールごとに内蔵する
ことで実現される。また、直流負荷に接続される太陽光
発電装置1は、直接またはコンバータを介して負荷に接
続されるほか、バッテリや大容量キャパシタなどが接続
され、夜間や日射が少ないときも負荷へ電力を供給でき
るものがある。さらに、交流電力から整流された直流電
力が供給される直流電力系統に接続される、所謂直流連
系型の太陽光発電装置1もある。
【0020】●発電状態検出部 発電状態検出部2は、太陽光発電装置1の発電状態を示す
データを取得する。つまり、太陽電池アレイ、ストリン
グまたはモジュールから出力される電力の電気的パラメ
ータを測定する。電気的パラメータとしては電圧、電力
および電流などが挙げられる。太陽光発電装置1がイン
バータなどの電力変換器を備える場合は、太陽電池出力
の電気的パラメータを測定してもよいし、電力変換器か
ら出力される電力の電気的パラメータを測定してもよ
い。
【0021】発電状態検出部2として、一般的に用いら
れる電流・電圧テスタやディジタルマルチメータ、ホー
ル素子を利用するセンサ、シャント抵抗器などを利用す
ることができる。あるいは、電流・電圧を検出する専用
回路を製作してもよい。通常、発電状態検出部2で得ら
れる電気的パラメータは、後の計算が容易にするため
に、A/D変換器によりアナログ信号からディジタル信号
に変換される。A/D変換器として、専用のA/D変換回路を
製作してもよいし、CPUのA/D変換機能を使用したり、デ
ータ伝送手段に用いるコンピュータ機器にA/D変換カー
ドを備えてもよい。また、太陽光発電装置1の電力変換
器に備わる検出機能を発電状態検出部2として利用する
ことができる。
【0022】なお、太陽光発電装置1の稼動中に電気的
パラメータを測定するため、太陽光発電装置1が動作中
に電流や電圧を測定するのが好ましい。ただし、太陽電
池の短絡電流や開放電圧を測定する場合は、周期的に太
陽電池の短絡や開放を行う、短絡用のスイッチ、開放用
のスイッチや制御などが必要になる。
【0023】●日照状態算出部 日照状態算出部3は、取得された発電状態を示すデータ
から日照状態を示すデータを算出する。つまり、設置条
件設定値に基づき算出される理論照射強度および太陽電
池の理論出力、並びに、発電状態検出部2によって得ら
れる電気的パラメータから晴天度を算出する。従って、
日照状態算出部3は、CPUなどの演算手段、RAMおよびROM
などのメモリを備えることが望ましく、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のコンピュ
ータ機器を用いる。とくにカレンダ機能を有するコンピ
ュータ機器を利用すれば、日時や時刻を入力する必要が
なく便利である。
【0024】設置条件設定値は、事前に値が分かってい
ればROMなどに書き込んでおいても構わないが、太陽光
発電装置1の設置場所で太陽光照射強度検出器から得ら
れる値を入力する場合を考慮して、入力装置および入力
値や計算結果を確認するための表示装置を日照状態算出
部3に備えてもよい。さらに、太陽光発電装置1の設置場
所を自動的に知るために、入力装置にGPSセンサを備え
てもよい。月日時刻を知るには、電波時計の受信機など
を用いることもできる。なお、入力装置や表示装置は、
少なくとも太陽光発電装置1の設置時、言い換えれば設
置条件設定値の設定時にあればよい。
【0025】図2は日照状態算出部3として利用可能なコ
ンピュータ機器の構成例を示すブロック図である。
【0026】コンピュータ機器30は、CPU31、ROM42およ
びRAM43を有する主記憶装置32、ハードディスクドライ
ブ(HDD)などの補助記憶装置33、および、入出力インタ
フェイス(I/O)34などから構成される。そして、コンピ
ュータ機器30には、文字情報などを入力するキーボード
36およびポインティング情報を入力するポインティング
デバイス(マウスやトラックボールなど)37などを有す
る入力装置38、並びに、プリンタ39およびCRTやLCDなど
のディスプレイ40を有する出力装置41などが周辺装置35
として接続可能である。
【0027】CPU31は、主記憶装置32および補助記憶装
置33に記憶されたオペレーティングシステム(OS)やプロ
グラムなどに基づき、RAM43などをワークエリアとし
て、コンピュータ機器30を制御し、所定の処理を実行す
る。
【0028】補助記憶装置33には、ハードディスク、光
磁気ディスク、CD-R/W、フロッピディスクなどを利用で
きるが、プログラムの供給や演算結果などの長期保存が
できるメディアならば何でもよく、それらの中から適宣
選択、組み合わせて用いることができる。また、補助記
憶装置33は、コンピュータ機器30と入出力インタフェイ
ス34を介して接続される外部記憶装置でも構わない。な
お、プログラムの供給および演算結果などの保存には、
補助記憶装置33を利用するほか、通信回線を介して接続
されるリモートの記憶装置を利用することが可能であ
る。
