JP3984117B2 - 太陽光発電装置設計方法および太陽光発電装置設計支援装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の太陽電池モジュールを組合わせて構成される太陽光発電装置において、その装置特性値のばらつきを抑える太陽光発電装置設計方法および太陽光発電装置設計支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光発電装置は、照射される太陽光を受光することによって、光エネルギーを直接電力に変換する装置である。太陽光発電装置は、発電時に２酸化炭素などを発生せず、他の発電装置に比べて周囲の環境への影響が少なく、クリーンな発電装置として用いられている。近年、環境問題への意識の高まりとともに、公共建築物だけでなく、一般家屋にも太陽光発電装置が設置されつつある。
【０００３】
太陽光発電装置は、数個〜数１０個の太陽電池モジュールが組合わされて構成される。また太陽光発電装置に用いられる太陽電池モジュールは、半導体素子から成る太陽電池セルを数１０個組合わされて構成される。太陽電池モジュールは、製造工場で予め構成された状態で施工現場に搬送される。太陽電池モジュールは、施工現場において、設置される建造物の形状に応じて複数枚組合わされて太陽光発電装置を構成する。
【０００４】
太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルは、製造時の諸事情によって最大出力値に数１０パーセントのばらつきがある。したがって太陽電池セルが組合わされた太陽電池モジュールもまた、最大出力値に数１０パーセントのばらつきが生じてしまう。
【０００５】
太陽電池モジュールは、日本工業規格（ＪＩＳ：Japan Industry Standard）によって、その特性値が規定されており、たとえば、ＪＩＳ Ｃ８９１８：１９９８には、最大出力値を規格値の±１０パーセント以内にすることが規定されている。上述するように太陽電池モジュールには、最大出力値に数１０パーセントばらつきがあるので、ＪＩＳの規定から外れてしまう太陽電池モジュールが存在する。
【０００６】
この問題を解決する従来の方法として、太陽電池セルの最大出力値を測定し、最大出力値の違いによって複数の等級に分類して、特定の等級の太陽電池セルのみを用いて太陽電池モジュールを構成する方法がある。特定の等級の太陽電池セルを用いて太陽電池モジュールを構成することによって、太陽電池モジュールの最大出力値のばらつきを少なくすることができ、太陽電池セルが組合わされた太陽電池モジュールは、最大出力値がＪＩＳに規定される範囲内に収まるように構成される。
【０００７】
また他の従来の方法として、特開平１１−２３８８９７に開示される方法がある。この方法は、太陽電池セルを最大出力値の違いによって複数の等級に分類し、２つ以上の等級の異なる太陽電池セルを混在させて、太陽電池モジュールを構成する。これによって太陽電池モジュールは、最大出力値に関するばらつきが抑えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述する従来の方法は、太陽電池セルの最大出力値を測定して、太陽電池セルを複数の等級に分類して、予め定める複数の等級の太陽電池セルを選択して太陽電池モジュールを構成する。
【０００９】
太陽電池セルをより細かく分類して等級数を増やし、細分化された等級に応じて太陽電池セルを組合わせて太陽電池モジュールを構成すると、太陽電池モジュールの最大出力値のばらつきを小さくすることができる。しかしながら太陽電池セルの等級を細分化すればするほど、太陽電池セルの管理が困難になる。したがって太陽電池セルは、太陽電池モジュールの最大出力値がＪＩＳに規定される規格範囲内に収めることができる程度の等級に分類され、太陽電池モジュールは、その最大出力値がＪＩＳに規定される規格範囲内でばらつく。
【００１０】
ＪＩＳに規定される太陽電池モジュールを用いて太陽光発電装置を組合わせた場合、太陽電池モジュールの最大出力値にＪＩＳに規定される規格範囲内でばらつきが生じるので、太陽電池モジュールが構成された太陽光発電装置の最大出力値もまたばらつく。たとえば最大出力値の低い太陽電池モジュールが組合わされた場合には、太陽光発電装置の最大出力値は、最大１０パーセント低下することになる。
【００１１】
したがって従来の技術では、太陽電池モジュールの特性値を規定範囲に抑えることはできても、太陽電池モジュールが組合わされる太陽光発電装置の特性値のばらつきを抑えることができないという問題がある。また特開平１１−２３８８９７に記載の従来の技術では、一部の等級の太陽電池セルが使用されずに余る可能性がある。
【００１２】
したがって本発明の目的は、太陽光発電装置の特性値のばらつきを抑えて、太陽光発電装置を設計することができる太陽光発電装置設計方法および太陽光発電装置設計支援装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の太陽電池セルを組合わせて構成される複数の太陽電池モジュールを、組合わせて構成される太陽光発電装置を設計する装置であって、リスト取得手段、組合わせ算出手段、組合わせ評価手段および決定手段を備える装置における太陽光発電装置設計方法であって、
リスト取得手段が、対象とする太陽光発電装置を構成するために必要とされる太陽電池モジュールの数を含むリスト情報を取得するリスト取得工程と、
組合わせ算出手段が、太陽光発電装置の装置特性値に関連する太陽電池モジュールのモジュール特性値に基づいて、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まる複数の太陽電池モジュールの組合わせを表す組合わせ情報を算出する組合わせ算出工程と、
前記組合わせ情報が表す各組合わせの評価を表す適用指数をｅｉとし、
モジュール等級の組合わせを表す組合わせ番号をｉとし、
ｉ番目の組合わせにおける等級ｊの太陽電池モジュールの使用数を
Ｍｉｊとし、
Ｎ個の等級に太陽電池モジュールが分類される場合におけるｉ番目の組合わせのモジュール総数を
【数１】
とし、
各等級ｊの分布量をＤｊとし、
ｉ番目の組合わせの評価値を
【数２】
としたときに、
前記適用指数を、求められる i 番目の組合わせの評価値（Ｅｉ）のうち、最も大きい最大評価値（Ｅ max ）で各評価値（Ｅｉ）を除算した値（ｅｉ＝Ｅｉ／Ｅ max ）として、組合わせ評価手段が算出する組合わせ評価工程と、
決定手段が、前記リスト情報と、組合わせ情報と、適用指数とに基づいて、組合わせ情報が表す各組合わせのうち採用する組合わせを決定する決定工程とを有することを特徴とする太陽光発電装置設計方法である。
【００１４】
本発明に従えば、太陽光発電装置の装置特性値が所望の値となるような、所定のモジュール特性値を有する太陽電池モジュールを複数選択する。選択されたモジュール特性値を有する複数の太陽電池モジュールを組合わせることによって、太陽光発電装置毎の装置特性値のばらつきを抑えることができ、均一な性能の太陽光発電装置を設計することができる。
【００１５】
太陽光発電装置を製造するための前段階である太陽電池モジュールの組立てにおいて、ばらつきが生じて太陽電池モジュールのモジュール特性値にばらつきがある場合であっても、後段階となる太陽光発電装置の組立てに用いられる太陽電池モジュールの組合わせを設計する。この設計時に、モジュール特性値の異なる太陽電池モジュールを組合わせることによって、そのばらつきを修正することができる。
【００１６】
すなわち太陽光発電装置を構成する複数の太陽電池モジュールのモジュール特性値の平均値を、予め定める基準モジュール特性値に近づけるように太陽電池モジュールが組合わされる。これによって太陽光発電装置は、基準モジュール特性値を有する太陽電池モジュールが組合わされた場合とほぼ同様の装置特性値を得ることができる。
【００１７】
したがって、太陽光発電装置の装置特性値のばらつきを抑えて均一な品質の太陽光発電装置を設計することができる。たとえばモジュール特性値は、最大出力値、最大出力動作電圧値、最大出力動作電流値、開放電圧値または短絡電流などの太陽光発電装置の装置特性に関連する特性値である。
また、リスト取得工程で、リスト情報を取得することによって、複数の太陽光発電装置情報のうちから対象とする太陽光発電装置の情報を取得することができる。また組合わせ算出工程で、複数種類の太陽電池モジュールの組合わせを算出するので、選択可能な組合わせを複数得ることができる。また組合せ評価工程で、複数の組合わせ毎に特性値分布に基づいて、組合わせ毎の評価を表す適用指数を算出することによって、特性値の分布に応じた組合わせの評価をすることができる。
決定工程によって、リスト情報、組合わせ情報および適用指数とに基づいて、採用する太陽電池モジュールの組合わせが決定されることによって、対象とする太陽光発電装置毎に、ばらつきなく装置特性値を装置特性範囲内に収めることができ、なおかつ特定の特性値を有する太陽電池モジュールの過不足が生じることを防止することができる
さらに、分布量が大きい特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を高くし、分布量が小さい特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を低くして太陽電池モジュールを組合わせて太陽光発電装置を設計することによって、特定の特性値の太陽電池モジュールが選択されずに余ること、または特定の特性値の太陽電池モジュールが多く選択されて足りなくなることを防止することができる。
【００１８】
また本発明は、太陽光発電装置の装置特性値と予め定める基準装置特性値との比の最大絶対値が、モジュール特性値と予め定める基準モジュール特性値との比の最大絶対値よりも小さくなるように、太陽電池モジュールを組合わせることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、基準モジュール特性値に対してモジュール特性値の差が大きい太陽電池モジュールを用いて、基準装置特性値に対する装置特性値の差が小さい太陽光発電装置を設計することができる。これによってモジュール特性値が基準モジュール特性値に対して大きな差を有する、不良または規格外となる太陽電池モジュールを太陽光発電装置を構成する部品として用いることができ、太陽光発電装置を構成するために選択可能な太陽電池モジュールを増やすことができる。
【００２０】
たとえば太陽電池モジュールとして予め定められるＪＩＳなどの規格範囲から外れる特性値を有する太陽電池モジュールを用いた場合であっても、太陽光発電装置の特性値のばらつきを抑えることができる。
【００２３】
また本発明は、前記分布量は、太陽電池モジュールの在庫状況を表す分布であることを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、各特性値の太陽電池モジュール毎の在庫量に応じて、太陽電池モジュールの選択頻度を選択する。在庫数が多い特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を高くし、在庫数が少ない特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を少なくすることによって、特定の特性値の太陽電池モジュールが在庫として残ること、または足りなくなることを防止することができる。これによって過不足が生じることを防止して、在庫として保存される太陽電池モジュールを太陽光発電装置により有効に用いることができ、ある在庫量から製造される太陽光発電装置の製造数を増やすことができる。
