JP2014217092A - 発電電力予測装置、発電電力予測方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光発電装置の周囲環境や太陽光発電装置の接続先の状態による発電の制約なども考慮した太陽光発電装置の発電電力の予測が簡易に行えるようにする。【解決手段】発電電力予測装置について、過去における時系列にしたがった太陽光発電装置の発電電力実績値と、過去における時系列にしたがった天気実績とを対応付けた発電電力履歴情報を記憶する発電電力履歴情報記憶部と、発電電力履歴情報が示す天気実績において、予測日の天気予報が示す天気と類似している天気実績を判定する類似判定部と、類似判定部の判定結果に基づいて、予測日の太陽光発電装置の発電電力の予測に利用する発電電力実績値を、発電電力履歴情報から取得する発電電力実績値取得部と、発電電力実績値取得部が取得した発電電力実績値を利用して、予測日における太陽光発電装置の発電電力を予測する発電電力予測部とを備えて構成する。【選択図】図２

Description

本発明は、発電電力予測装置、発電電力予測方法及びプログラムに関する。

分散型電源においては、各電源のエネルギーを効率的に利用することが求められる。太陽光発電装置は、例えば天候などによって発電電力が変化する。そこで、太陽光発電装置を備える分散型電源においては、太陽光発電装置の出力である発電電力を予測することが好ましい。太陽光発電装置の発電電力を予測することで、例えば太陽光発電装置の出力変動を考慮した運転計画を予め作成することなどが可能となり、分散型電源のエネルギーの利用の効率化に有利になる。

例えば、天気予報の情報から日射強度を予測し、日射強度の予測結果と太陽光発電装置の性能諸元（太陽電池モデル、設置方向、設置角度）に基づいて太陽光発電装置の発電電力を予測する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００５−８６９５３号公報 特開２００７−１７３６５７号公報

太陽光発電装置の発電電力は、例えば、太陽光発電装置に落とされる周囲の樹木や建物などの影により変動する。影は天空上の太陽の移動により時間経過に応じて比較的大きく変化するので、発電電力にも比較的大きな変動を及ぼす可能性がある。また、太陽光発電装置の発電電力は、太陽光発電装置の出力の接続先の装置の状態に応じても変化する。一例として、太陽光発電装置の出力により充電が行われる蓄電池が分散型電源において備えられる場合、例えば太陽光発電装置の出力が蓄電池の電圧に応じて変動するなど、蓄電池の電圧によって制約を受ける。

太陽光発電装置の発電電力を予測するにあたっては、上記のような太陽光発電装置の周囲環境や接続環境による変動要素も反映されていることが好ましい。しかし、特許文献１、２では、天気予報の情報から予測される日射強度に基づいた予測を行っている。このために、例えば影の影響による太陽光発電装置に対する日射強度の低下や、接続先の状態に応じた太陽光発電装置の出力変動などを反映した発電電力の予測を行うことは難しい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、太陽光発電装置の周囲環境や太陽光発電装置の接続先の状態による発電の制約なども考慮した太陽光発電装置の発電電力の予測が簡易に行えるようにすることを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様としての発電電力予測装置は、過去における時系列にしたがった太陽光発電装置の発電電力実績値と、過去における時系列にしたがった天気実績とを対応付けた発電電力履歴情報を記憶する発電電力履歴情報記憶部と、前記発電電力履歴情報が示す天気実績において、予測日の天気予報が示す天気と類似している天気実績を判定する類似判定部と、前記類似判定部の判定結果に基づいて、予測日の太陽光発電装置の発電電力の予測に利用する発電電力実績値を、前記発電電力履歴情報から取得する発電電力実績値取得部と、前記発電電力実績値取得部が取得した発電電力実績値を利用して、予測日における太陽光発電装置の発電電力を予測する発電電力予測部とを備える。

また、本発明の一態様としての上記発電電力予測装置において、前記類似判定部は、予測日の天気予報が示す天気と前記発電電力履歴情報が示す天気実績との類似を、天気予報の予報時間区分に基づく所定の判定時間区分ごとに判定し、前記発電電力実績値取得部は、予測日の天気予報が示す天気と類似していると前記類似判定部により判定された天気実績に対応付けられた判定時間区分ごとの発電電力実績値を、予測日の太陽光発電装置の発電電力の予測に利用する発電電力実績値として前記発電電力履歴情報から取得してもよい。

また、本発明の一態様としての上記発電電力予測装置において、前記類似判定部は、予測日の天気予報が示す天気と類似していると前記類似判定部により判定された天気実績の日付が複数の場合には、当該複数の日付の天気実績ごとに対応付けられた発電電力実績値を前記発電電力履歴情報から取得し、前記発電電力予測部は、前記発電電力実績値取得部が複数の日付の発電電力実績値を取得した場合には、同じ時刻に対応する上記複数の日付の天気実績値を利用した所定の演算により、予測日における太陽光発電装置の発電電力を予測してもよい。