【0029】●データ伝送部 データ伝送部4は、主に、発電状態の検出指令や送信指
令、検出された発電状態や日照状態を示すデータ、およ
び/または、天気情報などの情報を送受信し、発電状態
検出部2または日射状態算出部3に接続されるデータ送受
信器7、通信回線11、並びに、集計解析部5に接続された
データ送受信部8を有する。なお、通信回線11は有線で
も無線でもよく、公衆電話回線、専用通信回線、CATV、
光ファイバ、ディジタル加入者線(DSL)、携帯電話回線
などが利用できる。とくに、通信回線11を介してインタ
ーネットに接続し、指令や情報の送受信を行えば便利で
ある。従って、データ送受信器7および8は、通信回線11
やネットワークとのネゴシエーション、通信回線11やネ
ットワークのプロトコルに適合または準拠して指令や情
報をパケットに変換する、パケットを指令や情報に逆変
換するなどの処理を行う。
【0030】●集計解析部 集計解析部5は、天気情報を提供するために必要な発電
状態や日照状態を示すデータ、および/または、天気情
報を、どの太陽光発電装置1のデータ送受信部7に要求す
るかを判断して、該当する日照状態算出部3から発電状
態、日照状態あるいは天気情報(以下、データと総称す
る)を収集する。そして、収集したデータを集計、解
析、加工して情報提供部10に供給する。なお、所定時間
ごとに、日照状態算出部3にデータを要求し、各地域ご
とにデータを集計するなどの機能を集計解析部5に付加
することもできる。なお、集計解析部5は、図2に構成例
を示すコンピュータ機器30によって実現される。
【0031】また、天気情報をより正確にするため、集
計解析部5は、太陽光発電装置1、とくに太陽電池モジュ
ールの出力低下や電力変換器の故障期間に対応するデー
タを補正もしくは削除することが好ましい。具体的に
は、データフォーマットの所定フィールドに記録された
日照状態算出部3の故障検出情報や、データの急変を捉
えることで、集計解析部5は故障を検知する。さらに、
故障やノイズの影響がある場合、集計解析部5は、その
データを収集した太陽光発電装置1の周辺に設置された
別の太陽光発電装置1のデータを代用(または、そのデ
ータで補間)したり、データが欠損したとして集計処理
を進める。
【0032】●情報提供部 情報提供部6は、一般に、天気情報の提供者側に設置さ
れる提供装置9と、天気情報の利用者側に設置される利
用装置10とから構成され、提供装置9および利用装置10
はインターネットや通信回線12で結ばれる。提供装置9
および利用装置10は、図2に構成例を示すコンピュータ
機器30によって実現される。また、利用装置10の簡易な
構成として、携帯電話などの携帯端末などを利用するこ
とも可能である。
【0033】通常、利用者は、例えば、提供者がインタ
ーネットに開設するウェブサイトにアクセスして、天気
情報の利用登録を行うことで、そのウェブサイトを介し
て天気情報の利用が可能になる。この場合、ウェブサイ
トを提供するサーバが提供装置9に相当し、ウェブサイ
トにアクセスする利用者のパーソナルコンピュータが利
用装置10に相当する。また、利用料などは、天気情報の
利用(情報量、件数、内容、利用時間など)に応じて課
金してもよいし、別途、提供者の広告収入などで賄って
もよい。
【0034】なお、利用者は、提供者から集計解析処理
および天気情報提供処理に関するプログラムなどの供給
を受けて、直接、各太陽光発電装置1の日照状態算出部3
と通信を行い、集計解析前のデータの供給を受けること
が可能である。
【0035】以上説明した各構成のうち、日照状態算出
部3以降の設置場所は、太陽光発電装置1の設置場所近傍
に限られない。例えば、日照状態算出部3から情報提供
部6を一つの建物内に配置して集中管理し、データ伝送
部4を介して発電状態検出部2からデータを取得すること
ができる。さらに、日照状態算出部3、集計解析部5およ
び情報提供部6を別々のコンピュータ機器として構成せ
ずに、一つのコンピュータ機器にまとめることも可能で
ある。また、日照状態算出部3の機能を、太陽光発電装
置1の例えば電力変換器やその表示モニタなどに盛り込
むこともできる。
【0036】ただし、日照状態算出部3から情報提供部6
を一つの建物内に配置すれば、それらを集中管理でき
る。また、日照状態算出部3を太陽光発電装置1ごとに設
置すれば、日照状態の算出処理を分散ができるので、シ
ステム全体としての処理負荷を分散して、天気情報を高
速に利用者に提供することができる。
【0037】さらに、日照状態の算出処理に必要なパラ
メータやプログラムを、システムの中央から太陽光発電
装置1の近傍に配置された日照状態算出部3に送信して更
新可能に構成すれば、日照状態算出部3のメンテナンス
が容易になる。
【0038】また、太陽電池モジュールには、経時変
化、光劣化、季節変動、温度による特性変化、受光面の
汚染による出力低下など様々な特性変化が生じるが、こ
れらの変化を予め測定(または定義)して、取得したデ
