JP3910558B2 - 太陽電池モジュール設計支援装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の屋根などの設置面の形状に対応させた太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光の利用方法の１つとして、発電能力を有する太陽電池モジュールが設けられてなる太陽電池パネルを建築物の屋根に設置し、電力を得る方法がある。
【０００３】
この太陽電池パネルに、太陽電池からの出力（直流）を交流に変換するパワーコンディショナを接続し、太陽光発電装置とする。このパワーコンディショナには、通常、３〜５つの入力回路が設けられている。これら入力回路に、複数枚の太陽電池モジュールが直列に電気的に接続されている。
【０００４】
従来、太陽電池モジュール単体において発電する電圧の値は、その種類によってほぼ一定である。また、パワーコンディショナの入力回路に入力する電圧の値もほぼ一定である。そのため、パワーコンディショナの入力回路１つに直列に接続可能な太陽電池モジュールの枚数も一定となり、１つの屋根に設置可能な太陽電池モジュールの枚数は、パワーコンディショナの入力回路１つに直列に接続可能な太陽電池モジュールの枚数の整数倍に限定しなければならない。
【０００５】
しかし、近年、パワーコンディショナの入力回路１つに直列に接続する太陽電池モジュールの枚数は、一定の枚数を満たない場合があり、この場合、電気的に直列に接続された複数枚の太陽電池モジュールから発電する電圧の値が、入力回路に入力可能な電圧の値より低い。そのため、電気的に直列に接続された複数枚の太陽電池モジュールから十分な電圧値を得ることができない。
【０００６】
そこで、従来のパワーコンディショナの入力回路に昇圧回路が組み合わされたパワーコンディショナが開発され、このパワーコンディショナの入力回路に組み合わされた昇圧回路を用いることにより、電気的に直列に接続された複数枚の太陽電池モジュールから発電する電圧の値を入力回路に入力可能な電圧の値まで上昇させて、パワーコンディショナの入力回路に入力する。そのため、パワーコンディショナの入力回路１つに接続可能な太陽電池モジュールの枚数が一定の枚数を満たない場合であっても、電気的に直列に接続された複数枚の太陽電池モジュールから十分な電圧値を得ることができる。
【０００７】
ところで、現在、太陽電池モジュールには、従来のようにサイズが同一である１種類の矩形状に形成されたものだけでなく、各々サイズが異なる多種類の形状に形成されたものが用いられている。そして、これら異なる多種類の太陽電池モジュール単体によって、もしくはこれら太陽電池モジュールを組み合わせることによって太陽電池モジュールシリーズが構成され、この太陽電池モジュールシリーズが屋根面に設置される。
【０００８】
このように構成された太陽電池モジュールシリーズによれば、切妻屋根面だけでなく寄棟、入母屋等複雑な屋根面であっても、その屋根面の形状に合わせることができ、屋根面全面に太陽電池モジュールを設置することができる。そのため、複雑な形状の屋根面を有する屋根においても、太陽電池モジュールシリーズからより多くの発電能力を得ることができる。
【０００９】
また、従来の方法に、切妻屋根面だけでなく寄棟、入母屋等複雑な屋根面に対して太陽電池モジュールを設置する位置を決定する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
この下記する特許文献１に記載の方法は、少なくとも太陽電池モジュールを太陽電池モジュール群に分類し、太陽電池モジュール群ごとに定められた規則に従い、該太陽電池モジュールの設置位置を算出し、太陽電池モジュールごとに該太陽電池モジュール群を設置する位置を算出する方法である。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−２９９２６号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した太陽電池モジュールを製造する際には、下記するような問題が生じる。
【００１３】
第１に、太陽電池モジュールのサイズを大きくすれば、太陽電池モジュールの面積当たりのコストは下がる。しかし、搬送・施工者から見て太陽電池モジュールのサイズが大きすぎると、搬送・施工者が太陽電池モジュールを搬送、屋根に設置する際の作業を容易に行なうことができない。
【００１４】
また、太陽電池モジュールは、そのサイズの大きさよりも小さな施設面への設置ができない。そのため、太陽電池モジュールのサイズを大きくすれば、一般的に施設面、例えば屋根面全面に太陽電池モジュールを設置することは難しく、屋根面の面積に対する設置可能な太陽電池モジュールの面積の割合( 設置効率) は小さくなる。
【００１５】
第２に、太陽電池モジュールのサイズを小さくすれば、太陽電池モジュールの設置効率は大きくなる。しかし、太陽電池モジュールのサイズが小さいため、太陽電池モジュールの面積当たりのコストは大きくなる。
【００１６】
また、太陽電池モジュールのサイズを小さくすれば、広い施設面、例えば屋根面全面に太陽電池モジュールを設置する場合、多くの太陽電池モジュールを用いる必要があり、施工の手間が増える。
【００１７】
さらに、太陽電池モジュールのサイズを小さくすれば、その太陽電池モジュールの構成部材の１つである太陽光を受光する太陽電池セルの受光面が小さくなる。すなわち、太陽電池モジュールのサイズを小さくすれば、他の構成部材である太陽電池モジュールの枠体（フレーム）等の太陽電池セル以外の構成部分の面積の相対的な割合が大きくなる。そのため、太陽電池モジュールの面積当たりの発電能力が小さくなり、発電能力の低下の原因となる。
【００１８】
このように、上記した２つの問題点に挙げた太陽電池モジュールの大きさは、設置効率、発電能力、施工性、コスト等に関る重要なパラメータである。そのため、太陽電池モジュールを設計する場合、設置効率、発電能力、施工性、コストが事業的に最適となるような太陽電池モジュールのサイズを決定する必要がある。
【００１９】
しかし、従来の太陽電池モジュールの製造においては、太陽電池モジュールの設置効率、発電能力、施工性、コストが事業的に最適となるような太陽電池モジュールのサイズを決定する論理的、科学的手法がなく、太陽電池モジュールの設計担当者が論理的根拠のない方法によって決定していた。
【００２０】
そのため、例えば、従来の太陽電池モジュールのサイズは、住宅の屋根にとって最も適したサイズであるという保証はない。そのため、太陽電池モジュールの設計担当者により決定した太陽電池モジュールのサイズにしたがって太陽電池モジュールが製造される。この製造では論理的根拠のない方法を用いているため、実際には設置効率が悪く、充分な発電電力が得られない太陽電池モジュールを設置した屋根が多数存在するといった現象が起こる。その結果、ユーザーの不満や、販売機会の逸失といった業者にとって悪影響が考えられる。
【００２１】
例えば、上記した特許文献１に記載の方法では、あらかじめ定められた形状の太陽電池モジュールを屋根面に設置するための方法であるため、屋根面の形状は考慮されず、屋根面の形状にあった適切な太陽電池モジュールのサイズを採用することができない。
【００２２】
そのため、この特許文献１に記載の方法では、様々な形状の屋根面に対応させて、それぞれの屋根面において太陽電池モジュールの発電能力を最大限に生かすことができない。
【００２３】
そこで、上記課題を解決するために、本発明の目的は、様々な形状の設置面に対応させて統計的に最適となるサイズを決定し、発電能力を最大限に生かす太陽電池モジュールの設計を行なう太陽電池モジュール設計支援装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置は、太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報とその発電能力に関する発電情報とを出力する情報出力部と、複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記太陽電池モジュールの発電能力に関する発電情報に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力に関する発電情報を算出する発電能力算出部とが備えられ、前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報と前記発電情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部とが備えられてなり、複数の住宅について合計の発電能力を算出することを特徴とする。
【００２５】
また、上記目的を達成するため本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置は、太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報とその発電能力に関する発電情報とを出力する情報出力部と、複数の屋根面または複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記太陽電池モジュールの発電能力に関する発電情報に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力に関する発電情報を算出する発電能力算出部とが備えられ、前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報と前記発電情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部とが備えられてなり、複数の屋根面または複数の住宅についそれぞれの発電能力を算出し、算出した発電能力をグラフ表示または算出した発電能力の統計数値を算出することを特徴とする。
【００２６】
また、上記目的を達成するため本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置は、太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報と太陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報とを出力する情報出力部と、複数の屋根面または複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記情報出力部により出力した変動費情報と、前記枚数算出部により算出した前記太陽電池モジュールの枚数とに基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部とが備えられ、前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部が備えられてなり、複数の住宅について合計の変動費を算出することを特徴とする。
【００２７】
また、上記目的を達成するため本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置は、太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報と太陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報とを出力する情報出力部と、複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記情報出力部により出力した変動費情報と、前記枚数算出部により算出した前記太陽電池モジュールの枚数とに基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部とが備えられ、前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報を出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部が備えられてなり、複数の屋根面または複数の住宅についそれぞれの変動費を算出し、算出した変動費をグラフ表示または算出した発電能力の統計数値を算出することを特徴とする。
【００２８】
また、上記目的を達成するため本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置は、太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報とその発電能力に関する発電情報と太陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報とを出力する情報出力部と、複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記太陽電池モジュールの発電能力に関する発電情報に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力に関する発電情報を算出する発電能力算出部と、前記情報出力部により出力した変動費情報と、前記枚数算出部により算出した前記太陽電池モジュールの枚数とに基づいて前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部と、前記各変動費に基づいて、太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費を算出する変動費率算出部とを備え、前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報と前記発電情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部とが備えられてなり、複数の住宅について発電能力あたりの変動費を算出することを特徴とする。
【００２９】
また、上記目的を達成するため本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置は、太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報とその発電能力に関する発電情報と太陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報とを出力する情報出力部と、複数の屋根面または複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記太陽電池モジュールの発電能力に関する発電情報に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力に関する発電情報を算出する発電能力算出部と、前記情報出力部により出力した変動費情報と、前記枚数算出部により算出した前記太陽電池モジュールの枚数とに基づいて前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部と、前記各変動費に基づいて、太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費を算出する変動費率算出部とが備えられ、前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報と前記発電情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部とが備えられてなり、複数の屋根面または複数の住宅についそれぞれ発電能力あたりの変動費を算出し、算出した発電能力あたりの変動費をグラフ表示または算出した発電能力の統計数値を算出すること特徴とする。
