JP2017049866A

JP2017049866A - 太陽電池パネルの発電量シミュレータ、太陽電池パネルの発電量シミュレーション方法及び太陽電池パネルの発電量シミュレーションプログラム

Info

Publication number: JP2017049866A
Application number: JP2015173602A
Authority: JP
Inventors: 明彦細川; Akihiko Hosokawa
Original assignee: Tabuchi Electric Co Ltd
Current assignee: Tabuchi Electric Co Ltd
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2017-03-09

Abstract

【課題】傾斜方向や傾斜角度等のシミュレーション条件を繰返し入力するような煩雑な操作を行なわなくても、傾斜方向や傾斜角度等を異ならせたシミュレーションが手軽に行なえ、その結果を迅速に評価できる太陽電池パネルの発電量シミュレータを提供する。【解決手段】太陽電池パネルの発電量シミュレータ７であって、評価対象となる太陽電池パネルの発電量を含む仕様値を入力する仕様値入力処理部１と、太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向を含む設置情報を入力する設置情報入力処理部２と、設置情報に基づいて日射量データを取得する日射量データ取得処理部３と、仕様値と設置情報と日射量データとに基づいて太陽電池パネルの発電量の予測値を算出する発電量算出処理部４と、発電量算出処理部４で算出された発電量の予測値を表示する演算結果表示処理部５とを、備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、評価対象となる太陽電池パネルの発電量を含む仕様値を入力する仕様値入力処理部と、前記太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向を含む設置情報を入力する設置情報入力処理部と、前記設置情報に基づいて日射量データを取得する日射量データ取得処理部と、前記仕様値と前記設置情報と前記日射量データとに基づいて前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出する発電量算出処理部と、前記発電量算出処理部で算出された発電量の予測値を表示する演算結果表示処理部と、を備えている太陽電池パネルの発電量シミュレータ、太陽電池パネルの発電量シミュレーション方法及び太陽電池パネルの発電量シミュレーションプログラムに関する。

近年、環境問題が重要な社会問題の一つとなる中、太陽光パネルを用いた分散型発電装置の普及がこの問題を緩和する一つの手段として注目を浴びている。このような太陽光パネルを用いた分散型発電装置を導入するに際し、太陽光パネルによる発電によりどの程度の費用対効果が生じるのかを、商談時に実際の設置現場で顧客に具体的に提示することができる装置が望まれている。

特許文献１には、ソーラーパネルの営業担当者などが、効率的かつ効果的に営業行為を行えるようにし、これによって、ソーラーパネル販売会社の売上増と営業コスト削減が実現されることを目的とするソーラーパネル販売支援システムが提案されている。

当該ソーラーパネル販売支援システムは、ソーラーパネル設置の見積もりを行う対象になっている住宅の位置に関する情報である位置情報を利用し、当該位置情報で特定される住宅の屋根面航空写真情報の検索を行う屋根面航空写真情報取得手段と、前記屋根面航空写真情報に表わされている住宅における日照面積を計算する屋根面を指定する面積計算屋根面指定情報及び、当該屋根面の勾配に関する情報を含む屋根面面積算出用補足情報に基づき、前記ソーラーパネル設置の見積もりを行う対象になっている住宅の屋根面の日照屋根面積を算出する日照屋根面積計算手段と、削減電気代計算用補足情報としての、屋根面が向かっている方向に関する情報、前記ソーラーパネル設置の見積もりを行う対象になっている住宅の概算電気代、ソーラーパネル設置費用算出用補足情報としての、設置予定のソーラーパネルの製品タイプに関する情報関する情報に基づき、削減電気代及び、ソーラーパネル設置費用を算出する削減電気代計算・ソーラーパネル設置費用算出手段とを備えている。

当該ソーラーパネル販売支援システムを用いることにより、見積対象住宅に導入した場合の削減電気代及びソーラーパネル設置費用がその場で算出できるようになる。

太陽電池パネルの営業担当者などは、数種類の太陽電池パネル設置に必要なパラメータを入力する事により自分が営業しようとする設置現場を現地で調査する事なく太陽電池パネルの総発電量が算出できるようになる。

特許文献２には、ソーラーパネルが組み込まれた携帯端末に関する発明、具体的にソーラーパネルを、太陽光の入射方向に対し垂直な位置により近くなるよう位置の最適化を行う発明が開示されている。

当該携帯端末は、操作面を備えた携帯端末であって、携帯端末本体の一端部近傍の軸を中心として回転可能とされ、前記操作面の少なくとも一部を覆う閉状態と前記軸を中心として回転させた後の開状態とが切り替わるよう構成されたカバーと、前記カバーの両面及び携帯端末本体の操作面のうち少なくとも１つの面に設置されたソーラーパネルと、前記ソーラーパネルと同じ面に設置され当該面における太陽光の受光量を検出する太陽光センサと、前記携帯端末本体を回転させる駆動手段と、前記携帯端末本体の方位を測定する方位測定器と、前記駆動手段によって所定角度又は所定時間だけ前記携帯端末本体を回転させ、当該回転中に前記太陽光センサが検出した受光量及び当該検出時に前記方位測定器が測定した携帯端末本体の方位を記憶し、当該回転中における受光量が最大となるときの携帯端末本体の方位を導出する方位導出制御手段と、前記駆動手段によって携帯端末本体を回転させることで、前記方位導出制御手段により導出された方位に当該携帯端末本体の向きを設定する方位設定制御手段とを備えている。

当該携帯端末によれば、携帯端末に収容された方位測定器を用いることにより、太陽電池パネルで受光される太陽光が最大限になるように方位が制御され、常時最適状態で充電されるようになる。

