JP2007173657A - 太陽光発電量予測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】日射強度予報値と太陽光発電装置設置地点の日射強度が異なる場合でも太陽光発電量を精度良く予測できる太陽光発電量予測装置を提供する。
【解決手段】太陽光発電装置で計測された太陽光発電量実績値を用いて時間帯別最大発電量を抽出する処理ブロックＳ１における時間帯別最大発電量抽出機構と、太陽光発電装置が設置されている地域に対して気象予報事業者が時間帯別に提供する日射強度実績値と最大発電量を抽出した時間帯から時間帯別最大発電時日射強度を抽出する処理ブロックＳ２における時間帯別最大発電時日射強度抽出機構と、気象予報事業者が時間帯別に提供する当該地域の日射強度予報値と抽出した時間帯別最大発電時日射強度とから、時間帯別に太陽光発電量の予測値を算出する処理ブロックＳ３における時間帯別太陽光発電量予測機構とを備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は、太陽光発電量予測装置、特に、当日を含め気象予報事業者が提供する日射強度予報値の有効期間における太陽光発電量を任意の時間刻みで予測する太陽光発電量予測装置に関するものである。

従来の太陽光発電量予測技術としては、太陽光発電装置の設置地点における日射強度実績より、「晴」，「曇」，「雨」など天気別の経時的平均日射強度を事前に蓄積する日射強度データベースを持ち、当該データベースに蓄積された内容と太陽光発電装置が設置されている地域に対して気象予報事業者が提供する天気、最高気温、降水確率などの天気予報から時間帯別の日射強度を予測すると共に、予測した日射強度と太陽光発電装置の特性から時間帯別の太陽光発電量を予測するという手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−８６９５３号公報

上記で述べた従来の太陽光発電量予測技術は、予測した日射強度と太陽光発電装置の特性から時間帯別の太陽光発電量を予測するものであるが、気象予報事業者が提供する天気、最高気温、降水確率などの観測・予測地点と太陽光発電装置の設置地点とが異なることから、太陽光発電装置の設置地点近辺に存在する建築物や木などの障害物によって影ができる場合、太陽光発電装置の特性を使用して予測を行うと１日の中での障害物の影の経時的な動きによって影が太陽光発電装置のパネルにかかり発電量を減少させる時間帯を予測できないという問題があった。

この発明は、上述の問題を解決するためのもので、日射強度予報値と太陽光発電装置設置地点の日射強度が異なる場合でも太陽光発電量を精度良く予測できる太陽光発電量予測装置を提供しようとするものである。

この発明に係る太陽光発電量予測装置では、太陽光発電装置で計測された太陽光発電量実績値を用いて時間帯別最大発電量を抽出する最大発電量抽出手段と、太陽光発電装置が設置されている地域における時間帯別日射強度実績値と最大発電量を抽出した時間帯から時間帯別最大発電時日射強度を抽出する最大発電時日射強度抽出手段と、当該地域の時間帯別日射強度予報値と前記最大発電時日射強度抽出手段により抽出した時間帯別最大発電時日射強度とから、時間帯別に太陽光発電量の予測値を算出する太陽光発電量予測値算出手段とを備えたものである。

この発明によれば、日射強度予報値と太陽光発電装置設置地点の日射強度が異なる場合でも太陽光発電量を精度良く予測できる太陽光発電量予測装置を提供することができる。

実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図１から図７までについて説明する。図１は実施の形態１における構成を示すブロック図である。図２は処理ブロックＳ１に関わるフローチャートである。図３は実施の形態１における処理ブロックＳ２に関わるフローチャートである。図４は実施の形態１における処理ブロックＳ３に関わるフローチャートである。図５は実施の形態１における処理ブロックＳ５に関わるフローチャートである。図６は実施の形態１における処理ブロックＳ８に関わるフローチャートである。図７は実施の形態１における太陽光発電量予測装置の物理イメージを示すブロック図である。