【００３０】
上記した本発明によれば、様々な形状の設置面に対応させて統計的に最適となるサイズを決定し、発電能力を最大限に生かす太陽電池モジュールを設計することが可能となる。また、太陽電池モジュールの形状、発電能力、太陽電池セルなどの係数、定数などからなる設計的事項にあたる太陽電池モジュール設計に関するパラメータに基づく複数の太陽電池モジュールシリーズの情報を容易に得ることが可能となる。また、複数の多種類からなる太陽電池モジュールから設置面の形状に合わせた太陽電池モジュールを容易に選択することが可能となる。
【００３１】
また、上記した本発明によれば、複数の屋根面、複数の屋根面を備える住宅、複数の住宅について発電能力および変動費を集計し、統計的に分析することによって、例えば、多くの屋根面または住宅などの設置面において発電能力が高いまたは費用が少なくなる太陽電池モジュールを設計することが可能となる。
【００３２】
また、情報出力部により太陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報を出力し、情報出力部により出力した変動費情報と、枚数算出部により算出した太陽電池モジュールの枚数とに基づいて、上記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部を備えることで、太陽電池モジュールを設置面に設置した場合の変動費を算出することが可能となり、設置面に設置した場合に低コストの太陽電池モジュールを設計することが可能となる。
【００３３】
また、少なくとも１種類以上の太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズを構成し、変動費に基づいて太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費を算出する変動費率算出部を備えることで、発電能力あたりの変動費を最小とする太陽電池シリーズを容易に設計することが可能となる。
【００３４】
また、複数の屋根面、複数の屋根面を備える住宅、複数の住宅について発電能力および変動費を集計し、統計的に分析することによって、例えば、多くの屋根面または住宅などの設置面において発電能力が高いまたは費用が少なくなる太陽電池モジュールを設計することが可能となる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態では、設置面として屋根面に本発明を適用した場合を示す。しかし、設置面は、屋根面に限定されるものではなく、太陽電池モジュールを設置することができればその形態は問わない。
【００４２】
また、本実施の形態で用いる太陽電池モジュールには、図１に示すように、矩形状からなる太陽電池モジュール２ａと、２種類の３つの直角を有する五角形状からなる太陽電池モジュール２ｂ、２ｃとがある。２種類の五角形状からなる太陽電池モジュールのうち太陽電池モジュール２ｃは、太陽電池モジュール２ｂを９０度回転させた状態で配される。また、図１に示すように、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃにより太陽電池モジュールシリーズ２（以下、シリーズという）が構成されている。なお、本実施の形態では、太陽電池モジュール２ｂ、２ｃを区別する時には、太陽電池モジュール２ｂを、右向き太陽電池モジュールと称し、太陽電池モジュール２ｃを左向き太陽電池モジュールと称する（図１参照）。
【００４３】
本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置１は、少なくとも１種類以上の太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃからなるシリーズ２を設計する際に用いるものである。
【００４４】
この太陽電池モジュール設計支援装置１には、図３に示すように、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの各種情報を出力する情報出力部１１と、屋根面Ｒ（図４参照）の形状に関する屋根面情報を記憶する屋根情報記憶部１２と、屋根面Ｒに設置可能な太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの枚数を算出する枚数算出部１３とが備えられている。
【００４５】
情報出力部１１における太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの各種情報には、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状に関する形状情報、その発電能力に関する発電情報、種類の異なる太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃごとの変動費情報が含まれている。
【００４６】
情報出力部１１は、図３に示すように、シリーズ２の設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部１１１と、シリーズ設計パラメータに基づいて形状情報と発電情報と変動費情報とを出力するためのシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部１１２と、シリーズ設計プログラム作成部１１２により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部１１３と、が備えられてなる。
【００４７】
プログラム作成部１１２では、設計的事項にあたるシリーズ設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを入力とし、シリーズ２を構成する太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状情報、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの発電情報、および太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの変動費情報からなるシリーズ設計情報を出力するシリーズ設計プログラムが作成される。このプログラム作成部１１２は、具体的に、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃのサイズ寸法指定によりパラメトリック変形が可能な設計データを作成するＣＡＤ装置と、前記ＣＡＤ装置によって作成した設計データと連携して実行可能なプログラムを作成するプログラム作成手段とから構成されている。この構成により容易にシリーズ設計プログラムを作成することができる。
【００４８】
プログラム実行部１１３では、複数のシリーズ設計パラメータを入力としてシリーズ設計プログラムが実行され、シリーズ設計プログラムの出力であるシリーズ設計情報が複数出力される。
【００４９】
屋根情報記憶部１２では、図４に示すような、屋根面Ｒの形状に関する情報と、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを設置する領域を示す情報との少なくとも一方からなる屋根面情報が記憶される。なお、この図４では、外側の台形を屋根面Ｒの外形として表し、内側の台形を太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃが設置可能な領域として表している。
【００５０】
枚数算出部１３では、情報出力部１１が出力したシリーズ設計情報毎に、各シリーズ設計情報が表す太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状に関する形状情報に基づいて屋根面Ｒに設置可能な太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数（配置枚数）が算出される。さらに、屋根面Ｒにおける太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃのレイアウト（設置位置）を算出してもよい。
【００５１】
また、この太陽電池モジュール設計支援装置１には、図３に示すように、前記配置枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電情報に関する発電能力を算出する発電能力算出部１４と、前記配置枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部１５と、前記太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費を算出する変動費率算出部１６と、少なくとも１つ以上の上記した各部により算出または出力される各種情報を表示する表示部１７が備えられている。
【００５２】
発電能力算出部１４では、枚数算出部１３により算出した設置可能な太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数と、それぞれの発電情報とに基づいて、該太陽光発電装置の発電能力が算出される。その際、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃのレイアウト（設置位置）に基づき、設置する屋根面Ｒにおける太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの発電能力を算出し、前記発電能力に基づき該太陽光発電装置の発電能力を求めてもよい。
【００５３】
変動費算出部１５では、情報出力部１１により出力した変動費と、枚数算出部１３により算出した設置可能な太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数とに基づいて、太陽光発電装置の変動費が算出される。
【００５４】
変動費率算出部１６では、発電能力算出部１４と変動費算出部１５とにおいて算出した発電能力と変動費とに基づいて、該太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費が算出される。
【００５５】
表示部１７において表示する各種情報とは、各シリーズ２ごとの発電能力または、変動費または発電能力あたりの変動費に関する情報である。
【００５６】
次に、この太陽電池モジュール設計支援装置１による太陽電池モジュールの設計を、図５を用いて以下に示す。
【００５７】
まず、プログラム作成部１１２によりシリーズ設計プログラムを作成する（ステップＳ５１）。
【００５８】
Ｓ５１においてシリーズ設計プログラムを作成した後に、パラメータ出力部１１１からプログラム実行部１１３にシリーズ設計パラメータを複数出力し、プログラム実行部１１３において、シリーズ設計パラメータを入力としてシリーズ設計プログラムを実行してシリーズ設計情報を枚数算出部１３に出力する（ステップＳ５２）。
【００５９】
ステップＳ５２においてシリーズ設計情報を枚数算出部１３に出力した後に、屋根情報記憶部１２が記憶している少なくとも１つ以上屋根面情報を枚数算出部１３に出力する（ステップＳ５３）。
【００６０】
Ｓ５３において枚数算出部１３に屋根面情報を出力した後に、枚数算出部１３では、シリーズ設計情報ごとに全ての屋根面情報が表す屋根面について、太陽電池モジュールのレイアウト設計を行ない、シリーズ設計情報ごとの設置する太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数を算出する（ステップＳ５４）。ここでいうレイアウト設計とは、屋根面のどの位置にどの太陽電池モジュールを設置するか決定する設計工程のことをいう。
【００６１】
Ｓ５４において太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数を算出した後に、発電能力算出部１４において、シリーズ設計情報ごとに太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力を算出する（ステップＳ５５）。
【００６２】
Ｓ５５の後に、変動費算出部１５において、シリーズ設計情報ごとに太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数に基づいて、シリーズ設計情報に関する前記配置枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する（ステップＳ５６）。
【００６３】
Ｓ５６において前記配置枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出した後に、変動費率算出部１６において、各シリーズ設計情報ごとにシリーズ２に関する変動費を発電能力で除算して、発電能力あたりのシリーズ２に関する変動費を算出する（ステップＳ５７）。
【００６４】
Ｓ５７において発電能力あたりのシリーズ２に関する変動費を算出した後に、表示部１７において、各シリーズ設計情報ごとに発電能力またはシリーズ２に関する変動費または発電能力あたりの変動費を表示する（ステップＳ５８）。そして、この太陽電池モジュール設計支援装置１の表示部１７から表示した太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの各レイアウトや各枚数などの情報をもとにして、設計担当者による太陽電池モジュールの設計が行なわれる。
【００６５】
次に、上記した太陽電池モジュール設計支援装置１による太陽電池モジュールの設計のステップＳ５１、Ｓ５２、Ｓ５４〜５８における具体例を以下に示す。
【００６６】
まず、Ｓ５１において作成するシリーズ設計プログラムは、図１に示す太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを対象とする。次に、矩形状からなる太陽電池モジュール２ａを例にして、矩形状からなる太陽電池モジュール２ａに関して、下記する数式１によりその横方向サイズａ及び縦方向サイズｂが算出される。
【００６７】
＜数式１＞
ａ＝Ｓｃ×Ｎｗ＋Ｇａｐ×（Ｎｗ＋１）＋Ｓｆ× 2・・・( １−１)
ｂ＝Ｓｃ×Ｎｈ＋Ｇａｐ×（Ｎｈ＋１）＋Ｓｆ× 2・・・( １−２)
( Ｎｗ：太陽電池セルの横方向枚数、Ｎｈ：太陽電池セルの縦方向枚数、Ｓｃ：太陽電池セルのサイズ、Ｇａｐ：太陽電池セル間の隙間、Ｓｆ：太陽電池セルのフレーム幅)
すなわち、この太陽電池モジュール２ａは、一辺の長さがＳｃである正方形の太陽電池セル（図示省略）が縦方向（図１に示すｂ方向）にＮｈ個、横方向（図１に示すａ方向）にＮｗ個並べて備えられ、これら太陽電池セルと太陽電池セルの間にすき間（Ｇａｐ）が形成され、並べた太陽電池セルの周囲に幅Ｓｆのフレームが備えられてなる。
【００６８】
また、この太陽電池モジュール２ａに備えられた太陽電池セルの枚数は、横方向の枚数Ｎｗ、縦方法の枚数Ｎｈより、Ｎｗ×Ｎｈ枚数となる。