【００２５】
また本発明は、前記分布量は、予測される太陽電池モジュールの製造状況を表す分布であることを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、予想される各特性値の太陽電池モジュール毎の製造状況に応じて、太陽電池モジュールの選択頻度を選択する。多く製造されるであろう特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を高くし、少なく製造されるであろう特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を少なくする。これによって特定の特性値の太陽電池モジュールが在庫として残ること、または在庫として足りなくなること防止することができる。
【００２７】
したがって、太陽電池モジュールが余ることおよび足りなくなることを防止して、製造される太陽電池モジュールを有効に使用することができ、太陽光発電装置を製造するために、製造される太陽電池モジュールの製造数を少なくすることができる。また太陽電池モジュールの製造数を調整することによって、太陽電池モジュールの在庫数を一定に保つことができる。
【００３１】
また本発明は、複数の太陽電池セルを組合わせて構成される複数の太陽電池モジュールを、組合わせて構成される太陽光発電装置を設計する太陽光発電装置設計方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
コンピュータに、
対象とする太陽光発電装置を構成するために必要とされる太陽電池モジュールの数を含むリスト情報を取得するリスト取得手順と、
太陽光発電装置の装置特性値に関連する太陽電池モジュールのモジュール特性値に基づいて、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まる複数の太陽電池モジュールの組合わせを表す組合わせ情報を算出する組合わせ算出手順と、
前記組合わせ情報が表す各組合わせの評価を表す適用指数をｅｉとし、
モジュール等級の組合わせを表す組合わせ番号をｉとし、
ｉ番目の組合わせにおける等級ｊの太陽電池モジュールの使用数を
Ｍｉｊとし、
Ｎ個の等級に太陽電池モジュールが分類される場合におけるｉ番目の組合わせのモジュール総数を
【数３】
とし、
各等級ｊの分布量をＤｊとし、
ｉ番目の組合わせの評価値を
【数４】
としたときに、
前記適用指数を、求められるｉ番目の組合わせの評価値（Ｅｉ）のうち、最も大きい最大評価値（Ｅ max ）で各評価値（Ｅｉ）を除算した値（ｅｉ＝Ｅｉ／Ｅ max ）として算出する組合わせ評価手順と
前記リスト情報と、組合わせ情報と、適用指数とに基づいて、組合わせ情報が表す各組合わせのうち採用する組合わせを決定する決定手順とを実行させることを特徴とするプログラムである。
【００３２】
本発明に従えば、コンピュータに前記太陽光発電装置設計方法を実行させることができる。これによって各等級の太陽電池モジュールの組合わせを短時間で決定することができる。
【００３３】
また本発明は、前記プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体である。
【００３４】
本発明に従えば、記憶媒体をコンピュータに読み込ませることによって、前記太陽光発電装置設計方法をコンピュータに実行させることができる。
【００３５】
また本発明は、複数の太陽電池セルを組合わせて構成される複数の太陽電池モジュールを、組合わせて構成される太陽光発電装置を設計する太陽光発電装置設計支援装置であって、
対象とする太陽光発電装置を構成するために必要とされる太陽電池モジュールの数を含むリスト情報を取得するリスト取得手段と、
太陽光発電装置の装置特性値に関連する太陽電池モジュールのモジュール特性値に基づいて、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まる複数の太陽電池モジュールの組合わせを表す組合わせ情報を算出する組合わせ算出手段と、
前記組合わせ情報が表す各組合わせの評価を表す適用指数をｅｉとし、
モジュール等級の組合わせを表す組合わせ番号をｉとし、
ｉ番目の組合わせにおける等級ｊの太陽電池モジュールの使用数を
Ｍｉｊとし、
Ｎ個の等級に太陽電池モジュールが分類される場合におけるｉ番目の組合わせのモジュール総数を
【数５】
とし、
各等級ｊの分布量をＤｊとし、
ｉ番目の組合わせの評価値を
【数６】
としたときに、
前記適用指数を、求められるｉ番目の組合わせの評価値（Ｅｉ）のうち、最も大きい最大評価値（Ｅ max ）で各評価値（Ｅｉ）を除算した値（ｅｉ＝Ｅｉ／Ｅ max ）として算出する組合わせ評価手段と
前記リスト情報と、組合わせ情報と、適用指数とに基づいて、組合わせ情報が表す各組合わせのうち採用する組合わせを決定する決定手段とを有することを特徴とする太陽光発電装置設計支援装置である。
【００３６】
本発明に従えば、組合せ算出手段によって、太陽光発電装置の装置特性値が所望の値となるような太陽電池モジュールの組合せを、太陽電池モジュールのモジュール特性値に基づいて算出する。選択されたモジュール特性値を有する太陽電池モジュールを組合わせることによって、太陽光発電装置毎の装置特性値のばらつきを抑えることができ、均一な性能の太陽光発電装置を設計することができる。
【００３７】
太陽光発電装置を製造する前段階である太陽電池モジュールの組立てにおいて、ばらつきが生じて太陽電池モジュールのモジュール特性値にばらつきがある場合であっても、後段階となる太陽光発電装置の組立てに用いられる太陽電池モジュールの組合わせを設計する。この設計時に、モジュール特性値の異なる太陽電池モジュールを組合わせることによって、そのばらつきを修正することができる。
【００３８】
すなわち太陽光発電装置を構成する複数の太陽電池モジュールのモジュール特性値の平均値を、予め定める基準モジュール特性値に近づけるように太陽電池モジュールが組合わされる。これによって太陽光発電装置は、基準モジュール特性値を有する太陽電池モジュールが組合わされた場合とほぼ同様の装置特性を得ることができる。
【００３９】
したがって、太陽光発電装置の装置特性値のばらつきを抑えて均一な品質の太陽光発電装置を設計することができる。たとえばモジュール特性値は、最大出力値、最大出力動作電圧値、最大出力動作電流値、開放電圧値または短絡電流などの太陽光発電装置の装置特性に関連する特性値である。
また、リスト取得手段によってリスト情報を取得することによって、複数の太陽光発電装置情報のうちから対象とする太陽光発電装置の情報を取得することができる。また組合わせ算出手段によって、複数の太陽電池モジュールの組合わせを算出するので、選択可能な組合わせを複数得ることができる。また組合せ評価手段によって、複数の組合わせ毎に特性値分布に基づいて、組合わせ毎の評価を表す適用指数を算出することによって、特性値の分布に応じた組合わせの評価をすることができる。
決定手段によって、リスト情報、組合わせ情報および適用指数とに基づいて、採用する太陽電池モジュールの組合わせが決定されることによって、対象とする太陽光発電装置毎に、装置特性範囲内に装置特性値を収めることができ、特定の特性値を有する太陽電池モジュールの過不足が生じることを防止することができる。
さらに、決定手段が、太陽電池モジュールの組合わせを太陽電池モジュールの特性値分布に基づいて選択する。分布量が大きい特性値の太陽電池モジュールを含む組合せの選択頻度を高くし、分布量が小さい特性値の太陽電池モジュールを含む組合せの選択頻度を低くすることによって、特定の特性値の太陽電池モジュールが選択されずに余ること、または特定の特性値の太陽電池モジュールが多く選択されて足りなくなることを防止することができる。
【００４３】
また本発明は、前記組合せ算出手段は、太陽光発電装置の装置特性値と予め定める基準装置特性との比の最大絶対値が、モジュール特性値と予め定める基準モジュール特性値との比の最大絶対値よりも小さくなるように、太陽電池モジュールを組合わせることを特徴とする。
【００４４】
本発明に従えば、組合せ算出手段によって、基準モジュール特性値に対してモジュール特性値の差が大きい太陽電池モジュールを用いて、基準装置特性値に対する装置特性値の差が小さい太陽光発電装置を設計することができる。これによってモジュール特性値が基準モジュール特性値に対して大きな差を有する、不良または規格外となる太陽電池モジュールを太陽光発電装置を構成する部品として用いることができ、太陽光発電装置を構成するために選択可能な太陽電池モジュールを増やすことができる。
【００４５】
たとえば太陽電池モジュールとして予め定められるＪＩＳなどの規格範囲から外れる特性値を有する太陽電池モジュールを用いた場合であっても、太陽光発電装置の特性値のばらつきを抑えることができる。
【００４８】
また、本発明は、前記分布量は、太陽電池モジュールの在庫状況を表す分布であることを特徴とする。
【００４９】
本発明に従えば、決定手段によって、各特性値の太陽電池モジュール毎の在庫量に応じて、太陽電池モジュールの選択頻度を選択する。在庫数が多い特性値の太陽電池モジュールを含む組合せの選択頻度を高くし、在庫数が少ない特性値の太陽電池モジュールを含む選択頻度を少なくすることによって、特定の特性値の太陽電池モジュールが在庫として残ること、または在庫として足りなくなることを防止することができる。これによって過不足が生じることを防止して、在庫として保存される太陽電池モジュールを太陽光発電装置により有効に用いることができ、ある在庫量から製造される太陽光発電装置の製造数を増やすことができる。
【００５０】
また、本発明は、前記分布量は、予測される太陽電池モジュールの製造状況を表す分布であることを特徴とする。
【００５１】
本発明に従えば、決定手段によって、予想される各特性値の太陽電池モジュール毎の製造状況に応じて、太陽電池モジュールの選択頻度を選択する。多く製造されるであろう特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を高くし、少なく製造されるであろう特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を少なくする。これによって特定の特性値の太陽電池モジュールが在庫として残ること、または在庫として足りなくなること防止することができる。
【００５２】
したがって、製造される太陽電池モジュールが余ることおよび足りなくなることを防止して、製造される太陽電池モジュールを有効に使用することができ、太陽光発電装置を製造するために、製造される太陽電池モジュールの製造数を少なくすることができる。また太陽電池モジュールの製造数を調整することによって、太陽電池モジュールの在庫数を一定に保つことができる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である太陽光発電装置設計支援装置１を示すブロック図である。太陽光発電装置は、複数の太陽電池モジュールが電気的に接続されて組合わされて構成され、各太陽電池モジュールは、太陽電池セルが複数組合わされて構成される。太陽電池セルは、半導体素子から成り、光を受光することによって電流が流れる。太陽電池セルを含む太陽光発電装置は、太陽光を受けて発電する。
