JP2015047030A - Photovoltaic power generation management device, photovoltaic power generation management system, photovoltaic power generation management method, program, recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽光発電の管理を行う太陽光発電管理装置等に関する。 The present invention relates to a photovoltaic power generation management device or the like that manages photovoltaic power generation.
環境負荷の少ないクリーンな発電方法として、太陽光を直接電力に変換する太陽光発電システムが知られている。太陽光発電システムは、昼間は電力会社からの送電がなくとも電力供給が行えるので、電力会社に支払う電力使用料を低減できる。また、余剰な電力は電力会社の送電線へ送り返して売電し、電力量に応じた金額を電力使用料から相殺することもできる。そのため、発電量や売電量等の把握を目的としたモニタリングシステムが普及している。 As a clean power generation method with a small environmental load, a solar power generation system that directly converts sunlight into electric power is known. Since the solar power generation system can supply electric power without transmission from the electric power company in the daytime, it can reduce the power usage fee paid to the electric power company. In addition, surplus power can be sent back to the power company's transmission line for sale, and the amount corresponding to the amount of power can be offset from the power usage fee. For this reason, monitoring systems for the purpose of grasping the amount of power generation, the amount of power sales, etc. have become widespread.
太陽光発電システムは、システム故障等によって発電量が低下する場合がある。そこで、上記のようなモニタリングシステムにおいて、発電量が大幅に低下した際に異常を検知する装置や、発電量と併せて時刻、気象条件等をモニタリングしてデータベース化し、得られるべき理想的な発電量と実発電量を比較することで異常の検知・アナウンスを行うシステムなどが考案されている(例えば、特許文献1、2等参照)。
In the photovoltaic power generation system, the amount of power generation may decrease due to a system failure or the like. Therefore, in the monitoring system as described above, a device that detects an abnormality when the amount of power generation has dropped significantly, and a database that monitors the time, weather conditions, etc. along with the amount of power generation, should be obtained. A system that detects and announces an abnormality by comparing the amount and the actual power generation amount has been devised (see, for example,
このような既存のシステムでは、システム構成要素のいずれかの故障もしくは落ち葉等による局所的な日陰の発生によって発電量が大幅に低下した際に、異常が検知されることが多い。 In such an existing system, an abnormality is often detected when the amount of power generation is greatly reduced due to the occurrence of a local shade due to a failure of one of the system components or fallen leaves.
しかし、埃や火山灰等の汚れのパネルへの堆積など、発電量を経時的に低下させる要因を随時評価することは成されておらず、発電量がある値以下になって始めて異常として検知される。このような堆積汚れについては、火山灰のように雨で落ちにくい物が存在するにも関わらず、一般的にはいずれ降雨により落ちると考えられており、メンテナンスの必要性の有無や適切なメンテナンス時期をシステムでは判断することはなく、費用対効果の面で適切なメンテナンス時期にメンテナンスを行うことが難しかった。 However, factors that reduce power generation over time, such as accumulation of dirt such as dust and volcanic ash on panels, are not evaluated as needed, and are detected as abnormal only when the power generation falls below a certain value. The Such accumulated dirt is generally thought to fall due to rain in spite of the presence of volcanic ash and other materials that are difficult to fall off. The system did not judge, and it was difficult to perform maintenance at an appropriate maintenance time in terms of cost effectiveness.
本発明は、前述した目的を鑑みてなされたもので、太陽光発電における発電量低下の要因を分析して経時的に発電量を低下させる要因についても把握でき、太陽光発電の管理が好適に行える太陽光発電管理装置等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described object, and it is possible to analyze a factor of a decrease in the amount of power generation in solar power generation and grasp a factor for decreasing the power generation amount over time, and management of solar power generation is suitably performed. An object is to provide a solar power generation management device that can be used.
前述した課題を解決するための第1の発明は、太陽光発電パネルが発電した電力量を用いて発電効率を算出する発電効率算出部と、日射量と前記太陽光発電パネルのパネル温度を用いて発電効率の理想値を算出し、前記発電効率算出部で算出した発電効率と前記理想値との比を理想度として算出する理想度算出部と、前記理想度が経時的に低下しているか否かを判定する判定部と、を有することを特徴とする太陽光発電管理装置である。 1st invention for solving the subject mentioned above uses the power generation efficiency calculation part which calculates power generation efficiency using the electric energy which the photovoltaic power generation panel generated, the amount of solar radiation, and the panel temperature of the photovoltaic power generation panel. An ideal value calculation unit that calculates an ideal value of power generation efficiency and calculates a ratio between the power generation efficiency calculated by the power generation efficiency calculation unit and the ideal value as an ideality, and whether the ideality has decreased over time It is a solar power generation management device characterized by having a judgment part which judges whether or not.
本発明により、発電効率の理想度を算出し、その推移から、パネル汚れの堆積等経時的に理想度(即ち、発電量)を低下させる要因を定量的に評価でき、これをユーザに通知して適切な対処を促すなど、太陽光発電の管理が好適に行えるようになる。 According to the present invention, the ideality of power generation efficiency is calculated, and from the transition, factors that lower the ideality (that is, power generation amount) over time, such as the accumulation of panel dirt, can be quantitatively evaluated, and this is notified to the user. Therefore, management of solar power generation can be favorably performed by promoting appropriate measures.
前記判定部は、降雨量の時間変化を示す降雨量データと前記理想度を用いて、前記理想度が降雨後に上昇しているか否かを判定することが望ましい。
これにより、理想度低下の原因として、雨で落ちるような軽微なパネル汚れの堆積と、メンテナンスの必要性の高い雨で落ちない汚れの堆積等を判別でき、ユーザに通知等を行うことで、適切な対処が可能になる。
It is desirable that the determination unit determine whether the ideality has increased after the rain using rainfall data indicating a temporal change in rainfall and the ideality.
As a result, it is possible to discriminate between the accumulation of minor panel dirt that falls in the rain and the accumulation of dirt that does not fall in the rain that are highly necessary for maintenance as the cause of the decrease in ideality, and by notifying the user, etc. Appropriate measures can be taken.
第1の発明の太陽光発電管理装置は、前記理想度の変化を用いて将来の発電量の予測値を算出する発電量予測部を更に有することが望ましい。
これにより、理想度の低下を考慮した上で将来的な発電量が把握でき、メンテナンスの必要性その他の管理を効率よく行える。
The solar power generation management device of the first invention preferably further includes a power generation amount prediction unit that calculates a predicted value of a future power generation amount using the change in the ideality.
As a result, it is possible to grasp the future power generation amount in consideration of a decrease in ideality, and to efficiently perform maintenance management and other management.
また、第1の発明の太陽光発電管理装置は、前記理想度の変化を用いて、所定間隔のメンテナンスにより前記理想度が回復する場合の将来の発電量の予測値を算出し、前記発電量予測部で算出した予測値との差を求め、前記差と1回のメンテナンスに掛かる費用を用いてメンテナンス時期の最適値を算出するメンテナンス時期算出部を更に有することが望ましい。
これにより、費用対効果を最適化するようなメンテナンス時期を算出でき、ユーザに通知等を行うことができる。
Moreover, the photovoltaic power generation management device according to the first aspect of the present invention calculates a predicted value of a future power generation amount when the ideality is restored by maintenance at a predetermined interval using the change in the ideality, and the power generation amount It is desirable to further have a maintenance time calculation unit that calculates a difference between the prediction value calculated by the prediction unit and calculates an optimum value of the maintenance time using the difference and the cost for one maintenance.
This makes it possible to calculate a maintenance time that optimizes cost effectiveness, and to notify the user.