【００６９】
また、太陽電池モジュール２ａの発電能力Ｐｍとは、１つの太陽電池モジュール２ａに備えられた全ての太陽電池セルの発電能力の合計発電能力のことをいう。そこで、太陽電池セル１枚の発電能力をＰｃとすると、太陽電池モジュール２ａの発電能力Ｐｍは、下記する数式２より算出される。なお、太陽電池セル１枚の発電能力Ｐｃは、太陽電池セルの一辺の長さＳｃと関連する値である。
【００７０】
＜数式２＞
Ｐｍ＝Ｎｗ×Ｎｈ×Ｐｃ・・・(2)
( Ｐｃ：セル１枚の発電電力)
また、太陽電池モジュール２ａの１枚あたりの変動費Ｃｍは、太陽電池セルの枚数（Ｎｗ×Ｎｈ）に比例する変動費と、太陽電池モジュール２ａのフレーム長Ｆｌに比例する変動費と、および太陽電池モジュール２ａの１枚あたり一定金額である変動費Ｃｏとの加算によって算出される（下記する数式３参照）。
【００７１】
＜数式３＞
Ｃｍ＝Ｃｃ×Ｎｗ×Ｎｈ＋Ｃｆ×Ｆｌ＋Ｃｏ・・・(3)
（Ｃｃ：太陽電池モジュール２ａの太陽電池セル枚数に比例する変動費の係数、Ｃｆ：太陽電池モジュール２ａのフレーム長Ｆｌに比例する変動費係数、Ｃｏ：太陽電池モジュール２ａの１枚あたり一定金額である変動費）
なお、太陽電池モジュール２ａの１枚あたり一定金額である変動費Ｃｏは、太陽電池モジュール２ａの１枚あたりの設置費用を含んでいても良い。
【００７２】
また、太陽電池モジュール２ａの太陽電池セルの枚数に比例する変動費の係数Ｃｃは、太陽電池セルのサイズＳｃおよびセル１枚の発電能力Ｐｃに関連する。
【００７３】
また、太陽電池モジュール２ａのフレーム長Ｆｌは、太陽電池モジュール２ａの横方向サイズａ及び縦方向サイズｂに関連する。太陽電池モジュール２ａのフレーム長Ｆｌに比例する変動費の係数Ｃｆは、フレーム幅Ｓｆに関連する。
【００７４】
このように、矩形状からなる太陽電池モジュール２ａの形状、発電能力Ｐｍ、モジュール１枚あたりの変動費Ｃｍは、セルの辺の長さＳｃ、横方向セル枚数Ｎｗ、縦方向セル枚数Ｎｈ、セル間隙間Ｇａｐ、フレーム幅Ｓｆ等の係数、定数に基づいて算出することができる。そのため、上記したような係数、定数等、設計的事項にあたる太陽電池モジュール２ａの設計に関するパラメータを入力とし、太陽電池モジュール２ａの形状と発電能力と変動費とを備える設計情報を出力するシリーズ設計プログラムが作成される。
【００７５】
この矩形状からなる太陽電池モジュール２ａと同様に、他の五角形状からなる太陽電池モジュール２ｂ、２ｃについてもシリーズ設計プログラムが設計され、設計的事項にあたるシリーズ設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを入力とし、シリーズ２を構成する３つの太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状と発電能力と変動費とを備えるシリーズ設計情報を出力するシリーズ設計プログラムが作成される。
【００７６】
次に、Ｓ５２において出力するシリーズ設計パラメータの出力方法には下記する種々の方法があり、これらの方法を用いて、パラメータ出力部１１１からプログラム実行部１１３にシリーズ設計パラメータが複数出力される。
【００７７】
たとえば、第１の方法として、各パラメータについて、下限値と上限値とステップ値を設定し、これら下限値から上限値までステップ値ずつ加算した値を算出して、パラメータの組合せを全て出力する方法がある。
【００７８】
この場合、下限値から上限値の間のパラメータについて、ステップ値の分解能とする網羅的なシリーズ設計パラメータを１つのパラメータにつき、３つの値を与えることによって算出することができる。
【００７９】
第２の方法として、シリーズ設計パラメータの組合せをリストとしてパラメータ出力部１１１に記録し、出力する方法がある。
【００８０】
この場合、より細かな指定ができるので、設計担当者の意図をシリーズ設計パラメータにより反映することができる。また、第１の方法による下限値と上限値とステップ値とからは表現できないシリーズ設計パラメータを指定することもできる。
【００８１】
第３の方法として、太陽電池モジュール設計上の制約に基づいて、シリーズ設計パラメータを算出し、出力する方法がある。
【００８２】
この場合、太陽電池モジュール設計上の制約を満たさないシリーズ設計パラメータを除外することができる。この方法を用いた時のパラメータ出力部１１１から出力するシリーズ設計パラメータの例を図６、表１に示す。
【００８３】
図６に示すシリーズ設計パラメータでは、太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗと縦方法枚数Ｎｈの組合せとして、横方向枚数Ｎｗの下限値を４、上限値を１０、ステップ値を１とし、縦方向枚数Ｎｈを、Ｎｗが偶数の場合はＮｗ−１、Ｎｗ＋１、Ｎｗ＋２とし、Ｎｗが奇数の場合はＮｗ−１、Ｎｗ＋１、Ｎｗ＋３としたもののである。この組み合わせは、図１に示す五角形状からなる太陽電池モジュール２ｂ、２ｃの傾斜辺２ｄ、２ｅの角度と太陽電池セルの設置上の制約から定められている。なお、上記した制限の具体的理由の説明は、本発明の本質的要素ではないので、ここではその説明を省く。
【００８４】
【表１】
この表１では、シリーズ設計パラメータである太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗと、縦方向枚数Ｎｈとの様々な組合せを入力として、シリーズ設計プログラムを実行して、矩形状からなる太陽電池モジュール２ａの１枚あたりの発電能力と変動費と、五角形状からなる太陽電池モジュール２ｂ、２ｃの１枚あたりの発電能力と変動費とを示す。
【００８５】
次に、Ｓ５４のレイアウト設計において、屋根情報記憶部１２に太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの設置可能な領域を表す屋根面情報が記憶されていない場合、屋根面Ｒの外形を表す屋根面情報と、予め定められたルールとに従って、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの設置可能な領域を表す情報を算出する。そこで、図４に示す太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの設置可能な領域を表す屋根面情報を算出する場合を以下に説明する。
【００８６】
まず、予め定められたルールを、図４に示すように、屋根面Ｒの外形を表す台形の下底、すなわち屋根の軒から４００ｍｍの範囲と、屋根面Ｒの外形を表す台形の上底、すなわち屋根の峰から３００ｍｍの範囲と、屋根面Ｒの外形を表す台形の左右の辺、すなわち屋根の隅から３００ｍｍ範囲とに、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを設置しないと定めたルールとした場合、これら屋根面Ｒの範囲を除いた屋根面Ｒの領域を太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの設置可能な領域として算出すればよい。そのため、図４に示す屋根面情報と異なる屋根面情報であってもルールを予め定めることで、他の形態の太陽電池モジュール設置の対応を可能とする。
【００８７】
そして、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの設置可能な領域を算出した後に、この領域に対して各シリーズ設計情報により太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを設置するレイアウト設計を行なう。すなわち、枚数算出部１３において、図４に示す屋根面Ｒの場合、図２に示すように、矩形状からなる太陽電池モジュール２ａを１２枚、右向き太陽電池モジュール２ｂを４枚、左向き太陽電池モジュール２ｃを４枚設置するようレイアウト設計される。そのため、このＳ５４により、上記したレイアウト設計以外の各シリーズ設計情報や複数の各屋根面に対応させた太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの枚数を各種類ごとに算出することができる（表２参照）。
【００８８】
【表２】
この表２では、シリーズ設計パラメータである太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗと縦方向枚数Ｎｈと、これら横方向枚数Ｎｗと縦方向枚数Ｎｈとに対応させた太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの各種類ごとの枚数を示す。
【００８９】
次に、Ｓ５５の発電能力の算出において、各太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの発電能力と、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数とを積算し、その算出した発電能力を合計して発電能力Ｐｓを算出する。たとえば、図１に示すシリーズ２を用いた場合、発電能力Ｐｓを下記する数式４により算出する。
【００９０】
＜数式＞
Ｐｓ＝Ｐｍ×Ｎｍ＋Ｐｒ×Ｎｒ＋Ｐｌ×Ｎｌ・・・（４）
（Ｐｍ：太陽電池モジュール２ａの発電能力、Ｐｒ：太陽電池モジュール２ｂの発電能力、Ｐｌ：太陽電池モジュール２ｃの発電能力、Ｎｍ：太陽電池モジュール２ａの枚数、Ｎｒ：太陽電池モジュール２ｂの枚数、Ｎｌ：太陽電池モジュール２ｃの枚数）
次に、Ｓ５６の変動費の算出において、各太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの一枚あたりの変動費と、屋根面における太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数と、を積算し、その算出した変動費の金額を合計してシリーズ設計情報に関する変動費Ｃｓを算出する。例えば、図１に示すシリーズ２を用いた場合、変動費Ｃｓを下記する数式５により算出する。
【００９１】
＜数式５＞
Ｃｓ＝Ｃｍ×Ｎｍ＋Ｃｒ×Ｎｒ＋Ｃｌ×Ｎｌ・・・（５）
（Ｃｍ：太陽電池モジュール２ａ一枚あたりの変動費、Ｃｒ：太陽電池モジュール２ｂ一枚あたりの変動費、Ｃｌ：太陽電池モジュール２ｃ一枚あたりの変動費、Ｎｍ：太陽電池モジュール２ａの枚数、Ｎｒ：太陽電池モジュール２ｂの枚数、Ｎｌ：太陽電池モジュール２ｃの枚数）
次に、Ｓ５７において、発電能力あたりのシリーズ２に関する変動費率Ｃｐを、下記する数式６により算出し、算出した結果を表３に示す。
【００９２】
＜数式６＞
Ｃｐ＝Ｃｓ／Ｐｓ・・・（６）
（Ｃｐ：発電能力あたりのシリーズ２に関する変動費（変動費率）、Ｃｓ：変動費、Ｐｓ：各太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗ、縦方向枚数Ｎｈとした場合の太陽光発電装置の発電能力）
【００９３】
【表３】
次に、Ｓ５８において表示部１７に表示する表示例を図７、図８に示す。
【００９４】
図７は、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗと、その縦方向枚数Ｎｈと、これら横方向枚数Ｎｗ、縦方向枚数Ｎｈに対する発電能力Ｐｓとの関係を表示したグラフである。
【００９５】
この表示部１７に表示された図７に示すグラフにより、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗ、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの太陽電池セルの縦方向枚数Ｎｈ、すなわちシリーズ設計パラメータに基づいた太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを屋根情報記憶部１２が記憶する屋根面情報による屋根面Ｒに設置した場合の、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃと発電能力Ｐｓとの関連性がわかる。
【００９６】
また、表示部１７に表示された図７に示すグラフにより、屋根面Ｒに対して出力を最大とするシリーズ設計パラメータがわかり、このシリーズ設計パラメータに基づいた太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを設計することが容易にできる。
【００９７】
また、図８は、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗ、その縦方向のセル枚数Ｎｈ、発電能力あたりのシリーズ２に関する変動費率Ｃｐ（Ｎｗ、Ｎｈ）との関係を表示したグラフである。
【００９８】
この表示部１７に表示された図８に示すグラフにより、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗ、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの太陽電池セルの縦方向枚数Ｎｈ、すなわちシリーズ設計パラメータに基づいた太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを屋根情報記憶部１２が記憶する屋根面情報による屋根面Ｒに設置した場合の、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃと、発電能力あたりのシリーズ２に関する変動費率Ｃｐとの関連性ができる。
【００９９】
また、表示部１７に表示された図８に示すグラフにより、屋根面Ｒに対して発電能力あたりの総変動費を最小とするシリーズ設計パラメータがわかり、このシリーズ設計パラメータに基づいた太陽電池モジュールを設計することが容易にできる。
【０１００】
なお、このＳ５８において、屋根情報記憶部１２が記憶する屋根面情報による屋根面Ｒに対する設置をシミュレーションしたが、このシミュレーションに限定されることはなく、屋根面は複数であってもよく、複数の屋根面について、合計の発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出して、表示部１７に表示してもよい。さらに、複数の屋根面についてそれぞれの発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出し、グラフ表示や、平均、標準偏差、中央値等の統計数値を算出し、表示部１７に表示しても良い。
【０１０１】
また、複数の屋根面を備える住宅について、発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出してもよい。さらに、複数の屋根面を備える住宅についてそれぞれの発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出し、グラフ表示や、平均、標準偏差、中央値等の統計数値を算出し、表示部１７に表示しても良い。
【０１０２】
また、複数の住宅について、合計の発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出し、表示してもよい。さらに、複数の住宅についてそれぞれの発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出し、グラフ表示や、平均、標準偏差、中央値等の統計数値を算出し、表示部１７に表示してもよい。