ータを補正すればより正確なデータにすることができ
る。
【0039】[処理]次に、実施形態の処理を説明す
る。なお、日照状態の集計および天気情報の提供を達成
することができれば、処理の順序や組み合わせなどの詳
細は問わない。
【0040】図3は晴天度を算出する処理の一例を示す
フローチャートである。
【0041】晴天度の算出は、例えば理論照射強度の算
出(S21)、理論出力の算出(S22)、照射強度の取得(S23)
および晴天度の算出(S24)から構成されるが、異なる太
陽光発電装置1の日射状態を、相対的に比較可能なデー
タを算出することができれば、どのような処理でも構わ
ない。
【0042】●理論照射強度の算出 ステップS21における理論照射強度の算出では、測定地
点(太陽光発電装置1の設置場所の緯度および経度)、
並びに、月日時刻より既知の方法で真太陽時を求め、太
陽高度および方位角を求める。
【0043】ある傾斜面の理論照射強度IL(W/m2)は傾斜
面全天日射量に相当し、次式によって表すことができ
る。 IL = HT = HD + HS + HR …(1) ここで、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)
【0044】HD、HSおよび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、次式のよ
うに表すことができる。 HD = I・cosθ HS = Hd・ψS …(2) HR = H・ρG・ψG ここで、cosθ = sin h・cos T + cos h・sin T・cos
(α-α') h・ψS = 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 α':斜面の方位角 θ:入射角 T:斜面の傾斜角
【0045】傾斜が緩い場合は、傾斜面反射日射量HR
項を無視して理論照射強度ILとしてもよい。また、傾斜
面天空日射量HSの精度を下げてよい場合は、この項を省
略したり、他の方法で補正して理論照射強度ILとしてよ
い。
【0046】太陽がある高度および方位角の場合は、晴
天日の法線面直達日射量および天空日射量の推定式が提
案されいるので、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、傾斜面日射量は次のように表される。 I = Io・Acosec h Hd = (1/2)・Io・sinh(1-Acosec h)/(1-1.4・ln A) …(3) HT = I・cosθ + HdψS + H・ρG・ψG ここで、Io: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
【0047】大気外の日射強度Ioは太陽定数から既知の
方法で求める。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、(3)式において大気透過率Aを省略
してもよい。大気透過率Aを省略することで、大気透過
率Aが考慮された晴天度を求めることができ、地点同士
を晴天度の絶対値で比較することができる。
【0048】また、上記の方法を用いずに、太陽が南中
した時の、太陽光線に直角の面に入射する理論照射強度
ILを1kW/m2として、各測定時刻における太陽光線と斜面
とがなす角度によって概略の日射量を求める、または、
予め太陽光照射強度検出器が設置されている場所の晴天
日の日射強度を実測し、日時や太陽高度の関数として表
現した数式をデータベース化して、理論照射強度ILを求
める、などでもよい。
【0049】●理論出力の算出 太陽光照射強度検出器の定格出力、つまり太陽照射強度
と太陽光照射強度検出器の出力値との関係は次のように
表すことができる。 OT = f(IL) …(4) ここで、OT:太陽光照射強度検出器の理論出力値 IL:太陽光照射強度 (4)式が、図4に一例を示すように概ねリニアである場合
は、任意の一点の照射強度IL1に対する出力値OT1が設定
されればよく、次のように表現される。 OT = k・IL …(5) ここで、kは定数
【0050】例えば太陽電池を太陽光照射強度検出器に
する場合、通常、定格出力は1kW/m2の照射強度(ほぼ、
快晴時の設置面法線上に太陽が来る場合に相当する)が
ある場合の定格出力電力を指す。この定格出力電力を用
いて、晴天度を算出する時刻の理論出力を算出する。
【0051】太陽電池の場合、太陽光照射強度は同じで
あっても、図5に示すように太陽電池の温度によって出
力電力が変わるので、温度の影響を受け難い、短絡電流
や最適動作電流を測定に使用するのが好ましい。また、
より正確な測定を行うために、太陽電池の温度を測定し
て、測定値を温度補正してもよい。この場合、太陽電池
の出力電流や出力電力を用いることができる。しかし、
太陽電池は、通常、出力電力を得るために動作させてい
るので、短絡電流を測定すれば、瞬間的とはいえ、回路