前記判定部は、前記理想度が経時的に低下していると判定されない場合、前記理想度が一定時間の間所定値以下であるか否かを判定することが望ましい。
これにより、システム故障などによって理想度が一定時間の間所定値以下となるような状況を把握でき、ユーザに通知等を行うことで、適切な対処が可能になる。
When the determination unit does not determine that the ideality is decreasing with time, it is preferable to determine whether the ideality is equal to or less than a predetermined value for a predetermined time.
As a result, it is possible to grasp a situation in which the ideality is equal to or lower than a predetermined value for a certain time due to a system failure or the like, and appropriate measures can be taken by notifying the user.
第2の発明は、太陽光発電パネルが発電した電力量を計測する電力量計測装置と、日射量を計測する日射量計測装置と、前記太陽光発電パネルのパネル温度を計測する温度計測装置と、太陽光発電管理装置と、を有し、前記太陽光発電管理装置は、前記電力量を用いて発電効率を算出する発電効率算出部と、前記日射量と前記パネル温度を用いて発電効率の理想値を算出し、前記発電効率算出部で算出した発電効率と前記理想値との比を理想度として算出する理想度算出部と、前記理想度が経時的に低下しているか否かを判定する判定部と、を有することを特徴とする太陽光発電管理システムである。 2nd invention is the electric energy measuring apparatus which measures the electric energy which the photovoltaic power generation panel generated, the solar radiation amount measuring apparatus which measures the amount of solar radiation, and the temperature measuring apparatus which measures the panel temperature of the said photovoltaic power generation panel, The solar power generation management device, the solar power generation management device, the power generation efficiency calculation unit that calculates the power generation efficiency using the power amount, and the power generation efficiency using the solar radiation amount and the panel temperature An ideal value is calculated, an ideality calculation unit that calculates a ratio between the power generation efficiency calculated by the power generation efficiency calculation unit and the ideal value as an ideality, and determines whether or not the ideality has decreased over time A photovoltaic power generation management system comprising:
第3の発明は、コンピュータが、太陽光発電パネルが発電した電力量を用いて発電効率を算出する発電効率算出ステップと、日射量と前記太陽光発電パネルのパネル温度を用いて発電効率の理想値を算出し、前記発電効率算出ステップで算出した発電効率と前記理想値との比を理想度として算出する理想度算出ステップと、前記理想度が経時的に低下しているか否かを判定する判定ステップと、を実行することを特徴とする太陽光発電管理方法である。 According to a third aspect of the present invention, the computer calculates the power generation efficiency using the amount of power generated by the solar power generation panel, and the power generation efficiency ideal using the solar radiation amount and the panel temperature of the solar power generation panel. An ideality calculation step of calculating a value, calculating a ratio between the power generation efficiency calculated in the power generation efficiency calculation step and the ideal value as an ideality, and determining whether or not the ideality has decreased over time And a determination step.
第4の発明は、コンピュータに、太陽光発電パネルが発電した電力量を用いて発電効率を算出する発電効率算出ステップと、日射量と前記太陽光発電パネルのパネル温度を用いて発電効率の理想値を算出し、前記発電効率算出ステップで算出した発電効率と前記理想値との比を理想度として算出する理想度算出ステップと、前記理想度が経時的に低下しているか否かを判定する判定ステップと、を実行させるためのプログラムである。 According to a fourth aspect of the present invention, a power generation efficiency calculating step for calculating power generation efficiency using a power amount generated by a solar power generation panel in a computer; An ideality calculation step of calculating a value, calculating a ratio between the power generation efficiency calculated in the power generation efficiency calculation step and the ideal value as an ideality, and determining whether or not the ideality has decreased over time And a determination step.
第5の発明は、コンピュータに、太陽光発電パネルが発電した電力量を用いて発電効率を算出する発電効率算出ステップと、日射量と前記太陽光発電パネルのパネル温度を用いて発電効率の理想値を算出し、前記発電効率算出ステップで算出した発電効率と前記理想値との比を理想度として算出する理想度算出ステップと、前記理想度が経時的に低下しているか否かを判定する判定ステップと、を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体である。 According to a fifth aspect of the invention, a power generation efficiency calculating step for calculating power generation efficiency using a power amount generated by a solar power generation panel in a computer, and an ideal power generation efficiency using a solar radiation amount and a panel temperature of the solar power generation panel. An ideality calculation step of calculating a value, calculating a ratio between the power generation efficiency calculated in the power generation efficiency calculation step and the ideal value as an ideality, and determining whether or not the ideality has decreased over time And a determination medium. A recording medium recording a program for executing the determination step.
本発明により、太陽光発電における発電量低下の要因を分析して経時的に発電量を低下させる要因についても把握でき、太陽光発電の管理が好適に行える太陽光発電管理装置等を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to analyze a factor of a decrease in power generation amount in solar power generation and grasp a factor that decreases the power generation amount over time, and to provide a solar power generation management device and the like that can suitably manage solar power generation Can do.
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1.太陽光発電管理システム1)
図1を参照して本発明の実施形態に係る太陽光発電管理システム1について説明する。この太陽光発電管理システム1は、太陽光発電システム2の管理を行うために設けられる。
(1. Solar power management system 1)
A photovoltaic power
太陽光発電システム2は、太陽光を電気に変換し家庭用電力などとして用いるもので、太陽光発電パネル21、電力線23、パワーコンディショナー25等を有する。
The photovoltaic
太陽光発電パネル21は、複数の太陽電池セルをパネル状に配置し、これにより太陽光の光エネルギーを電気に変換する。太陽電池セルには例えばシリコンや各種の無機化合物による半導体が用いられる。太陽光発電パネル21の設置方位や設置角度は、立地条件などに応じて様々に定められる。
The photovoltaic
本実施形態では、太陽光発電パネル21が直列、並列に接続され、これらの太陽光発電パネル21により発電した直流電力が電力線23によりパワーコンディショナー25に送られる。
In the present embodiment, the photovoltaic
パワーコンディショナー25は直流電力を交流電力に変換する。変換後の電気は、分電盤(不図示)等を介して家庭用電力として供給されたり、電力会社へ送電されたりする。
The
太陽光発電システム2では、その他、必要があればアイソレーターや各種の変換機など適当な機器を付加することも可能である。
In the solar
太陽光発電管理システム1は、以上のような太陽光発電システム2の管理を行うために設けられる。太陽光発電システム1は、電力量計11、日射計12、温度計13、降雨計14、データロガー15、太陽光発電管理装置16等を有する。
The photovoltaic power
電力量計11は、太陽光発電パネル21が発電した電力量(発電量)を計測する電力量計測装置である。電力量計11は電力線23に設けられ、電力量を計測できるものであれば特に限定されない。
The watt-
日射計12は、太陽光の光エネルギーの量として日射量(単位面積当たりの日射量)を計測する日射量計測装置である。日射計12は、太陽光発電パネル21の近傍に設けられ、設置角度や設置方位が太陽光発電パネル21に合わせられる。日射計12には例えば全天日射計が用いられるが、これに限ることはない。
The
温度計13は、太陽光発電パネル21のパネル温度を計測する温度計測装置であり、パネル温度が計測できれば特に限定されない。ここでは太陽光発電パネル21の表面温度を計測するものとするが、これに限ることもない。
The