【０１０３】
このように、複数の屋根面、複数の屋根面を備える住宅、複数の住宅について、発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出し、表示部１７に表示することによって、複数の屋根面、複数の屋根面を備える住宅、複数の住宅に関して、発電能力を最大とするまたは、発電能力あたりの変動費を最小とするシリーズ設計パラメータを知ることが容易にできる。
【０１０４】
上記したように、この太陽電池モジュール設計支援装置１によれば、情報出力部１１と枚数算出部１３と発電能力算出部１４とが備えられているので、様々な形状の屋根面、例えば、図４に示す屋根面Ｒに対応させて統計的に最適となるサイズを決定し、屋根面Ｒにおいて発電能力を最大限に生かす太陽電池モジュールを設計することができる。
【０１０５】
また、情報出力部１１はパラメータ出力部１１１とプログラム作成部１１２とプログラム実行部１１３が備えられてなるので、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状、発電能力、太陽電池セルなどの係数、定数などからなる設計的事項にあたる太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの設計に関するパラメータに基づく複数のシリーズ２の情報を容易に得ることができる。
【０１０６】
また、３種類の太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃが組み合わされてシリーズ２が構成され、枚数算出部１３により、シリーズ２を構成する太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの枚数が各種類ごとに算出されるので、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの組合わせを選択するのに時間を要することなく、適切な太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの組み合わせを短時間に容易に選択することができる。
【０１０７】
また、屋根情報記憶部１２が備えられているので、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃから屋根面Ｒの形状に合わせた太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを容易に選択することができる。
【０１０８】
また、枚数算出部１３により、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの枚数が算出されるとともに、屋根面Ｒにおける太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃのレイアウトが算出されるので、前記レイアウトに基づき発電能力または変動費を正確に求めることができる。
【０１０９】
また、情報出力部１１により、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃごとの変動費情報が出力され、情報出力部１１により出力した変動費情報と、枚数算出部１３により算出した太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの枚数とに基づいて、前記枚数の太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部１５が備えられているので、太陽電池モジュール２を屋根面Ｒに設置した場合の変動費を算出することができ、屋根面Ｒに設置した場合に低コストの太陽電池モジュールを設計することができる。
【０１１０】
また、変動費に基づいて、該太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費を算出する変動費率算出部１６が備えられているので、発電能力あたりの変動費を最小とする太陽電池シリーズを容易に設計できる。また、複数の屋根面、複数の屋根面を備える住宅、複数の住宅について発電能力および変動費を集計し、統計的に分析することによって、多くの屋根面または住宅において発電能力が高い、またはコストが少なくなる太陽電池モジュールを設計することができる。
【０１１１】
また、表示部１７が備えられているので、表示部１７に表示された各種情報により設計担当者が視覚的に太陽電池モジュールの設計を把握することができ、さらに、各種情報により様々な角度から太陽電池モジュールの設計を把握することができる。
【０１１２】
なお、本実施の形態では、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの各種情報を、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状に関する形状情報と、その発電能力に関する発電情報と、変動費情報としているが、これに限定されることではなく、太陽電池モジュールに関する情報であれば、他の情報でもよく、また、この他の情報と形状情報と発電情報とからなってもよい。
【０１１３】
また、本実施の形態では、１つの屋根面Ｒに設置される太陽電池モジュールの設計を行なっているが、これに限定されるものではなく、複数の屋根面にまたがって設置される太陽電池モジュールの設計を行なってもよい。
【０１１４】
また、本実施の形態では、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを組み合わせることによりシリーズ２が構成されているが、これに限定されるものではなく、太陽電池モジュール単体によって、もしくはこれら太陽電池モジュールを組み合わせることによってシリーズ２が構成されていればよく、例えば、太陽電池モジュール２ａ、２ｂの組合わせや太陽電池モジュール２ｃ単体によって構成されてもよい。
【０１１５】
また、太陽電池モジュールの形状は、図１に示す太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状に限定されるものではなく、他の形状であってもよい。
【０１１６】
また、本実施の形態にかかる太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの変動費の算出方法は、上記した方法に限定されるものではない。例えば、太陽電池モジュールの設計をより詳細に行ないモジュール設計情報とし、このモジュール設計情報が有する種々の設計的事項に基づき、より詳細に変動費の算出を行なってもよく、この場合、より正確な変動費を算出することができる。
【０１１７】
また、本実施の形態では、太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗと縦方向セル枚数Ｎｈとをシリーズ設計パラメータとしたが、これに限定されるものではなく。太陽電池モジュールに関する他の諸元をシリーズ設計パラメータとして用いてもよい。
【０１１８】
また、本実施の形態にかかる太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状、各係数、定数の関係式は、これに限定されるものではなく、任意の形状からなる太陽電池モジュールを用いてもよい。
【０１１９】
また、本実施の形態では、プログラム作成部１１２がＣＡＤ装置とプログラム作成手段とから構成されているが、これに限定されるものではなく、専用のプログラムや電子回路、またはそれらを組合せて構成されてもよい。
【０１２０】
また、本実施の形態にかかるシリーズ設計情報に関する変動費Ｃｓの算出方法は、上記した方法に限定されるものではない。他の方法として、例えば、太陽光発電装置の設計をより詳細に行ない太陽光発電装置設計情報とし、太陽光発電装置設計情報による種々の設計的事項に基づき、より詳細に変動費Ｃｓの算出を行なえば、より正確な変動費Ｃｓとなるのでより好ましい。
【０１２１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置によれば、様々な形状の屋根面に対応させて統計的に最適となるサイズを決定し、発電能力を最大限に生かす太陽電池モジュールを設計することができる。また、太陽電池モジュールの形状、発電能力、太陽電池セルなどの係数、定数などからなる設計的事項にあたる太陽電池モジュール設計に関するパラメータに基づく複数の太陽電池モジュールシリーズの情報を容易に得ることができる。また、複数の多種類からなる太陽電池モジュールから設置面の形状に合わせた太陽電池モジュールを容易に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置によって設計する太陽電池モジュールシリーズの概略平面図である。
【図２】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置を用いて太陽電池モジュールを設置した屋根面の概略平面図である。
【図３】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置の構成を示したブロック図である。
【図４】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置によって設計する太陽電池モジュールを設置する屋根面の概略平面図である。
【図５】本発明の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置による太陽電池モジュールの設計工程のフローチャートを示した図である。
【図６】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置に備えられたパラメータ出力部から出力するシリーズ設計パラメータである太陽電池セルの横方向枚数とその縦方向枚数との組合せを示すグラフである。
【図７】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置によって設計する太陽電池モジュール１枚あたりの太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗと、その縦方向枚数Ｎｈと、これら横方向枚数Ｎｗ、縦方向枚数Ｎｈに対する発電能力Ｐｓとの関係を表示したグラフである。
【図８】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置によって設計する太陽電池モジュール１枚あたりの太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗと、その縦方向枚数Ｎｈと、これら横方向枚数Ｎｗ、縦方向枚数Ｎｈに対する発電能力あたりの変動費（変動費率）Ｃｐとの関係を表示したグラフである。
【符号の説明】
１ 太陽電池モジュール設計支援装置
１１ 情報出力部
１１１ パラメータ出力部
１１２ プログラム作成部
１１３ プログラム実行部
１２ 設置情報記憶部（屋根情報記憶部）
１３ 枚数算出部
１４ 発電能力算出部
１５ 変動費算出部
１６ 変動費率算出部
１７ 表示部
２ 太陽電池モジュールシリーズ
２ａ、２ｂ、２ｃ 太陽電池モジュール
Ｒ 設置面（屋根面）
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の屋根などの設置面の形状に対応させた太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光の利用方法の１つとして、発電能力を有する太陽電池モジュールが設けられてなる太陽電池パネルを建築物の屋根に設置し、電力を得る方法がある。
【０００３】
この太陽電池パネルに、太陽電池からの出力（直流）を交流に変換するパワーコンディショナを接続し、太陽光発電装置とする。このパワーコンディショナには、通常、３〜５つの入力回路が設けられている。これら入力回路に、複数枚の太陽電池モジュールが直列に電気的に接続されている。
【０００４】
従来、太陽電池モジュール単体において発電する電圧の値は、その種類によってほぼ一定である。また、パワーコンディショナの入力回路に入力する電圧の値もほぼ一定である。そのため、パワーコンディショナの入力回路１つに直列に接続可能な太陽電池モジュールの枚数も一定となり、１つの屋根に設置可能な太陽電池モジュールの枚数は、パワーコンディショナの入力回路１つに直列に接続可能な太陽電池モジュールの枚数の整数倍に限定しなければならない。
【０００５】
しかし、近年、パワーコンディショナの入力回路１つに直列に接続する太陽電池モジュールの枚数は、一定の枚数を満たない場合があり、この場合、電気的に直列に接続された複数枚の太陽電池モジュールから発電する電圧の値が、入力回路に入力可能な電圧の値より低い。そのため、電気的に直列に接続された複数枚の太陽電池モジュールから十分な電圧値を得ることができない。
【０００６】
そこで、従来のパワーコンディショナの入力回路に昇圧回路が組み合わされたパワーコンディショナが開発され、このパワーコンディショナの入力回路に組み合わされた昇圧回路を用いることにより、電気的に直列に接続された複数枚の太陽電池モジュールから発電する電圧の値を入力回路に入力可能な電圧の値まで上昇させて、パワーコンディショナの入力回路に入力する。そのため、パワーコンディショナの入力回路１つに接続可能な太陽電池モジュールの枚数が一定の枚数を満たない場合であっても、電気的に直列に接続された複数枚の太陽電池モジュールから十分な電圧値を得ることができる。
【０００７】
ところで、現在、太陽電池モジュールには、従来のようにサイズが同一である１種類の矩形状に形成されたものだけでなく、各々サイズが異なる多種類の形状に形成されたものが用いられている。そして、これら異なる多種類の太陽電池モジュール単体によって、もしくはこれら太陽電池モジュールを組み合わせることによって太陽電池モジュールシリーズが構成され、この太陽電池モジュールシリーズが屋根面に設置される。
【０００８】
このように構成された太陽電池モジュールシリーズによれば、切妻屋根面だけでなく寄棟、入母屋等複雑な屋根面であっても、その屋根面の形状に合わせることができ、屋根面全面に太陽電池モジュールを設置することができる。そのため、複雑な形状の屋根面を有する屋根においても、太陽電池モジュールシリーズからより多くの発電能力を得ることができる。
【０００９】
また、従来の方法に、切妻屋根面だけでなく寄棟、入母屋等複雑な屋根面に対して太陽電池モジュールを設置する位置を決定する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
この下記する特許文献１に記載の方法は、少なくとも太陽電池モジュールを太陽電池モジュール群に分類し、太陽電池モジュール群ごとに定められた規則に従い、該太陽電池モジュールの設置位置を算出し、太陽電池モジュールごとに該太陽電池モジュール群を設置する位置を算出する方法である。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−２９９２６号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した太陽電池モジュールを製造する際には、下記するような問題が生じる。