実施の形態１における構成を示す図１において、処理ブロックＳ６は太陽光発電装置による発電を行うものである。
処理ブロックＳ５は、実績監視機構により処理ブロックＳ６に示す太陽光発電装置で発電した発電量実績値を通信手段を用いて収集するものである。
処理ブロックＳ４は、処理ブロックＳ５により収集された発電量実績値を太陽光発電量実績データベースに蓄積するものである。
処理ブロックＳ１は時間帯別最大発電量抽出機構により時間帯別に最大発電量実績値を抽出するものであり、処理ブロックＳ４に示す太陽光発電量実績データベースに蓄積された太陽光発電量実績値のうち、前日から数週間前までの実績値有効範囲における処理対象時間帯の太陽光発電量実績値のうち、最大の発電量を当該時間帯の時間帯別最大発電量として選択する。
処理ブロックＳ８は、気象データ連係機構により、処理ブロックＳ９に示す気象予報事業者から、通信手段を介して時間帯別日射強度実績値、ならびに時間帯別日射強度予報値を入手すると共に、処理ブロックＳ７に示す気象情報データベースに保存するものである。
処理ブロックＳ２は、時間帯別最大発電時日射強度抽出機構により時間帯別に最大発電時日射強度を抽出するものであり、気象予報事業者が時間帯別に提供する当該地域の日射強度実績値のうち、時間帯別最大発電量を選択した時間帯の日射強度を時間帯別最大発電時日射強度とする。
処理ブロックＳ３は、時間帯別太陽光発電量予測機構により時間帯別の太陽光発電量予測値を算出するものであり、処理ブロックＳ２で抽出した時間帯別最大発電時日射強度と、処理ブロックＳ７に保存されている気象予報事業者が時間帯別に提供する当該地域の日射強度予報値から、時間帯別の太陽光発電量予測値を計算し、この太陽光発電量予測値を処理ブロックＳ１０へ導出するものである。

上記処理ブロックＳ１の時間帯別最大発電量を抽出する時間帯別最大発電量抽出機構について、一実施形態を図２を用いて説明する。
処理ブロックＳ１−１では、予測対象時間帯における最大発電量に十分小さい値を初期設定する。
処理ブロックＳ１−２では、実績監視機構により、前述した処理ブロックＳ４に示す太陽光発電量実績データベースから、前日から数週間前までの実績値有効範囲における過去日の当該時間帯における太陽光発電量実績値を抽出する。
処理ブロックＳ１−３では、実績監視機構により抽出した太陽光発電量実績値が、それまでに保存した当該時間帯の最大発電量よりも大きいかどうかを判定機構により判定するものであり、抽出した太陽光発電量実績値が当該時間帯の最大発電量よりも大きい場合は処理ブロックＳ１−４に進み、大きくないならば処理ブロックＳ１−５に進むように分岐する。
処理ブロックＳ１−４は、抽出した太陽光発電量実績値を当該時間帯の時間帯別最大発電量として保存機構により保存するものであり、時間帯別最大発電量を保存すると共に実績値を抽出した過去日情報を保存する。
処理ブロックＳ１−５は、前述の実績有効範囲内の過去日における当該時間帯の実績値を全て検索したかどうかを判定機構により判定するものであり、全て検索済みであれば処理ブロックＳ１−６に進み、そうでなければ次の過去日に対して処理ブロックＳ１−２から処理を行うよう分岐する。
処理ブロックＳ１−６は、予測対象となる全ての時間帯について最大発電量の抽出を完了したかどうかを判定機構により判定するものであり、全ての時間帯について抽出完了した場合は処理を終了し、そうでなければ次の時間帯についてＳ１−１から処理を行うよう分岐する。