降雨計14は、降雨量を計測する降雨量計測装置である。降雨計14は太陽光発電パネル21の近傍に設けられ、降雨量を計測できれば特に限定されない。
The
電力量計11、日射計12、温度計13、降雨計14は、所定間隔で経時的に計測を行い、計測したデータをデータロガー15に送信する。データロガー15はこれらのデータを取得し、経時変化を記録する。
The watt-
なお、本実施形態では、電力量計11、日射計12、温度計13、降雨計14によって太陽光発電パネル21全体に対応するデータを計測するようにしている。例えば、電力量計11では全てのパネルで生成された電力を計測し、また温度計13は全パネルのパネル温度の平均値を計測する。また日射計12や降雨計14はパネル近傍に1つ設け、これにより太陽光発電パネル21全体に関する値を代表させている。
In the present embodiment, data corresponding to the entire photovoltaic
ただし、これに限らず、例えば電力量計11、日射計12、温度計13、降雨計14のそれぞれで、太陽光発電パネル21を直列に接続した一群(ストリングとも呼ばれる)に対応するデータを計測することも可能であるし、個々の太陽光発電パネル21に対応するデータを計測することも可能である。これらの場合、例えば電力量計11や温度計13であれば、ストリング毎の値を計測したり、太陽光発電パネル21毎の値を計測することになる。日射計12や降雨計14の場合では各ストリングあるいは各パネルの近傍に設置する。
However, the present invention is not limited to this, and for example, the
これらの装置を複数配置することで、システムの発電量低下の異常発生箇所の特定が可能になる。ただしコストも大きくなるので、これらのバランスを考慮した上で決定するとよい。その他、パワーコンディショナー15の異常を検知するために、パワーコンディショナー15から分電盤等に至る電力線に電力量計を余分に設置することなども可能である。
By arranging a plurality of these devices, it is possible to identify the location where the abnormality in the power generation amount reduction of the system occurs. However, since the cost also increases, it is good to decide after taking these balances into consideration. In addition, in order to detect an abnormality in the
太陽光発電管理装置16は、電力量計11、日射計12、温度計13、降雨計14で計測したデータに基づいて、システムの発電量低下の異常検知を行ったり、メンテナンス時期の算出を行う。
The photovoltaic power
(2.太陽光発電管理装置16)
図2に太陽光発電管理装置16のハードウェア構成の例を示す。太陽光発電管理装置16は、例えば、制御部161、記憶部162、メディア入出力部163、通信制御部164、入力部165、表示部166、周辺機器インタフェース部167等がバス168を介して接続された一般的なコンピュータで実現できる。
(2. Solar power generation management device 16)
FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the photovoltaic power
制御部161は、CPU、ROM、RAM等で構成される。
CPUは、記憶部162、ROM、記録媒体等に格納されるプログラムをRAM上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス168を介して接続された各部を駆動制御し、太陽光発電管理装置16の処理を実行する。ROMは、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやBIOS等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。RAMは、揮発性メモリであり、記憶部162、ROM、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部161が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。
The
The CPU calls a program stored in the
記憶部162は、ハードディスクドライブ等であり、制御部161が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、OS等が格納される。プログラムとしては、例えば、後述する手順でシステムの発電量低下の異常検知を行ったり、メンテナンス時期の算出を行うプログラムが格納される。
The
メディア入出力部163はデータの入出力を行うものであり、例えばDVDドライブ等のメディア入出力装置を有する。
通信制御部164は、通信制御装置、通信ポート等を有し、ネットワークを介して他の装置との通信制御を行う。ネットワークは、有線、無線を問わない。
The media input /
The
入力部165はデータの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。
表示部166は、CRTモニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置である。
The
The
周辺機器インタフェース部167は、周辺機器を接続するポートなどである。周辺機器との接続形態は有線、無線を問わない。
バス168は、各部間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
The peripheral
The bus 168 is a path that mediates transmission / reception of control signals, data signals, and the like between the respective units.
図3(a)は太陽光発電管理装置16の機能構成を示す図である。太陽光発電管理装置16は、発電効率算出部51、理想度算出部52、判定部53、発電量予測部54、メンテナンス時期算出部55を有する。
FIG. 3A is a diagram illustrating a functional configuration of the photovoltaic power
発電効率算出部51は、太陽光発電パネル21が発電した電力量を用いて発電効率を算出する。
The power generation
理想度算出部52は、太陽光発電パネル21近傍の日射量とパネル温度を用いて発電効率の理想値を算出し、発電効率算出部51が算出した発電効率と理想値との比を理想度として算出する。
The
判定部53は、理想度が経時的に低下しているか否か、理想度が降雨後に上昇しているか否か、理想度が経時的に所定値以下であるか否か等により、システムの理想度(即ち、発電量)低下の異常検知とその原因の切り分けを行うものである。ここで、理想度が経時的に低下するとは、予め定めた一定時間理想度が低下し続けることをいうものとする。同じく、理想度が経時的に所定値以下であるとは、予め定めた一定時間の間理想度が所定値以下であることをいう。
The
発電量予測部54は、理想度の変化を用いて将来の発電量の予測値を算出するものである。
The power generation
メンテナンス時期算出部55は、理想度の変化を用いて、所定間隔のメンテナンスにより理想度が回復する場合の将来の発電量の予測値を算出して、発電量予測部54で算出した予測値との差を求め、この差と1回のメンテナンスに掛かる費用を用いてメンテナンス時期の最適値を算出する。
The maintenance
また本実施形態では、図3(b)に示すように、記憶部162に、パネル面積1621、対応関係1622、過去の日射量1623、過去の降雨量1624、パネル温度の予測値1625、メンテナンス費1626、単位発電量当たりの金額1627等が予め記憶されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 3B, the
パネル面積1621は、太陽光発電パネル21で太陽光を受光する面積である。本実施形態では太陽光発電パネル21全体についての管理を行うので、パネル面積として各太陽光発電パネル21のパネル面積の総和を用いることができる。
The
対応関係1622は、日射量、パネル温度と太陽光発電パネル21の発電効率の関係を示すデータである。一般的に、太陽光発電パネル21の発電効率Eは図4(a)に示すようにパネル温度Tpが高い程低下し、日射量Sについては図4(b)に示すように所定値をピークとしてそれより多くても少なくても発電効率が低下することが知られている。従って、このような対応関係を、パネルの製品仕様などを基にして下記のようにパネル温度Tp、日射量Sを変数とする発電効率Eの関係式(1)として予め定めておき、記憶部162に記憶しておく。
E=f(Tp、S)…(1)
The
E = f (Tp, S) (1)
過去の日射量1623は、例えば、その地域における過去の日射量の時間変化を示すデータであり、地域や季節ごとに定めることができる。
The past
過去の降雨量1624は、例えば、その地域における過去の降雨量の時間変化を示すデータであり、特に本実施形態では一定量の降雨があった降雨間隔が記録される。過去の降雨量1624も地域や季節ごとに定めることができる。
The
パネル温度の予測値1625は、パネル温度の季節変動や日内変動などの時間変化を示すデータであり、過去の日射量1623などを考慮してシミュレーションなどから求められる。
The predicted
メンテナンス費1626は、太陽光発電パネル21のメンテナンスを1回行うのにかかる費用であり、理想度低下の原因等に応じて定められる。
The
単位発電量あたり金額1627は、単位発電量を金額に換算したものである。
The
(2.太陽光発電管理方法)
続いて、太陽光発電システム2の理想度低下の異常検知やメンテナンス時期の算出などを行う太陽光発電管理方法について説明する。図5は、太陽光発電管理システム1による太陽光発電管理方法について示すフローチャートであり、図の各ステップは太陽光発電管理装置16の制御部161によって実行される。
(2. Solar power management method)
Next, a photovoltaic power generation management method for detecting abnormality of ideality reduction of the photovoltaic
(S1:電力量、日射量、パネル温度、降雨量の取得)
本実施形態では、太陽光発電システム2の稼働中、前記したように電力量計11、日射計12、温度計13、降雨計14によって電力量、日射量、パネル温度及び降雨量を計測する。図5に示すように、太陽光発電管理装置16は、これらのデータをデータロガー15を介して取得する(S1)。
(S1: Acquisition of electric energy, solar radiation, panel temperature, rainfall)
In the present embodiment, while the photovoltaic
(S2:発電効率の算出)
次いで、太陽光発電管理装置16は、電力量と日射量に基づいて発電効率(実測値)を算出する(S2)。発電効率の実測値は、例えば下式(2)により算出することができる。
Er(t)=p(t)/(S(t)×A)…(2)
Er(t)は時間tにおける発電効率の実測値である。また、p(t)は時間tにおける電力量、S(t)は時間tにおける日射量であり、S1で計測した値が用いられる。Aはパネル面積であり、前記のように記憶部162に記憶したデータを取得して用いる。
(S2: Calculation of power generation efficiency)
Next, the solar power
Er (t) = p (t) / (S (t) × A) (2)
Er (t) is an actual measurement value of power generation efficiency at time t. Also, p (t) is the amount of power at time t, S (t) is the amount of solar radiation at time t, and the value measured at S1 is used. A is the panel area, and the data stored in the
S2で算出した発電効率Er(t)は、S1で取得した電力量、日射量、パネル温度及び降雨量などのデータと併せて表示、記録などを行う。 The power generation efficiency Er (t) calculated in S2 is displayed and recorded together with data such as the amount of power, the amount of solar radiation, the panel temperature, and the amount of rainfall acquired in S1.