特開２０１０−９２２２３号公報特開２００６−３３６２３号公報

しかし、従来した特許文献１に記載されたソーラーパネル販売支援システムによれば、営業担当者が所持する携帯端末以外に、営業対象住宅の位置情報に対応した屋根面航空写真情報を専用サイトから取り込み携帯端末に伝送するとともに、製品型式に応じた価格情報や日照量データを携帯端末に伝送する専用のサーバを設ける必要があり、システムが大掛かりになりコストが嵩むという問題や、発電量が最大となる最適な屋根の勾配や向きを評価するためには、その都度勾配や向きに関する情報を携帯端末に入力しなければならず、そのための操作が非常に煩雑になるという問題があった。

本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、傾斜方向や傾斜角度等のシミュレーション条件を繰返し入力するような煩雑な操作を行なわなくても、傾斜方向や傾斜角度等を異ならせたシミュレーションが手軽に行なえ、その結果を迅速に評価できる太陽電池パネルの発電量シミュレータ、太陽電池パネルの発電量シミュレーション方法及び太陽電池パネルの発電量シミュレーションプログラムを提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による太陽電池パネルの発電量シミュレータの第一特徴構成は特許請求の範囲の請求項１に記載した通り、評価対象となる太陽電池パネルの発電量を含む仕様値を入力する仕様値入力処理部と、前記太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向を含む設置情報を入力する設置情報入力処理部と、前記設置情報に基づいて日射量データを取得する日射量データ取得処理部と、前記仕様値と前記設置情報と前記日射量データとに基づいて前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出する発電量算出処理部と、前記発電量算出処理部で算出された発電量の予測値を表示する演算結果表示処理部と、を備えている太陽電池パネルの発電量シミュレータであって、前記設置情報入力処理部を、ＧＰＳ衛星の信号を直接または間接的に受信して位置情報を取得する位置情報取得部と、加速度センサからの出力信号に基づいて傾斜姿勢を取得する姿勢情報取得部と、方位センサからの出力信号に基づいて方位を取得する方位情報取得部と、で構成し、前記発電量算出処理部は、前記位置情報、前記姿勢情報及び前記方位情報の夫々を前記太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向であると模擬して、前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出するように構成されている点にある。

上述の構成によれば、ＧＰＳ衛星の信号を直接または間接的に受信して取得した位置情報が太陽電池パネルの設置位置と模擬され、加速度センサからの出力信号に基づいて得られた傾斜姿勢が太陽電池パネルの傾斜角度と模擬され、方位センサからの出力信号に基づいて得られた方位が太陽電池パネルの傾斜方向と模擬され、それらの値で特定される設置情報に基づいて発電量算出処理部により太陽電池パネルの発電量の予測値が算出されるようになる。

従って、操作者が発電量シミュレータを太陽電池パネルの設置予定位置に携えて、発電量シミュレータの姿勢を適宜調整すれば、発電シミュレータの位置、向き、傾斜角度で太陽光パネルが設置されたと模擬して当該設置情報に基づいてシミュレーションが行なわれるようになり、シミュレーションの都度、設置予定位置、傾斜方向、傾斜角度等を入力する必要がない。また、太陽光パネルの架台が設けられている場合には、その架台に発電量シミュレータを設置すれば、その姿勢で太陽光パネルが設置されたものと模擬してシミュレーションが行なわれるので、架台の向きや傾斜角度等の具体的な情報がその場になくてもほぼ正確なシミュレーションが行なえるようになる。

尚、発電量算出処理部は、太陽光パネルの仕様値と上述の設置情報と日射量データとに基づいて発電量の予測値が算出され、例えば、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構から公表されている月平均斜面日射量データが日射量データとして好適に用いられる。また、太陽電池パネルの発電電力量は例えばＪＩＳ８９０７に定められた太陽光発電システムの発電電力量推定方法を用いて算出することが。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述した第一の特徴構成に加えて、前記発電量算出処理部は、前記位置情報、前記姿勢情報及び前記方位情報の何れかが所定の閾値を超えて変化する度に、前記太陽電池パネルの発電量の予測値の算出を繰り返すように構成され、前記演算結果表示処理部は、前記発電量算出処理部により発電量の予測値が算出される都度、発電量の予測値とともに対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を更新表示するように構成されている点にある。

操作者により操作される発電量シミュレータの位置、傾斜姿勢及び方位が、太陽電池パネルの設置位置、傾斜角及び傾斜方向であると模擬され、発電量算出処理部により発電量の予測値が算出される。操作者が発電量シミュレータの傾斜姿勢及び方位を常時一定に保つことは困難であり、若干の変動が生じるのは当然である。そのような場合に備えて所定の閾値を超えて変化したときに、新たな設置姿勢が設定されたと判断し、その時の設置姿勢に基づいて発電量の予測値の算出が繰り返される。そして、演算結果表示処理部により発電量の予測値とともに対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報は更新表示されるので、直ちにシミュレーション結果を目視確認できるようになる。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述した第一または二の特徴構成に加えて、複数の位置情報、姿勢情報及び方位情報に対応する発電量の予測値を記憶する演算結果記憶部を備え、前記演算結果表示処理部は、前記演算結果記憶部に記憶された発電量の予測値のうち最適の予測値及び／または当該予測値に対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を前記演算結果記憶部から読み出して表示するように構成されている点にある。