【００１３】
第１に、太陽電池モジュールのサイズを大きくすれば、太陽電池モジュールの面積当たりのコストは下がる。しかし、搬送・施工者から見て太陽電池モジュールのサイズが大きすぎると、搬送・施工者が太陽電池モジュールを搬送、屋根に設置する際の作業を容易に行なうことができない。
【００１４】
また、太陽電池モジュールは、そのサイズの大きさよりも小さな施設面への設置ができない。そのため、太陽電池モジュールのサイズを大きくすれば、一般的に施設面、例えば屋根面全面に太陽電池モジュールを設置することは難しく、屋根面の面積に対する設置可能な太陽電池モジュールの面積の割合( 設置効率) は小さくなる。
【００１５】
第２に、太陽電池モジュールのサイズを小さくすれば、太陽電池モジュールの設置効率は大きくなる。しかし、太陽電池モジュールのサイズが小さいため、太陽電池モジュールの面積当たりのコストは大きくなる。
【００１６】
また、太陽電池モジュールのサイズを小さくすれば、広い施設面、例えば屋根面全面に太陽電池モジュールを設置する場合、多くの太陽電池モジュールを用いる必要があり、施工の手間が増える。
【００１７】
さらに、太陽電池モジュールのサイズを小さくすれば、その太陽電池モジュールの構成部材の１つである太陽光を受光する太陽電池セルの受光面が小さくなる。すなわち、太陽電池モジュールのサイズを小さくすれば、他の構成部材である太陽電池モジュールの枠体（フレーム）等の太陽電池セル以外の構成部分の面積の相対的な割合が大きくなる。そのため、太陽電池モジュールの面積当たりの発電能力が小さくなり、発電能力の低下の原因となる。
【００１８】
このように、上記した２つの問題点に挙げた太陽電池モジュールの大きさは、設置効率、発電能力、施工性、コスト等に関る重要なパラメータである。そのため、太陽電池モジュールを設計する場合、設置効率、発電能力、施工性、コストが事業的に最適となるような太陽電池モジュールのサイズを決定する必要がある。
【００１９】
しかし、従来の太陽電池モジュールの製造においては、太陽電池モジュールの設置効率、発電能力、施工性、コストが事業的に最適となるような太陽電池モジュールのサイズを決定する論理的、科学的手法がなく、太陽電池モジュールの設計担当者が論理的根拠のない方法によって決定していた。
【００２０】
そのため、例えば、従来の太陽電池モジュールのサイズは、住宅の屋根にとって最も適したサイズであるという保証はない。そのため、太陽電池モジュールの設計担当者により決定した太陽電池モジュールのサイズにしたがって太陽電池モジュールが製造される。この製造では論理的根拠のない方法を用いているため、実際には設置効率が悪く、充分な発電電力が得られない太陽電池モジュールを設置した屋根が多数存在するといった現象が起こる。その結果、ユーザーの不満や、販売機会の逸失といった業者にとって悪影響が考えられる。
【００２１】
例えば、上記した特許文献１に記載の方法では、あらかじめ定められた形状の太陽電池モジュールを屋根面に設置するための方法であるため、屋根面の形状は考慮されず、屋根面の形状にあった適切な太陽電池モジュールのサイズを採用することができない。
【００２２】
そのため、この特許文献１に記載の方法では、様々な形状の屋根面に対応させて、それぞれの屋根面において太陽電池モジュールの発電能力を最大限に生かすことができない。
【００２３】
そこで、上記課題を解決するために、本発明の目的は、様々な形状の設置面に対応させて統計的に最適となるサイズを決定し、発電能力を最大限に生かす太陽電池モジュールの設計を行なう太陽電池モジュール設計支援装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置は、太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報とその発電能力に関する発電情報とを出力する情報出力部と、複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記太陽電池モジュールの発電能力に関する発電情報に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力に関する発電情報を算出する発電能力算出部とが備えられ、前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報と前記発電情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部とが備えられてなり、複数の住宅について合計の発電能力を算出することを特徴とする。
【００２５】
また、上記目的を達成するため本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置は、太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報とその発電能力に関する発電情報とを出力する情報出力部と、複数の屋根面または複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記太陽電池モジュールの発電能力に関する発電情報に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力に関する発電情報を算出する発電能力算出部とが備えられ、前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報と前記発電情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部とが備えられてなり、複数の屋根面または複数の住宅についそれぞれの発電能力を算出し、算出した発電能力をグラフ表示または算出した発電能力の統計数値を算出することを特徴とする。
【００２６】
また、上記目的を達成するため本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置は、太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報と太陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報とを出力する情報出力部と、複数の屋根面または複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記情報出力部により出力した変動費情報と、前記枚数算出部により算出した前記太陽電池モジュールの枚数とに基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部とが備えられ、前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部が備えられてなり、複数の住宅について合計の変動費を算出することを特徴とする。
【００２７】
また、上記目的を達成するため本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置は、太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報と太陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報とを出力する情報出力部と、複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記情報出力部により出力した変動費情報と、前記枚数算出部により算出した前記太陽電池モジュールの枚数とに基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部とが備えられ、前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報を出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部が備えられてなり、複数の屋根面または複数の住宅についそれぞれの変動費を算出し、算出した変動費をグラフ表示または算出した発電能力の統計数値を算出することを特徴とする。
【００２８】
また、上記目的を達成するため本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置は、太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報とその発電能力に関する発電情報と太陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報とを出力する情報出力部と、複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記太陽電池モジュールの発電能力に関する発電情報に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力に関する発電情報を算出する発電能力算出部と、前記情報出力部により出力した変動費情報と、前記枚数算出部により算出した前記太陽電池モジュールの枚数とに基づいて前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部と、前記各変動費に基づいて、太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費を算出する変動費率算出部とを備え、前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報と前記発電情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部とが備えられてなり、複数の住宅について発電能力あたりの変動費を算出することを特徴とする。
【００２９】
また、上記目的を達成するため本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置は、太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報とその発電能力に関する発電情報と太陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報とを出力する情報出力部と、複数の屋根面または複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記太陽電池モジュールの発電能力に関する発電情報に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力に関する発電情報を算出する発電能力算出部と、前記情報出力部により出力した変動費情報と、前記枚数算出部により算出した前記太陽電池モジュールの枚数とに基づいて前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部と、前記各変動費に基づいて、太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費を算出する変動費率算出部とが備えられ、前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報と前記発電情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部とが備えられてなり、複数の屋根面または複数の住宅についそれぞれ発電能力あたりの変動費を算出し、算出した発電能力あたりの変動費をグラフ表示または算出した発電能力の統計数値を算出すること特徴とする。
【００３０】
上記した本発明によれば、様々な形状の設置面に対応させて統計的に最適となるサイズを決定し、発電能力を最大限に生かす太陽電池モジュールを設計することが可能となる。また、太陽電池モジュールの形状、発電能力、太陽電池セルなどの係数、定数などからなる設計的事項にあたる太陽電池モジュール設計に関するパラメータに基づく複数の太陽電池モジュールシリーズの情報を容易に得ることが可能となる。また、複数の多種類からなる太陽電池モジュールから設置面の形状に合わせた太陽電池モジュールを容易に選択することが可能となる。
【００３１】
また、上記した本発明によれば、複数の屋根面、複数の屋根面を備える住宅、複数の住宅について発電能力および変動費を集計し、統計的に分析することによって、例えば、多くの屋根面または住宅などの設置面において発電能力が高いまたは費用が少なくなる太陽電池モジュールを設計することが可能となる。
【００３２】
また、情報出力部により太陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報を出力し、情報出力部により出力した変動費情報と、枚数算出部により算出した太陽電池モジュールの枚数とに基づいて、上記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部を備えることで、太陽電池モジュールを設置面に設置した場合の変動費を算出することが可能となり、設置面に設置した場合に低コストの太陽電池モジュールを設計することが可能となる。
【００３３】
また、少なくとも１種類以上の太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズを構成し、変動費に基づいて太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費を算出する変動費率算出部を備えることで、発電能力あたりの変動費を最小とする太陽電池シリーズを容易に設計することが可能となる。
【００３４】
また、複数の屋根面、複数の屋根面を備える住宅、複数の住宅について発電能力および変動費を集計し、統計的に分析することによって、例えば、多くの屋根面または住宅などの設置面において発電能力が高いまたは費用が少なくなる太陽電池モジュールを設計することが可能となる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態では、設置面として屋根面に本発明を適用した場合を示す。しかし、設置面は、屋根面に限定されるものではなく、太陽電池モジュールを設置することができればその形態は問わない。
【００４２】
また、本実施の形態で用いる太陽電池モジュールには、図１に示すように、矩形状からなる太陽電池モジュール２ａと、２種類の３つの直角を有する五角形状からなる太陽電池モジュール２ｂ、２ｃとがある。２種類の五角形状からなる太陽電池モジュールのうち太陽電池モジュール２ｃは、太陽電池モジュール２ｂを９０度回転させた状態で配される。また、図１に示すように、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃにより太陽電池モジュールシリーズ２（以下、シリーズという）が構成されている。なお、本実施の形態では、太陽電池モジュール２ｂ、２ｃを区別する時には、太陽電池モジュール２ｂを、右向き太陽電池モジュールと称し、太陽電池モジュール２ｃを左向き太陽電池モジュールと称する（図１参照）。
【００４３】