次に、上記処理ブロックＳ２の最大発電時日射強度を抽出する最大発電時日射強度抽出機構について、一実施形態を図３を用いて説明する。
処理ブロックＳ２−１は、時間帯別最大発電量を抽出した過去日情報を設定機構により設定するものであり、処理ブロックＳ１で保存した過去日情報を読込む。
処理ブロックＳ２−２は、処理ブロックＳ２−１で読込んだ過去日の当該時間帯における日射強度を処理ブロックＳ４に示す気象情報データベースより読込んで時間帯別最大発電時日射強度を設定機構により設定するものである。
処理ブロックＳ２−３は、予測対象となる全ての時間帯について時間帯別最大発電時日射強度の抽出を完了したかどうかを判定機構により判定するものであり、全ての時間帯について抽出完了した場合は処理を終了し、そうでなければ次の時間帯についてＳ２−１から処理を行うよう分岐するブロックである。

次に、上記処理ブロックＳ３の太陽光発電量を予測する太陽光発電量予測機構について、一実施形態を図４を用いて説明する。
処理ブロックＳ３−１は、処理ブロックＳ７に示す気象情報データベースより予測対象時間帯の日射強度予報値を読込み機構により読込むものである。
処理ブロックＳ３−２は、処理ブロックＳ２において抽出した時間帯別最大発電時日射強度のうち、当該時間帯の最大発電時日射強度を読込み機構により読込むものである。処理ブロックＳ３−３は前述の日射強度予報値と最大発電時日射強度との比率を算出すると共に、算出した比率を当該時間帯の最大発電量に掛けることにより、当該時間帯の太陽光発電量予測値を算出機構により算出するものである。
処理ブロックＳ３−４は、予測対象となる全ての時間帯について時間帯別太陽光発電量予測値の計算を完了したかどうかを判定機構により判定するものであり、全ての時間帯について抽出完了した場合は処理を終了し、そうでなければ次の時間帯についてＳ３−１から処理を行うよう分岐する。

次に、上記処理ブロックＳ５の太陽光発電量実績を取得し蓄積する実績監視機構について、一実施形態を図５を用いて説明する。
処理ブロックＳ５−１は、処理ブロックＳ６に示す太陽光発電装置から、ＬＡＮなどの通信手段を介して、例えば、１秒刻みの太陽光発電量実績値を取り込む処理である。
処理ブロックＳ５−２は、処理ブロックＳ５−１で取り込んだ太陽光発電量実績値を処理ブロックＳ４に示す太陽光発電量実績データベースに保存する処理である。

次に、上記処理ブロックＳ８の気象データ連係機構について、一実施形態を図６を用いて説明する。
処理ブロックＳ８−１は、処理ブロックＳ９に示す気象予報事業者から、ＬＡＮや電話回線などの通信手段を介して、日射強度実績値ならびに日射強度予報値を取り込む処理である。
処理ブロックＳ８−２は、処理ブロックＳ８−１で取り込んだ日射強度実績値ならびに日射強度予報値を処理ブロックＳ７に示す気象情報データベースに保存する処理である。

図７は、太陽光発電量予測装置のハードウエアと図１の処理ブロックとの関連を示した物理イメージ図である。

図１に示す処理ブロックＳ１は、図７に示す処理ブロック２０１における太陽光発電量予測装置ＳＰのＣＰＵ上で動作するプログラムであり、処理ブロックＳ４に示す太陽光発電量実績データベースから前述のＣＰＵ上に時間帯別の太陽光発電量実績を呼び出すと共に、当該ＣＰＵにおいて時間帯別最大発電量を抽出した後、処理ブロック２０２に示す中間ファイルデータベースに抽出した時間帯別最大発電量ならびに最大発電量実績時間帯を中間ファイルとして保存する。
ここで、処理ブロックＳ４ならびに処理ブロック２０２に示すデータベースは、ハードディスクやメモリなどに代表される記憶媒体を示している。

図１に示す処理ブロックＳ２は、前述した太陽光発電量予測装置ＳＰのＣＰＵ上で動作するプログラムであり、処理ブロックＳ７に示す気象情報データベースから、処理ブロック２０１に示すＣＰＵ上に時間帯別の日射強度実績値を呼び出すと共に、当該ＣＰＵにおいて時間帯別最大発電時日射強度を抽出した後、抽出した時間帯別最大発電時日射強度を前述の中間ファイルデータベースに中間ファイルとして保存する。ここで、処理ブロックＳ７に示すデータベースは、ハードディスク、メモリなどに代表される記憶媒体を示している。