を短絡する必要があり太陽光発電装置の発電効率を低下
させる。そこで、最適動作電流を測定することが望まし
い。
【0052】●発電状態の検出(照射強度の取得) 図6は照射強度の測定(取得)処理の一例を示すフロー
チャートである。
【0053】発電状態検出部2は、予め決められたサン
プリング周期に基づき、測定すべきタイミングになると
(S11)、前述した電気的パラメータ(アナログ値)を太
陽光の照射強度(ディジタル値)に変換する(S12)。そ
して、必要に応じて(温度や季節変動がある場合な
ど)、外気温度を測定し、測定温度に基づく補正を照射
強度に施す(S13)。なお、照射強度は太陽電池の出力電
力ODとして取得してもよい。
【0054】●晴天度の算出 晴天度Sは、理論出力OTと、取得された照射強度ODとの
比として算出する。 S = OD/OT×100 [%] …(6)
【0055】つまり、晴天度Sは、太陽の位置に応じ
た、快晴時の理論照射強度に基づき算出される理論出力
OTと、実際の検出値(照射強度OD)との比として表され
る。
【0056】また、太陽光発電装置1の太陽電池モジュ
ールは、経年変化、光劣化、季節変動や温度変動による
特性変化、表面の汚染による出力低下などにより特性の
変化が生じる。このため、これらの特性変化の影響を予
め定め、晴天度Sを補正して、補正晴天度S'にするとさ
らに正確な値を得ることができ、より好ましい。 S' = S/F(t) …(7) (7)式の実設置特性変化F(t)は、太陽光発電装置1を設置
した後、t時間経過した時点の太陽光発電装置(とくに
太陽電池モジュール)の出力値と、初期出力値との割合
を表す。
【0057】例えば、アモルファスシリコン太陽電池の
光劣化、特性の季節変動、表面の汚れ係数、モジュール
温度などを考慮した補正式(補正値)である。このうち
モジュール温度のように、直接測定できないものについ
ては発電量から推定してもよいし、カレンダ機能により
日時を把握し温度を推定してもよい。勿論、別途計測器
を用意して測定した値を用いても構わない。また、表面
の汚れ係数には実測したデータを用いてもよく、必ずし
も時間の関数になっていなくてもよいし、一定値でもよ
い。(7)式では、晴天度Sを補正する例を示しているが、
照射強度OD、理論出力OTを求める際に補正を考慮しても
よく、計算の順序は問わない。
【0058】なお、実設置特性変化の原因には、上記の
ものが考えられるが、太陽光発電装置1の出力に影響を
与えるものならば、何でもよい。
【0059】●データの伝送 図7はデータの伝送処理例を示すフローチャートであ
る。
【0060】集計解析部5は、情報提供部6からデータを
要求されたり、後述する集計解析処理からデータを要求
されると(S31)、データ送信指令を日照状態算出部3へ発
行する(S32)。日照状態算出部3は、データ送信指令を受
信すると(S41)、晴天度Sなどのデータを集計解析部5へ
送信する(S42)。
【0061】集計解析部5は、データを受信したか否か
を判断し(S33)、受信した場合は要求元へデータを転送
する(S34)。また、データが受信されずに所定時間経過
した場合は(S35)、要求元へタイムアウトエラーを通知
する(S36)。
【0062】なお、データの伝送処理は、定期的に、お
よび、不定期に実行される。
【0063】●解析・集計処理 図8は集計解析部5が実行する解析・集計処理の一例を示
すフローチャートである。
【0064】解析・集計処理は、利用者が要求する天気
情報を利用者に提供するために、必要なデータ、およ
び、データを要求する太陽光発電装置1の日照状態算出
部3を判断し、収集したデータを解析・集計(必要なら
ば加工)する処理である。また、所定時間ごとに日照状
態算出部3にデータを要求し、各地域ごとにデータを集
計するなどの機能を付加することもできる。
【0065】さらに、晴天度Sの時系列データを多地点
解析することで、ある地点の天気情報を予想したり、風
向きなどのデータを得ることもできる。晴天度S、AMEDA
S、気象衛星のデータなどに基づき、雲の動きを予測し
て、雨量や風速などの情報を得ることもできる。
【0066】情報提供部6などから天気情報が要求され
る、あるいは、天気情報を集計すべきタイミングになる
と(S51)、必要なデータおよびその要求先、例えば要求
された天気情報の地域に位置する太陽光発電装置1の日
照状態算出部3を判断し(S52)、日照状態算出部3にデー
タを要求する(S53)。
【0067】そして、図7に示したデータ伝送処理によ
って、データを受信したか否かを判定し(S54)、受信し
た場合はデータをHDD33などに保存し(S55)、データ解析
(S56)、データ集計(S57)を実行し、解析・集計結果をHD
D33などに保存し(S58)、その後、要求元に処理の終了を
通知する(S59)。また、データが受信されなかった場合
は、要求元にエラーを通知する(S60)。
【0068】なお、処理終了通知の後、情報提供部6な
どから解析・集計結果の送信が要求されると、集計解析