また、本発明の一態様としての上記発電電力予測装置において、前記類似判定部は、判定時間区分に対応する天気実績と当該判定時間区分の終了時刻に対応する天気実績のそれぞれが予測日の天気予報の天気と同じであれば、前記判定時間区分に対応する天気実績は予測日の天気予報の天気と類似していると判定し、判定時間区分に対応する天気実績と当該判定時間区分の終了時刻に対応する天気実績のそれぞれが予測日の天気予報の天気と同じになる判定時間区分がない場合には、判定時間区分に対応する天気実績と予測日の天気予報が示す天気とが同じであれば、前記判定時間区分に対応する天気実績は予測日の天気予報の天気と類似していると判定し、判定時間区分に対応する天気実績と予測日の天気予報が示す天気とが同じ判定時間区分がない場合には、全ての日付の判定時間区分に対応する天気実績が予測日の天気予報の天気と類似していると判定してもよい。

また、本発明の一態様としての発電電力予測方法は、過去における時系列にしたがった太陽光発電装置の発電電力実績値と、過去における時系列にしたがった天気実績とを対応付けた発電電力履歴情報が示す天気実績において、予測日の天気予報が示す天気と類似している天気実績を判定する類似判定ステップと、前記類似判定ステップの判定結果に基づいて、予測日の太陽光発電装置の発電電力の予測に利用する発電電力実績値を、前記発電電力履歴情報から取得する発電電力実績値取得ステップと、前記発電電力実績値取得ステップが取得した発電電力実績値を利用して、予測日における太陽光発電装置の発電電力を予測する発電電力予測ステップとを備える。

また、本発明の一態様としてのプログラムは、コンピュータに、過去における時系列にしたがった太陽光発電装置の発電電力実績値と、過去における時系列にしたがった天気実績とを対応付けた発電電力履歴情報が示す天気実績において、予測日の天気予報が示す天気と類似している天気実績を判定する類似判定ステップと、前記類似判定ステップの判定結果に基づいて、予測日の太陽光発電装置の発電電力の予測に利用する発電電力実績値を、前記発電電力履歴情報から取得する発電電力実績値取得ステップと、前記発電電力実績値取得ステップが取得した発電電力実績値を利用して、予測日における太陽光発電装置の発電電力を予測する発電電力予測ステップとを実行させるためのものである。

以上説明したように、本発明によれば、太陽光発電装置の周囲環境や太陽光発電装置の接続先の状態による発電の制約なども考慮した太陽光発電装置の発電電力の予測が簡易に行えるようになるという効果が得られる。

本実施形態における分散型電源の一構成例を示す図である。 本実施形態における発電電力予測装置の構成例を示す図である。 本実施形態における天気予報の情報の一例を示す図である。 本実施形態における発電電力履歴情報の内容例を示す図である。 ９：００〜１２：００の判定時間区分に対応する天気予報の情報の内容例を示す図である。 発電電力履歴情報において９：００〜１２：００の判定時間区分に対応する天気実績の内容例を示す図である。 発電電力履歴情報における日付ごとの発電電力実績値の内容例を示す図である。 本実施形態における発電電力の予測結果についての内容例を示す図である。 本実施形態における発電電力予測装置が実行する処理手順例を示すフローチャートである。 本実施形態における発電電力予測装置が実行する類似判定のための処理手順例を示すフローチャートである。

図１は、本発明の一実施形態に係る発電電力予測装置１００を備える分散型電源の一構成例を示している。この図に示す分散型電源は、電力管理エリア１において、太陽光発電装置１０、蓄電池２０、電力経路切替部３０、負荷４０及び発電電力予測装置１００を備える。なお、電力管理エリア１は、例えば１つの家庭や建物などに該当する。

太陽光発電装置１０は、光起電力効果により光エネルギーを電力に変換する電力発生装置である。太陽光発電装置１０は、例えば電力管理エリア１において太陽光を効率的に受けられる場所に設置されることで、太陽光を電力に変換する。
蓄電池２０は、充電のために入力される電力を蓄積し、また、蓄積した電力を放電して出力する。蓄電池２０には、例えばリチウムイオン電池などを採用することができる。

電力経路切替部３０は、太陽光発電装置１０と蓄電池２０と負荷４０との間で電力経路の切り替え行う。
電力経路切替部３０は、商用電源２の電力を負荷４０に供給するように電力経路を切り替えることができる。
また、電力経路切替部３０は、商用電源２の電力が蓄電池２０において充電されるように電力経路を切り替えることができる。この際、電力経路切替部３０は、交流による商用電源２の電力を直流に変換して蓄電池２０に供給する。
また、電力経路切替部３０は、太陽光発電装置１０の出力（発電電力）を負荷４０に供給することができる。この際、電力経路切替部３０は、直流による太陽光発電装置１０の出力を交流に変換して負荷４０に供給する。
また、電力経路切替部３０は、蓄電池２０の出力（放電電力）を負荷４０に供給することができる。この際、電力経路切替部３０は、直流による蓄電池２０の出力を交流に変換して負荷４０に供給する。