算出された発電量の予測値の夫々が位置情報、姿勢情報及び方位情報に対応づけられて携帯端末の記憶部に記憶され、それらの中の最適の予測値が記憶部から読み出されて表示されるので、操作者が複数の予測値を夫々表示させて対比判断する必要がない。尚、最適の予測値とは特に限定されるものではなく、発電量が最大となる条件、コストが最低となる条件等様々である。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述した第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記発電量の予測値に、前記日射量データに基づく月別年間発電量の予測値が含まれる点にある。

年間を通して発電量を評価することができ、しかも月別の発電量を評価することができる。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述した第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記仕様値に前記太陽電池パネルの経年劣化情報が含まれ、前記発電量算出処理部は、前記経年劣化情報を反映した経年の発電量の予測値を算出するように構成されている点にある。

太陽電池パネルは半導体等の使用材料の経年劣化等によって次第に発電量が低下する。初期の高い発電量で１０年、２０年先までシミュレーションすると現実との乖離が顧客の後の不満につながる虞れもある。そのような場合でも経年劣化による発電量の低下を加味したシミュレーションが行なわれると、より現実に近い評価ができ顧客の納得感を高めることができるようになる。

同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述した第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記発電量算出処理部により算出された発電量の予測値と、電力コストと、前記太陽電池パネルの設備コストに基づいて設備償却情報を算出する評価処理部をさらに備え、当該設備償却情報が前記演算結果表示処理部により表示されるように構成されている点にある。

予測される発電量に基づいて低減可能な電力コストが求まり、太陽電池パネルの設備コストとの間で設備償却情報が評価処理部で算出され、算出された設備償却情報が演算結果表示処理部により表示されるので、その結果を目視することにより、どの程度の経済的メリットが得られるかが評価できるようになる。尚、太陽電池パネルの設備コストとして初期コスト以外に例えばメンテナンスコストを含めることも可能である。

同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述した第一から第六の何れかの特徴構成を備えた太陽電池パネルの発電量シミュレータが携帯端末装置で構成され、操作者の姿勢調整操作の結果設定された傾斜角度及び傾斜方向に基づいて前記発電量算出処理部により発電量の予測値が算出されるように構成されている点にある。

携帯端末装置として、例えばスマートフォン、タブレットタイプのコンピュータ、ラップトップタイプのコンピュータを好適に用いることができる。これらの携帯端末装置には、本来的にＧＰＳ衛星の信号を直接または間接的に受信して位置情報を取得する位置情報取得部、加速度センサからの出力信号に基づいて傾斜姿勢を取得する姿勢情報取得部、方位センサからの出力信号に基づいて方位を取得する方位情報取得部が組み込まれており、それらの機能を有効に活用できるので、それらを備えた専用の発電量シミュレータを構築しなくても汎用の携帯端末装置上に発電量シミュレータを構築することができる。

本発明による太陽電池パネルの発電量シミュレーション方法の第一の特徴構成は、同請求項８に記載下通り、評価対象となる太陽電池パネルの発電量を含む仕様値を入力する仕様値入力処理ステップと、前記太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向を含む設置情報を入力する設置情報入力処理ステップと、前記設置情報に基づいて日射量データを取得する日射量データ取得処理ステップと、前記仕様値と前記設置情報と前記日射量データとに基づいて前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出する発電量算出処理ステップと、前記発電量算出処理ステップで算出された発電量の予測値を表示する演算結果表示処理ステップと、を備えている太陽電池パネルの発電量シミュレーション方法であって、前記設置情報入力処理ステップを、ＧＰＳ衛星の信号を直接または間接的に受信して位置情報を取得する位置情報取得ステップと、加速度センサからの出力信号に基づいて傾斜姿勢を取得する姿勢情報取得ステップと、方位センサからの出力信号に基づいて方位を取得する方位情報取得ステップと、で構成し、前記発電量算出処理ステップは、前記位置情報、前記姿勢情報及び前記方位情報の夫々を前記太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向と模擬して、前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出するように構成されている点にある。

同第二の特徴構成は、同請求項９に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記発電量算出処理ステップは、前記位置情報、前記姿勢情報及び前記方位情報の何れかが所定の閾値を超えて変化する度に、前記太陽電池パネルの発電量の予測値の算出を繰り返すように構成され、前記演算結果表示処理ステップは、前記発電量算出処理ステップにより発電量の予測値が算出される都度、発電量の予測値とともに対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を更新表示するように構成されている点にある。

同第三の特徴構成は、同請求項１０に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、複数の位置情報、姿勢情報及び方位情報に対応する発電量の予測値を記憶部に記憶する演算結果記憶ステップを備え、前記演算結果表示処理ステップは、前記演算結果記憶ステップで記憶された発電量の予測値のうち最適の予測値及び／または当該予測値に対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を前記記憶部から読み出して表示するように構成されている点にある。

同第四の特徴構成は、同請求項１１に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記仕様値に前記太陽電池パネルの経年劣化情報が含まれ、前記発電量算出処理ステップは、前記経年劣化情報を反映した経年の発電量の予測値を算出するように構成されている点にある。

本発明による太陽電池パネルの発電量シミュレーションプログラムの特徴構成は、同請求項１２に記載した通り、コンピュータに、評価対象となる太陽電池パネルの発電量を含む仕様値を入力する仕様値入力処理と、前記太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向を含む設置情報を入力する設置情報入力処理と、前記設置情報に基づいて日射量データを取得する日射量データ取得処理と、前記仕様値と前記設置情報と前記日射量データとに基づいて前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出する発電量算出処理と、前記発電量算出処理部で算出された発電量の予測値を表示する演算結果表示処理と、を実現させるための太陽電池パネルの発電量シミュレーションプログラムであって、前記設置情報入力処理は、ＧＰＳ衛星の信号を直接または間接的に受信して位置情報を取得する位置情報取得処理と、加速度センサからの出力信号に基づいて傾斜姿勢を取得する姿勢情報取得処理と、方位センサからの出力信号に基づいて方位を取得する方位情報取得処理により機能し、前記発電量算出処理は、前記位置情報、前記姿勢情報及び前記方位情報の夫々を前記太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向であると模擬して、前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出するように機能する点にある。