部5は、解析・集計結果に所定の加工(または情報提供
部6が指定する加工)を施して送信する。
【0069】●天気情報の提供 図9は天気情報の提供処理の一例を示す図である。
【0070】天気情報の提供処理は、解析・集計処理さ
れたデータを予め定められたフォーマットで表示できる
ように構成した天気情報を利用者(利用者装置10)に提
供する処理である。
【0071】利用者から画面データが要求されると(S71
およびS81)、情報提供部6は画面データを送信する(S8
2)。画面データは利用者装置10に表示される(S72)。利
用者は、画面表示をクリックしたり、郵便番号、電話番
号、地名などを入力することで、知りたい天気情報や、
天気情報を知りたい地域などを選択・入力することがで
きる。
【0072】天気情報の種類や地域などが入力されると
(S73およびS83)、情報提供部6は、解析集計部5に天気情
報を要求する(S84)。そして、処理終了が通知されたか
(S85)、エラーが通知されたか(S86)を判断し、エラーが
通知された場合はエラー表示データを利用者装置10へ送
信する。また、処理終了が通知された場合は、解析集計
部5に解析・集計結果を要求し(S88)、解析・要求結果を
受信し(S89)、利用者装置10へ天気情報を送信する(S9
0)。
【0073】上述したように、実施形態の情報処理装置
およびその方法は、太陽光発電装置の発電状態に基づき
天気情報を取得し提供するために、太陽光発電装置の発
電状態を示すデータを取得し、取得した発電状態を示す
データから日照状態を示すデータを算出し、発電状態お
よび/または日照状態を示すデータを解析および/または
集計処理することができる。さらに、解析および/また
は集積処理の結果に基づき、天気情報を利用者など外部
へ提供することができる。
【0074】さらに、実施形態の情報処理装置およびそ
の方法は、下記の特徴を有する。 (1) 天気情報には、発電状態のデータ取得時における太
陽発電装置の理論出力と、発電状態のデータが示す電力
との比として算出される晴天度が含まれる。 (2) 天気情報は、天気情報が必要な地点近傍の二地点以
上の日照状態を示すデータから算出される。 (3) 集計処理は、予め定められた地域ごとに発電情報お
よび/または日照情報を示すデータを集計する処理であ
る。 (4) 解析処理は、天気情報が必要な地点またはその近傍
の、過去の時系列の発電状態および/または日照状態を
示すデータに基づき、天気情報を予測する処理を含む。 (5) 天気情報は、日照状態を示すデータに基づき算出さ
れた日照、晴天度および風向きを示す情報の少なくとも
一つを含む。 (6) 天気情報は、日照状態を示すデータおよび外部から
得られるAMEDASなどの気象データに基づき算出された雨
量および風速を示す情報の少なくとも一つを含む。 (7) 解析および/または統計処理において、東西方向の
日照状態を示すデータに比べて、南北方向の日照状態を
示すデータの重みを大きくする。 (8) 日照状態を示すデータは、太陽光発電装置の実設置
変化特性に基づき補正される。 (9) 太陽光発電装置の故障を検出し、その故障期間にお
ける発電状態および/または日照状態を示すデータは補
正または除外される。 (10) 発電状態の取得部と日照状態の算出部との間、日
照状態の算出部と集計解析部との間、および/または、
集計解析部と天気情報の提供部との間にはデータを伝送
する伝送部を有する。 (11) 伝送部は、インターネットを利用してデータを伝
送することが可能である。 (12) 算出部が使用するパラメータまたは/および算出手
順は、伝送部を使用して外部から書き換え可能である。 (13) 伝送部が使用するデータ通信手順は、伝送部を使
用して外部から書き換え可能である。
【0075】
【実施例】以下、実施例を説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。
【0076】[実施例1]図10は実施例1の構成例を示す
ブロック図である。
【0077】住宅の屋根に取り付けられた太陽電池パネ
ル11の出力を測定するために、インバータ13の入力前
に、電流電圧測定装置12が取り付けられている。電流電
圧測定装置12は、A/D変換カード、ネットワークインタ
フェイスカード(NIC)およびマイクロプロセッサを有
し、測定値をアナログ-ディジタル変換し、ダイアルア
ップルータ14および電話回線を介して、定期的にインタ
ーネットなどのネットワーク15に接続されたホストコン
ピュータ16へデータ(測定値)を送信する。
【0078】ホストコンピュータ16は、HDD18などに格
納されたデータベースを検索して、太陽光発電装置の設
置場所の緯度および経度、太陽電池パネル11の設置角度
および設置方位、並びに、時刻から、太陽光発電装置の
設置場所の日照状態を表す晴天度Sなどを算出する。晴
天度Sなどの天気情報は、ホストコンピュータ16のHDD18