図１に示す処理ブロックＳ３は、前述した太陽光発電量予測装置ＳＰのＣＰＵ上で動作するプログラムであり、処理ブロックＳ７に示す気象情報データベースから、当該ＣＰＵ上に時間帯別の日射強度予報値を呼び出すと共に、処理ブロック２０２に示す中間ファイルデータベースに中間ファイルとして保存されている時間帯別最大発電時日射強度を呼び出し、当該ＣＰＵにおいて時間帯別太陽光発電量予測値を算出した後、その計算結果を処理ブロック２０３に示すハードディスクやメモリなどの記憶媒体に格納する。

処理ブロック２０３に保存された時間帯別太陽光発電量予測値は、例えば複数の需要家の電力需要に対して自然エネルギーや二次電池、ガスエンジンなどの電力供給設備を用いて電力の需要と供給量が一致するよう電力供給設備の発電量を制御するシステムなどに取り込まれ、太陽光発電量の変化を保証する他の制御機器に対して時々刻々の制御を行う、あるいは前述した他の制御機器の当日から数週間先までの運転計画を作成するために使用される。

処理ブロックＳ５は、処理ブロックＳ６に示す太陽光発電装置で発電した発電量実績値を通信手段を用いて収集すると共に、最終的に出力する太陽光発電量予測値の時間刻みと同じ時間刻みとなるよう実績値をまとめた後、処理ブロックＳ４に示す太陽光発電量実績データベースに蓄積機構により蓄積するものである。例えば、最終的に出力する太陽光発電量予測値を３０分刻みとしたい場合、処理ブロックＳ５では太陽光発電量実績値を３０分刻みの実績値としてまとめた後、処理ブロックＳ４に示す太陽光発電量実績データベースに保存する。
処理ブロックＳ８は、処理ブロックＳ９に示す気象予報事業者から、通信手段を介して時間帯別日射強度実績値ならびに時間帯別日射強度予報値を入手すると共に、最終的に出力する太陽光発電量予測値の時間刻みを例えば３０分刻みとした場合これと同じ時間刻みの３０分刻みとなるよう実績値，予測値を展開して３０分刻みの実績値，予測値を得た後、処理ブロックＳ７に示す気象情報データベースに保存機構により保存するものである。

（１Ａ）この発明による実施の形態１によれば、太陽光発電装置で計測された太陽光発電量実績値を用いて時間帯別最大発電量を抽出する処理ブロックＳ１における時間帯別最大発電量抽出機構からなる最大発電量抽出手段と、太陽光発電装置が設置されている地域に対して気象予報事業者が時間帯別に提供する日射強度実績値と最大発電量を抽出した時間帯から時間帯別最大発電時日射強度を抽出する処理ブロックＳ２における時間帯別最大発電時日射強度抽出機構からなる最大発電時日射強度抽出手段と、気象予報事業者が時間帯別に提供する当該地域の日射強度予報値と処理ブロックＳ２における前記時間帯別最大発電時日射強度抽出機構からなる最大発電時日射強度抽出手段により抽出した時間帯別最大発電時日射強度とから、時間帯別に太陽光発電量の予測値を算出する処理ブロックＳ３における時間帯別太陽光発電量予測機構からなる太陽光発電量予測値算出手段とを備えたので、気象予報事業者が提供する天気予報／実績や日射強度予報／実績の観測・予測地点と太陽光発電装置の設置地点が異なり、太陽光発電装置の設置地点近辺に存在する障害物の陰の影響によって日射強度予報値と太陽光発電装置設置地点の日射強度が異なる場合でも太陽光発電量を精度良く予測できる太陽光発電量予測装置を提供することができる。
すなわち、太陽光発電装置の設置地点の近傍に建築物や木などの障害物があり、太陽光発電装置が例えば午後３時から午後５時までのような特定の時間帯でその影による影響を受ける場合にも、時間帯毎の太陽光発電量実績値に基づく太陽光発電量予測値を導出するための時間帯別最大発電時日射強度には影などによる太陽光発電量の減少が考慮済であり、時間帯毎の太陽光発電量実績値と日射強度予測値から、影などによる太陽光発電量の減少を考慮して発電量を予測できるものである。