負荷４０は、電力管理エリア１において電力供給を受けて動作する機器や設備などを一括して示したものである。

発電電力予測装置１００は、太陽光発電装置１０の発電電力を予測する。
発電電力予測装置１００は、天気情報サーバ３と例えばネットワークを経由して接続されている。発電電力予測装置１００は、太陽光発電装置１０の発電電力を予測するにあたり、天気情報サーバ３が提供する天気情報を利用する。本実施形態において、天気情報サーバ３が提供する天気情報は、天気予報の情報と、過去における天気の結果（天気実績）の情報を含む。
また、発電電力予測装置１００は、太陽光発電装置１０の発電電力を予測するにあたり、太陽光発電装置１０の発電電力についての実績値（発電電力実績値）を利用する。発電電力実績値は、太陽光発電装置１０から取得すればよい。

図２は、発電電力予測装置１００の構成例を示している。図２に示す発電電力予測装置１００は、天気情報取得部１０１、発電電力実績値測定部１０２、発電電力履歴情報管理部１０３、発電電力履歴情報記憶部１０４、類似判定部１０５、発電電力実績値取得部１０６、発電電力予測部１０７及び表示部１０８を備える。

天気情報取得部１０１は、天気情報として、天気予報の情報あるいは天気実績の情報を天気情報サーバ３から取得する。このために天気情報取得部１０１は、天気情報サーバ３にアクセスして、例えば電力管理エリア１を含む地域の天気情報（天気予報の情報あるいは天気実績の情報）を天気情報サーバ３に要求する。天気情報サーバ３は、要求に対する応答として、要求された天気情報を天気情報取得部１０１に送信する。このようにして天気情報取得部１０１は、天気情報を取得することができる。

図３は、天気情報取得部１０１が取得する天気予報の情報の一例を示している。図３に示す天気予報の情報は、１日において予想される天気を示している。図３に示す天気予報の情報は、１日における所定の時間区分ごとに天気が対応付けられている。具体的に、図３の天気予報の情報では、０：００、３：００、６：００、９：００、１２：００、１５：００、１８：００及び２１：００の時刻ごとに天気が対応付けられている。これにより、０：００〜３：００、３：００〜６：００、６：００〜９：００、９：００〜１２：００、１２：００〜１５：００、１５：００〜１８：００、１８：００〜２１：００、２１：００〜２４：００の各時間区分の天気を示す。
このように、図３の天気予報の情報の例では、１日（２４時間）が３時間ごとに区分されており、３時間の時間区分ごとに予報された天気が示されるようになっている。
そのうえで、図３の天気予報の情報において、現在よりも過去の天気の予報結果が天気実績の情報として扱われる。
なお、以降において、図３の天気予報における３時間ごとの時間区分のように、予報が改められる時間区分については予報時間区分ともいう。
また、図３の天気予報では予報時間区分を３時間としている例を示しているが、予報時間区分は、例えば１時間や２時間などのように他の時間間隔が設定されてもよい。

説明を図２に戻す。
発電電力実績値測定部１０２は、太陽光発電装置１０の発電電力実績値を測定する。このために、発電電力実績値測定部１０２は、例えば、太陽光発電装置１０が発電に応じて出力している電流、電圧などを入力して、発電電力を測定する。

発電電力履歴情報管理部１０３は、発電電力履歴情報記憶部１０４が記憶する発電電力履歴情報を管理する。
例えば、発電電力履歴情報管理部１０３は、天気情報取得部１０１が取得した天気実績の情報と、発電電力実績値測定部１０２が測定した発電電力実績値とを時系列にしたがって対応付けた発電電力履歴情報を発電電力履歴情報記憶部１０４に記憶させる。
なお、太陽光発電装置１０が発電電力の値を測定するようにして、測定された発電電力の値を発電電力履歴情報管理部１０３が発電電力実績値として入力するようにしてもよい。この構成の場合には、発電電力実績値測定部１０２を省略することができる。

発電電力履歴情報記憶部１０４は、発電電力履歴情報を記憶する。
図４は、発電電力履歴情報記憶部１０４が記憶する発電電力履歴情報の一例を示している。
図４（ａ）は、発電電力履歴情報の全体的な構造例を示している。図４（ａ）に示す発電電力履歴情報は、日付（例えば年月日により表される）ごとに、その日付における１日分の発電電力履歴が対応付けられている。

図４（ｂ）は、１つの日付に対応付けられた１日分の発電電力履歴の内容例を示している。１日分の発電電力履歴においては、例えば図示するように、１日における９：００から１８:３０までの時間が３０分ずつ区分される。そして、３０分の区分ごとに、対応の時間（時刻）における天気と、対応の時間（時刻）における発電電力実績値（ｋＷ）が格納される。
なお、図４（ｂ）に示す発電電力履歴における天気は、例えば９：００と１２：００の時間においてそれぞれ「晴れ」と「雨」を示す情報が格納されているが、これ以外の時間においては情報が格納されておらず空欄になっている。これは、天気予報の情報が図３に示すように３時間の予報時間区分ごとに切り替えられることに対応している。
つまり、図４（ｂ）に示す発電電力履歴における天気は、９：００から１８:３０までの期間において、９：００、１２：００、１５：００、１８：００の各時間に対応付けて天気の情報が格納される。
このように発電電力履歴情報は、例えば３０分ごとの発電電力実績値を格納し、３時間ごとの天気実績を格納する。つまり、発電電力履歴情報は、過去における時系列にしたがった太陽光発電装置の発電電力実績値と、過去における時系列にしたがった天気実績とを対応付けた情報である。