に蓄積される。利用者は、利用者端末17からホストコン
ピュータ16が提供するウェブサイトにアクセスすること
で、晴天度Sなどの天気情報を参照することができる。
【0079】[実施例2]図11は実施例2の構成例を示す
ブロック図である。
【0080】住宅の屋根に取り付けられた太陽電池パネ
ル11の出力を測定するために、インバータ13の直流入力
側に取り付けられた電流および電圧検出器の測定値をイ
ンバータ13のマイクロコンピュータで処理して、日照状
態を表す晴天度Sなどを算出する。なお、太陽光発電装
置の設置場所の緯度および経度、並びに、太陽電池パネ
ル11の設置角度および設置方位は、太陽光発電装置の設
置時に表示パネル20のキーボードなどを利用して入力さ
れ、マイクロコンピュータの不揮発性メモリに記憶され
る。また、時刻はマイクロコンピュータのカレンダ機能
を利用する。
【0081】マイクロコンピュータは、インバータ13が
備えるNIC、CATV用のケーブルMODEM21および22を経由し
て、晴天度Sなどのデータをホストコンピュータ23に送
信する。
【0082】ホストコンピュータ23は、受信したデータ
を処理し、時系列データおよび地理情報に基づき、現在
の日照状態および風向き、並びに、後の日照などを予想
するとともに、AMEDASデータ26を利用して風速および雨
量などを算出する。利用者は、利用者端末17からホスト
コンピュータ23などが提供するウェブサイトにアクセス
し、天気情報を知りたい地域などを指示することで、上
記の天気情報を参照することができる。
【0083】[実施例3]図12は実施例3の構成例を示す
ブロック図である。
【0084】住宅の屋根に取り付けられた太陽電池パネ
ル11の出力を測定するために、インバータ13の直流入力
側に取り付けられた電流および電圧検出器の測定値をイ
ンバータ13のマイクロコンピュータで処理して、日照状
態を表す晴天度Sなどを算出する。なお、太陽光発電装
置の設置場所の緯度および経度、並びに、太陽電池パネ
ル11の設置角度および設置方位は、太陽光発電装置の設
置時に表示パネル20のキーボードなどを利用して入力さ
れ、マイクロコンピュータの不揮発性メモリに記憶され
る。また、時刻はマイクロコンピュータのカレンダ機能
を利用する。
【0085】利用者は、天気情報の提供者のホストコン
ピュータから天気情報取得および表示用のプログラムを
ダウンロードする、もしくは、記憶媒体によってプログ
ラムの供給を受け、利用者端末17にインストールする。
このプログラムをインストール後、利用者は、MODEM2
8、電話回線およびMODEM27などを介して、直接、天気情
報を取得したい地域の太陽光発電装置にデータを要求
し、受信したデータを利用者端末17に取り込むことがで
きる。そして、上記のプログラムにより所望する天気情
報を画面に表示することができる。
【0086】なお、太陽光発電装置の設置場所を示す情
報は、上記のプログラムに組み込んで、あるいは、デー
タベース化して利用者に供給することができるが、設置
場所を示す情報を提供者のホストコンピュータに格納
し、太陽光発電装置にアクセスしようとする場合に、ホ
ストコンピュータにアクセスして、太陽光発電装置の設
置場所を示す情報を取得するようにしてもよい。このよ
うにすれば、貸与こう発電装置の設置場所を示す情報の
更新が容易になる。
【0087】また、上記の実施例において、通信はすべ
てインターネットを利用するようにすることも可能であ
る。その場合、太陽光発電装置側の処理ブロックは電話
回線、専用回線、CATVケーブルなどを介してインターネ
ットに常時接続することが好ましい。
【0088】以上説明した各実施形態によれば、下記の
効果を得ることができる。 (1) 任意の地域の日照状態などの天気情報をリアルタイ
ムに、俯瞰的に知ることができる。 (2) 住宅用の太陽光発電装置が全国に大量普及すること
を想定すれば、必要な地点の天気情報を正確に取得する
ことができる。 (3) 太陽光発電装置の太陽電池は、経年変化、光劣化、
季節変動や温度変動による特性変化、表面の汚染による
出力低下など、実設置特性変化が生じるが、特性変化の
値を予め定めて測定値などを補正することで、より正確
な天気情報を得ることができる。 (4) 太陽光発電装置に故障が発生した場合、日照状態算
出部が故障信号を送信するので、故障信号に対応するデ
ータを補正もしくは除外することにより、より正確な天
気情報を得ることができる。
【0089】
【他の実施形態】なお、本発明は、複数の機器(例えば
ホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プ
リンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ
装置など)に適用してもよい。
【0090】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理に