実施の形態２．
この発明による実施の形態２を図８について説明する。図８は実施の形態２における動作を示すフローチャートである。
この実施の形態２において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。

図８はこの発明による実施の形態２に関わる一実施形態を示すフローチャートである。以下、前述した処理ブロックＳ１における実施の形態１との差異に着目して説明する。

この発明による実施の形態２における動作を示す図８において、処理ブロックＳ１−１２は、処理ブロックＳ５における実績監視機構（図１）により、前述した処理ブロックＳ４に示す太陽光発電量実績データベースから、前日から数週間前までの実績値有効範囲における過去日の当該時間帯における太陽光発電量実績値を古い日付け順に抽出する。処理ブロックＳ１−１３は、処理ブロックＳ５における実績監視機構（図１）により抽出した太陽光発電量実績値が、それまでに保存した当該時間帯の最大発電量以上かどうかを判定機構により判定するものであり、抽出した太陽光発電量実績値が当該時間帯の最大発電量以上である場合は処理ブロックＳ１−１４に進み、大きくないならば処理ブロックＳ１−１５に進むように分岐する。このように、最も至近の時間帯の日射強度実績値を時間帯別最大発電時日射強度とするため、古い日付から順に最後に最至近の日付を検索するよう処理ブロックＳ１−１２からＳ１−１５に示す検索処理を実施する。

以上のように構成することにより、前日から数週間前までの実績値有効範囲において最大発電量となる時間帯が日付け別に複数存在した場合に、最も至近の日付けに係る時間帯の日射強度実績値を時間帯別最大発電時日射強度とすることが可能となる。

（２Ａ）この発明による実施の形態２によれば、実施の形態１における前記（１Ａ）項に示す構成において、前記処理ブロックＳ２における時間帯別最大発電時日射強度抽出機構（図１）からなる最大発電時日射強度抽出手段は、季節変動により太陽高度が変化することによる太陽光発電量の変化および太陽光発電装置のパネルにかかる影が季節変動または太陽光発電装置周辺の環境変化に伴い変化することによる太陽光発電量の変化を適時に予測へ反映するため、前日から数週間前までの実績値有効範囲において最大発電量となる時間帯が複数存在した場合には、気象予報事業者が時間帯別に提供する当該地域の日射強度実績値のうち、最も至近の時間帯の日射強度を時間帯別最大発電時日射強度とするようにしたので、気象予報事業者が提供する天気予報／実績や日射強度予報／実績の観測・予測地点と太陽光発電装置の設置地点が異なり、太陽光発電装置の設置地点近辺に存在する障害物の陰の影響によって日射強度予報値と太陽光発電装置設置地点の日射強度が異なる場合でも日射強度を的確に把握でき太陽光発電量を精度良く予測できる太陽光発電量予測装置を提供することができる。

実施の形態３．
この発明による実施の形態３を図９から図１２までについて説明する。図９は実施の形態３における処理ブロックＳ５に関わる動作を示すフローチャートである。図１０は実施の形態３における処理ブロックＳ８に関わる動作を示すフローチャートである。図１１は実施の形態３における太陽軌道計算例を示す曲線図である。図１２は実施の形態３における日射強度モデルカーブ計算結果例を示す曲線図である。
この実施の形態３において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１または実施の形態２における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。

図９および図１０は、この発明による実施の形態３に関わる一実施形態を示すフローチャートである。この実施の形態３では、予測対象日の日射強度モデルカーブを用いて、当該地域の時間帯別日射強度実績値または日射強度予報値の時間刻みに関わらず、任意の時間刻みの日射強度実績値または日射強度予報値を算出するものである。
以下、前述した処理ブロックＳ５および処理ブロックＳ８における実施の形態１との差異に着目して説明する。