同第二の特徴構成は、同請求項１３に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記発電量算出処理は、前記位置情報、前記姿勢情報及び前記方位情報の何れかが所定の閾値を超えて変化する度に、前記太陽電池パネルの発電量の予測値の算出を繰り返すように機能し、前記演算結果表示処理は、前記発電量算出処理により発電量の予測値が算出される都度、発電量の予測値とともに対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を更新表示するように機能する点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、傾斜方向や傾斜角度等のシミュレーション条件を繰返し入力するような煩雑な操作を行なわなくても、傾斜方向や傾斜角度等を異ならせたシミュレーションが手軽に行なえ、その結果を迅速に評価できる太陽電池パネルの発電量シミュレータ、太陽電池パネルの発電量シミュレーション方法及び太陽電池パネルの発電量シミュレーションプログラムを提供することができるようになった。

本発明による太陽電池パネルのシミュレータの説明図太陽電池パネルのシミュレータの機能ブロック構成図太陽電池パネルのシミュレーション方法を示すフローチャート太陽電池パネルのシミュレータの仕様値入力画面の説明図太陽電池パネルのシミュレータの姿勢設定操作の説明図既設の太陽電池パネル架台が存在する場合の太陽電池パネルのシミュレータの姿勢設定操作の説明図シミュレーション結果の表示画面の説明図傾斜方向に関するシミュレーション結果の表示画面の説明図傾斜角度に関するシミュレーション結果の表示画面の説明図年間予測発電量に関するシミュレーション結果の表示画面の説明図

以下、本発明による陽電池パネルの発電量シミュレータ、太陽電池パネルの発電量シミュレーション方法及び太陽電池パネルの発電量シミュレーションプログラムの実施形態を説明する。

図１には、太陽電池パネルの発電量シミュレータ７（以下、単に「発電量シミュレータ７」と記す。）として機能する携帯端末装置Ｍの外観が示されている。当該携帯端末装置Ｍは電話、電子メール、ブラウザ、カメラ等の機能を備えた所謂スマートフォンで構成され、平面視矩形で薄型のケーシング７Ａの一面にタッチパネル式の液晶表示部７Ｂ（以下、単に「表示部７Ｂ」と記す。）が設けられている。

液晶表示部７Ｂの上方には受話用のスピーカ７Ｃが配置され、スピーカ７Ｃの近傍にはカメラ７Ｄが設けられている。表示部７Ｂの下方にはアプリケーションプログラムの切替ボタン７Ｅが設けられ、下端面に送話用のマイクロフォン７Ｆが設けられている。

発電量シミュレータ７は、携帯端末装置Ｍの記憶部に格納された発電量シミュレーションプログラムが実行されることにより、所期の機能が実現されるように構成されている。

携帯端末装置Ｍの記憶部には様々なアプリケーションプログラム（以下、単に「アプリ」と略記する。）が格納され、それらがオペレーティングシステムＯＳの管理下で実行されるように構成されている。オペレーティングシステムＯＳにより表示部７Ｂに各アプリの起動アイコンが表示され、オペレータが所望のアイコンをタッチすると当該アプリが起動され、アプリの起動中に切替ボタン７Ｅが操作されるとアプリが終了するように管理される。そして、ＷｉＦｉ等の通信インタフェース７３を介して各アプリ及び各アプリの更新プログラムが外部サーバからダウンロード可能に構成されている。

携帯端末装置Ｍには、ＧＰＳ衛星の信号を直接または間接的に受信して位置情報を取得する位置情報取得部７０と、加速度センサからの出力信号に基づいて傾斜姿勢を取得する姿勢情報取得部７１と、方位センサからの出力信号に基づいて方位を取得する方位情報取得部７２が様々なアプリで利用可能なように予め組み込まれている。つまり、携帯端末装置ＭにはＧＰＳ受信部、加速度センサ（好ましくは三次元のジャイロセンサ）、方位センサが組み込まれ、ナビゲーションアプリや、画面表示状態を縦横回転する表示アプリ等に用いられる。

発電量シミュレータ７は、評価対象となる太陽電池パネルの発電量を含む仕様値を入力する仕様値入力処理部１と、太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向を含む設置情報を入力する設置情報入力処理部２と、設置情報に基づいて日射量データを取得する日射量データ取得処理部３と、仕様値と設置情報と日射量データとに基づいて太陽電池パネルの発電量の予測値を算出する発電量算出処理部４と、発電量算出処理部４の演算結果を記憶する演算結果記憶部６と、発電量算出処理部４で算出された発電量の予測値を表示する演算結果表示処理部５とを備えて構成されている。

設置情報入力処理部２を介して、評価対象となる太陽電池パネルの設置位置である緯度及び経度が入力され、太陽電池パネルの傾斜方向である東西南北の方位が入力され、太陽電池パネルの傾斜角度である水平面に対する傾斜角度が入力される。これらの値が日照量を定めるための条件値となる。

本発明では、設置情報入力処理部１が、位置情報取得部７０と、姿勢情報取得部７１と、方位情報取得部７２とで構成されている。つまり、評価対象となる太陽電池パネルを携帯端末装置Ｍに見立てて、携帯端末装置Ｍの位置、方位、傾斜角度が太陽電池パネルの設置位置、傾斜方向、傾斜角度に模擬される。