よって前述した実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることは言うまでもない。
【0091】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
【0092】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応す
るプログラムコードが格納されることになる。
【0093】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
太陽光発電装置から取得される情報に基づき、天気情報
を取得することができる。
【0094】さらに、取得した天気情報を外部に提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態のハードウェア構成例を示すブロック
図、
【図2】日照状態算出部として利用可能なコンピュータ
機器の構成例を示すブロック図、
【図3】晴天度を算出する処理の一例を示すフローチャ
ート、
【図4】理論出力の算出を説明する図、
【図5】理論出力の算出を説明する図、
【図6】照射強度の測定(取得)処理の一例を示すフロ
ーチャート、
【図7】データの伝送処理例を示すフローチャート、
【図8】集計解析部が実行する解析・集計処理の一例を
示すフローチャート、
【図9】天気情報の提供処理の一例を示す図、
【図10】実施例1の構成例を示すブロック図、
【図11】実施例2の構成例を示すブロック図、
【図12】実施例3の構成例を示すブロック図である。

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽光発電装置の発電状態に基づき天気
    情報を取得する情報処理方法であって、 太陽光発電装置の発電状態を示すデータを取得し、 取得した発電状態を示すデータから日照状態を示すデー
    タを算出し、 前記発電状態および/または日照状態を示すデータを解
    析および/または集計処理することを特徴とする情報処
    理方法。
  2. 【請求項2】 さらに、前記解析および/または集積処
    理の結果に基づき、前記天気情報を外部へ提供すること
    を特徴とする請求項1に記載された情報処理方法。
  3. 【請求項3】 前記天気情報には、前記発電状態のデー
    タ取得時における前記太陽発電装置の理論出力と、前記
    発電状態のデータが示す電力との比として算出される晴
    天度が含まれることを特徴とする請求項1または請求項2
    に記載された情報処理方法。
  4. 【請求項4】 前記天気情報は、前記天気情報が必要な
    地点近傍の二地点以上の日照状態を示すデータから算出
    されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載さ
    れた情報処理方法。
  5. 【請求項5】 前記集計処理は、予め定められた地域ご
    とに前記発電情報および/または日照情報を示すデータ
    を集計する処理であることを特徴とする請求項1または
    請求項2に記載された情報処理方法。
  6. 【請求項6】 前記解析処理は、前記天気情報が必要な
    地点またはその近傍の、過去の時系列の発電状態および
    /または日照状態を示すデータに基づき、前記天気情報
    を予測する処理を含むことを特徴とする請求項1または
    請求項2に記載された情報処理方法。
  7. 【請求項7】 前記天気情報は、前記日照状態を示すデ
    ータに基づき算出された日照、晴天度および風向きを示
    す情報の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項
    1から請求項6の何れかに記載された情報処理方法。
  8. 【請求項8】 前記天気情報は、前記日照状態を示すデ
    ータおよび外部から得られる気象データに基づき算出さ
    れた雨量および風速を示す情報の少なくとも一つを含む
    ことを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載さ
    れた情報処理方法。
  9. 【請求項9】 前記解析および/または統計処理におい
    て、東西方向の日照状態を示すデータに比べて、南北方
    向の日照状態を示すデータの重みを大きくすることを特
    徴とする請求項1から請求項8の何れかに記載された情報
    処理方法。
  10. 【請求項10】 前記日照状態を示すデータは、前記太
    陽光発電装置の実設置変化特性に基づき補正されること
    を特徴とする請求項1から請求項9の何れかに記載された
    情報処理方法。
  11. 【請求項11】 さらに、前記太陽光発電装置の故障を
    検出し、その故障期間における発電状態および/または
    日照状態を示すデータを補正または除外することを特徴