(S3;発電効率の理想値の算出)
次に、太陽光発電管理装置16は、発電効率の理想値を算出する(S3)。この理想値は、S1で取得した時間tにおける日射量S(t)、パネル温度Tp(t)のデータと同一条件下での太陽光発電パネル21の発電効率の理想値であり、前記の式(1)を用いて、
E(t)=f(Tp(t)、S(t))…(1’)
として算出できる。E(t)は時間tにおける発電効率の理想値である。
(S3: Calculation of ideal value of power generation efficiency)
Next, the solar power
E (t) = f (Tp (t), S (t)) (1 ′)
Can be calculated as E (t) is an ideal value of power generation efficiency at time t.
(S4:理想度の算出)
次いで、太陽光発電管理装置16は、発電効率の理想度を算出する(S4)。この理想度は、S2で算出した現在の発電効率の実測値Er(t)の、S3で算出した発電効率の理想値E(t)に対する比を示すものであり、下式(3)で算出できる。
α(t)=Er(t)/E(t)…(3)
ここで、α(t)は時間tにおける発電効率の理想度である。
(S4: Calculation of ideality)
Next, the photovoltaic power
α (t) = Er (t) / E (t) (3)
Here, α (t) is the ideal degree of power generation efficiency at time t.
こうして発電効率の理想値と実測値の比を理想度として算出し、後述するように評価に用いることで、パネル温度や日射量が評価に与える影響を無視でき、結果として後述するパネル汚れ、故障等の異常による影響のみを評価できる。なお、発電効率の理想値としては、S1で取得した日射量やパネル温度と同一条件下での、太陽光発電システム1の稼働期間中の発電効率の実測値の最大値を用いることも可能である。
In this way, the ratio of the ideal value of the power generation efficiency to the actual measurement value is calculated as the ideality and used in the evaluation as will be described later, so that the effects of panel temperature and solar radiation on the evaluation can be ignored. Only the effects of abnormalities such as can be evaluated. As the ideal value of the power generation efficiency, it is also possible to use the maximum value of the actual measurement value of the power generation efficiency during the operation period of the solar
(S5〜S11:異常検知と原因の切り分け)
以下、太陽光発電管理装置16は、S4で算出した理想度αに基づいて太陽光発電システム1の理想度低下の異常検知を行う。
(S5-S11: Abnormality detection and cause isolation)
Hereinafter, the solar power
これを図6を参照して説明する。図6(a)、(b)、(c)は横軸を時間、縦軸を理想度αおよび降雨量とし、理想度αの経時変化の例を模式的に示すグラフである。 This will be described with reference to FIG. 6A, 6 </ b> B, and 6 </ b> C are graphs schematically illustrating an example of the change in ideality α with time, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing ideality α and rainfall.
すなわち、図6(a)の例では、軽微な埃など、雨で落ちる汚れが太陽光発電パネル21に堆積してゆき、理想度αが経時的に低下する。しかし、図のaに示すように雨が降ることにより汚れが除去されて理想度αが回復する。
That is, in the example of FIG. 6A, dirt such as light dust that falls due to rain accumulates on the photovoltaic
図6(b)の例では、火山灰など、雨が降っても落ちない汚れが太陽光発電パネル21に堆積するなどして、理想度αが経時的に低下する。この場合、図のbやcに示すように雨が降っても理想度αは回復しない。
In the example of FIG. 6B, the ideality α decreases with time because dirt such as volcanic ash that does not fall even when it rains accumulates on the photovoltaic
図6(c)の例では、システムの故障や落ち葉等による日陰の発生により、一定時間理想度αが低い状態が継続する。 In the example of FIG. 6C, the ideality α is kept low for a certain period of time due to the occurrence of shade due to a system failure or fallen leaves.
本実施形態では、太陽光発電管理装置16が、理想度αの変化から、上記のような理想度低下の異常検知を行うとともに、その原因を
1.雨によって落ちるパネル汚れ等、経時的に理想度αが低下するが、雨によって回復するもの(図6(a)参照)
2.雨によって落ちないパネル汚れ等、経時的に理想度αが低下し、雨によっても回復しないもの(図6(b)参照)
3.システムの故障や落ち葉による日陰など、理想度αが低い状態が継続するもの(図6(c)参照)
に分類し、これに応じた通知をユーザに行う。
In the present embodiment, the photovoltaic power
2. Panels that do not fall off due to rain, etc. Ideality α decreases with time and does not recover due to rain (see Fig. 6 (b))
3. A situation in which the ideality α remains low, such as a system failure or shade due to fallen leaves (see Fig. 6 (c))
And notify the user accordingly.
すなわち、太陽光発電管理装置16は、S1で取得した降雨量のデータとS4で算出した理想度α(t)を用いて、図6(a)の期間34に示すように一定時間持続して理想度αが経時的に低下するが(S5;Yes)、降雨後に上昇した(S6;Yes)と判定した際は、雨で落ちるパネル汚れ等、雨で回復する原因によって理想度が経時的に低下しているとし(S7)、後述するS12の処理に移る。
That is, the photovoltaic power
なお、S5、S6の判定では例えば低下幅や上昇幅の閾値を予め設定しておき、理想度が経時的に低下して全体の低下幅が閾値を超えた場合や、閾値を超える降雨後の理想度の上昇がみられた場合に、理想度が経時的に低下した、あるいは降雨後に理想度が上昇したと判定することができる。 In the determination of S5 and S6, for example, a threshold value of a decrease width or an increase width is set in advance, and when the ideality decreases with time and the entire decrease width exceeds the threshold value, or after rain that exceeds the threshold value, When an increase in ideality is observed, it can be determined that the ideality has decreased over time or has increased after raining.
一方、図6(b)の期間35に示すように一定時間持続して理想度αが経時的に低下し(S5;Yes)、かつ降雨があったにも関わらず理想度31が上昇しない(S6;No)と判定した場合は、雨で落ちないパネル汚れ等、雨で回復しない原因によって理想度が経時的に低下しているとし(S8)、後述するS12の処理に移る。
On the other hand, as shown in the
さらに、図6(c)の期間36に示すように一定時間持続して理想度αが経時的に低下することはないが(S5;No)、理想度αの値自体が一定時間の間所定値以下であると判定した場合(S9;Yes)、システムの構成要素の故障等、理想度が低い状態が経時的に続いているとし(S10)、後述するS12の処理に移る。
Further, as shown in the
なお、上記以外のケース(S5;No、S9;No)では、システムに問題はなく正常であるとし(S11)、処理を終了する。 In cases other than the above (S5; No, S9; No), it is assumed that the system is normal and there is no problem (S11), and the process is terminated.