【００５６】
太陽光発電装置は、複数の種類の太陽電池モジュールが組合わされ、たとえば屋根などの設置部分に応じて、太陽光発電装置は、形状の異なる数種類の太陽電池モジュールが複数枚組合わされる。
【００５７】
太陽光発電装置設計支援装置１は、太陽電池モジュールの組合せを選択する装置である。本発明の実施の一形態の太陽光発電装置設計支援装置１は、太陽電池モジュールの最大出力値に基づいて、太陽光発電装置に用いられる複数の太陽電池モジュールの組合わせを選択する。
【００５８】
本発明において、太陽電池モジュールは、形状などによって複数の種類に分けられ、さらにそれぞれの種類の太陽電池モジュール毎に、その最大出力値によってさらに複数の等級に分類される。いいかえると太陽電池モジュールは、１つの種類の太陽電池モジュールにおいて、最大出力値別に複数の等級に分類される。
【００５９】
太陽光発電装置設計支援装置１は、複数の太陽光発電装置の情報を記憶する案件情報管理手段１０と、対象とする太陽光発電装置を表す情報を装置外部から受取る対象案件入力手段１１と、対象とする太陽光発電装置を構成するために必要とされる太陽電池モジュールの情報を表す使用モジュールリストを取得する使用モジュールリスト取得手段１２とを有する。
【００６０】
案件情報管理手段１０は、複数の種類の太陽光発電装置毎に必要な太陽電池モジュールの種類とその種類毎のモジュールの数とをそれぞれ記憶する。対象案件入力手段１１は、対象とする太陽光発電装置を表す情報を装置外部から受取り、この情報をキー情報として使用モジュールリスト取得手段１２に与える。たとえば対象案件入力手段１１は、装置外部の設計者の指示を受取る手段である。
【００６１】
使用モジュールリスト取得手段１２は、対象案件入力手段１１からキー情報を受取り、案件情報管理手段１０に記憶される複数の太陽光発電装置の情報を調べて、キー情報に示される太陽光発電装置の情報を選択し、対象とする太陽光発電装置を構成するために必要な太陽電池モジュールの種類とその種類毎のモジュールの数とを表す使用モジュールリストを取得する。表１は、使用モジュールリストを示す表である。
【００６２】
【表１】
【００６３】
たとえば使用モジュールリストによって表される情報は、タイプ１の太陽電池モジュールを１０個、タイプ２の太陽電池モジュールを６個、タイプ３の太陽電池モジュールを４個といった太陽電池モジュールの種類別の総数を表す情報である。
【００６４】
太陽光発電装置設計支援装置１は、太陽電池モジュールの最大出力値に基づいて、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まる複数種類の太陽電池モジュールの組合わせを算出するモジュール等級組合わせ算出手段１４と、モジュール等級定義データを記憶するモジュール等級定義データ管理手段１３を有する。
【００６５】
モジュール等級定義データは、太陽電池モジュールの種類毎に、太陽電池モジュールの分類される等級と、等級毎の太陽電池モジュールの最大出力値の範囲と各等級の代表値とを表すデータであって、モジュール等級定義データ管理手段１３は、表２に示すようなモジュール等級定義データを外部から入力されて記憶するまたは予め記憶している。表２は、ある種類の太陽電池モジュールのモジュール定義データ▲１▼、後述する等級組合わせリスト▲２▼、種類別等級別分布データ▲３▼、評価値▲４▼および適用指数▲５▼を示す表である。
【００６６】
【表２】
【００６７】
モジュール等級定義データ▲１▼は、太陽電池モジュールの最大出力値によって分類される複数の等級（ｊ）と、基準値に対する最大出力値のばらつきの範囲であるずれ範囲と、各等級（ｊ）における最大出力値の代表値であるずれ代表値Ａｊとをそれぞれ含んで表される情報である。モジュール等級定義データ▲１▼は、少なくとも２つ以上の等級数を有し、太陽電池モジュールは、いずれか1つの等級に分類され、２つの等級に重なって分類されることがない。本実施例では、太陽電池モジュールの最大出力値は、基準値に対して±５％のばらつきがあり、太陽電池モジュールは、５つの等級１〜５に分類される。またずれ代表値Ａｊは、基準値Ｂに対する各等級の太陽電池モジュールの最大出力値範囲の中央値をＣｊとすると、（Ｃｊ−Ｂ）／Ｂとして示す。たとえば基準値Ｂは、ばらつきのある太陽電池モジュールのうち、最も分布量が多い太陽電池モジュールの最大出力値に設定される。前述の使用モジュールリストに含まれる種類別の太陽電池モジュールの総数Ｇは、基準値を有する太陽電池モジュールによって組合わせた場合の総数となる。
【００６８】
前記モジュール等級組合わせ手段１４は、モジュール等級定義データを記憶するモジュール等級定義データ管理手段１５からモジュール等級定義データを取出して、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まるような複数種類の組合せを算出し、この複数の組合わせを表す等級組合わせリストを作成する。
【００６９】
表２に示すように、等級組合わせリスト▲２▼は、たとえばそれぞれの組合わせを表す組合わせ番号（ｉ）と、各組合わせにおける太陽電池モジュールの等級（ｊ）毎の使用数Ｍｉｊと、各組合せにおける太陽電池モジュールの使用総数Ｓｉとを含んで表される。また等級組合わせリストに記載される組合わせは、その組合わせ番号が大きくなるにつれて、使用される太陽電池モジュールの総数Ｓｉが小さくなる順に並んで配置される。最も大きい組合せ番号での組合せは、基準値を含む等級の太陽電池モジュールが１つだけの組合わせに設定される。
【００７０】
ｉ番目の組合わせにおける等級ｊの太陽電池モジュールの使用数をＭｉｊとし、Ｎ個の等級に太陽電池モジュールが分類される場合には、ｉ番目の組合わせにおけるモジュール総数Ｓｉは、次式によって表される。
【００７１】
【数７】
【００７２】
モジュール等級組合せ算出手段１４は、複数の太陽電池モジュールの最大出力値の平均が太陽電池モジュールの基準値と等しくなるように、言換えると各太陽電池モジュールのずれ代表値Ａｊの合計がゼロになるように選択されて組合わされる。このように選択された複数の太陽電池モジュールを組合わせることによって、基準値を含む等級の太陽電池モジュールのみを複数組合わせた場合と同一の太陽光発電装置の装置特性値を得ることができ、太陽光発電装置のばらつきを抑えることができる。また基準値を含む等級の太陽電池モジュールのみが複数組合わされた場合の太陽光発電装置の最大出力値を装置の特性範囲に収めるように設定することによって、上述のように組合わされた太陽光発電装置の装置特性値を装置特性範囲内に収めることができる。
【００７３】
具体的には、モジュール等級組合わせ手段１４が、ずれ代表値が正の太陽電池モジュールと、ずれ代表値が負の太陽電池モジュールとが混在するように、太陽電池モジュールを組合わせることによって、ずれ代表値の平均値をゼロにする。
【００７４】
たとえばモジュール等級組合せ手段１４は、太陽光発電装置の装置特性範囲における装置最大出力値と予め定める基準装置最大出力値との比の最大絶対値が、太陽電池モジュールの最大出力値と予め定める太陽電池モジュールの基準値との比の最大絶対値よりも小さくなるように組合わせる。いいかえると太陽光発電装置の最大出力値の基準最大出力値に対する誤差比を、太陽電池モジュールの最大出力値の基準最大出力値に対する誤差比のばらつきの範囲より狭い範囲に収める。
【００７５】
また太陽光発電装置設計支援装置１は、太陽電池モジュールの種類毎の最大出力値の分布を示す種類別等級別分布データを算出するために在庫情報管理手段１５と、等級別分布算出手段１６と、生産品質予測手段１７と、等級別分布予測手段１８とを有する。
【００７６】
在庫情報管理手段１５は、太陽電池モジュールの種類毎、等級毎の在庫量を表す種類別等級別在庫量データを記憶する手段であって、在庫量データが装置外部から入力される。また等級別分布算出手段１６は、在庫情報管理手段１５が記憶する在庫量データを取出し、太陽電池モジュールの種類別に、太陽電池モジュールの等級の分布データを算出する。
【００７７】
また生産品質予測手段１７は、生産される太陽電池モジュールの種類毎に、予測される等級毎の生産量を表す種類別等級別生産予測データを算出する。たとえば生産品質予測手段１７は、太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルの最大出力値の分布から太陽電池モジュールの最大出力特性を算出することによって、予測データを算出する。また等級別分布予測手段１８は、生産品質予測手段１７によって予測される種類別等級別生産予測データを取出し、太陽電池モジュールの種類別に、太陽電池モジュールの等級の分布データを算出する。
【００７８】
太陽光発電装置設計支援装置１は、種類別等級別分布データを、等級別分布算出手段１６および等級別分布予測手段１８の両方の手段によって算出してもよく、またいずれか一方の手段によって、算出してもよい。この種類別等級別分布データは、各等級の太陽電池モジュールを供給可能な数量比を分布量として表す。
【００７９】
たとえば分布量は、等級毎の太陽電池モジュール数の比であってもよく、等級毎のモジュール数を正規化したものでもよく、等級毎の在庫数の比であってもよく、等級毎の生産予測数の比であってもよい。
【００８０】
図２は、太陽電池モジュールの最大出力値における分布例を示すグラフである。縦軸は太陽電池モジュールの分布量を表し、横軸は最大出力値を表す。太陽電池モジュールの最大出力値の分布は、たとえば正規分布となる。正規分布における分布量が最も多い最大出力値を基準値とすると、太陽電池モジュールは、基準値に対して最大出力値の差が大きくなるほどその分布量が小さくなる。このような太陽電池モジュールの種類別等級別の分布データ▲３▼を表２に示す。
【００８１】
また太陽光発電装置設計支援装置１は、等級組合わせリストの各組合わせを分布データに基づいて評価する等級組合わせ評価手段１９を有する。等級組合わせ評価手段１９は、モジュール等級組合わせ算出手段１４から等級組合わせリストを取得するとともに、等級別分布算出手段１６および等級別分布予測手段１８の少なくともいずれか一方から種類別等級別分布データを取得することによって、各組合わせをそれぞれ評価し、評価結果として組合わせ毎に適用指数を算出する。
【００８２】
具体的には、等級組合わせ評価手段１９は、適用指数を求めるために組合わせ毎に評価値Ｅｉを求めて、各組合せｉの評価値Ｅｉから組合わせ毎の適用指数ｅｉを求める。各等級ｊの分布量をＤｊとすると、各組合せｉの評価値Ｅｉは、次式によって求められる。
【００８３】
【数８】
【００８４】
求められる各組合せｉの評価値Ｅｉのうち、最も大きい最大評価値Ｅmaxで各評価値Ｅｉを除算した値が、等級毎の適用指数ｅｉとなる。すなわちｅｉ＝Ｅｉ／Ｅmaxで表される。評価値の値が大きい組合わせほど、分布量が多い等級の太陽電池モジュールが含まれる。したがって評価値の値が大きい組合せの選択頻度を大きくし、評価値の値が小さい組合せの選択頻度を小さくすることによって、ある特定の等級の太陽電池モジュールが不足することまたは余ることを防止することができる。
【００８５】