説明を図２に戻す。
類似判定部１０５は、発電電力履歴情報が示す天気実績において、予測日の天気予報が示す天気と類似している天気実績を判定する。具体的に、類似判定部１０５は、例えば発電電力履歴情報が示す天気実績について、予測日の天気予報の情報が示す天気と類似しているか否かについて判定する。

発電電力実績値取得部１０６は、類似判定部１０５の判定結果に基づいて、予測日の太陽光発電装置の発電電力の予測に利用する発電電力実績値を、発電電力履歴情報から取得する。
例えば、発電電力実績値取得部１０６は、予測日の天気予報の情報が示す天気と類似していると類似判定部１０５によって判定された天気実績に対応付けられた発電電力実績値を発電電力履歴情報から取得する。

発電電力予測部１０７は、発電電力実績値取得部１０６が取得した発電電力実績値を利用して、予測日における太陽光発電装置の発電電力を予測する。発電電力予測部１０７は、例えば太陽光発電装置１０の発電電力の予測結果が表示部１０８にて表示されるように出力させることができる。

次に、本実施形態の発電電力予測装置１００が、予測日における太陽光発電装置１０の発電電力を予測するための処理の一例について、図５〜図８を参照して説明する。
予測日における太陽光発電装置１０の発電電力の予測にあたっては、まず、類似判定部１０５が、発電電力履歴情報が示す天気実績と予測日の天気予報が示す天気との類似を判定する。このために、類似判定部１０５は、例えば天気情報取得部１０１が取得した予測日の天気予報の情報を入力する。天気予報の情報は、例えば図３に示したように予報時間区分ごとに予測した天気を示す。また、類似判定部１０５は、発電電力履歴情報記憶部１０４から発電電力履歴情報を取得する。

また、本実施形態の類似判定部１０５は、発電電力履歴情報が示す日付ごとの天気実績と予測日の天気予報が示す天気との類似を、天気予報の予報時間区分に基づく所定の判定時間区分ごとに判定する。判定時間区分は、予報時間区分と同じであってもよいし、連続する複数の予報時間区分を判定時間区分としてもよい。以降の本実施形態の説明において、判定時間区分を天気予報の予報時間区分と同じに設定した場合を例に挙げる。つまり、本実施形態における判定時間区分は、例えば図３の天気予報の情報との対応では０：００から３時間ずつ区分された時間である。
ただし、太陽光発電装置１０は、夜間においては発電しないことから、例えば１日（２４時間）における発電電力を予測する必要はない。本実施形態では、例えば９：００〜１９：００程度までの期間における発電電力を予測する。

ここでは、１日における発電電力予測対象の時間帯のうち、９：００〜１２：００による３時間の判定時間区分（予報時間区分）を例に挙げて、類似判定部１０５が実行する類似判定の処理について説明する。
類似判定部１０５は、９：００〜１２：００の判定時間区分について類似判定を行うにあたり、取得した予測日の天気予報の情報から、例えば図５に示すように、９：００の天気と１２：００の天気を抽出する。ここで、９：００の天気は、９：００〜１２：００の判定時間区分に対応する天気である。また、１２：００の天気は、９：００〜１２：００の判定時間区分の終了時刻に対応する天気である。つまり、類似判定部１０５は、判定時間区分に対応する天気と当該判定時間区分の終了時刻に対応する天気を類似判定に使用する。なお、図５においては、予測日を「Ｘ日」として表している。

また、類似判定部１０５は、９：００〜１２：００の判定時間区分について類似判定するにあたり、発電電力履歴情報から、日付ごとに対応して格納された９：００の天気実績と、１２：００の天気実績を抽出する。つまり、類似判定部１０５は、判定時間区分に対応する天気実績と、当該判定時間区分の終了時刻に対応する天気実績とを抽出する。
図６は、類似判定部１０５が発電電力履歴情報から抽出した日付ごと（Ｘ−５日〜Ｘ−１日）の９：００と１２：００の天気実績の例を示している。図６は、発電電力履歴情報が過去の直近の５日前までの各日付の発電電力履歴を含む場合に対応した例である。

類似判定部１０５は、図６の日付のうちから、９：００の天気実績と１２：００の天気実績のそれぞれが、図５に示す天気予報における９：００の天気と１２：００の天気と同じ日付が有るか否かについて判定する。
図５の予報における９：００の天気は「晴れ」であり、１２：００の天気は「曇り」である。図５の天気と図６の各日付の天気実績と比較すると、Ｘ−４日とＸ−２日の各天気実績が、それぞれ、９：００が「晴れ」、１２：００が「曇り」で同じである。そこで、この場合の類似判定部１０５は、９：００〜１２：００の判定時間区分においては、Ｘ−４日とＸ−２日の各天気実績が天気予報によって示される天気と類似していると判定する。