本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置１は、少なくとも１種類以上の太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃからなるシリーズ２を設計する際に用いるものである。
【００４４】
この太陽電池モジュール設計支援装置１には、図３に示すように、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの各種情報を出力する情報出力部１１と、屋根面Ｒ（図４参照）の形状に関する屋根面情報を記憶する屋根情報記憶部１２と、屋根面Ｒに設置可能な太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの枚数を算出する枚数算出部１３とが備えられている。
【００４５】
情報出力部１１における太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの各種情報には、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状に関する形状情報、その発電能力に関する発電情報、種類の異なる太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃごとの変動費情報が含まれている。
【００４６】
情報出力部１１は、図３に示すように、シリーズ２の設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部１１１と、シリーズ設計パラメータに基づいて形状情報と発電情報と変動費情報とを出力するためのシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部１１２と、シリーズ設計プログラム作成部１１２により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部１１３と、が備えられてなる。
【００４７】
プログラム作成部１１２では、設計的事項にあたるシリーズ設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを入力とし、シリーズ２を構成する太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状情報、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの発電情報、および太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの変動費情報からなるシリーズ設計情報を出力するシリーズ設計プログラムが作成される。このプログラム作成部１１２は、具体的に、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃのサイズ寸法指定によりパラメトリック変形が可能な設計データを作成するＣＡＤ装置と、前記ＣＡＤ装置によって作成した設計データと連携して実行可能なプログラムを作成するプログラム作成手段とから構成されている。この構成により容易にシリーズ設計プログラムを作成することができる。
【００４８】
プログラム実行部１１３では、複数のシリーズ設計パラメータを入力としてシリーズ設計プログラムが実行され、シリーズ設計プログラムの出力であるシリーズ設計情報が複数出力される。
【００４９】
屋根情報記憶部１２では、図４に示すような、屋根面Ｒの形状に関する情報と、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを設置する領域を示す情報との少なくとも一方からなる屋根面情報が記憶される。なお、この図４では、外側の台形を屋根面Ｒの外形として表し、内側の台形を太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃが設置可能な領域として表している。
【００５０】
枚数算出部１３では、情報出力部１１が出力したシリーズ設計情報毎に、各シリーズ設計情報が表す太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状に関する形状情報に基づいて屋根面Ｒに設置可能な太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数（配置枚数）が算出される。さらに、屋根面Ｒにおける太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃのレイアウト（設置位置）を算出してもよい。
【００５１】
また、この太陽電池モジュール設計支援装置１には、図３に示すように、前記配置枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電情報に関する発電能力を算出する発電能力算出部１４と、前記配置枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部１５と、前記太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費を算出する変動費率算出部１６と、少なくとも１つ以上の上記した各部により算出または出力される各種情報を表示する表示部１７が備えられている。
【００５２】
発電能力算出部１４では、枚数算出部１３により算出した設置可能な太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数と、それぞれの発電情報とに基づいて、該太陽光発電装置の発電能力が算出される。その際、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃのレイアウト（設置位置）に基づき、設置する屋根面Ｒにおける太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの発電能力を算出し、前記発電能力に基づき該太陽光発電装置の発電能力を求めてもよい。
【００５３】
変動費算出部１５では、情報出力部１１により出力した変動費と、枚数算出部１３により算出した設置可能な太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数とに基づいて、太陽光発電装置の変動費が算出される。
【００５４】
変動費率算出部１６では、発電能力算出部１４と変動費算出部１５とにおいて算出した発電能力と変動費とに基づいて、該太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費が算出される。
【００５５】
表示部１７において表示する各種情報とは、各シリーズ２ごとの発電能力または、変動費または発電能力あたりの変動費に関する情報である。
【００５６】
次に、この太陽電池モジュール設計支援装置１による太陽電池モジュールの設計を、図５を用いて以下に示す。
【００５７】
まず、プログラム作成部１１２によりシリーズ設計プログラムを作成する（ステップＳ５１）。
【００５８】
Ｓ５１においてシリーズ設計プログラムを作成した後に、パラメータ出力部１１１からプログラム実行部１１３にシリーズ設計パラメータを複数出力し、プログラム実行部１１３において、シリーズ設計パラメータを入力としてシリーズ設計プログラムを実行してシリーズ設計情報を枚数算出部１３に出力する（ステップＳ５２）。
【００５９】
ステップＳ５２においてシリーズ設計情報を枚数算出部１３に出力した後に、屋根情報記憶部１２が記憶している少なくとも１つ以上屋根面情報を枚数算出部１３に出力する（ステップＳ５３）。
【００６０】
Ｓ５３において枚数算出部１３に屋根面情報を出力した後に、枚数算出部１３では、シリーズ設計情報ごとに全ての屋根面情報が表す屋根面について、太陽電池モジュールのレイアウト設計を行ない、シリーズ設計情報ごとの設置する太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数を算出する（ステップＳ５４）。ここでいうレイアウト設計とは、屋根面のどの位置にどの太陽電池モジュールを設置するか決定する設計工程のことをいう。
【００６１】
Ｓ５４において太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数を算出した後に、発電能力算出部１４において、シリーズ設計情報ごとに太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力を算出する（ステップＳ５５）。
【００６２】
Ｓ５５の後に、変動費算出部１５において、シリーズ設計情報ごとに太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数に基づいて、シリーズ設計情報に関する前記配置枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する（ステップＳ５６）。
【００６３】
Ｓ５６において前記配置枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出した後に、変動費率算出部１６において、各シリーズ設計情報ごとにシリーズ２に関する変動費を発電能力で除算して、発電能力あたりのシリーズ２に関する変動費を算出する（ステップＳ５７）。
【００６４】
Ｓ５７において発電能力あたりのシリーズ２に関する変動費を算出した後に、表示部１７において、各シリーズ設計情報ごとに発電能力またはシリーズ２に関する変動費または発電能力あたりの変動費を表示する（ステップＳ５８）。そして、この太陽電池モジュール設計支援装置１の表示部１７から表示した太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの各レイアウトや各枚数などの情報をもとにして、設計担当者による太陽電池モジュールの設計が行なわれる。
【００６５】
次に、上記した太陽電池モジュール設計支援装置１による太陽電池モジュールの設計のステップＳ５１、Ｓ５２、Ｓ５４〜５８における具体例を以下に示す。
【００６６】
まず、Ｓ５１において作成するシリーズ設計プログラムは、図１に示す太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを対象とする。次に、矩形状からなる太陽電池モジュール２ａを例にして、矩形状からなる太陽電池モジュール２ａに関して、下記する数式１によりその横方向サイズａ及び縦方向サイズｂが算出される。
【００６７】
＜数式１＞
ａ＝Ｓｃ×Ｎｗ＋Ｇａｐ×（Ｎｗ＋１）＋Ｓｆ× 2・・・( １−１)
ｂ＝Ｓｃ×Ｎｈ＋Ｇａｐ×（Ｎｈ＋１）＋Ｓｆ× 2・・・( １−２)
( Ｎｗ：太陽電池セルの横方向枚数、Ｎｈ：太陽電池セルの縦方向枚数、Ｓｃ：太陽電池セルのサイズ、Ｇａｐ：太陽電池セル間の隙間、Ｓｆ：太陽電池セルのフレーム幅)
すなわち、この太陽電池モジュール２ａは、一辺の長さがＳｃである正方形の太陽電池セル（図示省略）が縦方向（図１に示すｂ方向）にＮｈ個、横方向（図１に示すａ方向）にＮｗ個並べて備えられ、これら太陽電池セルと太陽電池セルの間にすき間（Ｇａｐ）が形成され、並べた太陽電池セルの周囲に幅Ｓｆのフレームが備えられてなる。
【００６８】
また、この太陽電池モジュール２ａに備えられた太陽電池セルの枚数は、横方向の枚数Ｎｗ、縦方法の枚数Ｎｈより、Ｎｗ×Ｎｈ枚数となる。
【００６９】
また、太陽電池モジュール２ａの発電能力Ｐｍとは、１つの太陽電池モジュール２ａに備えられた全ての太陽電池セルの発電能力の合計発電能力のことをいう。そこで、太陽電池セル１枚の発電能力をＰｃとすると、太陽電池モジュール２ａの発電能力Ｐｍは、下記する数式２より算出される。なお、太陽電池セル１枚の発電能力Ｐｃは、太陽電池セルの一辺の長さＳｃと関連する値である。
【００７０】
＜数式２＞
Ｐｍ＝Ｎｗ×Ｎｈ×Ｐｃ・・・(2)
( Ｐｃ：セル１枚の発電電力)
また、太陽電池モジュール２ａの１枚あたりの変動費Ｃｍは、太陽電池セルの枚数（Ｎｗ×Ｎｈ）に比例する変動費と、太陽電池モジュール２ａのフレーム長Ｆｌに比例する変動費と、および太陽電池モジュール２ａの１枚あたり一定金額である変動費Ｃｏとの加算によって算出される（下記する数式３参照）。
【００７１】
＜数式３＞
Ｃｍ＝Ｃｃ×Ｎｗ×Ｎｈ＋Ｃｆ×Ｆｌ＋Ｃｏ・・・(3)
（Ｃｃ：太陽電池モジュール２ａの太陽電池セル枚数に比例する変動費の係数、Ｃｆ：太陽電池モジュール２ａのフレーム長Ｆｌに比例する変動費係数、Ｃｏ：太陽電池モジュール２ａの１枚あたり一定金額である変動費）
なお、太陽電池モジュール２ａの１枚あたり一定金額である変動費Ｃｏは、太陽電池モジュール２ａの１枚あたりの設置費用を含んでいても良い。
【００７２】
また、太陽電池モジュール２ａの太陽電池セルの枚数に比例する変動費の係数Ｃｃは、太陽電池セルのサイズＳｃおよびセル１枚の発電能力Ｐｃに関連する。
【００７３】
また、太陽電池モジュール２ａのフレーム長Ｆｌは、太陽電池モジュール２ａの横方向サイズａ及び縦方向サイズｂに関連する。太陽電池モジュール２ａのフレーム長Ｆｌに比例する変動費の係数Ｃｆは、フレーム幅Ｓｆに関連する。
【００７４】
このように、矩形状からなる太陽電池モジュール２ａの形状、発電能力Ｐｍ、モジュール１枚あたりの変動費Ｃｍは、セルの辺の長さＳｃ、横方向セル枚数Ｎｗ、縦方向セル枚数Ｎｈ、セル間隙間Ｇａｐ、フレーム幅Ｓｆ等の係数、定数に基づいて算出することができる。そのため、上記したような係数、定数等、設計的事項にあたる太陽電池モジュール２ａの設計に関するパラメータを入力とし、太陽電池モジュール２ａの形状と発電能力と変動費とを備える設計情報を出力するシリーズ設計プログラムが作成される。
【００７５】
この矩形状からなる太陽電池モジュール２ａと同様に、他の五角形状からなる太陽電池モジュール２ｂ、２ｃについてもシリーズ設計プログラムが設計され、設計的事項にあたるシリーズ設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを入力とし、シリーズ２を構成する３つの太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状と発電能力と変動費とを備えるシリーズ設計情報を出力するシリーズ設計プログラムが作成される。
【００７６】
次に、Ｓ５２において出力するシリーズ設計パラメータの出力方法には下記する種々の方法があり、これらの方法を用いて、パラメータ出力部１１１からプログラム実行部１１３にシリーズ設計パラメータが複数出力される。
【００７７】
たとえば、第１の方法として、各パラメータについて、下限値と上限値とステップ値を設定し、これら下限値から上限値までステップ値ずつ加算した値を算出して、パラメータの組合せを全て出力する方法がある。
【００７８】
この場合、下限値から上限値の間のパラメータについて、ステップ値の分解能とする網羅的なシリーズ設計パラメータを１つのパラメータにつき、３つの値を与えることによって算出することができる。
【００７９】
第２の方法として、シリーズ設計パラメータの組合せをリストとしてパラメータ出力部１１１に記録し、出力する方法がある。
【００８０】
この場合、より細かな指定ができるので、設計担当者の意図をシリーズ設計パラメータにより反映することができる。また、第１の方法による下限値と上限値とステップ値とからは表現できないシリーズ設計パラメータを指定することもできる。