(S12:予測発電量の算出)
S12において、太陽光発電管理装置16は、理想度αの変化を用いて、理想度低下の原因に応じた将来の発電量の予測値を算出する(S12)。その詳細については後述する。
(S12: Calculation of predicted power generation)
In S12, the photovoltaic power
(S13〜S15:メンテナンス時期の算出とユーザへの通知)
そして、太陽光発電管理装置16は、雨で落ちないパネル汚れ等、雨で回復しない原因で理想度が経時的に低下するケース以外(S13;No)では、理想度低下の原因や対処方法、将来の予測発電量等をユーザに通知し(S15)、処理を終了する。対処方法としては、例えば雨で回復する原因であれば降雨により理想度が回復する旨の通知を行ったり、理想度が低い状態が継続する場合であれば早急にメンテナンスを促す旨を通知することが望ましい。
(S13 to S15: Calculation of maintenance time and notification to user)
And the solar power
雨で落ちないパネル汚れ等、雨で回復しない原因で理想度が経時的に低下するケース(S13;Yes)では、太陽光発電管理装置16が最適なメンテナンス時期を算出する(S14)。この詳細については後述する。そして、理想度低下の原因や最適なメンテナンス時期、将来の予測発電量等をユーザに通知し(S15)、処理を終了する。
In the case where the ideality decreases with time due to a panel stain that does not fall due to rain or the like (S13; Yes), the photovoltaic power
S15における通知方法は種々考えられ、特に限定はされないが、例えば太陽光発電管理装置16の表示部166に表示したり、太陽光発電管理装置16とネットワーク(不図示)を介して接続された家庭内の端末に表示させたりする等が考えられる。これらと併せて付属のランプを点灯する等して警報を発することも可能である。あるいは、太陽光発電管理装置16からユーザの移動端末にメールを送信したりしてもよい。
Various notification methods in S15 are conceivable and are not particularly limited. For example, a home displayed on the
通知の内容としては、上記の他、現在の理想度、メンテナンス費、メンテナンスを実施することで余分に得られる予想発電量、費用対効果、及び適当なコメント等でもよい。前記のようにストリング毎あるいは太陽光発電パネル21毎にデータを計測している場合には、理想度低下箇所も通知可能である。
In addition to the above, the content of the notification may be the current ideality, the maintenance cost, the expected power generation amount obtained by carrying out the maintenance, the cost effectiveness, an appropriate comment, and the like. As described above, when data is measured for each string or each photovoltaic
以上により、太陽光発電管理システム2によって太陽光発電システム1の管理が行われ、理想度低下の異常検知や原因の切り分け、将来の予測発電量や最適なメンテナンス時期の算出、ユーザへの通知等が行われる。
As described above, the photovoltaic
(3.予測発電量の算出)
前記したように、S12では理想度低下の原因に応じた将来の予測発電量を、理想度αの変化を用いて算出する。これを以下説明する。図7は将来の予測発電量を算出する処理を示すフローチャートである。
(3. Calculation of predicted power generation)
As described above, in S12, the future predicted power generation amount corresponding to the cause of the decrease in the ideality is calculated using the change in the ideality α. This will be described below. FIG. 7 is a flowchart showing a process for calculating the predicted power generation amount in the future.
図7に示すように、S12では、まず太陽光発電管理装置16が、過去の日射量1623を記憶部162から取得する(S121)。そして、雨で落ちるパネル汚れなど、雨で回復する原因で理想度が経時的に低下するケース以外(S122;No)は後述するS124の処理に移る。
As shown in FIG. 7, in S12, the solar power
一方、雨で落ちるパネル汚れなど、雨で回復する原因で理想度が経時的に低下する場合(S122;Yes)は過去の降雨量1624を記憶部162から取得したうえで(S123)、後述するS124の処理に移る。
On the other hand, when the ideality decreases with time due to rain, such as panel stains (S122; Yes), the
S124では、理想度低下の原因に応じて、将来の予測発電量を算出する。これについて以下説明する。 In S124, a future predicted power generation amount is calculated according to the cause of the decrease in ideality. This will be described below.
(3−1.雨で落ちるパネル汚れ等(S7)の場合)
雨で落ちるパネル汚れ等、雨で回復する原因により経時的に理想度が低下する場合、太陽光発電管理装置16は、S124において、図6(a)に示す降雨前〜降雨時の期間34aにおける単位時間あたりの理想度αの低下幅Δαを算出する。
(3-1. In the case of panel stains that fall due to rain (S7))
In the case where the ideality decreases with time due to rain recovery such as a panel stain that falls due to rain, the photovoltaic power
そして、降雨時には理想度αが回復することを考慮し、将来の降雨間隔を過去の降雨量1624から定まる降雨間隔Δtrainと仮定し、将来の理想度α(t)を下式(4)で算出する。
α(t)=α(t1)+g(Δα、Δtrain、t)…(4)
Then, considering that the ideality α recovers during rain, the future ideality α (t) is calculated by the following formula (4), assuming that the future rainfall interval is the rainfall interval Δtrain determined from the
α (t) = α (t1) + g (Δα, Δtrain, t) (4)
なお、t1は現在時間であり、α(t1)は現在の理想度を示す。またg(Δα、Δtrain、t)は将来の理想度αの変化を示す関数であり、ここでは図6(a)のグラフの点線部分で示すように、傾斜Δαでの理想度αの低下とΔtrainごとの理想度αの最大値(例えば、1)までの回復を繰り返す鋸型の関数となる。 Note that t1 is the current time, and α (t1) indicates the current ideality. Further, g (Δα, Δtrain, t) is a function indicating a change in the ideality α in the future, and here, as indicated by a dotted line portion in the graph of FIG. 6A, the decrease in the ideality α at the inclination Δα. This is a saw-shaped function that repeats the recovery up to the maximum value (for example, 1) of the ideality α for each Δtrain.
そして、過去の日射量1623を取得し、発電量を予測するために適切な期間の日射量平均値Saveを算出するとともに、パネル温度の予測値1625を取得して同じ期間のパネル温度平均値Tpaveを算出する。
Then, the
そして、前記の式(1)を用いて、Save、Tpaveから将来の発電効率の理想値Eを算出し、下式(5)により、将来の時間tにおける発電効率E(t)を算出する。
E(t)=α(t)×E…(5)
Then, the ideal value E of the future power generation efficiency is calculated from Save and Tpave using the above formula (1), and the power generation efficiency E (t) at the future time t is calculated using the following formula (5).
E (t) = α (t) × E (5)
その後、式(5)で算出したE(t)を用いて、将来の時間tにおける予測発電量p(t)を以下の式(6)で算出する。
p(t)=E(t)×Save×A…(6)
Thereafter, the predicted power generation amount p (t) at a future time t is calculated by the following equation (6) using E (t) calculated by the equation (5).
p (t) = E (t) × Save × A (6)
以上の手順では日射量やパネル温度について平均値を用いたが、これに限らず、E(t)を日射量やパネル温度の日内変動など細かな変動を考慮して定めることも可能である。 In the above procedure, the average value was used for the amount of solar radiation and the panel temperature. However, the present invention is not limited to this, and E (t) can also be determined in consideration of fine fluctuations such as daily fluctuations in the amount of solar radiation and panel temperature.