例えば、類似の判定は、判定時間区分に対応する天気実績のみを対象として行ってもよい。しかし、天気は刻一刻と変化するものであるために、判定時間区分としての時間が経過するうちに天気の状態も変化し得る。そこで、本実施形態では、類似の判定にあたり、判定時間区分に対応する天気実績に加えて、当該判定時間区分の終了時刻に対応する天気実績も対象に含める。これにより、本実施形態では、類似判定の精度を高くすることができる。

ただし、判定時間区分に対応する天気実績と当該判定時間区分の終了時刻に対応する天気実績との両者が予測日の天気予報の天気と同じになる判定時間区分が無い場合も生じ得る。この場合、終了時刻に対応する天気実績については考慮せずに、類似判定部１０５は、判定時間区分に対応する天気実績と予測日の天気予報が示す天気とが同じであれば、その判定時間区分における天気実績について類似していると判定すればよい。
また、さらに判定時間区分に対応する天気実績と予測日の天気予報が示す天気とが同じ判定時間区分が無い場合も生じ得る。この場合、類似判定部１０５は、例えば、図６における全ての日付の判定時間区分に対応する天気実績が予測日の天気予報の天気と類似していると判定すればよい。これにより、予測日の天気予報が過去の天気実績と類似していない場合であっても、エラーになることなく太陽光発電装置１０の発電電力の予測値を求めることが可能になる。

図５及び図６によって説明したように、ここでの例では、類似判定部１０５は、Ｘ−４日とＸ−２日の各日付に対応する天気実績が天気予報によって示される天気と類似していると判定している。
そこで、発電電力実績値取得部１０６は、図６に示したように、類似判定部１０５により類似が判定されたＸ−４日とＸ−２日の各日付における９：００〜１２：００の判定時間区分の発電電力実績値を、発電電力履歴情報から取得する。

図７は、発電電力履歴情報におけるＸ−５日〜Ｘ−１日ごとの９：００〜１２：００の判定時間区分の発電電力実績値を示している。９：００〜１２：００の判定時間区分における発電電力履歴情報においては、９：００、９：３０、１０：００、１０：３０、１１：００、１１：３０の３０分間隔による時系列にしたがってそれぞれ６つの発電電力実績値が示される。
この場合の発電電力実績値取得部１０６は、図７に示す日付のうちから、Ｘ−４日の日付に対応付けられた発電電力実績値と、Ｘ−１日の日付に対応付けられた発電電力実績値とを発電電力履歴情報から取得する。つまり、発電電力実績値取得部１０６は、Ｘ−４日における９：００、９：３０、１０：００、１０：３０、１１：００、１１：３０ごとに対応して、それぞれ、１２ｋＷ、１２ｋＷ、１１ｋＷ、１０ｋＷ、８ｋＷ、６ｋＷの発電電力実績値を取得する。また、発電電力実績値取得部１０６は、Ｘ−１日における９：００、９：３０、１０：００、１０：３０、１１：００、１１：３０ごとに対応して、それぞれ、１２ｋＷ、１４ｋＷ、１０ｋＷ、９ｋＷ、６ｋＷ、６ｋＷの発電電力実績値を取得する。

発電電力予測部１０７は、図７によって説明したように発電電力実績値が取得されるのに応じて、例えば以下のようにして発電電力を予測する。
つまり、発電電力予測部１０７は、同じ時刻ごとに対応する複数の日付の天気実績値の平均値を求める演算を行う。
具体的に、この場合の発電電力予測部１０７は、同じ９：００に対応するＸ−４日の１２ｋＷとＸ−１日の１２ｋＷの平均値である１２ｋＷを求める。
同様に、発電電力予測部１０７は、同じ９：３０に対応するＸ−４日の１２ｋＷとＸ−１日の１４ｋＷの平均値である１３ｋＷを求める。
また、発電電力予測部１０７は、同じ１０：００に対応するＸ−４日の１１ｋＷとＸ−１日の１０ｋＷの平均値である１０．５ｋＷを求める。
また、発電電力予測部１０７は、同じ１０：３０に対応するＸ−４日の１０ｋＷとＸ−１日の９ｋＷの平均値である９．５ｋＷを求める。
また、発電電力予測部１０７は、同じ１１：００に対応するＸ−４日の８ｋＷとＸ−１日の６ｋＷの平均値である７ｋＷを求める。
また、発電電力予測部１０７は、同じ１１：３０に対応するＸ−４日の６ｋＷとＸ−１日の６ｋＷの平均値である６ｋＷを求める。
そして、発電電力予測部１０７は、上記のように各時刻に対応して求めた平均値を、予測日の９：００、９：３０、１０：００、１０：３０、１１：００、１１：３０における発電電力の予測結果とする。