例えば、図５に示すように、仮想水平面上で携帯端末装置Ｍの長手方向Ｄが太陽発電パネルの傾斜方向を表し、仮想水平面に対する携帯端末装置Ｍの傾斜角θが太陽発電パネルの傾斜角度となる。尚、本実施形態では携帯端末装置Ｍの上側端面及び下端面に垂直な方向が東西方向を指すように設定されているが、このような態様に限るものではない。

図６に示すように、予め太陽光発電パネルの架台９が構築されている場合には、当該架台９の上に携帯端末装置Ｍを設置することにより太陽光発電パネルの設置位置、傾斜方向、傾斜角度が自動的に求められる。

発電量算出処理部４は、位置情報、姿勢情報及び方位情報の夫々を太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向であると模擬して、太陽電池パネルの発電量の予測値を算出するように構成されている。

従って、操作者が発電量シミュレータ７を太陽電池パネルの設置予定位置に携えて、発電量シミュレータ７である携帯端末装置Ｍの姿勢を適宜調整すれば、発電シミュレータの位置、向き、傾斜角度で太陽光パネルが設置されたと模擬して当該設置情報に基づいてシミュレーションが行なわれるようになり、シミュレーションの都度、設置予定位置、傾斜方向、傾斜角度等を入力する必要がなくなる。

携帯端末装置Ｍの姿勢が表示部７Ｂに表示されるように構成しておけば、表示された傾斜角、傾斜方向を確認しながら携帯端末装置Ｍの姿勢を調整することができる。尚、傾斜角、傾斜方向の分解能はある程度粗く、５度前後の所定値に調整されていてもよい。また、分解能を切り替えるように構成し、より正確なシミュレーションとある程度の粗いシミュレーションが可能に構成されていてもよい。

発電量算出処理部４により、太陽光パネルの仕様値と上述の設置情報と日射量データとに基づいて発電量の予測値が算出される。例えば、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構から公表されている月平均斜面日射量データが日射量データとして好適に用いられる。当該日射量データは、インターネットのウェブサイトに公開されており、通信インタフェース７３を介して参照され、或いは必要な日射量データが携帯情報端末にダウンロードされる。さらに、ＪＩＳ８９０７に定められた太陽光発電システムの発電電力量推定方法を用いて太陽電池パネルの発電電力量が算出される。

発電量算出処理部４は、位置情報、姿勢情報及び方位情報の何れかが所定の閾値を超えて変化する度に、太陽電池パネルの発電量の予測値の算出を繰り返すように構成され、演算結果表示処理部５は、発電量算出処理部４により発電量の予測値が算出される都度、発電量の予測値とともに対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を更新表示するように構成されている。

操作者により操作される発電量シミュレータの位置、傾斜姿勢及び方位が、太陽電池パネルの設置位置、傾斜角及び傾斜方向であると模擬され、発電量算出処理部４により発電量の予測値が算出されるのであるが、操作者が発電量シミュレータの傾斜姿勢及び方位を常時一定に保つことは困難であり、若干の変動が生じる。

そのような場合に備えて所定の閾値を超えて変化したときに、新たな傾斜姿勢及び方位が設定されたと判断し、その時の傾斜姿勢及び方位に基づいて発電量の予測値の算出が繰り返されるように構成されている。そして、演算結果表示処理部５により発電量の予測値とともに対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報が更新表示されるので、直ちにシミュレーション結果を目視確認できるようになる。

尚、オペレータが携帯端末装置Ｍの姿勢を整えた後に表示部７Ｂに表示される姿勢設定入力スイッチ或いはシミュレーション開始スイッチを操作することにより、当該傾斜姿勢及び方位に基づいてシミュレーションを介しするように発電量算出処理部４を構成してもよい。

さらに、シミュレーションの終了後に携帯端末装置Ｍを大きくスウィングすることにより傾斜姿勢及び方位を初期化して、その後に設定された携帯端末装置Ｍの姿勢が所定時間所定の閾値を超えて変化しないときに、当該傾斜姿勢及び方位で新たなシミュレーションを行なうように構成してもよい。これらの判断は、傾斜姿勢及び方位更新処理部４Ａで行われる。

また、一度シミュレーションを開始して終了するまでの間に傾斜姿勢及び方位が変動する場合に、それに対応してシミュレーションを中止するように構成してもよいし、実行中のシミュレーションの終了後に傾斜姿勢及び方位の変動を認識して、認識した傾斜姿勢及び方位で新たなシミュレーションを開始するように構成してもよい。

演算結果記憶部６には、複数の位置情報、姿勢情報及び方位情報に対応する発電量の予測値が記憶され、演算結果表示処理部５は、演算結果記憶部６に記憶された発電量の予測値のうち最適の予測値及び／または当該予測値に対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を演算結果記憶部６から読み出して表示するように構成されていることが好ましい。

操作者が複数の予測値を夫々表示させて対比判断する必要がなくなる。尚、最適の予測値とは特に限定されるものではなく、発電量が最大となる条件、コストが最低となる条件等様々であり、設置情報入力処理部１を介してその条件を設定可能に構成しておけばよい。

発電量算出処理部４により算出される発電量の予測値に、日射量データに基づく月別年間発電量の予測値が含まれることが好ましく、年間を通して発電量を評価することができ、しかも月別の発電量を評価することができるようになる。

仕様値入力処理部１で処理される仕様値に太陽電池パネルの経年劣化情報が含まれ、発電量算出処理部４により経年劣化情報を反映した経年の発電量の予測値が算出されるように構成されていることが好ましい。