(3−2.雨で落ちないパネル汚れ等(S8)の場合)
雨で落ちないパネル汚れ等、雨で回復しない原因によって理想度が経時的に低下している場合、太陽光発電管理装置16は、S124において、図6(b)に示す期間35における単位時間あたりの理想度αの低下幅Δαを求める。ここでは降雨時〜降雨後の期間35aの低下幅Δαを求めるが、これに限らず、期間35内の単位時間あたりの低下幅を求めることができればよい。
(3-2. Panel dirt that does not fall due to rain (S8))
In the case where the ideality has decreased with time due to the reason that the panel does not recover due to rain, etc., and does not recover due to rain, the photovoltaic power
この場合は将来の理想度α(t)が下式(7)で算出できる。式(7)のg(Δα、t)は図6(b)のグラフの点線部分で示すような傾斜Δαの単調減少の関数である。
α(t)=α(t1)+g(Δα、t)…(7)
In this case, the future ideality α (t) can be calculated by the following equation (7). In equation (7), g (Δα, t) is a monotonically decreasing function of the slope Δα as shown by the dotted line in the graph of FIG. 6B.
α (t) = α (t1) + g (Δα, t) (7)
その後、前記と同様、SaveとTpaveから将来の発電効率の理想値Eを算出し、前記の式(5)、(6)によって将来の時間tにおける予測発電量p(t)を算出する。 Thereafter, as described above, the ideal value E of the future power generation efficiency is calculated from Save and Tpave, and the predicted power generation amount p (t) at the future time t is calculated by the above formulas (5) and (6).
(3−3.システム故障等(S10)の場合)
システム故障等によって理想度が低い状態が経時的に続いている場合、太陽光発電管理装置16は、図6(c)の点線部分に示すように、期間36における理想度αがこの後も継続すると仮定し、また前記と同様SaveとTpaveから将来の発電効率の理想値Eを算出する。そして、将来の時間tにおける発電効率E(t)を前記の式(5)と同様の下式(5’)
E(t)=α・E…(5’)
により算出する。なお、αの値としては期間36における平均値を用いることができるが、これに限らない。例えば期間36の終了時点での値を用いてもよい。
(3-3. System failure, etc. (S10))
When the state of low ideality continues over time due to a system failure or the like, the photovoltaic power
E (t) = α · E (5 ′)
Calculated by Note that an average value in the
そして、前記の式(6)によって将来の時間tにおける予測発電量p(t)を算出する。 Then, the predicted power generation amount p (t) at a future time t is calculated by the above equation (6).
(4.メンテナンス時期の算出)
前記したように、雨で落ちないパネル汚れ等、雨で回復しない原因によって理想度が経時的に低下している場合は、S14において最適なメンテナンス時期の算出を行う。これを以下説明する。図8はメンテナンス時期の算出について示すフローチャートである。
(4. Calculation of maintenance time)
As described above, in the case where the ideality has decreased over time due to factors such as panel stains that do not fall due to rain, or the like, the optimal maintenance time is calculated in S14. This will be described below. FIG. 8 is a flowchart showing the calculation of the maintenance time.
図8に示すように、S14では、まず太陽光発電管理装置16が、メンテナンス一回あたりのメンテナンス費1626を記憶部162から取得する(S141)。そして、所定間隔でメンテナンスを行う場合の将来の発電量の予測値とメンテナンス費1626から、費用対効果が最大となる最適なメンテナンス時期を算出する(S142)。
As shown in FIG. 8, in S14, the solar power
S142では様々な方法が考えられるが、ここではまず、図9の点線41で示す、所定間隔でメンテナンスを行う場合の将来の時間tにおける理想度αm(t)を算出する。なお、図9の実線41aはメンテナンスを行わなかった場合の理想度α(t)を示し、図6(b)のグラフの点線部分と同様の推移である。
In S142, various methods are conceivable. Here, first, an ideality αm (t) at a future time t when maintenance is performed at a predetermined interval, as indicated by a dotted
本実施形態では、図9に示すように、現在時間t1(図の42に示す)から時間間隔Δtで訪れるメンテナンス時間43ごとにメンテナンスを行うことで、理想度αmが最大値(例えば、1)まで回復するものとして以下の式(8)によってαm(t)を算出する。
αm(t)=α(t1)+gm(Δα、Δt、t)…(8)
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the ideality αm has a maximum value (for example, 1) by performing maintenance every
αm (t) = α (t1) + gm (Δα, Δt, t) (8)
gm(Δα、Δt、t)はメンテナンスを行った場合の将来の理想度αの変化を示す関数であり、ここでは図9のグラフの点線41で示すような、S12で算出した傾斜Δαでの理想度αの低下とΔtごとの理想度αの回復を繰り返す鋸型の関数となる。
gm (Δα, Δt, t) is a function indicating a change in the ideality α in the future when maintenance is performed. Here, gm (Δα, Δt, t) is a slope Δα calculated in S12 as indicated by a dotted
その後、前記と同様、SaveとTpaveから将来の発電効率の理想値Eを算出し、前記の式(5)と同様の下式(5”)により、メンテナンスを行う場合の将来の時間tにおける発電効率Em(t)を算出する。
Em(t)=αm(t)×E…(5”)
Thereafter, as described above, an ideal value E of the future power generation efficiency is calculated from Save and Tpave, and power generation at a future time t when maintenance is performed by the following equation (5 ″) similar to the above equation (5). The efficiency Em (t) is calculated.
Em (t) = αm (t) × E (5 ″)
そして、前記の式(6)と同様の下式(6’)によって、メンテナンスを行う場合の将来の時間tにおける予測発電量pm(t)を算出する。
pm(t)=Em(t)×Save×A…(6’)
Then, the predicted power generation amount pm (t) at a future time t when maintenance is performed is calculated by the following equation (6 ′) similar to the equation (6).
pm (t) = Em (t) × Save × A (6 ′)
そして、メンテナンスを行わない場合と、メンテナンスを行う場合の、所定時間T経過後までの総発電量の差ΔP(T)を、下式(9)によって算出する。このΔP(T)は、図9の斜線部45の面積に対応する。所定時間Tは予め定めて太陽光発電管理装置16に入力しておく。
次いで、ΔP(T)に、記憶部162から取得した単位発電量あたり金額1628(金額m)を掛けたものと、メンテナンス回数[T/Δt]に1回あたりのメンテナンス費Mを掛けたものを比較し、下式(10)に示す差
m×ΔP(T)−M×[T/Δt]…(10)
が最大になるようにΔtを定めれば、最適なメンテナンス時期の算出ができる。[T/Δt]はTをΔtで割った商を示す。
Next, ΔP (T) multiplied by the amount 1628 (amount m) per unit power generation obtained from the
If Δt is determined so as to maximize the value, the optimal maintenance time can be calculated. [T / Δt] indicates a quotient obtained by dividing T by Δt.
(5.経年劣化の影響について)
なお、雨で回復しない理想度の経時的な低下の要因としては、パネル汚れの堆積のほか、経年劣化の影響もある。その影響は雨で落ちない汚れによるものと比べそれほど大きくないので上記では考慮しなかったが、これを踏まえてメンテナンス時期の算出を行うことも可能である。この場合は、経年劣化による理想度αの低下について、理想度αの単位時間当たり低下幅Δα経年劣化を予め定めて記憶部162等に記憶しておく。
(5. Effects of deterioration over time)
In addition to the accumulation of panel stains, there are also factors of deterioration over time as factors that cause a decrease in ideality that does not recover due to rain over time. The effect is not so large compared to that caused by dirt that does not fall due to rain, so it has not been considered above, but it is also possible to calculate the maintenance time based on this. In this case, with respect to a decrease in the ideality α due to aging deterioration , a reduction width Δα aging deterioration per unit time of the ideality α is previously determined and stored in the
そして、S14では、前記の式(8)と同様の下式(8’)にて、雨で落ちるパネル汚れに対するメンテナンスを行う場合の将来の時間tにおける理想度αm(t)を算出する。
αm(t)=α(t1)+gm(Δα、Δt、t、Δα経年劣化×t)…(8’)
In S14, an ideality αm (t) at a future time t in the case of performing maintenance on panel dirt that falls due to rain is calculated by the following equation (8 ′) similar to the equation (8).