図８は、発電電力予測部１０７による予測日の９：００〜１２：００の判定時間区分に対応する発電電力の予測結果を示している。図８に示すように、予測結果としては、９：００、９：３０、１０：００、１０：３０、１１：００、１１：３０の時刻ごとに、同じ時刻のＸ−４日の発電電力実績値とＸ−１日の発電電力実績値とを平均して求めた値が発電電力の予測値として示されている。

なお、上記の例では、発電電力予測部１０７は、発電電力の予測するにあたり、複数の日付における同時刻の発電電力実績値の単純平均により予測値を求めているが、例えば、予測日に近い日付の発電電力実績値に高い重み付け値を与えた上で重み付け平均値を算出して予測値を求めるようにしてもよい。また、発電電力実績値について類似していると判定された複数の日付のうちから、予測日に最も近い日付の電力実績値を発電電力の予測値としてもよい。

本実施形態の発電電力予測装置１００は、上記のように予測日における９：００〜１２：００の判定時間区分における発電電力を予測する。そして、図示による説明は省略するが、発電電力予測装置１００は、９：００〜１２：００の判定時間区分以外の判定時間区分（例えば１２：００〜１５：００の判定時間区分と１５：００〜１８：００の判定時間区分）についても、同様の処理によって発電電力を予測する。
このように、発電電力予測装置１００は太陽光発電装置１０の予測日における１日分の発電電力を予測することができる。

図９のフローチャートは、発電電力予測装置１００が実行する処理手順例を示している。
例えば予測日における所定時刻に至るなどして、予測日の発電電力を予測すべきタイミングに至ると、天気情報取得部１０１は、天気情報サーバ３から予測日の天気予報の情報を取得する（ステップＳ１０１）。このように、天気情報取得部１０１が予測日の発電電力を予測すべきタイミングで天気予報の情報を取得することにより、以降の発電電力の予測にあたって、最新の天気予報の情報を利用することができる。

次に、類似判定部１０５は、ステップＳ１０１により天気情報取得部１０１が取得した予測日の天気予報の情報と、発電電力履歴情報記憶部１０４が記憶する発電電力履歴情報とを利用して類似判定を実行する。
つまり、類似判定部１０５は、発電電力履歴情報が示す天気実績において、予測日の天気予報が示す天気と類似している天気実績を判定時間区分ごとに判定する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２における類似判定にあたり、１つの判定時間区分についての類似判定の処理は、図５と図６により説明したとおりでよい。

次に、発電電力実績値取得部１０６は、例えば図７にて説明したように、ステップＳ１０２により類似性があると判定された天気実績が対応する判定時間区分ごとの発電電力実績値を、発電電力履歴情報から取得する（ステップＳ１０３）。

次に、発電電力予測部１０７は、ステップＳ１０３により取得された発電電力実績値の同時刻ごとの平均値を算出し、算出した各時刻の平均値を予測日の発電電力の予測結果として出力する（ステップＳ１０４）。発電電力予測部１０７は、例えば表示部１０８において発電電力の予測結果が表示されるように出力すればよい。あるいは、発電電力予測部１０７は、図示は省略するが、例えばプリンタなどにより印刷を実行させることにより発電電力の予測結果を出力してもよい。

図１０のフローチャートは、図９のステップＳ１０２として類似判定部１０５が実行する類似判定についての処理手順例を示している。
類似判定部１０５は、まず、１日における複数の判定時間区分のうちから１つの判定時間区分を判定対象として選択する（ステップＳ２０１）。次に、類似判定部１０５は、ステップＳ２０１により選択した判定時間区分に対応する天気実績と天気予報が示す天気との類似を、例えば図５及び図６にて説明したように判定する（ステップＳ２０２）。

類似判定部１０５は、ステップＳ２０２の判定結果に基づき、判定時間区分に対応する天気と当該判定時間区分の終了時刻に対応する天気のそれぞれが天気予報によって示される天気と同じ判定時間区分（ここでは、双方一致判定時間区分と呼ぶ）が有るか否かについて判定する（ステップＳ２０３）。
双方一致判定時間区分が有る場合（ステップＳ２０３−ＹＥＳ）、類似判定部１０５は、双方一致判定時間区分に対応する天気実績が天気予報によって示される天気と類似していると判定する（ステップＳ２０４）。

また、双方一致判定時間区分がない場合（ステップＳ２０３−ＮＯ）、類似判定部１０５は、判定時間区分に対応する天気が天気予報によって示される天気と同じ判定時間区分（ここでは、一方一致判定時間区分と呼ぶ）が有るか否かについて判定する（ステップＳ２０５）。
一方一致判定時間区分が有る場合（ステップＳ２０５−ＹＥＳ）、類似判定部１０５は、一方一致判定時間区分に対応する天気実績が天気予報によって示される天気と類似していると判定する（ステップＳ２０６）。

さらに、一方一致判定時間区分がない場合（ステップＳ２０５−ＮＯ）、類似判定部１０５は、発電電力履歴情報において全ての日付の判定時間区分に対応する天気実績が天気予報の天気と類似していると判定する（ステップＳ２０７）。