【００８１】
第３の方法として、太陽電池モジュール設計上の制約に基づいて、シリーズ設計パラメータを算出し、出力する方法がある。
【００８２】
この場合、太陽電池モジュール設計上の制約を満たさないシリーズ設計パラメータを除外することができる。この方法を用いた時のパラメータ出力部１１１から出力するシリーズ設計パラメータの例を図６、表１に示す。
【００８３】
図６に示すシリーズ設計パラメータでは、太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗと縦方法枚数Ｎｈの組合せとして、横方向枚数Ｎｗの下限値を４、上限値を１０、ステップ値を１とし、縦方向枚数Ｎｈを、Ｎｗが偶数の場合はＮｗ−１、Ｎｗ＋１、Ｎｗ＋２とし、Ｎｗが奇数の場合はＮｗ−１、Ｎｗ＋１、Ｎｗ＋３としたもののである。この組み合わせは、図１に示す五角形状からなる太陽電池モジュール２ｂ、２ｃの傾斜辺２ｄ、２ｅの角度と太陽電池セルの設置上の制約から定められている。なお、上記した制限の具体的理由の説明は、本発明の本質的要素ではないので、ここではその説明を省く。
【００８４】
【表１】
【００８５】
次に、Ｓ５４のレイアウト設計において、屋根情報記憶部１２に太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの設置可能な領域を表す屋根面情報が記憶されていない場合、屋根面Ｒの外形を表す屋根面情報と、予め定められたルールとに従って、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの設置可能な領域を表す情報を算出する。そこで、図４に示す太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの設置可能な領域を表す屋根面情報を算出する場合を以下に説明する。
【００８６】
まず、予め定められたルールを、図４に示すように、屋根面Ｒの外形を表す台形の下底、すなわち屋根の軒から４００ｍｍの範囲と、屋根面Ｒの外形を表す台形の上底、すなわち屋根の峰から３００ｍｍの範囲と、屋根面Ｒの外形を表す台形の左右の辺、すなわち屋根の隅から３００ｍｍ範囲とに、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを設置しないと定めたルールとした場合、これら屋根面Ｒの範囲を除いた屋根面Ｒの領域を太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの設置可能な領域として算出すればよい。そのため、図４に示す屋根面情報と異なる屋根面情報であってもルールを予め定めることで、他の形態の太陽電池モジュール設置の対応を可能とする。
【００８７】
そして、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの設置可能な領域を算出した後に、この領域に対して各シリーズ設計情報により太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを設置するレイアウト設計を行なう。すなわち、枚数算出部１３において、図４に示す屋根面Ｒの場合、図２に示すように、矩形状からなる太陽電池モジュール２ａを１２枚、右向き太陽電池モジュール２ｂを４枚、左向き太陽電池モジュール２ｃを４枚設置するようレイアウト設計される。そのため、このＳ５４により、上記したレイアウト設計以外の各シリーズ設計情報や複数の各屋根面に対応させた太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの枚数を各種類ごとに算出することができる（表２参照）。
【００８８】
【表２】
【００８９】
次に、Ｓ５５の発電能力の算出において、各太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの発電能力と、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数とを積算し、その算出した発電能力を合計して発電能力Ｐｓを算出する。たとえば、図１に示すシリーズ２を用いた場合、発電能力Ｐｓを下記する数式４により算出する。
【００９０】
＜数式＞
Ｐｓ＝Ｐｍ×Ｎｍ＋Ｐｒ×Ｎｒ＋Ｐｌ×Ｎｌ・・・（４）
（Ｐｍ：太陽電池モジュール２ａの発電能力、Ｐｒ：太陽電池モジュール２ｂの発電能力、Ｐｌ：太陽電池モジュール２ｃの発電能力、Ｎｍ：太陽電池モジュール２ａの枚数、Ｎｒ：太陽電池モジュール２ｂの枚数、Ｎｌ：太陽電池モジュール２ｃの枚数）
次に、Ｓ５６の変動費の算出において、各太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの一枚あたりの変動費と、屋根面における太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの種類ごとの枚数と、を積算し、その算出した変動費の金額を合計してシリーズ設計情報に関する変動費Ｃｓを算出する。例えば、図１に示すシリーズ２を用いた場合、変動費Ｃｓを下記する数式５により算出する。
【００９１】
＜数式５＞
Ｃｓ＝Ｃｍ×Ｎｍ＋Ｃｒ×Ｎｒ＋Ｃｌ×Ｎｌ・・・（５）
（Ｃｍ：太陽電池モジュール２ａ一枚あたりの変動費、Ｃｒ：太陽電池モジュール２ｂ一枚あたりの変動費、Ｃｌ：太陽電池モジュール２ｃ一枚あたりの変動費、Ｎｍ：太陽電池モジュール２ａの枚数、Ｎｒ：太陽電池モジュール２ｂの枚数、Ｎｌ：太陽電池モジュール２ｃの枚数）
次に、Ｓ５７において、発電能力あたりのシリーズ２に関する変動費率Ｃｐを、下記する数式６により算出し、算出した結果を表３に示す。
【００９２】
＜数式６＞
Ｃｐ＝Ｃｓ／Ｐｓ・・・（６）
（Ｃｐ：発電能力あたりのシリーズ２に関する変動費（変動費率）、Ｃｓ：変動費、Ｐｓ：各太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗ、縦方向枚数Ｎｈとした場合の太陽光発電装置の発電能力）
【００９３】
【表３】
【００９４】
図７は、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗと、その縦方向枚数Ｎｈと、これら横方向枚数Ｎｗ、縦方向枚数Ｎｈに対する発電能力Ｐｓとの関係を表示したグラフである。
【００９５】
この表示部１７に表示された図７に示すグラフにより、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗ、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの太陽電池セルの縦方向枚数Ｎｈ、すなわちシリーズ設計パラメータに基づいた太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを屋根情報記憶部１２が記憶する屋根面情報による屋根面Ｒに設置した場合の、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃと発電能力Ｐｓとの関連性がわかる。
【００９６】
また、表示部１７に表示された図７に示すグラフにより、屋根面Ｒに対して出力を最大とするシリーズ設計パラメータがわかり、このシリーズ設計パラメータに基づいた太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを設計することが容易にできる。
【００９７】
また、図８は、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗ、その縦方向のセル枚数Ｎｈ、発電能力あたりのシリーズ２に関する変動費率Ｃｐ（Ｎｗ、Ｎｈ）との関係を表示したグラフである。
【００９８】
この表示部１７に表示された図８に示すグラフにより、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗ、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの太陽電池セルの縦方向枚数Ｎｈ、すなわちシリーズ設計パラメータに基づいた太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを屋根情報記憶部１２が記憶する屋根面情報による屋根面Ｒに設置した場合の、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃと、発電能力あたりのシリーズ２に関する変動費率Ｃｐとの関連性ができる。
【００９９】
また、表示部１７に表示された図８に示すグラフにより、屋根面Ｒに対して発電能力あたりの総変動費を最小とするシリーズ設計パラメータがわかり、このシリーズ設計パラメータに基づいた太陽電池モジュールを設計することが容易にできる。
【０１００】
なお、このＳ５８において、屋根情報記憶部１２が記憶する屋根面情報による屋根面Ｒに対する設置をシミュレーションしたが、このシミュレーションに限定されることはなく、屋根面は複数であってもよく、複数の屋根面について、合計の発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出して、表示部１７に表示してもよい。さらに、複数の屋根面についてそれぞれの発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出し、グラフ表示や、平均、標準偏差、中央値等の統計数値を算出し、表示部１７に表示しても良い。
【０１０１】
また、複数の屋根面を備える住宅について、発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出してもよい。さらに、複数の屋根面を備える住宅についてそれぞれの発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出し、グラフ表示や、平均、標準偏差、中央値等の統計数値を算出し、表示部１７に表示しても良い。
【０１０２】
また、複数の住宅について、合計の発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出し、表示してもよい。さらに、複数の住宅についてそれぞれの発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出し、グラフ表示や、平均、標準偏差、中央値等の統計数値を算出し、表示部１７に表示してもよい。
【０１０３】
このように、複数の屋根面、複数の屋根面を備える住宅、複数の住宅について、発電能力、変動費、および発電能力あたりの変動費を算出し、表示部１７に表示することによって、複数の屋根面、複数の屋根面を備える住宅、複数の住宅に関して、発電能力を最大とするまたは、発電能力あたりの変動費を最小とするシリーズ設計パラメータを知ることが容易にできる。
【０１０４】
上記したように、この太陽電池モジュール設計支援装置１によれば、情報出力部１１と枚数算出部１３と発電能力算出部１４とが備えられているので、様々な形状の屋根面、例えば、図４に示す屋根面Ｒに対応させて統計的に最適となるサイズを決定し、屋根面Ｒにおいて発電能力を最大限に生かす太陽電池モジュールを設計することができる。
【０１０５】
また、情報出力部１１はパラメータ出力部１１１とプログラム作成部１１２とプログラム実行部１１３が備えられてなるので、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状、発電能力、太陽電池セルなどの係数、定数などからなる設計的事項にあたる太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの設計に関するパラメータに基づく複数のシリーズ２の情報を容易に得ることができる。
【０１０６】
また、３種類の太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃが組み合わされてシリーズ２が構成され、枚数算出部１３により、シリーズ２を構成する太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの枚数が各種類ごとに算出されるので、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの組合わせを選択するのに時間を要することなく、適切な太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの組み合わせを短時間に容易に選択することができる。
【０１０７】
また、屋根情報記憶部１２が備えられているので、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃから屋根面Ｒの形状に合わせた太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを容易に選択することができる。
【０１０８】
また、枚数算出部１３により、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの枚数が算出されるとともに、屋根面Ｒにおける太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃのレイアウトが算出されるので、前記レイアウトに基づき発電能力または変動費を正確に求めることができる。
【０１０９】
また、情報出力部１１により、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃごとの変動費情報が出力され、情報出力部１１により出力した変動費情報と、枚数算出部１３により算出した太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの枚数とに基づいて、前記枚数の太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部１５が備えられているので、太陽電池モジュール２を屋根面Ｒに設置した場合の変動費を算出することができ、屋根面Ｒに設置した場合に低コストの太陽電池モジュールを設計することができる。
【０１１０】
また、変動費に基づいて、該太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費を算出する変動費率算出部１６が備えられているので、発電能力あたりの変動費を最小とする太陽電池シリーズを容易に設計できる。また、複数の屋根面、複数の屋根面を備える住宅、複数の住宅について発電能力および変動費を集計し、統計的に分析することによって、多くの屋根面または住宅において発電能力が高い、またはコストが少なくなる太陽電池モジュールを設計することができる。
【０１１１】
また、表示部１７が備えられているので、表示部１７に表示された各種情報により設計担当者が視覚的に太陽電池モジュールの設計を把握することができ、さらに、各種情報により様々な角度から太陽電池モジュールの設計を把握することができる。
【０１１２】