図９において、処理ブロックＳ５−１２は実績値を取得する周期に関わらず予測を行いたい時間刻みに太陽光発電実績値を集約あるいは展開する処理ブロックであり、例えば実績値は１秒周期で収集しているが太陽光発電量の予測は３０分周期で行いたい場合、３０分間の実績平均を算出する処理である。

図１０において、処理ブロックＳ８−１２から処理ブロックＳ８−１４は、予測対象日の太陽高度、太陽方位などから算出される日射強度モデルカーブを用いて、気象予報事業者が提供する日射強度の実績値あるいは予報値の時間刻みに関わらず、予測を行いたい時間刻みに集約、あるいは展開するブロックであり、例えば気象予報事業者が提供する日射強度は１時間刻みであるが太陽光発電量の予測は３０分で行いたい場合、１時間刻みの値を３０分刻みに展開する処理である。

処理ブロックＳ８−１２では日射強度モデルカーブを算出する。太陽軌道計算の計算結果例を図１１に示し、日射強度モデルカーブ計算結果例を図１２に示す。
図１１において、縦軸は太陽軌道の南北方位、横軸は太陽軌道の東西方位であり、図示されている曲線は季節毎の太陽軌道の変化を示すものである。ここで図示されている円は、太陽高度（地形図で言うところの等高線に相当する）を示している。中心は、天頂である。
図１２において、図示されている曲線は季節毎の日照強度モデルカーブ計算例を示すものである。
予測対象日の日射強度モデルカーブは太陽高度、太陽方位、太陽光発電装置のパネルの取り付け角度、および取り付け方位などにより、式（１）を用いて算出する。
日射強度［Ｗ/ｍ^２]＝Ｓ×Ｅ_０×sin（h＋p×cos（Ψ−q））………式（１）
ただし
Ｓ ：太陽定数
Ｅ_０:太陽と地球間の距離の補正係数
dn:予測対象日の通算日
Γ：楕円軌道上の地球の位置[ラジアン]
Γ＝２π(dn−1)/365
Ｅ_０＝1.00011＋0.034221cosΓ＋0.00128sinΓ＋0.000719cos2Γ
＋0.000077sin2Γ
ｈ ：太陽高度[度]
δ：太陽赤緯[ラジアン]
δ＝0.006918-0.399912cosΓ＋0.070257sinΓ-0.006758cos2Γ
＋0.000907sin2Γ-0.002697cos3Γ＋0.00148sin3Γ
Ｅ_ｔ:均時差[ラジアン]
Ｅ_ｔ＝0.000075＋0.001868cosΓ-0.032077sinΓ-0.014615cos2Γ
-0.040849sin2Γ
ω ：時角[ラジアン]
ω＝(地方標準時−12)/12π＋Ｌ＋Ｅ_ｔ(Ｌ：観測点の緯度-135)
α＝sinφsinδ＋cosφcosδcosω(φ：観測点の緯度)
ｈ＝arcsinα＝arctan(α/sqrt(1−α^２))180/π
Ψ ：太陽方位[度]
Ψ＝arctan(cosφcosδsinω/sinφsinh−sinδ)180/π
ｐ ：取り付け角度[度]
ｑ ：取り付け方位[度]