ステップＳ２０４、Ｓ２０６またはＳ２０７の処理を終了すると、類似判定部１０５は、全ての判定時間区分についての判定を終了したか否かについて判定する（ステップＳ２０８）。
全ての判定時間区分についての判定を終了していない場合（ステップＳ０２０８−ＮＯ）、類似判定部１０５は、ステップＳ２０１に戻ることにより、次の判定時間区分を判定対象として選択して、類似判定を実行する。全ての判定時間区分についての判定を終了するのに応じて（ステップＳ２０８−ＹＥＳ）、類似判定部１０５は、図１０に示すステップＳ１０２の処理を終了する。
この後、発電電力実績値取得部１０６は、ステップＳ２０４、Ｓ２０６またはＳ２０７により類似していると判定された天気実績が対応する判定時間区分の発電電力実績値を取得する。

このように本実施形態の発電電力予測装置１００は、過去の発電電力の実績（発電電力実績値）を過去の天気実績に対応付けた発電電力履歴情報を記憶する。発電電力履歴情報における発電電力実績値は、太陽光発電装置１０が実際に発電した出力の実測値に基づいている。このために、例えば太陽光発電装置１０にかかる影などの周囲環境に応じた発電電力の変動が反映されている。
また、太陽光発電は、気象条件などの変動に対して最大限の出力が得られるようにＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御が行われることが一般的であり、本実施形態の太陽光発電装置１０についてもＭＰＰＴ制御により動作させることができる。ただし、図１にも例示しているように、太陽光発電装置１０は、分散型電源システムにおいて蓄電池２０などの他の電源装置と接続されるように使用される場合がある。この場合、太陽光発電装置１０の出力側の電圧は、他の電源装置の電圧と等しくなる。このような構成のもとでは、例えば、太陽光発電装置１０を優先させた電源制御が常に行われるとは限らず、例えば、太陽光発電装置１０以外の他の電源装置を優先させた制御が実行される可能性がある。このように太陽光発電装置１０以外の他の電源装置を優先した制御が行われた場合、太陽光発電装置１０の出力電圧は、他の電源装置の制御に追従することになるためＭＰＰＴ制御が機能しない状態となる可能性がある。このような状況では、例えば天気の情報のみに基づいて単純に予測された発電電力は、実測値と大きく乖離する可能性がある。しかし、本実施形態においては、前述のように、太陽光発電装置１０が実際に発電した出力の実測値に基づいて発電電力実績値を得ている。
このように、本実施形態においては実測値に基づいた発電電力実績値を利用する。したがって、本実施形態の発電電力予測装置１００が天気予報により示される天気と天気実績との類似に基づいて予測する発電電力にも、太陽光発電装置１０の周囲環境や太陽光発電装置１０の接続先の条件などの影響が反映される。これにより、本実施形態においては、例えば天気予報から予測した日照強度に基づいて発電電力を予測する場合よりも高い予測精度を得ることができる。

そのうえで、本実施形態における類似判定部１０５は、上記のように判定時間区分ごとに類似について判定している。この場合、類似判定部１０５により類似していると判定された天気実績に対応する日付は、例えば判定時間区分の間で異なる場合があることになる。
例えば、類似判定部１０５は、予測日の天気予報が示す天気と類似している天気実績を、日付ごとの単位で判定することもできる。しかし、天気の変化は日ごとに異なることから、１日単位で予測日の天気と過去の天気実績との類似を判定しても高い精度を得ることが難しい場合がある。そこで、判定時間区分ごとに類似の判定を行うようにすれば、類似についての判定精度を高くすることが可能となり、この結果、発電電力の予測精度も高められる。
また、通常の発電電力予測では、１日の総発電電力量を予測することが一般的である。これに対して、本実施形態では、判定時間区分ごとに天気実績の類似を判定した結果に基づいて、例えば１日における単位時間ごと（図８の例では３０分ごと）の発電電力を予測することができる。つまり、本実施形態では時系列にしたがった発電電力の予測結果が得られる。
これにより、本実施形態では、例えば太陽光発電装置１０の発電電力の予測結果を、蓄電池２０などの他の電源装置についての１日における単位時間ごとの運転制御に利用することも可能になる。例えば、午後においても日照強度が強く太陽光発電装置１０から高い電力が出力されることが予測される場合には、午前中から蓄電池２０の電力を使用するというように運転計画を立てることができる。逆に、午後になって日照強度が低下する予報であり太陽光発電装置１０の出力電力の低下が予測されるような場合には、午前中からの蓄電池２０の電力の使用を控えるというように運転計画を立てることができる。このように、本実施形態では、単位時間ごとの太陽光発電装置１０の発電電力の予測結果を利用することで、例えば分散型電源についてより適切で緻密な運転計画を立てることが可能になる。