発電量算出処理部４により算出された発電量の予測値と、電力コストと、太陽電池パネルの設備コストに基づいて設備償却情報を算出する評価処理部４Ｂをさらに備え、当該設備償却情報が演算結果表示処理部５により表示されるように構成されていることがより好ましい。

予測される発電量に基づいて低減可能な電力コストが求まり、太陽電池パネルの設備コストとの間で設備償却情報が評価処理部４Ｂで算出され、算出された設備償却情報が演算結果表示処理部により表示されるので、その結果を目視することにより、どの程度の経済的メリットが得られるかが評価できるようになる。尚、太陽電池パネルの設備コストとして初期コスト以外に例えばメンテナンスコストを含めることも可能である。

以下、図３に示すフローチャートに基づいて、発電量シミュレータの動作の一例を説明する。
携帯端末装置Ｍの画面操作により発電量シミュレーションプログラムが起動されると、仕様値入力処理部１により太陽電池パネルの発電量を含む仕様値の入力処理が行なわれる。具体的に表示部７Ｂに太陽電池パネルの種別、枚数等所望の選択画面が表示され、設置部位に設置可能な太陽電池パネルが特定入力され、その入力値に基づいて発電量、経年劣化係数等が設定される（Ｓ１）。

太陽電池パネルは既に敷設されている場合のシミュレーションを行なう場合とまだ敷設されていない場合を選択する選択枝もある。太陽電池パネルが既に敷設されている場合は図８で後述するように設備償却情報を計算する為の設備コストや発電コストが入力され設備償却情報が計算されるようになっている。

次に、設置情報入力処理部２により評価対象となる太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向を含む設置情報が設定される（Ｓ２）。具体的に、方位センサ、角度センサ、ＧＰＳセンサにより方位、角度、位置情報が計測され、演算結果記憶部６に記憶されるとともに（Ｓ３）、表示部７１に表示される（Ｓ４）。

図４には、このときに表示部７Ｂに表示される画面の例が示されている。方位、角度、位置が、画面の方位情報、角度情報、位置情報として表示されている。

次に、発電量算出処理部４により地点日射量計算ステップが実行され、方位、角度、位置情報に対応した地点日射量が算出される（Ｓ５）。この地点日射量計算ステップＳ５はシミュレータに予め組み込まれているＮＥＤＯ年間月別日射量データと、方位、角度、位置情報が使用される。月平均斜面日射量データは日本国の８３７地点において月別に各方位角と傾斜角について日射量を算出したデータがＮＥＤＯから公表されており、その日射量データベースの中で最寄の地点の方位、角度に相当するデータが地点日射量データとして採用される。

ステップＳ４で表示された方位、角度、位置での地点日照量データがステップＳ５で計算されてシミュレータ内に記憶される（Ｓ６）。この日射量データとステップＳ１で入力した太陽電池パネルの発電容量条件データを使用して、太陽電池パネルの発電電力量の予測値が算出され（Ｓ７）、算出された発電電力量の予測値が方位、角度、位置データとともに演算結果記憶部６に記憶される（Ｓ８）

尚、ＪＩＳ８９０７では太陽光発電システムの発電電力量の算出式が以下のように定められており、ステップＳ７では当該算出式に基づいて発電電力量が算出される。
発電電力量＝日射量×太陽電池パネルの標準出力電力×経年劣化係数

その後、設置情報入力処理部２により、演算時の太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向を含む設置情報と異なる値の設置情報（第２の角度等）が確認されると（Ｓ９）、傾斜姿勢及び方位更新処理部４Ａにより設置位置、傾斜角度及び傾斜方向の何れかが予め設定された閾値を超えるか否かが判断され（Ｓ１０）、閾値を超える場合には新たな設置情報に基づいて上述のステップＳ３からの処理が繰り返される。

ステップＳ１０で閾値を超えないと判断されると演算が終了し、演算結果表示部により評価のための演算結果が表示される（Ｓ１１）。
図７には、その表示画面が例示されている。演算結果記憶部６に複数の設置情報等に対応する発電電力量が記憶されている場合には、そのうちの最適の発電電力量及びそのときの設置情報と太陽電池パネルの仕様が表示される。本実施形態では発電電力量が最大となるときのシミュレーション結果が最適の発電電力量に選択されるように構成されている。

図８にはシミュレーションの結果、最適な発電力量が得られる傾方向つまり方位が先端に黒丸を付した線で示された様子が示されている。図９にはシミュレーションの結果、最適な発電力量が得られる傾斜角が先端に黒丸を付した線で示された様子が示されている。夏至の傾斜角と冬至の傾斜角の間に収まっていると、適切な範囲と評価できる。

図１０には、月別平均日射量に基づいて算出された月別平均発電量の予測値を１月から１２月まで示した発電量グラフの表示例が示されている。

上述した実施形態では、発電量の予測値として、その地域における平均日射量データに基づく月別年間発電量の予測値が算出される例を示したが、平均日射量データに替えて月別最大日射量データを用いれば年回最大発電量が求まり、月別最小日射量データを用いれば年回最小発電量が求まる。つまり、発電量の変動範囲がどの程度かを事前に予測できるようになる。