太陽光発電装置設計援装置１は、組合わせ毎の適用指数ｅｉと、使用モジュールリストに基づいて、各組合せのうち採用する組合わせを決定し、等級別使用数を決定する使用等級決定手段２０を有する。使用等級決定手段２０は、適用指数ｅｉと使用モジュールリストとから、太陽電池モジュールの等級別使用数を備えた等級別使用モジュールリストを作成する。すなわち太陽光発電装置として構成される複数の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールの種類毎に、太陽電池モジュールの等級の組合わせを決定する。表３は、等級別使用モジュールリストを示す表である。等級別使用モジュールリストは、種類毎に、等級別の太陽電池モジュールの使用数を表す。
【００８６】
【表３】
【００８７】
太陽光発電装置設計支援装置１は、さらに結果表示手段２１および結果印刷手段２２とを有する。結果表示手段２１は、使用等級決定手段２０から等級別使用モジュールリストを取得して、太陽電池モジュールの種類別、等級別の太陽電池モジュールの使用数を表示する。また結果印刷手段２２は、使用等級決定手段２０から等級別使用モジュールリストを取得して、太陽電池モジュールの種類別、等級別の太陽電池モジュールの使用数を印刷する。印刷された等級別使用モジュールリストは、太陽電池モジュールの発注リストなどに用いられる。
【００８８】
図３は、使用等級決定手段２０が、１つの種類の等級別使用モジュールリストを決定する動作の手順を示すフローチャートである。まずステップｓ０で、使用モジュールリスト、等級組合わせリストおよび適用指数を取得可能な状態となれば、ステップｓ１に進み、動作を開始する。
【００８９】
ステップｓ１では、モジュールリスト取得手段１２からモジュール種類別総数Ｇを取得する。モジュール種類別総数Ｇのうち、等級別使用数が決定していない太陽電池モジュールの種類を１つ選択し、この種類のモジュール種類別総数を、等級未決定数ｒとし、すなわちｒ＝Ｇとし、ステップｓ２に進む。
【００９０】
ステップｓ２では、ステップｓ１で選択された太陽電池モジュールの種類の等級別使用数Ｆｊを初期化し、等級別のモジュール使用数Ｆ１〜Ｆ５の値をゼロにして、ステップｓ３に進む。ステップｓ３では、使用等級決定手段２０は、等級組合わせ評価手段１９から組合わせ番号（ｉ）が１の組合わせを選択してステップｓ４に進む。１の組合わせは、そのモジュール使用数が最も大きい。
【００９１】
ステップｓ４では、前のステップで選択された組合わせにおけるモジュール使用総数Ｓｉと等級未決定数ｒとを比較し、等級未決定数ｒがモジュール使用総数Ｓｉよりも大きいならば、すなわちｒ＜Ｓｉであるならばステップｓ６に進み、そうでないならばステップｓ５に進む。ステップｓ６では、現在の組合わせ番号（ｉ）に１を加算した番号の組合わせ番号（ｉ）の組合わせを選択し、再びステップｓ４に進む。言換えると、等級未決定数ｒよりもモジュール使用総数Ｓｉが小さくなる組合わせが選択されるまで、ステップｓ４の動作を繰返す。組合せ番号が大きくなるにつれて、モジュール使用総数Ｓｉが小さくなるように設定されるので、ステップｓ４の動作を繰返すとともに、組合せのモジュール使用総数Ｓｉが小さくなり、ステップｓ５に進む。最も大きい組合せ番号での使用総数Ｓｉは１であるので、最終的に次のステップｓ５に進む。
【００９２】
ステップｓ５では、０以上でかつ１以下の一様乱数を算出し、この一様乱数のうちの１つの値を取出して一様乱数値Ｒとして設定する。一様乱数値Ｒが設定されるとステップｓ７に進む。
【００９３】
ステップｓ７では、ステップｓ５で設定された一様乱数値Ｒと、ステップｓ４で選択された組合わせにおける適用指数ｅｉとを比較し、一様乱数Ｒが選択された組合わせにおける適用指数ｅｉよりも大きいならば、すなわちＲ＜ｅｉであるならばステップｓ８に進み、そうでないならばステップｓ６に進む。これによって適用指数ｅｉが大きいほど、ステップｓ８に進む確率が大きくなる。適用指数が大きい、すなわち分布量が多い等級の太陽電池モジュールを含む組合わせが選択される可能性が多くなる。言換えると優先的に分布量が多い等級の太陽電池モジュールを含む組合せが選択される。
【００９４】
ステップｓ８では、選択された組合わせを採用し、選択された組合わせにおける等級別の太陽電池モジュール数Ｍｉｊの値を、各モジュール使用数Ｆ１〜Ｆ５の値に加算し、ステップＳ９に進む。ステップｓ９では、等級未決定数ｒから選択された組合わせのモジュール総数Ｓｉを減算し、ステップＳ１０に進む。
【００９５】
ステップｓ１０では、等級未決定数ｒがゼロよりも大きいか否か、すなわちｒ＞０か否かを調べ、等級未決定数ｒがゼロよりも大きい場合には、ステップＳ３に進み、新たに太陽電池モジュールの組合わせを選択する。等級未決定数ｒがゼロとなる場合には、ステップｓ１１に進む。ステップｓ１１では、等級未決定数ｒがゼロとなるので、等級が未決定の太陽電池モジュールがなくなり、太陽光発電装置に用いられる太陽電池モジュールの等級毎の使用数が決定されて使用等級決定手段が動作を終了する。
【００９６】
太陽電池モジュールの種類が複数ある場合は、使用等級決定手段２０が、図３に示す動作を太陽電池モジュールの種類毎に個別に行い、表３に示すように、モジュールの種類毎に、等級毎の太陽電池モジュールの組合わせを決定する。
【００９７】
太陽光発電装置設計支援装置１は、上述する各手段を有することによって、太陽光発電装置に用いられる太陽電池モジュールの等級を選択する。図４は、太陽光発電装置設計支援装置１の動作を示すフローチャートである。ステップａ０でモジュール等級定義データが設定されると、ステップａ１に進む。
【００９８】
ステップａ１では、太陽光発電装置設計支援装置１は、モジュール等級定義データ管理手段１３によって、モジュール等級定義データが外部から入力され、または予め記憶して、太陽電池モジュールの等級を定義するモジュール等級定義データを取得し、ステップａ２に進む。
【００９９】
ステップａ２では、モジュール等級組合わせ算出手段１４によって、モジュール等級定義データから、太陽電池モジュールの複数の組合わせである等級組合わせリストを算出し、ステップａ５に進む。
【０１００】
またステップａ０で種類別等級別データが設定されると、ステップａ３に進む。ステップａ３では、太陽光発電装置設計支援装置１は、在庫情報管理手段１５および生産品質予測手段１７の少なくともいずれか一方によって、太陽電池モジュールの種類別等級別データが入力されて、種類別等級別データを取得して、ステップａ４に進む。ステップａ４では、等級分布算出手段１６または等級分布予測手段１８の少なくともいずれか一方によって、種類別等級別データを種類別等級別の分布データを算出し、ステップａ５に進む。
【０１０１】
ステップａ１,ａ２と、ステップａ３,ａ４とは、別々に動作可能であり、ステップａ１,ａ２とステップａ３,ａ４とを並列して動作してもよく、ステップａ１,ａ２を動作した後、ステップａ３,ａ４を動作してもよく、またステップａ３,ａ４を動作した後、ステップａ１,ａ２を動作してもよい。
【０１０２】
ステップａ２で等級組合わせリストを算出するとともに、ステップａ４で種類別等級別データを算出する準備工程が終了した段階で、ステップａ５に進む。太陽光発電装置設計支援装置１は、等級組合せリストおよび種類別等級データを予めデータとして入力していてもよく、この場合、ステップａ１〜ａ４の準備工程が省略される。
【０１０３】
ステップａ５では、太陽光発電装置設計支援装置１が、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まる複数種類の太陽電池モジュールの組合わせを表す組合わせ情報を算出する組合わせ算出工程を行う。ステップａ１〜ａ４の準備工程によって得られた、等級組合わせリストおよび種類別等級別分布データに基づいて、等級組合わせ評価手段１９によって組合わせ毎の適用指数を算出し、ステップａ６に進む。
【０１０４】
ステップａ６では、太陽光発電装置設計支援装置１は、対象とする太陽光発電装置を表す情報を、対象案件入力手段１１によって装置外部から取得し、取得が完了するとステップａ７に進む。
【０１０５】
ステップａ７では、使用モジュールリスト情報を取得するリスト取得工程を行う。太陽光発電装置設計支援装置１は、使用モジュールリスト取得手段１２によって、案件情報管理手段１０から対象とする太陽光発電装置の情報を取出し、対象とする太陽光発電装置に必要な太陽電池モジュールの種類とその種類別の数とを含む使用モジュールリストを取得してステップａ８に進む。
【０１０６】
ステップａ８では、組合せ評価工程を行う。等級組合わせ評価手段１９によって、ステップａ２で算出した等級組合わせリスト、ステップａ５で算出した等級別適用指数およびステップａ７で取得した使用モジュールリストから、等級別の太陽電池モジュールの個数が決定された等級別使用モジュールリストを算出し、ステップａ９に進む。
【０１０７】
ステップａ９では、ステップａ８で決定した等級別使用モジュールリストを結果表示手段２１によって表示する。または等級別使用モジュールリストを結果印刷手段２２によって印刷し、ステップａ１０に進む。ステップａ１０では、太陽光発電装置設計支援装置１の動作を終了する。
【０１０８】
太陽光発電装置設計支援装置１は、たとえばコンピュータによって実現され、案件情報管理手段１０、モジュール等級定義データ管理手段１３および在庫情報管理手段１５は、データを記憶するコンピュータ読取可能な記憶媒体によって実現される。また対象案件入力手段１１は、外部から対象とする太陽光発電装置を表す情報が入力され、たとえばキーボードなどによって実現される。また使用モジュールリスト取得手段１２、モジュール等級組合せ算出手段１４、等級別分布算出手段１６、生産品質予測手段１７、等級別分布予測手段１８、等級組合せ評価手段１９および使用等級決定手段２０は、上述するような機能を与えるプログラムが書込まれることによって、各手段として実現される。
【０１０９】
またプログラムをコンピュータ読取可能な記憶媒体が記憶していてもよく、記憶媒体に記憶されるプログラムをコンピュータが読取ることによって、コンピュータが各手段を実現してもよい。
【０１１０】
以上のように太陽光発電装置設計支援装置１によれば、最大出力値にばらつきのある太陽電池モジュールを、その最大出力値に応じて複数の等級に分類し、分類された太陽電池モジュールを等級毎に組合わせて太陽光発電装置を設計する。太陽電池モジュールの最大出力値にばらつきがある場合でも、２つ以上の等級の異なる複数の太陽電池モジュールが混在するように組合わせることによって、太陽光発電装置として組合わされる太陽電池モジュールの最高出力値の平均値を太陽電池モジュールの基準値に近づけることができる。これによって設計される太陽光発電装置の最大出力値のばらつきを抑えて、太陽光発電装置の最大出力値を所定の装置特性範囲内に収めることができる。
【０１１１】
また太陽光発電装置の最大出力値と、太陽光発電装置の基準装置特性値との比の最大絶対値よりも、太陽電池モジュールの最大出力値と、太陽電池モジュールの最大出力値の規格値との比の最大絶対値が大きい太陽電池モジュールを選択したうえで、太陽光発電装置の装置特性値を装置特性範囲に収められる。これによって太陽光発電装置を構成するために選択可能な太陽電池モジュールを増やすことができ、たとえば太陽電池モジュールとして予め定められるＪＩＳなどの規格範囲から外れる太陽電池モジュールであっても、太陽光発電装置として選択して設計することができる。
【０１１２】
これによって太陽光発電装置として用途の限られていた太陽電池モジュールを太陽光発電装置として構成する部材としても用いることができ、太陽電池モジュールの歩留まりを向上し、太陽光発電装置の製造コストを低下させることができる。
【０１１３】