処理ブロックＳ８−１３は、日射強度モデルカーブを用いて日射強度予報値を集約・展開機構により集約・展開するものである。
まず、処理ブロックＳ８−１２において算出した予測対象日の日射強度モデルカーブについて、日射強度のピーク値を１とした場合の各時間帯における日射強度比率を算出する。
次に、気象予報事業者が時間帯別に提供する当該地域の日射強度予報値について予測対象日１日分の日射強度面積を算出する。
さらに、日射強度モデルカーブの日射強度面積が日射強度予報値の面積と最も近くなるよう日射強度モデルカーブを補正する。日射強度モデルカーブの補正手法としては、例えば日射強度モデルカーブのピーク値を１とした場合のモデルカーブの各時間帯における日射強度比率を求め、その比率が保たれるようにモデルカーブの面積を増減させることにより補正する手法などが考えられる。
すなわち、日射強度予測を３０分刻みで行いたいが気象予報事業者が時間帯別に提供する当該地域の日射強度予報値が１時間刻みである場合、図１１に示すような３０分刻みの日射強度モデルカーブを用意する。図１１に示される季節毎の日射強度モデルカーブＡ，Ｂ，Ｃのうち冬期の日射強度モデルカーブＣを例に説明すると、日射強度モデルカーブＣの１日のピーク値Ｐを１とした場合の各時間帯における日射強度ｐ１，ｐ２，ｐ３…ｐｎのピーク値Ｐに対する比率をそれぞれ求める。次に、時間刻み１時間の日射強度予報値を示す予報値カーブから予報対象日１日分の日射強度面積を算出する。これは日射強度予報値をカーブにした場合の時間軸とカーブに囲まれる面積に相当し、１日分の全日射量に相当する。さらに、日射強度モデルカーブＣの時間軸と日射強度モデルカーブＣに囲まれた日射強度面積を求め、ピーク値Ｐに対する日射強度ｐ１，ｐ２，ｐ３…ｐｎの比率を保ったまま、日射強度モデルカーブＣの日射強度面積が日射強度予報値カーブの日射強度面積に等しくなるように日射強度モデルカーブＣの日射強度面積を増減する。このようにして、日射強度モデルカーブに相似し、日射強度予報値と日射強度面積すなわち全日射量が等しい３０分刻みの修正日射強度モデルカーブが得られる。
そして、補正後の日射強度モデルカーブから太陽光発電量を予測したい時間刻みに合わせて各時間帯の日射強度を算出する。
ここでは、所要の時間刻みの日射強度予報値を導出する場合について述べたが、所要の時間刻みの日射強度実績値を導出する場合も、同様に処理することができる。
補正後の日射強度モデルカーブは時間帯別日射強度実績値または時間帯別日射強度予報値として、最大発電時日射強度抽出機構Ｓ２または太陽光発電量予測機構Ｓ３に入力される。

以上のように構成することにより、気象予報事業者が時間帯別に提供する当該地域の日射強度実績値の時間刻みに関わらず、任意の時間刻みの時間帯別最大発電量と時間帯別最大発電時日射強度を算出する機構と、気象予報事業者が時間帯別に提供する当該地域の日射強度予報値から、任意の時間刻みの時間帯別太陽光発電量を予測することが可能となる。

（３Ａ）この発明による実施の形態３によれば、実施の形態１における前記（１Ａ）項または実施の形態２における前記（２Ａ）項に示す構成において、予測対象日の太陽高度、太陽方位などから算出される日射強度モデルカーブを用いて、気象予報事業者が時間帯別に提供する当該地域の日射強度実績値または日射強度予報値の時間刻みに関わらず、任意の時間刻みの日射強度実績値または日射強度予報値を算出する日射強度値算出手段を備えたので、気象予報事業者が提供する天気予報／実績や日射強度予報／実績の観測・予測地点と太陽光発電装置の設置地点が異なり、太陽光発電装置の設置地点近辺に存在する障害物の陰の影響によって日射強度予報値と太陽光発電装置設置地点の日射強度が異なる場合でも太陽光発電量を精度良く予測できるとともに、任意の時間刻みの太陽光発電量を予測できる太陽光発電量予測装置を提供することができる。

この発明による実施の形態においては、次の（１）項から（３）項までに記載した構成が提示されている。
（１）太陽光発電装置で計測された太陽光発電量実績値を用いて時間帯別最大発電量を抽出する最大発電量抽出手段と、太陽光発電装置が設置されている地域に対して気象予報事業者が時間帯別に提供する日射強度実績値と最大発電量を抽出した時間帯から時間帯別最大発電時日射強度を抽出する最大発電時日射強度抽出手段と、気象予報事業者が時間帯別に提供する当該地域の日射強度予報値と抽出した時間帯別最大発電時日射強度とから、時間帯別に太陽光発電量の予測値を算出する太陽光発電量予測値算出手段とを有することを特徴とする太陽光発電量予測方法および装置。