即ち、本発明による太陽電池パネルの発電量シミュレーション方法は、評価対象となる太陽電池パネルの発電量を含む仕様値を入力する仕様値入力処理ステップと、太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向を含む設置情報を入力する設置情報入力処理ステップと、設置情報に基づいて日射量データを取得する日射量データ取得処理ステップと、仕様値と前記設置情報と日射量データとに基づいて太陽電池パネルの発電量の予測値を算出する発電量算出処理ステップと、発電量算出処理ステップで算出された発電量の予測値を表示する演算結果表示処理ステップとを備え、設置情報入力処理ステップを、ＧＰＳ衛星の信号を直接または間接的に受信して位置情報を取得する位置情報取得ステップと、加速度センサからの出力信号に基づいて傾斜姿勢を取得する姿勢情報取得ステップと、方位センサからの出力信号に基づいて方位を取得する方位情報取得ステップとで構成し、発電量算出処理ステップは、位置情報、姿勢情報及び方位情報の夫々を太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向と模擬して、前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出するように構成されている。

また、発電量算出処理ステップは、位置情報、姿勢情報及び方位情報の何れかが所定の閾値を超えて変化する度に、太陽電池パネルの発電量の予測値の算出を繰り返すように構成され、演算結果表示処理ステップは、発電量算出処理ステップにより発電量の予測値が算出される都度、発電量の予測値とともに対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を更新表示するように構成されている。

さらに、複数の位置情報、姿勢情報及び方位情報に対応する発電量の予測値を記憶部に記憶する演算結果記憶ステップを備え、演算結果表示処理ステップは、演算結果記憶ステップで記憶された発電量の予測値のうち最適の予測値及び／または当該予測値に対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を記憶部から読み出して表示するように構成されている。仕様値に太陽電池パネルの経年劣化情報が含まれ、発電量算出処理ステップは、経年劣化情報を反映した経年の発電量の予測値を算出するように構成されている。

上述の携帯端末装置Ｍに組み込まれ太陽電池パネルの発電量シミュレータとして機能する太陽電池パネルの発電量シミュレーションプログラムは、コンピュータに、評価対象となる太陽電池パネルの発電量を含む仕様値を入力する仕様値入力処理と、太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向を含む設置情報を入力する設置情報入力処理と、設置情報に基づいて日射量データを取得する日射量データ取得処理と、仕様値と設置情報と日射量データとに基づいて太陽電池パネルの発電量の予測値を算出する発電量算出処理と、発電量算出処理部で算出された発電量の予測値を表示する演算結果表示処理と、を実現させるための太陽電池パネルの発電量シミュレーションプログラムであって、設置情報入力処理は、ＧＰＳ衛星の信号を直接または間接的に受信して位置情報を取得する位置情報取得処理と、加速度センサからの出力信号に基づいて傾斜姿勢を取得する姿勢情報取得処理と、方位センサからの出力信号に基づいて方位を取得する方位情報取得処理により機能し、発電量算出処理は、位置情報、姿勢情報及び方位情報の夫々を太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向であると模擬して、太陽電池パネルの発電量の予測値を算出するように機能する。

そして、発電量算出処理は、位置情報、姿勢情報及び方位情報の何れかが所定の閾値を超えて変化する度に、太陽電池パネルの発電量の予測値の算出を繰り返すように機能し、演算結果表示処理は、発電量算出処理により発電量の予測値が算出される都度、発電量の予測値とともに対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を更新表示するように機能する。

携帯端末装置Ｍとして、スマートフォンを例示したが、タブレットタイプのコンピュータ、ラップトップタイプのコンピュータ等も好適に用いることができる。これらの携帯端末装置には、本来的にＧＰＳ衛星の信号を直接または間接的に受信して位置情報を取得する位置情報取得部、加速度センサからの出力信号に基づいて傾斜姿勢を取得する姿勢情報取得部、方位センサからの出力信号に基づいて方位を取得する方位情報取得部が組み込まれており、それらの機能を有効に活用できるので、それらを備えた専用の発電量シミュレータを構築しなくても汎用の携帯端末装置上に発電量シミュレータを構築することができる。

上述した実施形態は、本発明の一態様に過ぎず、該記載に基づいて本願発明の技術的範囲が限定されるものではなく、本発明の作用効果が奏される範囲で具体的な構成を適宜変更設計できることは言うまでもない。

１：仕様値入力処理部
２．設置情報入力部
３：日射量データ取得部
４：発電量算出処理部
５：演算結果表示処理部
６：演算結果記憶部
７：太陽電池パネルの発電量シミュレータ
Ｍ：携帯情報端末