なお、本実施の形態では、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの各種情報を、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状に関する形状情報と、その発電能力に関する発電情報と、変動費情報としているが、これに限定されることではなく、太陽電池モジュールに関する情報であれば、他の情報でもよく、また、この他の情報と形状情報と発電情報とからなってもよい。
【０１１３】
また、本実施の形態では、１つの屋根面Ｒに設置される太陽電池モジュールの設計を行なっているが、これに限定されるものではなく、複数の屋根面にまたがって設置される太陽電池モジュールの設計を行なってもよい。
【０１１４】
また、本実施の形態では、太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃを組み合わせることによりシリーズ２が構成されているが、これに限定されるものではなく、太陽電池モジュール単体によって、もしくはこれら太陽電池モジュールを組み合わせることによってシリーズ２が構成されていればよく、例えば、太陽電池モジュール２ａ、２ｂの組合わせや太陽電池モジュール２ｃ単体によって構成されてもよい。
【０１１５】
また、太陽電池モジュールの形状は、図１に示す太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状に限定されるものではなく、他の形状であってもよい。
【０１１６】
また、本実施の形態にかかる太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの１枚あたりの変動費の算出方法は、上記した方法に限定されるものではない。例えば、太陽電池モジュールの設計をより詳細に行ないモジュール設計情報とし、このモジュール設計情報が有する種々の設計的事項に基づき、より詳細に変動費の算出を行なってもよく、この場合、より正確な変動費を算出することができる。
【０１１７】
また、本実施の形態では、太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗと縦方向セル枚数Ｎｈとをシリーズ設計パラメータとしたが、これに限定されるものではなく。太陽電池モジュールに関する他の諸元をシリーズ設計パラメータとして用いてもよい。
【０１１８】
また、本実施の形態にかかる太陽電池モジュール２ａ、２ｂ、２ｃの形状、各係数、定数の関係式は、これに限定されるものではなく、任意の形状からなる太陽電池モジュールを用いてもよい。
【０１１９】
また、本実施の形態では、プログラム作成部１１２がＣＡＤ装置とプログラム作成手段とから構成されているが、これに限定されるものではなく、専用のプログラムや電子回路、またはそれらを組合せて構成されてもよい。
【０１２０】
また、本実施の形態にかかるシリーズ設計情報に関する変動費Ｃｓの算出方法は、上記した方法に限定されるものではない。他の方法として、例えば、太陽光発電装置の設計をより詳細に行ない太陽光発電装置設計情報とし、太陽光発電装置設計情報による種々の設計的事項に基づき、より詳細に変動費Ｃｓの算出を行なえば、より正確な変動費Ｃｓとなるのでより好ましい。
【０１２１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかる太陽電池モジュール設計支援装置によれば、様々な形状の屋根面に対応させて統計的に最適となるサイズを決定し、発電能力を最大限に生かす太陽電池モジュールを設計することができる。また、太陽電池モジュールの形状、発電能力、太陽電池セルなどの係数、定数などからなる設計的事項にあたる太陽電池モジュール設計に関するパラメータに基づく複数の太陽電池モジュールシリーズの情報を容易に得ることができる。また、複数の多種類からなる太陽電池モジュールから設置面の形状に合わせた太陽電池モジュールを容易に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置によって設計する太陽電池モジュールシリーズの概略平面図である。
【図２】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置を用いて太陽電池モジュールを設置した屋根面の概略平面図である。
【図３】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置の構成を示したブロック図である。
【図４】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置によって設計する太陽電池モジュールを設置する屋根面の概略平面図である。
【図５】本発明の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置による太陽電池モジュールの設計工程のフローチャートを示した図である。
【図６】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置に備えられたパラメータ出力部から出力するシリーズ設計パラメータである太陽電池セルの横方向枚数とその縦方向枚数との組合せを示すグラフである。
【図７】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置によって設計する太陽電池モジュール１枚あたりの太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗと、その縦方向枚数Ｎｈと、これら横方向枚数Ｎｗ、縦方向枚数Ｎｈに対する発電能力Ｐｓとの関係を表示したグラフである。
【図８】本実施の形態にかかる太陽電池モジュール設計支援装置によって設計する太陽電池モジュール１枚あたりの太陽電池セルの横方向枚数Ｎｗと、その縦方向枚数Ｎｈと、これら横方向枚数Ｎｗ、縦方向枚数Ｎｈに対する発電能力あたりの変動費（変動費率）Ｃｐとの関係を表示したグラフである。
【符号の説明】
１ 太陽電池モジュール設計支援装置
１１ 情報出力部
１１１ パラメータ出力部
１１２ プログラム作成部
１１３ プログラム実行部
１２ 設置情報記憶部（屋根情報記憶部）
１３ 枚数算出部
１４ 発電能力算出部
１５ 変動費算出部
１６ 変動費率算出部
１７ 表示部
２ 太陽電池モジュールシリーズ
２ａ、２ｂ、２ｃ 太陽電池モジュール
Ｒ 設置面（屋根面）
Claims (6)
- 太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、
少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、
前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報とその発電能力に関する発電情報とを出力する情報出力部と、複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記太陽電池モジュールの発電能力に関する発電情報に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力に関する発電情報を算出する発電能力算出部とが備えられ、
前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報と前記発電情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部とが備えられてなり、
複数の住宅について合計の発電能力を算出することを特徴とする太陽電池モジュール設計支援装置。 - 太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、
少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、
前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報とその発電能力に関する発電情報とを出力する情報出力部と、複数の屋根面または複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記太陽電池モジュールの発電能力に関する発電情報に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力に関する発電情報を算出する発電能力算出部とが備えられ、
前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報と前記発電情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部とが備えられてなり、
複数の屋根面または複数の住宅についそれぞれの発電能力を算出し、算出した発電能力をグラフ表示または算出した発電能力の統計数値を算出することを特徴とする太陽電池モジュール設計支援装置。 - 太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、
少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、
前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報と太陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報とを出力する情報出力部と、複数の屋根面または複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記情報出力部により出力した変動費情報と、前記枚数算出部により算出した前記太陽電池モジュールの枚数とに基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部とが備えられ、
前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメー タに基づいて前記形状情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部が備えられてなり、
複数の住宅について合計の変動費を算出することを特徴とする太陽電池モジュール設計支援装置。 - 太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、
少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、
前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報と太陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報とを出力する情報出力部と、複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記情報出力部により出力した変動費情報と、前記枚数算出部により算出した前記太陽電池モジュールの枚数とに基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部とが備えられ、
前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報を出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部が備えられてなり、
複数の屋根面または複数の住宅についそれぞれの変動費を算出し、算出した変動費をグラフ表示または算出した発電能力の統計数値を算出することを特徴とする太陽電池モジュール設計支援装置。 - 太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、
少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、
前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報とその発電能力に関する発電情報と太陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報とを出力する情報出力部と、複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記太陽電池モジュールの発電能力に関する発電情報に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力に関する発電情報を算出する発電能力算出部と、前記情報出力部により出力した変動費情報と、前記枚数算出部により算出した前記太陽電池モジュールの枚数とに基づいて前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部と、前記各変動費に基づいて、太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費を算出する変動費率算出部とを備え、
前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報と前記発電情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部とが備えられてなり、
複数の住宅について発電能力あたりの変動費を算出することを特徴とする太陽電池モジュール設計支援装置。 - 太陽電池モジュールを設計する太陽電池モジュール設計支援装置であって、
少なくとも１種類以上の前記太陽電池モジュールにより太陽電池モジュールシリーズが構成され、
前記太陽電池モジュールの形状に関する形状情報とその発電能力に関する発電情報と太 陽電池モジュールの種類ごとの変動費情報とを出力する情報出力部と、複数の屋根面または複数の住宅の設置面の形状に関する設置面情報を記憶する設置情報記憶部と、前記太陽電池モジュールを設置面に設置する際に、前記形状情報に基づいて設置可能な前記太陽電池モジュールの枚数を算出する枚数算出部と、前記太陽電池モジュールの発電能力に関する発電情報に基づいて、前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の発電能力に関する発電情報を算出する発電能力算出部と、前記情報出力部により出力した変動費情報と、前記枚数算出部により算出した前記太陽電池モジュールの枚数とに基づいて前記枚数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電装置の変動費を算出する変動費算出部と、前記各変動費に基づいて、太陽光発電装置の発電能力あたりの変動費を算出する変動費率算出部とが備えられ、
前記情報出力部は、前記太陽電池モジュールシリーズの設計に関するパラメータであるシリーズ設計パラメータを複数出力するパラメータ出力部と、前記シリーズ設計パラメータに基づいて前記形状情報と前記発電情報とを出力するシリーズ設計プログラムを作成するプログラム作成部と、前記シリーズ設計プログラム作成部により作成したシリーズ設計プログラムを実行するプログラム実行部とが備えられてなり、
複数の屋根面または複数の住宅についそれぞれ発電能力あたりの変動費を算出し、算出した発電能力あたりの変動費をグラフ表示または算出した発電能力の統計数値を算出すること特徴とする太陽電池モジュール設計支援装置。
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