（２）季節変動により太陽高度が変化することによる太陽光発電量の変化、および太陽光発電装置のパネルにかかる影が季節変動または太陽光発電装置周辺の環境変化に伴い変化することによる太陽光発電量の変化を適時に予測へ反映するため、前日から数週間前までの実績値有効範囲において最大発電量となる時間帯が複数存在した場合には、気象予報事業者が時間帯別に提供する当該地域の日射強度実績値のうち、最も至近の時間帯の日射強度を時間帯別最大発電時日射強度とすることを特徴とする前記（１）項に記載の太陽光発電量予測方法および装置。

（３）予測対象日の太陽高度、太陽方位などから算出される日射強度モデルカーブを用いて、気象予報事業者が時間帯別に提供する当該地域の日射強度実績値または日射強度予報値の時間刻みに関わらず、任意の時間刻みの日射強度実績値または日射強度予報値を算出する日射強度値算出手段を持つことを特徴とする前記（１）項または前記（２）項に記載の太陽光発電量予測方法および装置。

この発明による実施の形態１における太陽光発電量予測装置の構成を示すブロック図である。 この発明による実施の形態１における処理ブロックＳ１に関わるフローチャートである。 この発明による実施の形態１における処理ブロックＳ２に関わるフローチャートである。 この発明による実施の形態１における処理ブロックＳ３に関わるフローチャートである。 この発明による実施の形態１における処理ブロックＳ５に関わるフローチャートである。 この発明による実施の形態１における処理ブロックＳ８に関わるフローチャートである。 この発明による実施の形態１における太陽光発電量予測装置の物理イメージを示すブロック図である。 この発明による実施の形態２における動作を示すフローチャートである。 この発明による実施の形態３における処理ブロックＳ５に関わる動作を示すフローチャートである。 この発明による実施の形態３における処理ブロックＳ８に関わる動作を示すフローチャートである。 この発明による実施の形態３における太陽軌道計算例を示す曲線図である。 この発明による実施の形態３における日射強度モデルカーブ計算結果例を示す曲線図である。

符号の説明

Ｓ１ 時間帯別最大発電量抽出機構による処理ブロック、Ｓ２ 時間帯別最大発電時日射強度抽出機構による処理ブロック、Ｓ３ 時間帯別太陽光発電量予測機構による処理ブロック、Ｓ４ 太陽光発電量実績データベース、Ｓ５ 実績監視機構による処理ブロック、Ｓ７ 気象データ連係機構による処理ブロック。

Claims (3)

1. 太陽光発電装置で計測された太陽光発電量実績値を用いて時間帯別最大発電量を抽出する最大発電量抽出手段と、太陽光発電装置が設置されている地域における時間帯別日射強度実績値と最大発電量を抽出した時間帯から時間帯別最大発電時日射強度を抽出する最大発電時日射強度抽出手段と、当該地域の時間帯別日射強度予報値と前記最大発電時日射強度抽出手段により抽出した時間帯別最大発電時日射強度とから、時間帯別に太陽光発電量の予測値を算出する太陽光発電量予測値算出手段とを備えたことを特徴とする太陽光発電量予測装置。
2. 所定の実績値有効範囲において最大発電量となる時間帯が複数存在した場合には、当該地域の時間帯別日射強度実績値のうち、最も至近の時間帯の日射強度を時間帯別最大発電時日射強度とすることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電量予測装置。
3. 予測対象日の日射強度モデルカーブを用いて、当該地域の時間帯別日射強度実績値または日射強度予報値の時間刻みに関わらず、任意の時間刻みの日射強度実績値または日射強度予報値を算出し前記最大発電時日射強度抽出手段に入力される時間帯別日射強度実績値または太陽光発電量予測値算出手段に入力される時間帯別日射強度予報値とする日射強度値算出手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽光発電量予測装置。
   

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