Claims

評価対象となる太陽電池パネルの発電量を含む仕様値を入力する仕様値入力処理部と、
前記太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向を含む設置情報を入力する設置情報入力処理部と、
前記設置情報に基づいて日射量データを取得する日射量データ取得処理部と、
前記仕様値と前記設置情報と前記日射量データとに基づいて前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出する発電量算出処理部と、
前記発電量算出処理部で算出された発電量の予測値を表示する演算結果表示処理部と、
を備えている太陽電池パネルの発電量シミュレータであって、
前記設置情報入力処理部を、
ＧＰＳ衛星の信号を直接または間接的に受信して位置情報を取得する位置情報取得部と、加速度センサからの出力信号に基づいて傾斜姿勢を取得する姿勢情報取得部と、方位センサからの出力信号に基づいて方位を取得する方位情報取得部と、で構成し、
前記発電量算出処理部は、前記位置情報、前記姿勢情報及び前記方位情報の夫々を前記太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向であると模擬して、前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出するように構成されている太陽電池パネルの発電量シミュレータ。
前記発電量算出処理部は、前記位置情報、前記姿勢情報及び前記方位情報の何れかが所定の閾値を超えて変化する度に、前記太陽電池パネルの発電量の予測値の算出を繰り返すように構成され、
前記演算結果表示処理部は、前記発電量算出処理部により発電量の予測値が算出される都度、発電量の予測値とともに対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を更新表示するように構成されている請求項１記載の太陽電池パネルの発電量シミュレータ。
複数の位置情報、姿勢情報及び方位情報に対応する発電量の予測値を記憶する演算結果記憶部を備え、
前記演算結果表示処理部は、前記演算結果記憶部に記憶された発電量の予測値のうち最適の予測値及び／または当該予測値に対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を前記演算結果記憶部から読み出して表示するように構成されている請求項１または２記載の太陽電池パネルの発電量シミュレータ。
前記発電量の予測値に、前記日射量データに基づく月別年間発電量の予測値が含まれる請求項１から３の何れかに記載の太陽電池パネルの発電量シミュレータ。
前記仕様値に前記太陽電池パネルの経年劣化情報が含まれ、
前記発電量算出処理部は、前記経年劣化情報を反映した経年の発電量の予測値を算出するように構成されている請求項１から４の何れかに記載の太陽電池パネルの発電量シミュレータ。
前記発電量算出処理部により算出された発電量の予測値と、電力コストと、前記太陽電池パネルの設備コストに基づいて設備償却情報を算出する評価処理部をさらに備え、当該設備償却情報が前記演算結果表示処理部により表示されるように構成されている請求項１から５の何れかに記載の太陽電池パネルの発電量シミュレータ。
請求項１から６の何れかに記載の太陽電池パネルの発電量シミュレータが携帯端末装置で構成され、操作者の姿勢調整操作の結果設定された傾斜角度及び傾斜方向に基づいて前記発電量算出処理部により発電量の予測値が算出されるように構成されている太陽電池パネルの発電量シミュレータ。
評価対象となる太陽電池パネルの発電量を含む仕様値を入力する仕様値入力処理ステップと、
前記太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向を含む設置情報を入力する設置情報入力処理ステップと、
前記設置情報に基づいて日射量データを取得する日射量データ取得処理ステップと、
前記仕様値と前記設置情報と前記日射量データとに基づいて前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出する発電量算出処理ステップと、
前記発電量算出処理ステップで算出された発電量の予測値を表示する演算結果表示処理ステップと、
を備えている太陽電池パネルの発電量シミュレーション方法であって、
前記設置情報入力処理ステップを、
ＧＰＳ衛星の信号を直接または間接的に受信して位置情報を取得する位置情報取得ステップと、加速度センサからの出力信号に基づいて傾斜姿勢を取得する姿勢情報取得ステップと、方位センサからの出力信号に基づいて方位を取得する方位情報取得ステップと、で構成し、
前記発電量算出処理ステップは、前記位置情報、前記姿勢情報及び前記方位情報の夫々を前記太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向と模擬して、前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出するように構成されている太陽電池パネルの発電量シミュレーション方法。
前記発電量算出処理ステップは、前記位置情報、前記姿勢情報及び前記方位情報の何れかが所定の閾値を超えて変化する度に、前記太陽電池パネルの発電量の予測値の算出を繰り返すように構成され、
前記演算結果表示処理ステップは、前記発電量算出処理ステップにより発電量の予測値が算出される都度、発電量の予測値とともに対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を更新表示するように構成されている請求項８記載の太陽電池パネルの発電量シミュレーション方法。
複数の位置情報、姿勢情報及び方位情報に対応する発電量の予測値を記憶部に記憶する演算結果記憶ステップを備え、
前記演算結果表示処理ステップは、前記演算結果記憶ステップで記憶された発電量の予測値のうち最適の予測値及び／または当該予測値に対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を前記記憶部から読み出して表示するように構成されている請求項８または９記載の太陽電池パネルの発電量シミュレーション方法。
前記仕様値に前記太陽電池パネルの経年劣化情報が含まれ、
前記発電量算出処理ステップは、前記経年劣化情報を反映した経年の発電量の予測値を算出するように構成されている請求項８から１０の何れかに記載の太陽電池パネルの発電量シミュレーション方法。
コンピュータに、
評価対象となる太陽電池パネルの発電量を含む仕様値を入力する仕様値入力処理と、
前記太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向を含む設置情報を入力する設置情報入力処理と、
前記設置情報に基づいて日射量データを取得する日射量データ取得処理と、
前記仕様値と前記設置情報と前記日射量データとに基づいて前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出する発電量算出処理と、
前記発電量算出処理部で算出された発電量の予測値を表示する演算結果表示処理と、
を実現させるための太陽電池パネルの発電量シミュレーションプログラムであって、
前記設置情報入力処理は、ＧＰＳ衛星の信号を直接または間接的に受信して位置情報を取得する位置情報取得処理と、加速度センサからの出力信号に基づいて傾斜姿勢を取得する姿勢情報取得処理と、方位センサからの出力信号に基づいて方位を取得する方位情報取得処理により機能し、
前記発電量算出処理は、前記位置情報、前記姿勢情報及び前記方位情報の夫々を前記太陽電池パネルの設置位置、傾斜角度及び傾斜方向であると模擬して、前記太陽電池パネルの発電量の予測値を算出するように機能する太陽電池パネルの発電量シミュレーションプログラム。
前記発電量算出処理は、前記位置情報、前記姿勢情報及び前記方位情報の何れかが所定の閾値を超えて変化する度に、前記太陽電池パネルの発電量の予測値の算出を繰り返すように機能し、
前記演算結果表示処理は、前記発電量算出処理により発電量の予測値が算出される都度、発電量の予測値とともに対応する位置情報、姿勢情報及び方位情報を更新表示するように機能する請求項１２記載の太陽電池パネルの発電量シミュレーションプログラム。