また等級別分布算出手段１６および等級別予測手段１８の少なくともいずれか一方によって種類別等級別分布データを取得し、等級組合わせ評価手段１９によって、組合わせ毎に分布データに応じた適用指数を算出することによって、分布量が大きい等級の太陽電池モジュールを選択する頻度を高くし、分布量が小さい等級の太陽電池モジュールを選択する頻度を低くして、特定の等級の太陽電池モジュールが選択されずに残ること、または特定の等級の太陽電池モジュールが多く選択されて足りなくなることを防止することができる。
【０１１４】
たとえば在庫情報管理手段１５からの種類別等級別在庫量データが外部から入力されることによって、在庫量が変動したときのその変動量に応じて、各等級の太陽電池モジュールを選択する頻度を変更することができ、より確実に一定の在庫数を確実に保つことができる。また生産品質予測手段１７が、生産される太陽電池モジュールの種類毎に、予測される等級毎の生産量を表す種類別等級別生産予測データを算出するので、予測される太陽電池モジュールの等級の分布量に応じて、各等級の太陽電池モジュールを選択する頻度を変更することができ、ばらつきなく一定の在庫数をより確実に保つことができる。
【０１１５】
また案件情報管理手段１０が複数の種類の太陽光発電装置毎に必要な太陽電池モジュールの種類とその種類毎のモジュール数とを含んで記憶する。またモジュール等級定義データ管理手段１３がモジュール等級定義データを記憶する。また在庫情報管理手段１５が在庫情報を記憶する。このように各管理手段１０，１３，１５が各情報を記憶することによって、設計者は、対象案件入力手段１１から対象案件入力手段１１に対象とする太陽電池モジュールを表す情報を入力するだけで、等級別使用モジュールリストを取得することができ、各情報を記憶および入力する手間を省略することができ、利便性を向上することができる。
【０１１６】
図５は、太陽電池モジュールの最大出力値における他の分布例を示すグラフである。表４は、図５に示すような最大出力値に正規分布とは異なるばらつきがある場合のモジュール定義データ▲１▼、等級組合わせリスト▲２▼、種類別等級別分布データ▲３▼、評価値▲４▼および適用指数▲５▼を示す表である。太陽光電池モジュールの最大出力値の平均値が、ばらつきの範囲の中央で最大出力値にならない場合、分布量が最も多い太陽電池モジュールの最大出力値を含む等級の最大出力値範囲内に基準値が設定される。
【０１１７】
【表４】
【０１１８】
このように太陽電池モジュールの最大出力値の分布が正規分布とは異なる分布であっても、太陽電池モジュールの最大出力値の分布、規格値とのずれのばらつき具合などを太陽光発電装置設計支援装置１が取得することによって、ばらつきのない太陽光発電装置を設計することができる。
【０１１９】
また上述する実施の形態は、本発明の一例示であって、発明の範囲内において、構成を変更してもよい。本発明の最も基本的な特徴は、モジュール等級定義データと、使用モジュールリストと種類別等級別分布データとに基づいて、等級別使用数を備える等級別使用モジュールリストを求める手段または方法にある。たとえば使用モジュールリストを取得するための対象案件入力手段１０、対象案件入力手段１１および使用モジュールリスト取得手段１２は、本質的な要素ではなく、使用モジュールリストを取得する取得手段を有していれば、他の構成であってもよい。
【０１２０】
同様に種類別等級別分布データを取得するための在庫情報管理手段１５、等級別分布算出手段１６、生産品質予測手段１７および等級別分布予測手段１８もまた本質的な要素ではなく、種類別等級別分布データを取得する取得手段を有していれば他の構成であってもよい。
【０１２１】
また本実施例は、太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置の特性値として、最大出力値を設定したが、最大出力値以外の特性値であってもよく、最大出力値、最大出力動作電圧値、最大出力動作電流値、開放電圧値または短絡電流などの太陽電池モジュールの発電能力に関する情報であってもよい。また案件情報管理手段１０、モジュール等級定義データ管理手段１３および在庫情報管理手段１５は、随時記憶しているデータを書き換え可能であってもよい。
【０１２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、太陽電池モジュールの特性値に基づいて太陽光発電装置の太陽電池モジュールの組合わせが選択されるので、太陽電池モジュールの特性値にばらつきがある場合であっても、太陽光発電装置の特性値のばらつきを抑えることができる。また装置基準値に対する誤差が小さい太陽光発電装置を設計することができる。したがって、装置特性値の低い太陽光発電装置を設計することが防止され、太陽光発電装置の品質を向上させることができる。
また、リスト取得工程で、リスト情報を取得することによって、複数の太陽光発電装置情報のうちから対象とする太陽光発電装置の情報を取得することができる。また組合わせ算出工程で、複数種類の太陽電池モジュールの組合わせを算出するので、選択可能な組合わせを複数得ることができる。また組合せ評価工程で、複数の組合わせ毎に特性値分布に基づいて、組合わせ毎の評価を表す適用指数を算出することによって、特性値の分布に応じた組合わせの評価をすることができる。
決定工程によって、リスト情報、組合わせ情報および適用指数とに基づいて、採用する太陽電池モジュールの組合わせが決定されることによって、対象とする太陽光発電装置毎に、装置特性範囲内に装置特性値を収めることができ、なおかつ特定の特性値の太陽電池モジュールの過不足が生じることを防止して、太陽電池モジュールの組合わせを決定することができる。
さらに、太陽電池モジュールの特性値の分布に基づいて太陽電池モジュールが選択されることで、在庫として保存される太陽電池モジュールのうち、特定の特性値の太陽電池モジュールの過不足が生じることを防止することができる。
【０１２３】
また本発明によれば、基準モジュール特性値に対してモジュール特性値の差が大きい太陽電池モジュールを用いて、基準装置特性値に対する装置特性値の差が小さい太陽光発電装置を設計することができる。これによって太陽光発電装置として用途の限られていた太陽電池モジュールを太陽光発電装置として構成する部材としても用いることができ、太陽電池モジュールの歩留まりを向上し、太陽光発電装置の製造コストを低下させることができる。
【０１２５】
また本発明によれば、太陽電池モジュールの在庫量に応じて、太陽電池モジュールを選択することによって、少量の在庫で太陽光発電装置を組立てることができ、特定の特性値の太陽電池モジュールが在庫として長期間残留することを防止することができる。また特定の特性値の太陽電池モジュールの在庫の過不足を防止することができる。
【０１２６】
また本発明によれば、予測される各特性値の太陽電池モジュール毎の製造状況に応じて、太陽電池モジュールを選択することによって、製造数に対する等級値毎の太陽電池モジュールの在庫比を一定に保つことができる。太陽電池モジュールの生産量を調整することによって、必要とする太陽電池モジュールを少量の在庫で供給することができる。したがって在庫として保存される太陽電池モジュールの在庫量を減らすことができ、大量の在庫を維持するための経費を削減することができる。また生産量を調整することによって、長期間在庫として保存されることがないので、太陽電池モジュールが生産されてから太陽光発電装置として組立てられるまでの期間を短縮し、新製品を速やかに供給することができる。
【０１２９】
また本発明によれば、コンピュータに実行させるためのプログラムによって、コンピュータに上述する太陽光発電装置設計方法を実現させることができ、短時間で容易に設計を行うことができる。
【０１３０】
また本発明によれば、コンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体が、コンピュータに読み込まれることによって、コンピュータに上述する太陽光発電装置設計方法を実現させることができ、短時間で容易に設計を行うことができる。
【０１３１】
本発明によれば、太陽光発電装置設計支援装置が、組合せ算出手段によって、太陽電池モジュールの特性値に基づいて太陽電池モジュールの組合せを選択するので、太陽電池モジュールの特性値にばらつきがある場合であっても、太陽光発電装置の特性値のばらつきを抑えることができる。またばらつきを抑えることができるので、装置基準値に対する誤差が小さい太陽光発電装置を設計することができる。したがって、太陽光発電装置設計支援装置は、装置特性値が低い太陽光発電装置を選択することなく、設計される太陽光発電装置の品質を向上させることができる。
また、リスト取得手段によってリスト情報を取得することによって、複数の太陽光発電装置情報のうちから対象とする太陽光発電装置の情報を取得することができる。また組合わせ算出手段によって、複数種類の太陽電池モジュールの組合わせを算出するので、選択可能な組合わせを複数得ることができる。また組合せ評価手段によって、複数の組合わせ毎に特性値分布に基づいて、組合わせ毎の評価を表す適用指数を算出することによって、特性値の分布に応じた組合わせの評価をすることができる。
決定手段によって、リスト情報、組合わせ情報および適用指数とに基づいて、採用する太陽電池モジュールの組合わせが決定されることによって、対象とする太陽光発電装置毎に、装置特性範囲内に装置特性値を収めることができ、なおかつ特定の特性値の太陽電池モジュールの過不足が生じることを防止して、太陽電池モジュールの組合わせを決定することができる。
さらに、決定手段によって、太陽電池モジュールの特性値の分布に基づいて太陽電池モジュールを選択することで、在庫として保存される太陽電池モジュールのうち、特定の特性値の太陽電池モジュールの過不足が生じることを防止することができる。
【０１３４】
また本発明によれば、組合せ算出手段によって、基準モジュール値との差が大きく不良または規格外となる太陽電池モジュールを用いて、太陽光発電装置を設計しても装置特性値のばらつきを抑えることができる。これによって太陽光発電装置として用途の限られていた太陽電池モジュールを太陽光発電装置として構成する部材としても用いることができ、太陽電池モジュールの歩留まりを向上し、太陽光発電装置の製造コストを低下させることができる。
【０１３６】
また本発明によれば、決定手段によって、太陽電池モジュールの在庫量に応じて、太陽電池モジュールを選択することによって、特定の特性値の太陽電池モジュールが在庫として長期間残留することを防止し、少量の在庫で、必要とする太陽光発電装置を組立てることができる。また特定の特性値の太陽電池モジュールの在庫が足りずに太陽光発電装置として組立てられないことを防止することができる。
【０１３７】
また本発明によれば、決定手段によって、予測される各特性値の太陽電池モジュール毎の製造状況に応じて、太陽電池モジュールを選択することによって、製造数に対する等級値毎の太陽電池モジュールの在庫比を一定に保つことができる。また太陽電池モジュールの生産量が調整されることによって、必要とする太陽電池モジュールを少量の在庫で供給することができる。したがって在庫として保存される太陽電池モジュールの在庫量を減らすことができ、大量の在庫を維持するための経費を削減することができる。また太陽電池モジュールが長期間在庫として保存されることがないので、太陽電池モジュールが生産されてから太陽光発電装置として組立てられるまでの期間を短縮し、新製品を速やかに供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である太陽光発電装置設計支援装置１を示すブロック図である。