    とする請求項1から請求項10の何れかに記載された情報
    処理方法。
  12. 【請求項12】 太陽光発電装置の発電状態に基づき天
    気情報を取得する情報処理装置であって、 太陽光発電装置の発電状態を示すデータを取得する取得
    手段と、 取得した発電状態を示すデータから日照状態を示すデー
    タを算出する算出手段と、 前記発電状態および/または日照状態を示すデータを解
    析および/または集計処理する集計解析手段とを有する
    ことを特徴とする情報処理装置。
  13. 【請求項13】 さらに、前記解析および/または集積
    処理の結果に基づき、前記天気情報を外部へ提供する提
    供手段を有することを特徴とする請求項12に記載された
    情報処理装置。
  14. 【請求項14】 さらに、前記取得手段と前記算出手段
    との間、前記算出手段と前記集計解析手段との間、およ
    び/または、前記集計解析手段と前記提供手段との間に
    データを伝送する伝送手段を有することを特徴とする請
    求項13に記載された情報処理装置。
  15. 【請求項15】 前記伝送手段は、インターネットを利
    用してデータを伝送することを特徴とする請求項14に記
    載された情報処理装置。
  16. 【請求項16】 前記算出手段が使用するパラメータま
    たは/および算出手順は、前記伝送手段を使用して外部
    から書き換え可能であることを特徴とする請求項14また
    は請求項15に記載された情報処理装置。
  17. 【請求項17】 前記伝送手段が使用するデータ通信手
    順は、前記伝送手段を使用して外部から書き換え可能で
    あることを特徴とする請求項14から請求項16の何れかに
    記載された情報処理装置。
  18. 【請求項18】 前記晴天度は、前記発電状態のデータ
    取得時における前記太陽発電装置の理論出力と、前記発
    電状態のデータが示す電力との比として算出されること
    を特徴とする請求項12から請求項17の何れかに記載され
    た情報処理装置。
  19. 【請求項19】 前記天気情報は、前記天気情報が必要
    な地点近傍の二地点以上の日照状態を示すデータから算
    出されることを特徴とする請求項12から請求項17の何れ
    かに記載された情報処理装置。
  20. 【請求項20】 前記集計処理は、予め定められた地域
    ごとに前記発電情報および/または日照情報を示すデー
    タを集計する処理であることを特徴とする請求項12から
    請求項17の何れかに記載された情報処理装置。
  21. 【請求項21】 前記解析処理は、前記天気情報が必要
    な地点またはその近傍の、過去の時系列の発電状態およ
    び/または日照状態を示すデータに基づき、前記天気情
    報を予測する処理を含むことを特徴とする請求項12から
    請求項17の何れかに記載された情報処理装置。
  22. 【請求項22】 前記天気情報は、前記日照状態を示す
    データに基づき算出された日照、晴天度および風向きを
    示す情報の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求
    項12から請求項21の何れかに記載された情報処理装置。
  23. 【請求項23】 前記天気情報は、前記日照状態を示す
    データおよび外部から得られる気象データに基づき算出
    された雨量および風速を示す情報の少なくとも一つを含
    むことを特徴とする請求項12から請求項21の何れかに記
    載された情報処理装置。
  24. 【請求項24】 前記解析および/または統計処理にお
    いて、東西方向の日照状態を示すデータに比べて、南北
    方向の日照状態を示すデータの重みを大きくすることを
    特徴とする請求項12から請求項23の何れかに記載された
    情報処理装置。
  25. 【請求項25】 前記日照状態を示すデータは、前記太
    陽光発電装置の実設置変化特性に基づき補正されること
    を特徴とする請求項12から請求項24の何れかに記載され
    た情報処理装置。
  26. 【請求項26】 さらに、前記太陽光発電装置の故障を
    検出し、その故障期間における発電状態および/または
    日照状態を示すデータを補正または除外することを特徴
    とする請求項12から請求項25の何れかに記載された情報
    処理装置。
  27. 【請求項27】 情報処理装置を制御して、請求項1か
    ら11の何れかに記載された情報処理を実行することを特
    徴とするプログラム。
  28. 【請求項28】 請求項27に記載されたプログラムが記
    録されたことを特徴とする記録媒体。
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