また、本実施形態においては、例えばニューラルネットワークなどの高度な処理を伴うことなく、軽い負荷処理でありながらも高い精度で太陽光発電装置１０の発電電力を予測できる。
また、本実施形態においては時系列にしたがった発電電力の予測結果が得られることから、例えば分散電源における他の発電設備の制御にも予測結果を有効に予測することができる。

なお、図２における各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより太陽光発電装置の発電電力の予測を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は本実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１ 電力管理エリア
２ 商用電源
３ 天気情報サーバ
１０ 太陽光発電装置
２０ 蓄電池
３０ 電力経路切替部
４０ 負荷
１００ 発電電力予測装置
１０１ 天気情報取得部
１０２ 発電電力実績値測定部
１０３ 発電電力履歴情報管理部
１０４ 発電電力履歴情報記憶部
１０５ 類似判定部
１０６ 発電電力実績値取得部
１０７ 発電電力予測部
１０８ 表示部

Claims (6)

1. 過去における時系列にしたがった太陽光発電装置の発電電力実績値と、過去における時系列にしたがった天気実績とを対応付けた発電電力履歴情報を記憶する発電電力履歴情報記憶部と、
   前記発電電力履歴情報が示す天気実績において、予測日の天気予報が示す天気と類似している天気実績を判定する類似判定部と、
   前記類似判定部の判定結果に基づいて、予測日の太陽光発電装置の発電電力の予測に利用する発電電力実績値を、前記発電電力履歴情報から取得する発電電力実績値取得部と、
   前記発電電力実績値取得部が取得した発電電力実績値を利用して、予測日における太陽光発電装置の発電電力を予測する発電電力予測部と
   を備える発電電力予測装置。
2. 前記類似判定部は、
   予測日の天気予報が示す天気と前記発電電力履歴情報が示す天気実績との類似を、天気予報の予報時間区分に基づく所定の判定時間区分ごとに判定し、
   前記発電電力実績値取得部は、
   予測日の天気予報が示す天気と類似していると前記類似判定部により判定された天気実績に対応付けられた判定時間区分ごとの発電電力実績値を、予測日の太陽光発電装置の発電電力の予測に利用する発電電力実績値として前記発電電力履歴情報から取得する
   請求項１に記載の発電電力予測装置。
3. 前記類似判定部は、
   予測日の天気予報が示す天気と類似していると前記類似判定部により判定された天気実績の日付が複数の場合には、当該複数の日付の天気実績ごとに対応付けられた発電電力実績値を前記発電電力履歴情報から取得し、
   前記発電電力予測部は、
   前記発電電力実績値取得部が複数の日付の発電電力実績値を取得した場合には、同じ時刻に対応する上記複数の日付の天気実績値を利用した所定の演算により、予測日における太陽光発電装置の発電電力を予測する
   請求項１または２に記載の発電電力予測装置。
4. 前記類似判定部は、
   判定時間区分に対応する天気実績と当該判定時間区分の終了時刻に対応する天気実績のそれぞれが予測日の天気予報の天気と同じであれば、前記判定時間区分に対応する天気実績は予測日の天気予報の天気と類似していると判定し、
   判定時間区分に対応する天気実績と当該判定時間区分の終了時刻に対応する天気実績のそれぞれが予測日の天気予報の天気と同じになる判定時間区分がない場合には、判定時間区分に対応する天気実績と予測日の天気予報が示す天気とが同じであれば、前記判定時間区分に対応する天気実績は予測日の天気予報の天気と類似していると判定し、
   判定時間区分に対応する天気実績と予測日の天気予報が示す天気とが同じ判定時間区分がない場合には、全ての日付の判定時間区分に対応する天気実績が予測日の天気予報の天気と類似していると判定する
   請求項２または３に記載の発電電力予測装置。
5. 過去における時系列にしたがった太陽光発電装置の発電電力実績値と、過去における時系列にしたがった天気実績とを対応付けた発電電力履歴情報が示す天気実績において、予測日の天気予報が示す天気と類似している天気実績を判定する類似判定ステップと、
   前記類似判定ステップの判定結果に基づいて、予測日の太陽光発電装置の発電電力の予測に利用する発電電力実績値を、前記発電電力履歴情報から取得する発電電力実績値取得ステップと、
   前記発電電力実績値取得ステップが取得した発電電力実績値を利用して、予測日における太陽光発電装置の発電電力を予測する発電電力予測ステップと
   を備える発電電力予測方法。
6. コンピュータに、
   過去における時系列にしたがった太陽光発電装置の発電電力実績値と、過去における時系列にしたがった天気実績とを対応付けた発電電力履歴情報が示す天気実績において、予測日の天気予報が示す天気と類似している天気実績を判定する類似判定ステップと、
   前記類似判定ステップの判定結果に基づいて、予測日の太陽光発電装置の発電電力の予測に利用する発電電力実績値を、前記発電電力履歴情報から取得する発電電力実績値取得ステップと、
   前記発電電力実績値取得ステップが取得した発電電力実績値を利用して、予測日における太陽光発電装置の発電電力を予測する発電電力予測ステップと
   を実行させるためのプログラム。

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