【図２】太陽電池モジュールの最大出力値における分布例を示すグラフである。
【図３】使用等級決定手段２０が、１つの種類の等級別使用モジュールリストを決定する動作の手順を示すフローチャートである。
【図４】太陽光発電装置設計支援装置１の動作を示すフローチャートである。
【図５】太陽電池モジュールの最大出力値における他の分布例を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 太陽光発電装置設計支援装置
１０ 案件情報管理手段
１１ 対象案件入力手段
１２ 使用モジュールリスト取得手段
１３ モジュール等級定義データ管理手段
１４ モジュール等級組合わせ算出手段
１５ 在庫情報管理手段
１６ 等級別分布算出手段
１７ 生産品質予測手段
１８ 等級別分布予測手段
１９ 等級組合わせ評価手段
２０ 使用等級決定手段
２１ 結果表示手段
２２ 結果印刷手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の太陽電池モジュールを組合わせて構成される太陽光発電装置において、その装置特性値のばらつきを抑える太陽光発電装置設計方法および太陽光発電装置設計支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光発電装置は、照射される太陽光を受光することによって、光エネルギーを直接電力に変換する装置である。太陽光発電装置は、発電時に２酸化炭素などを発生せず、他の発電装置に比べて周囲の環境への影響が少なく、クリーンな発電装置として用いられている。近年、環境問題への意識の高まりとともに、公共建築物だけでなく、一般家屋にも太陽光発電装置が設置されつつある。
【０００３】
太陽光発電装置は、数個〜数１０個の太陽電池モジュールが組合わされて構成される。また太陽光発電装置に用いられる太陽電池モジュールは、半導体素子から成る太陽電池セルを数１０個組合わされて構成される。太陽電池モジュールは、製造工場で予め構成された状態で施工現場に搬送される。太陽電池モジュールは、施工現場において、設置される建造物の形状に応じて複数枚組合わされて太陽光発電装置を構成する。
【０００４】
太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルは、製造時の諸事情によって最大出力値に数１０パーセントのばらつきがある。したがって太陽電池セルが組合わされた太陽電池モジュールもまた、最大出力値に数１０パーセントのばらつきが生じてしまう。
【０００５】
太陽電池モジュールは、日本工業規格（ＪＩＳ：Japan Industry Standard）によって、その特性値が規定されており、たとえば、ＪＩＳ Ｃ８９１８：１９９８には、最大出力値を規格値の±１０パーセント以内にすることが規定されている。上述するように太陽電池モジュールには、最大出力値に数１０パーセントばらつきがあるので、ＪＩＳの規定から外れてしまう太陽電池モジュールが存在する。
【０００６】
この問題を解決する従来の方法として、太陽電池セルの最大出力値を測定し、最大出力値の違いによって複数の等級に分類して、特定の等級の太陽電池セルのみを用いて太陽電池モジュールを構成する方法がある。特定の等級の太陽電池セルを用いて太陽電池モジュールを構成することによって、太陽電池モジュールの最大出力値のばらつきを少なくすることができ、太陽電池セルが組合わされた太陽電池モジュールは、最大出力値がＪＩＳに規定される範囲内に収まるように構成される。
【０００７】
また他の従来の方法として、特開平１１−２３８８９７に開示される方法がある。この方法は、太陽電池セルを最大出力値の違いによって複数の等級に分類し、２つ以上の等級の異なる太陽電池セルを混在させて、太陽電池モジュールを構成する。これによって太陽電池モジュールは、最大出力値に関するばらつきが抑えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述する従来の方法は、太陽電池セルの最大出力値を測定して、太陽電池セルを複数の等級に分類して、予め定める複数の等級の太陽電池セルを選択して太陽電池モジュールを構成する。
【０００９】
太陽電池セルをより細かく分類して等級数を増やし、細分化された等級に応じて太陽電池セルを組合わせて太陽電池モジュールを構成すると、太陽電池モジュールの最大出力値のばらつきを小さくすることができる。しかしながら太陽電池セルの等級を細分化すればするほど、太陽電池セルの管理が困難になる。したがって太陽電池セルは、太陽電池モジュールの最大出力値がＪＩＳに規定される規格範囲内に収めることができる程度の等級に分類され、太陽電池モジュールは、その最大出力値がＪＩＳに規定される規格範囲内でばらつく。
【００１０】
ＪＩＳに規定される太陽電池モジュールを用いて太陽光発電装置を組合わせた場合、太陽電池モジュールの最大出力値にＪＩＳに規定される規格範囲内でばらつきが生じるので、太陽電池モジュールが構成された太陽光発電装置の最大出力値もまたばらつく。たとえば最大出力値の低い太陽電池モジュールが組合わされた場合には、太陽光発電装置の最大出力値は、最大１０パーセント低下することになる。
【００１１】
したがって従来の技術では、太陽電池モジュールの特性値を規定範囲に抑えることはできても、太陽電池モジュールが組合わされる太陽光発電装置の特性値のばらつきを抑えることができないという問題がある。また特開平１１−２３８８９７に記載の従来の技術では、一部の等級の太陽電池セルが使用されずに余る可能性がある。
【００１２】
したがって本発明の目的は、太陽光発電装置の特性値のばらつきを抑えて、太陽光発電装置を設計することができる太陽光発電装置設計方法および太陽光発電装置設計支援装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の太陽電池セルを組合わせて構成される複数の太陽電池モジュールを、組合わせて構成される太陽光発電装置を設計する装置であって、リスト取得手段、組合わせ算出手段、組合わせ評価手段および決定手段を備える装置における太陽光発電装置設計方法であって、
リスト取得手段が、対象とする太陽光発電装置を構成するために必要とされる太陽電池モジュールの数を含むリスト情報を取得するリスト取得工程と、
組合わせ算出手段が、太陽光発電装置の装置特性値に関連する太陽電池モジュールのモジュール特性値に基づいて、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まる複数の太陽電池モジュールの組合わせを表す組合わせ情報を算出する組合わせ算出工程と、
前記組合わせ情報が表す各組合わせの評価を表す適用指数をｅｉとし、
モジュール等級の組合わせを表す組合わせ番号をｉとし、
ｉ番目の組合わせにおける等級ｊの太陽電池モジュールの使用数を
Ｍｉｊとし、
Ｎ個の等級に太陽電池モジュールが分類される場合におけるｉ番目の組合わせのモジュール総数を
【数１】
各等級ｊの分布量をＤｊとし、
ｉ番目の組合わせの評価値を
【数２】
前記適用指数を、求められる i 番目の組合わせの評価値（Ｅｉ）のうち、最も大きい最大評価値（Ｅ max ）で各評価値（Ｅｉ）を除算した値（ｅｉ＝Ｅｉ／Ｅ max ）として、組合わせ評価手段が算出する組合わせ評価工程と、
決定手段が、前記リスト情報と、組合わせ情報と、適用指数とに基づいて、組合わせ情報が表す各組合わせのうち採用する組合わせを決定する決定工程とを有することを特徴とする太陽光発電装置設計方法である。
【００１４】
本発明に従えば、太陽光発電装置の装置特性値が所望の値となるような、所定のモジュール特性値を有する太陽電池モジュールを複数選択する。選択されたモジュール特性値を有する複数の太陽電池モジュールを組合わせることによって、太陽光発電装置毎の装置特性値のばらつきを抑えることができ、均一な性能の太陽光発電装置を設計することができる。
【００１５】
太陽光発電装置を製造するための前段階である太陽電池モジュールの組立てにおいて、ばらつきが生じて太陽電池モジュールのモジュール特性値にばらつきがある場合であっても、後段階となる太陽光発電装置の組立てに用いられる太陽電池モジュールの組合わせを設計する。この設計時に、モジュール特性値の異なる太陽電池モジュールを組合わせることによって、そのばらつきを修正することができる。
【００１６】
すなわち太陽光発電装置を構成する複数の太陽電池モジュールのモジュール特性値の平均値を、予め定める基準モジュール特性値に近づけるように太陽電池モジュールが組合わされる。これによって太陽光発電装置は、基準モジュール特性値を有する太陽電池モジュールが組合わされた場合とほぼ同様の装置特性値を得ることができる。
【００１７】
したがって、太陽光発電装置の装置特性値のばらつきを抑えて均一な品質の太陽光発電装置を設計することができる。たとえばモジュール特性値は、最大出力値、最大出力動作電圧値、最大出力動作電流値、開放電圧値または短絡電流などの太陽光発電装置の装置特性に関連する特性値である。
また、リスト取得工程で、リスト情報を取得することによって、複数の太陽光発電装置情報のうちから対象とする太陽光発電装置の情報を取得することができる。また組合わせ算出工程で、複数種類の太陽電池モジュールの組合わせを算出するので、選択可能な組合わせを複数得ることができる。また組合せ評価工程で、複数の組合わせ毎に特性値分布に基づいて、組合わせ毎の評価を表す適用指数を算出することによって、特性値の分布に応じた組合わせの評価をすることができる。
決定工程によって、リスト情報、組合わせ情報および適用指数とに基づいて、採用する太陽電池モジュールの組合わせが決定されることによって、対象とする太陽光発電装置毎に、ばらつきなく装置特性値を装置特性範囲内に収めることができ、なおかつ特定の特性値を有する太陽電池モジュールの過不足が生じることを防止することができる
さらに、分布量が大きい特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を高くし、分布量が小さい特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を低くして太陽電池モジュールを組合わせて太陽光発電装置を設計することによって、特定の特性値の太陽電池モジュールが選択されずに余ること、または特定の特性値の太陽電池モジュールが多く選択されて足りなくなることを防止することができる。
【００１８】
また本発明は、太陽光発電装置の装置特性値と予め定める基準装置特性値との比の最大絶対値が、モジュール特性値と予め定める基準モジュール特性値との比の最大絶対値よりも小さくなるように、太陽電池モジュールを組合わせることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、基準モジュール特性値に対してモジュール特性値の差が大きい太陽電池モジュールを用いて、基準装置特性値に対する装置特性値の差が小さい太陽光発電装置を設計することができる。これによってモジュール特性値が基準モジュール特性値に対して大きな差を有する、不良または規格外となる太陽電池モジュールを太陽光発電装置を構成する部品として用いることができ、太陽光発電装置を構成するために選択可能な太陽電池モジュールを増やすことができる。
【００２０】