αm (t) = α (t1) + gm (Δα, Δt, t, Δα aging × t) (8 ′)
gm(Δα、Δt、t、Δα経年劣化×t)は雨で落ちるパネル汚れに対するメンテナンスを行う場合の将来の理想度αの変化を示す関数であり、図10のグラフの点線41で示すように、図9の点線41と同様の鋸型の関数であるが、Δtごとに理想度αが1−Δα経年劣化×tまで回復する(すなわち、経年劣化による理想度の低下分は回復しないとする)点で異なる。
gm (Δα, Δt, t, Δα aged deterioration × t) is a function indicating a change in the ideality α in the future in the case of performing maintenance on panel dirt that falls due to rain, as indicated by a dotted
その後の処理は上記と同様、式(5”)、(6’)、(9)によって、メンテナンスを行わない場合とメンテナンスを行う場合の、所定時間T経過後までの総発電量の差ΔP(T)を算出する。ΔP(T)は、図10の斜線部45の面積に対応する。そして、式(10)に示す差が最大になるようにΔtを定める。式(10)のメンテナンス費Mとしては、パネル清掃など、雨で落ちないパネル汚れに対するメンテナンスの費用を予め定めてこれを用いればよい。
Subsequent processing is similar to the above, using the formulas (5 ″), (6 ′), and (9), the difference ΔP () in the total power generation amount after the predetermined time T elapses between when maintenance is not performed and when maintenance is performed. ΔP (T) corresponds to the area of the shaded
なお、経年劣化に対するメンテナンス時期は、太陽光発電パネル21の仕様などから上記とは別に定めることもできるが、この他、例えばS8において、さらにユーザに太陽光発電パネル21の状況を確認して雨で落ちないパネル汚れが生じているか否かの入力を促す旨の通知を行い、S14ではその入力結果に応じて、雨で落ちないパネル汚れが生じていない場合は理想度の低下が経年劣化によるものとしてメンテナンス時期の算出を行うこともできる。メンテナンス時期の算出は、「4.メンテナンス時期の算出」で説明したものと同様の手順で行うことができる。式(10)のメンテナンス費Mとしては、部品交換など、経年劣化に対するメンテナンスの費用を予め定めてこれを用いればよい。
The maintenance time for aging deterioration can be determined separately from the above, based on the specifications of the photovoltaic
なお、雨で落ちないパネル汚れが生じている旨が入力された場合は「4.メンテナンス時期の算出」で説明した処理を行えばよい。式(10)のメンテナンス費Mとしては、パネル清掃など、雨で落ちないパネル汚れに対するメンテナンスの費用を予め定めてこれを用いることができる。 If it is input that panel dirt that does not fall due to rain has occurred, the processing described in “4. Calculation of maintenance time” may be performed. As the maintenance cost M of Expression (10), a maintenance cost for panel dirt that does not fall due to rain, such as panel cleaning, can be determined in advance and used.
以上説明したように、本実施形態によれば、発電効率の理想度を算出し、その推移から、パネル汚れの堆積等、経時的に理想度(発電量)を低下させる要因を定量的に評価でき、これをユーザに通知して適切な対処を促すなど、太陽光発電の管理が好適に行えるようになる。特に、雨でも落ちない汚れとして火山灰が降る地域等、過酷な環境に設置された太陽光発電システムにおいて有用な機能であると考えられる。 As described above, according to the present embodiment, the ideality of power generation efficiency is calculated, and the factors that lower the ideality (power generation amount) over time, such as the accumulation of panel dirt, are quantitatively evaluated from the transition. It is possible to manage solar power generation suitably, for example, by notifying the user of this and prompting appropriate measures. In particular, it is considered to be a useful function in a photovoltaic power generation system installed in a harsh environment such as an area where volcanic ash falls as dirt that does not fall even in the rain.
また、本実施形態では、理想度が降雨後に上昇しているか否かを判定するので、理想度低下の原因として、雨で落ちるような軽微なパネル汚れの堆積と、メンテナンスの必要性の高い雨で落ちない汚れの堆積等を判別でき、ユーザに通知等を行うことで、適切な対処が可能になる。 Also, in this embodiment, it is determined whether or not the ideality has increased after the rain. As a cause of the decrease in the ideality, there is a slight accumulation of panel dirt that falls due to rain, and rain that requires high maintenance. It is possible to determine the accumulation of dirt that does not come off, and to notify the user, etc., so that appropriate measures can be taken.
さらに、本実施形態では、理想度の変化を用いて将来の発電量の予測値を算出するので、理想度の低下を考慮した上で将来的な発電量が把握でき、メンテナンスの必要性その他の管理を効率よく行える。 Furthermore, in this embodiment, since the predicted value of the future power generation amount is calculated using the change in the ideality, the future power generation amount can be grasped in consideration of the decrease in the ideality, the necessity of maintenance, etc. Management can be done efficiently.
また、上記算出した発電量の予測値と、所定間隔のメンテナンスにより理想度が回復する場合の将来の発電量の予測値との差を求め、これとメンテナンス費を用いてメンテナンス時期の最適値を算出するので、費用対効果を最適化するようなメンテナンス時期を算出してユーザに通知等を行うことができる。 In addition, the difference between the predicted power generation amount calculated above and the predicted value of the future power generation amount when the ideality is restored by maintenance at a predetermined interval is obtained. Since the calculation is performed, it is possible to calculate the maintenance time for optimizing the cost effectiveness and to notify the user.
加えて、理想度が経時的に低下していると判定されない場合、理想度が一定時間の間所定値以下であるか否かを判定するので、システム故障などによって理想度が一定時間の間所定値以下となるような状況を把握でき、ユーザに通知等を行うことで、適切な対処が可能になる。 In addition, when it is not determined that the ideality has decreased over time, it is determined whether the ideality is below a predetermined value for a certain period of time. It is possible to grasp the situation where the value is less than or equal to the value, and perform appropriate measures by notifying the user.
[第2の実施形態]
第1の実施形態では、理想度の低下が雨で落ちる汚れ等によるものと判定される場合、雨により理想度が回復することからメンテナンスの必要性は低いとし、最適なメンテナンス時期の算出を行わなかったが、例えば極端に降雨が少ない地域や季節などでは、S14と同様にして最適なメンテナンス時期を算出し、これを通知することが可能である。以下この例を第2の実施形態として説明する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, when it is determined that the decrease in ideality is due to dirt or the like that falls due to rain, the ideality is recovered by rain, so that the necessity for maintenance is low, and the optimal maintenance time is calculated. However, for example, in regions or seasons where there is extremely little rainfall, it is possible to calculate the optimum maintenance time and notify it in the same manner as in S14. Hereinafter, this example will be described as a second embodiment.
すなわち、第2の実施形態では、図5等で説明した第1の実施形態と同様のフローにおいて、雨で落ちるパネル汚れ等、雨で回復する原因によって理想度が経時的に低下している(S7)場合も、S14でメンテナンス時期の算出を行う。 In other words, in the second embodiment, in the same flow as in the first embodiment described with reference to FIG. 5 and the like, the degree of ideality decreases with time due to the cause of recovery due to rain, such as panel dirt that falls due to rain ( Also in S7), the maintenance time is calculated in S14.