たとえば太陽電池モジュールとして予め定められるＪＩＳなどの規格範囲から外れる特性値を有する太陽電池モジュールを用いた場合であっても、太陽光発電装置の特性値のばらつきを抑えることができる。
【００２３】
また本発明は、前記分布量は、太陽電池モジュールの在庫状況を表す分布であることを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、各特性値の太陽電池モジュール毎の在庫量に応じて、太陽電池モジュールの選択頻度を選択する。在庫数が多い特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を高くし、在庫数が少ない特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を少なくすることによって、特定の特性値の太陽電池モジュールが在庫として残ること、または足りなくなることを防止することができる。これによって過不足が生じることを防止して、在庫として保存される太陽電池モジュールを太陽光発電装置により有効に用いることができ、ある在庫量から製造される太陽光発電装置の製造数を増やすことができる。
【００２５】
また本発明は、前記分布量は、予測される太陽電池モジュールの製造状況を表す分布であることを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、予想される各特性値の太陽電池モジュール毎の製造状況に応じて、太陽電池モジュールの選択頻度を選択する。多く製造されるであろう特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を高くし、少なく製造されるであろう特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を少なくする。これによって特定の特性値の太陽電池モジュールが在庫として残ること、または在庫として足りなくなること防止することができる。
【００２７】
したがって、太陽電池モジュールが余ることおよび足りなくなることを防止して、製造される太陽電池モジュールを有効に使用することができ、太陽光発電装置を製造するために、製造される太陽電池モジュールの製造数を少なくすることができる。また太陽電池モジュールの製造数を調整することによって、太陽電池モジュールの在庫数を一定に保つことができる。
【００３１】
また本発明は、複数の太陽電池セルを組合わせて構成される複数の太陽電池モジュールを、組合わせて構成される太陽光発電装置を設計する太陽光発電装置設計方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
コンピュータに、
対象とする太陽光発電装置を構成するために必要とされる太陽電池モジュールの数を含むリスト情報を取得するリスト取得手順と、
太陽光発電装置の装置特性値に関連する太陽電池モジュールのモジュール特性値に基づいて、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まる複数の太陽電池モジュールの組合わせを表す組合わせ情報を算出する組合わせ算出手順と、
前記組合わせ情報が表す各組合わせの評価を表す適用指数をｅｉとし、
モジュール等級の組合わせを表す組合わせ番号をｉとし、
ｉ番目の組合わせにおける等級ｊの太陽電池モジュールの使用数を
Ｍｉｊとし、
Ｎ個の等級に太陽電池モジュールが分類される場合におけるｉ番目の組合わせのモジュール総数を
【数３】
各等級ｊの分布量をＤｊとし、
ｉ番目の組合わせの評価値を
【数４】
前記適用指数を、求められるｉ番目の組合わせの評価値（Ｅｉ）のうち、最も大きい最大評価値（Ｅ max ）で各評価値（Ｅｉ）を除算した値（ｅｉ＝Ｅｉ／Ｅ max ）として算出する組合わせ評価手順と
前記リスト情報と、組合わせ情報と、適用指数とに基づいて、組合わせ情報が表す各組合わせのうち採用する組合わせを決定する決定手順とを実行させることを特徴とするプログラムである。
【００３２】
本発明に従えば、コンピュータに前記太陽光発電装置設計方法を実行させることができる。これによって各等級の太陽電池モジュールの組合わせを短時間で決定することができる。
【００３３】
また本発明は、前記プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体である。
【００３４】
本発明に従えば、記憶媒体をコンピュータに読み込ませることによって、前記太陽光発電装置設計方法をコンピュータに実行させることができる。
【００３５】
また本発明は、複数の太陽電池セルを組合わせて構成される複数の太陽電池モジュールを、組合わせて構成される太陽光発電装置を設計する太陽光発電装置設計支援装置であって、
対象とする太陽光発電装置を構成するために必要とされる太陽電池モジュールの数を含むリスト情報を取得するリスト取得手段と、
太陽光発電装置の装置特性値に関連する太陽電池モジュールのモジュール特性値に基づいて、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まる複数の太陽電池モジュールの組合わせを表す組合わせ情報を算出する組合わせ算出手段と、
前記組合わせ情報が表す各組合わせの評価を表す適用指数をｅｉとし、
モジュール等級の組合わせを表す組合わせ番号をｉとし、
ｉ番目の組合わせにおける等級ｊの太陽電池モジュールの使用数を
Ｍｉｊとし、
Ｎ個の等級に太陽電池モジュールが分類される場合におけるｉ番目の組合わせのモジュール総数を
【数５】
各等級ｊの分布量をＤｊとし、
ｉ番目の組合わせの評価値を
【数６】
前記適用指数を、求められるｉ番目の組合わせの評価値（Ｅｉ）のうち、最も大きい最大評価値（Ｅ max ）で各評価値（Ｅｉ）を除算した値（ｅｉ＝Ｅｉ／Ｅ max ）として算出する組合わせ評価手段と
前記リスト情報と、組合わせ情報と、適用指数とに基づいて、組合わせ情報が表す各組合わせのうち採用する組合わせを決定する決定手段とを有することを特徴とする太陽光発電装置設計支援装置である。
【００３６】
本発明に従えば、組合せ算出手段によって、太陽光発電装置の装置特性値が所望の値となるような太陽電池モジュールの組合せを、太陽電池モジュールのモジュール特性値に基づいて算出する。選択されたモジュール特性値を有する太陽電池モジュールを組合わせることによって、太陽光発電装置毎の装置特性値のばらつきを抑えることができ、均一な性能の太陽光発電装置を設計することができる。
【００３７】
太陽光発電装置を製造する前段階である太陽電池モジュールの組立てにおいて、ばらつきが生じて太陽電池モジュールのモジュール特性値にばらつきがある場合であっても、後段階となる太陽光発電装置の組立てに用いられる太陽電池モジュールの組合わせを設計する。この設計時に、モジュール特性値の異なる太陽電池モジュールを組合わせることによって、そのばらつきを修正することができる。
【００３８】
すなわち太陽光発電装置を構成する複数の太陽電池モジュールのモジュール特性値の平均値を、予め定める基準モジュール特性値に近づけるように太陽電池モジュールが組合わされる。これによって太陽光発電装置は、基準モジュール特性値を有する太陽電池モジュールが組合わされた場合とほぼ同様の装置特性を得ることができる。
【００３９】
したがって、太陽光発電装置の装置特性値のばらつきを抑えて均一な品質の太陽光発電装置を設計することができる。たとえばモジュール特性値は、最大出力値、最大出力動作電圧値、最大出力動作電流値、開放電圧値または短絡電流などの太陽光発電装置の装置特性に関連する特性値である。
また、リスト取得手段によってリスト情報を取得することによって、複数の太陽光発電装置情報のうちから対象とする太陽光発電装置の情報を取得することができる。また組合わせ算出手段によって、複数の太陽電池モジュールの組合わせを算出するので、選択可能な組合わせを複数得ることができる。また組合せ評価手段によって、複数の組合わせ毎に特性値分布に基づいて、組合わせ毎の評価を表す適用指数を算出することによって、特性値の分布に応じた組合わせの評価をすることができる。
決定手段によって、リスト情報、組合わせ情報および適用指数とに基づいて、採用する太陽電池モジュールの組合わせが決定されることによって、対象とする太陽光発電装置毎に、装置特性範囲内に装置特性値を収めることができ、特定の特性値を有する太陽電池モジュールの過不足が生じることを防止することができる。
さらに、決定手段が、太陽電池モジュールの組合わせを太陽電池モジュールの特性値分布に基づいて選択する。分布量が大きい特性値の太陽電池モジュールを含む組合せの選択頻度を高くし、分布量が小さい特性値の太陽電池モジュールを含む組合せの選択頻度を低くすることによって、特定の特性値の太陽電池モジュールが選択されずに余ること、または特定の特性値の太陽電池モジュールが多く選択されて足りなくなることを防止することができる。
【００４３】
また本発明は、前記組合せ算出手段は、太陽光発電装置の装置特性値と予め定める基準装置特性との比の最大絶対値が、モジュール特性値と予め定める基準モジュール特性値との比の最大絶対値よりも小さくなるように、太陽電池モジュールを組合わせることを特徴とする。
【００４４】
本発明に従えば、組合せ算出手段によって、基準モジュール特性値に対してモジュール特性値の差が大きい太陽電池モジュールを用いて、基準装置特性値に対する装置特性値の差が小さい太陽光発電装置を設計することができる。これによってモジュール特性値が基準モジュール特性値に対して大きな差を有する、不良または規格外となる太陽電池モジュールを太陽光発電装置を構成する部品として用いることができ、太陽光発電装置を構成するために選択可能な太陽電池モジュールを増やすことができる。
【００４５】
たとえば太陽電池モジュールとして予め定められるＪＩＳなどの規格範囲から外れる特性値を有する太陽電池モジュールを用いた場合であっても、太陽光発電装置の特性値のばらつきを抑えることができる。
【００４８】
また、本発明は、前記分布量は、太陽電池モジュールの在庫状況を表す分布であることを特徴とする。
【００４９】
本発明に従えば、決定手段によって、各特性値の太陽電池モジュール毎の在庫量に応じて、太陽電池モジュールの選択頻度を選択する。在庫数が多い特性値の太陽電池モジュールを含む組合せの選択頻度を高くし、在庫数が少ない特性値の太陽電池モジュールを含む選択頻度を少なくすることによって、特定の特性値の太陽電池モジュールが在庫として残ること、または在庫として足りなくなることを防止することができる。これによって過不足が生じることを防止して、在庫として保存される太陽電池モジュールを太陽光発電装置により有効に用いることができ、ある在庫量から製造される太陽光発電装置の製造数を増やすことができる。
【００５０】
また、本発明は、前記分布量は、予測される太陽電池モジュールの製造状況を表す分布であることを特徴とする。
【００５１】
本発明に従えば、決定手段によって、予想される各特性値の太陽電池モジュール毎の製造状況に応じて、太陽電池モジュールの選択頻度を選択する。多く製造されるであろう特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を高くし、少なく製造されるであろう特性値の太陽電池モジュールの選択頻度を少なくする。これによって特定の特性値の太陽電池モジュールが在庫として残ること、または在庫として足りなくなること防止することができる。
【００５２】