この場合、図11の実線41aで示すように、降雨間隔Δtrainごとに理想度αが回復するのに加え、点線41に示すように、現在時間t1から時間間隔Δtで訪れるメンテナンス時間43ごとにメンテナンスを行うことでも理想度αが最大値(例えば、1)まで回復するとして、メンテナンスを行う場合の将来の時間tにおける理想度αm(t)を、下式(11)で算出する。
αm(t)=α(t1)+gm(Δα、Δtrain、Δt、t)…(11)
In this case, as indicated by the
αm (t) = α (t1) + gm (Δα, Δtrain, Δt, t) (11)
gm(Δα、Δtrain、Δt、t)はメンテナンスを行う場合の将来の理想度αの変化を示す関数であり、ここでは図11のグラフの実線41aに点線41の推移を合わせた、S12で算出した傾斜Δαでの理想度αの低下とΔt、Δtrainごとの理想度αの回復を繰り返す鋸型の関数となる。ここでは理想度αが最大値(例えば、1)まで回復するものとしているが、前記と同様経年劣化による影響を考慮し、(1−Δα経年劣化×t)までしか回復しないとして計算を行うことも可能である。
gm (Δα, Δtrain, Δt, t) is a function indicating a change in the ideality α in the future when maintenance is performed. Here, the calculation is performed in S12 in which the
その後の処理は前記と同様、式(5”)、(6’)、(9)によって、メンテナンスを行わない場合とメンテナンスを行う場合の、所定時間T経過後までの発電量の差ΔP(T)を算出する。ΔP(T)は、図11の斜線部45の面積に対応する。そして、式(10)に示す差が最大になるようにΔtを定めればよい。
Subsequent processing is similar to the above, using the formulas (5 ″), (6 ′), and (9), the difference ΔP (T ΔP (T) corresponds to the area of the shaded
これにより、第1の実施形態の効果に加え、雨で落ちる汚れ等が生じている場合でも、最適なメンテナンス時期を算出し、これを通知することが可能となる。 As a result, in addition to the effects of the first embodiment, it is possible to calculate and notify the optimum maintenance time even when there is dirt or the like that drops due to rain.
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
1:太陽光発電管理システム
2:太陽光発電システム
11:電力量計
12:日射計
13:温度計
14:降雨計
15:データロガー
16:太陽光発電管理装置
21:太陽光発電パネル
1: Photovoltaic power generation management system 2: Photovoltaic power generation system 11: Electricity meter 12: Solar radiation meter 13: Thermometer 14: Rain gauge 15: Data logger 16: Photovoltaic power management device 21: Photovoltaic power generation panel
Claims (9)
日射量と前記太陽光発電パネルのパネル温度を用いて発電効率の理想値を算出し、前記発電効率算出部で算出した発電効率と前記理想値との比を理想度として算出する理想度算出部と、
前記理想度が経時的に低下しているか否かを判定する判定部と、
を有することを特徴とする太陽光発電管理装置。 A power generation efficiency calculation unit that calculates power generation efficiency using the amount of power generated by the solar power generation panel;
An ideality calculation unit that calculates an ideal value of power generation efficiency using the amount of solar radiation and the panel temperature of the photovoltaic power generation panel, and calculates a ratio between the power generation efficiency calculated by the power generation efficiency calculation unit and the ideal value as an ideality When,
A determination unit for determining whether or not the ideality has decreased over time;
A solar power generation management device characterized by comprising:
日射量を計測する日射量計測装置と、
前記太陽光発電パネルのパネル温度を計測する温度計測装置と、
太陽光発電管理装置と、
を有し、
前記太陽光発電管理装置は、
前記電力量を用いて発電効率を算出する発電効率算出部と、
前記日射量と前記パネル温度を用いて発電効率の理想値を算出し、前記発電効率算出部で算出した発電効率と前記理想値との比を理想度として算出する理想度算出部と、
前記理想度が経時的に低下しているか否かを判定する判定部と、
を有することを特徴とする太陽光発電管理システム。 An energy measuring device for measuring the amount of power generated by the photovoltaic panel;
A solar radiation measuring device for measuring solar radiation;
A temperature measuring device for measuring a panel temperature of the photovoltaic power generation panel;
A solar power management device,
Have
The photovoltaic power generation management device
A power generation efficiency calculation unit that calculates power generation efficiency using the electric energy;
An ideal value calculation unit that calculates an ideal value of power generation efficiency using the solar radiation amount and the panel temperature, and calculates a ratio between the power generation efficiency calculated by the power generation efficiency calculation unit and the ideal value as an ideal degree;
A determination unit for determining whether or not the ideality has decreased over time;
A photovoltaic power generation management system characterized by comprising:
太陽光発電パネルが発電した電力量を用いて発電効率を算出する発電効率算出ステップと、
日射量と前記太陽光発電パネルのパネル温度を用いて発電効率の理想値を算出し、前記発電効率算出ステップで算出した発電効率と前記理想値との比を理想度として算出する理想度算出ステップと、
前記理想度が経時的に低下しているか否かを判定する判定ステップと、
を実行することを特徴とする太陽光発電管理方法。 Computer
A power generation efficiency calculating step of calculating power generation efficiency using the amount of power generated by the solar power generation panel;
An ideality calculation step of calculating an ideal value of power generation efficiency using a solar radiation amount and a panel temperature of the photovoltaic power generation panel, and calculating a ratio between the power generation efficiency calculated in the power generation efficiency calculation step and the ideal value as an ideality When,
A determination step of determining whether or not the ideality has decreased over time;
A photovoltaic power generation management method characterized in that
太陽光発電パネルが発電した電力量を用いて発電効率を算出する発電効率算出ステップと、
日射量と前記太陽光発電パネルのパネル温度を用いて発電効率の理想値を算出し、前記発電効率算出ステップで算出した発電効率と前記理想値との比を理想度として算出する理想度算出ステップと、
前記理想度が経時的に低下しているか否かを判定する判定ステップと、
を実行させるためのプログラム。 On the computer,
A power generation efficiency calculating step of calculating power generation efficiency using the amount of power generated by the solar power generation panel;
An ideality calculation step of calculating an ideal value of power generation efficiency using a solar radiation amount and a panel temperature of the photovoltaic power generation panel, and calculating a ratio between the power generation efficiency calculated in the power generation efficiency calculation step and the ideal value as an ideality When,
A determination step of determining whether or not the ideality has decreased over time;
A program for running
太陽光発電パネルが発電した電力量を用いて発電効率を算出する発電効率算出ステップと、
日射量と前記太陽光発電パネルのパネル温度を用いて発電効率の理想値を算出し、前記発電効率算出ステップで算出した発電効率と前記理想値との比を理想度として算出する理想度算出ステップと、
前記理想度が経時的に低下しているか否かを判定する判定ステップと、
を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。 On the computer,
A power generation efficiency calculating step of calculating power generation efficiency using the amount of power generated by the solar power generation panel;
An ideality calculation step of calculating an ideal value of power generation efficiency using a solar radiation amount and a panel temperature of the photovoltaic power generation panel, and calculating a ratio between the power generation efficiency calculated in the power generation efficiency calculation step and the ideal value as an ideality When,
A determination step of determining whether or not the ideality has decreased over time;
A recording medium on which a program for executing the program is recorded.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013177594A JP2015047030A (en) | 2013-08-29 | 2013-08-29 | Photovoltaic power generation management device, photovoltaic power generation management system, photovoltaic power generation management method, program, recording medium |
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JP2017204991A (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | オムロン株式会社 | Photovoltaic power generation management device, photovoltaic power generation management method, photovoltaic power generation management program and computer readable medium |
JP2018084421A (en) * | 2016-11-21 | 2018-05-31 | 濱田重工株式会社 | Photovoltaic power generation monitoring device and photovoltaic power generation monitoring method |
WO2024014255A1 (en) * | 2022-07-15 | 2024-01-18 | 株式会社Sustech | Operating system and program |
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2013
- 2013-08-29 JP JP2013177594A patent/JP2015047030A/en active Pending
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