したがって、製造される太陽電池モジュールが余ることおよび足りなくなることを防止して、製造される太陽電池モジュールを有効に使用することができ、太陽光発電装置を製造するために、製造される太陽電池モジュールの製造数を少なくすることができる。また太陽電池モジュールの製造数を調整することによって、太陽電池モジュールの在庫数を一定に保つことができる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である太陽光発電装置設計支援装置１を示すブロック図である。太陽光発電装置は、複数の太陽電池モジュールが電気的に接続されて組合わされて構成され、各太陽電池モジュールは、太陽電池セルが複数組合わされて構成される。太陽電池セルは、半導体素子から成り、光を受光することによって電流が流れる。太陽電池セルを含む太陽光発電装置は、太陽光を受けて発電する。
【００５６】
太陽光発電装置は、複数の種類の太陽電池モジュールが組合わされ、たとえば屋根などの設置部分に応じて、太陽光発電装置は、形状の異なる数種類の太陽電池モジュールが複数枚組合わされる。
【００５７】
太陽光発電装置設計支援装置１は、太陽電池モジュールの組合せを選択する装置である。本発明の実施の一形態の太陽光発電装置設計支援装置１は、太陽電池モジュールの最大出力値に基づいて、太陽光発電装置に用いられる複数の太陽電池モジュールの組合わせを選択する。
【００５８】
本発明において、太陽電池モジュールは、形状などによって複数の種類に分けられ、さらにそれぞれの種類の太陽電池モジュール毎に、その最大出力値によってさらに複数の等級に分類される。いいかえると太陽電池モジュールは、１つの種類の太陽電池モジュールにおいて、最大出力値別に複数の等級に分類される。
【００５９】
太陽光発電装置設計支援装置１は、複数の太陽光発電装置の情報を記憶する案件情報管理手段１０と、対象とする太陽光発電装置を表す情報を装置外部から受取る対象案件入力手段１１と、対象とする太陽光発電装置を構成するために必要とされる太陽電池モジュールの情報を表す使用モジュールリストを取得する使用モジュールリスト取得手段１２とを有する。
【００６０】
案件情報管理手段１０は、複数の種類の太陽光発電装置毎に必要な太陽電池モジュールの種類とその種類毎のモジュールの数とをそれぞれ記憶する。対象案件入力手段１１は、対象とする太陽光発電装置を表す情報を装置外部から受取り、この情報をキー情報として使用モジュールリスト取得手段１２に与える。たとえば対象案件入力手段１１は、装置外部の設計者の指示を受取る手段である。
【００６１】
使用モジュールリスト取得手段１２は、対象案件入力手段１１からキー情報を受取り、案件情報管理手段１０に記憶される複数の太陽光発電装置の情報を調べて、キー情報に示される太陽光発電装置の情報を選択し、対象とする太陽光発電装置を構成するために必要な太陽電池モジュールの種類とその種類毎のモジュールの数とを表す使用モジュールリストを取得する。表１は、使用モジュールリストを示す表である。
【００６２】
【表１】
たとえば使用モジュールリストによって表される情報は、タイプ１の太陽電池モジュールを１０個、タイプ２の太陽電池モジュールを６個、タイプ３の太陽電池モジュールを４個といった太陽電池モジュールの種類別の総数を表す情報である。
【００６４】
太陽光発電装置設計支援装置１は、太陽電池モジュールの最大出力値に基づいて、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まる複数種類の太陽電池モジュールの組合わせを算出するモジュール等級組合わせ算出手段１４と、モジュール等級定義データを記憶するモジュール等級定義データ管理手段１３を有する。
【００６５】
モジュール等級定義データは、太陽電池モジュールの種類毎に、太陽電池モジュールの分類される等級と、等級毎の太陽電池モジュールの最大出力値の範囲と各等級の代表値とを表すデータであって、モジュール等級定義データ管理手段１３は、表２に示すようなモジュール等級定義データを外部から入力されて記憶するまたは予め記憶している。表２は、ある種類の太陽電池モジュールのモジュール定義データ▲１▼、後述する等級組合わせリスト▲２▼、種類別等級別分布データ▲３▼、評価値▲４▼および適用指数▲５▼を示す表である。
【００６６】
【表２】
モジュール等級定義データ▲１▼は、太陽電池モジュールの最大出力値によって分類される複数の等級（ｊ）と、基準値に対する最大出力値のばらつきの範囲であるずれ範囲と、各等級（ｊ）における最大出力値の代表値であるずれ代表値Ａｊとをそれぞれ含んで表される情報である。モジュール等級定義データ▲１▼は、少なくとも２つ以上の等級数を有し、太陽電池モジュールは、いずれか1つの等級に分類され、２つの等級に重なって分類されることがない。本実施例では、太陽電池モジュールの最大出力値は、基準値に対して±５％のばらつきがあり、太陽電池モジュールは、５つの等級１〜５に分類される。またずれ代表値Ａｊは、基準値Ｂに対する各等級の太陽電池モジュールの最大出力値範囲の中央値をＣｊとすると、（Ｃｊ−Ｂ）／Ｂとして示す。たとえば基準値Ｂは、ばらつきのある太陽電池モジュールのうち、最も分布量が多い太陽電池モジュールの最大出力値に設定される。前述の使用モジュールリストに含まれる種類別の太陽電池モジュールの総数Ｇは、基準値を有する太陽電池モジュールによって組合わせた場合の総数となる。
【００６８】
前記モジュール等級組合わせ手段１４は、モジュール等級定義データを記憶するモジュール等級定義データ管理手段１５からモジュール等級定義データを取出して、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まるような複数種類の組合せを算出し、この複数の組合わせを表す等級組合わせリストを作成する。
【００６９】
表２に示すように、等級組合わせリスト▲２▼は、たとえばそれぞれの組合わせを表す組合わせ番号（ｉ）と、各組合わせにおける太陽電池モジュールの等級（ｊ）毎の使用数Ｍｉｊと、各組合せにおける太陽電池モジュールの使用総数Ｓｉとを含んで表される。また等級組合わせリストに記載される組合わせは、その組合わせ番号が大きくなるにつれて、使用される太陽電池モジュールの総数Ｓｉが小さくなる順に並んで配置される。最も大きい組合せ番号での組合せは、基準値を含む等級の太陽電池モジュールが１つだけの組合わせに設定される。
【００７０】
ｉ番目の組合わせにおける等級ｊの太陽電池モジュールの使用数をＭｉｊとし、Ｎ個の等級に太陽電池モジュールが分類される場合には、ｉ番目の組合わせにおけるモジュール総数Ｓｉは、次式によって表される。
【００７１】
【数７】
モジュール等級組合せ算出手段１４は、複数の太陽電池モジュールの最大出力値の平均が太陽電池モジュールの基準値と等しくなるように、言換えると各太陽電池モジュールのずれ代表値Ａｊの合計がゼロになるように選択されて組合わされる。このように選択された複数の太陽電池モジュールを組合わせることによって、基準値を含む等級の太陽電池モジュールのみを複数組合わせた場合と同一の太陽光発電装置の装置特性値を得ることができ、太陽光発電装置のばらつきを抑えることができる。また基準値を含む等級の太陽電池モジュールのみが複数組合わされた場合の太陽光発電装置の最大出力値を装置の特性範囲に収めるように設定することによって、上述のように組合わされた太陽光発電装置の装置特性値を装置特性範囲内に収めることができる。
【００７３】
具体的には、モジュール等級組合わせ手段１４が、ずれ代表値が正の太陽電池モジュールと、ずれ代表値が負の太陽電池モジュールとが混在するように、太陽電池モジュールを組合わせることによって、ずれ代表値の平均値をゼロにする。
【００７４】
たとえばモジュール等級組合せ手段１４は、太陽光発電装置の装置特性範囲における装置最大出力値と予め定める基準装置最大出力値との比の最大絶対値が、太陽電池モジュールの最大出力値と予め定める太陽電池モジュールの基準値との比の最大絶対値よりも小さくなるように組合わせる。いいかえると太陽光発電装置の最大出力値の基準最大出力値に対する誤差比を、太陽電池モジュールの最大出力値の基準最大出力値に対する誤差比のばらつきの範囲より狭い範囲に収める。
【００７５】
また太陽光発電装置設計支援装置１は、太陽電池モジュールの種類毎の最大出力値の分布を示す種類別等級別分布データを算出するために在庫情報管理手段１５と、等級別分布算出手段１６と、生産品質予測手段１７と、等級別分布予測手段１８とを有する。
【００７６】
在庫情報管理手段１５は、太陽電池モジュールの種類毎、等級毎の在庫量を表す種類別等級別在庫量データを記憶する手段であって、在庫量データが装置外部から入力される。また等級別分布算出手段１６は、在庫情報管理手段１５が記憶する在庫量データを取出し、太陽電池モジュールの種類別に、太陽電池モジュールの等級の分布データを算出する。
【００７７】
また生産品質予測手段１７は、生産される太陽電池モジュールの種類毎に、予測される等級毎の生産量を表す種類別等級別生産予測データを算出する。たとえば生産品質予測手段１７は、太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルの最大出力値の分布から太陽電池モジュールの最大出力特性を算出することによって、予測データを算出する。また等級別分布予測手段１８は、生産品質予測手段１７によって予測される種類別等級別生産予測データを取出し、太陽電池モジュールの種類別に、太陽電池モジュールの等級の分布データを算出する。
【００７８】
太陽光発電装置設計支援装置１は、種類別等級別分布データを、等級別分布算出手段１６および等級別分布予測手段１８の両方の手段によって算出してもよく、またいずれか一方の手段によって、算出してもよい。この種類別等級別分布データは、各等級の太陽電池モジュールを供給可能な数量比を分布量として表す。
【００７９】
たとえば分布量は、等級毎の太陽電池モジュール数の比であってもよく、等級毎のモジュール数を正規化したものでもよく、等級毎の在庫数の比であってもよく、等級毎の生産予測数の比であってもよい。
【００８０】
図２は、太陽電池モジュールの最大出力値における分布例を示すグラフである。縦軸は太陽電池モジュールの分布量を表し、横軸は最大出力値を表す。太陽電池モジュールの最大出力値の分布は、たとえば正規分布となる。正規分布における分布量が最も多い最大出力値を基準値とすると、太陽電池モジュールは、基準値に対して最大出力値の差が大きくなるほどその分布量が小さくなる。このような太陽電池モジュールの種類別等級別の分布データ▲３▼を表２に示す。
【００８１】
また太陽光発電装置設計支援装置１は、等級組合わせリストの各組合わせを分布データに基づいて評価する等級組合わせ評価手段１９を有する。等級組合わせ評価手段１９は、モジュール等級組合わせ算出手段１４から等級組合わせリストを取得するとともに、等級別分布算出手段１６および等級別分布予測手段１８の少なくともいずれか一方から種類別等級別分布データを取得することによって、各組合わせをそれぞれ評価し、評価結果として組合わせ毎に適用指数を算出する。
【００８２】
具体的には、等級組合わせ評価手段１９は、適用指数を求めるために組合わせ毎に評価値Ｅｉを求めて、各組合せｉの評価値Ｅｉから組合わせ毎の適用指数ｅｉを求める。各等級ｊの分布量をＤｊとすると、各組合せｉの評価値Ｅｉは、次式によって求められる。
【００８３】
【数８】
求められる各組合せｉの評価値Ｅｉのうち、最も大きい最大評価値Ｅmaxで各評価値Ｅｉを除算した値が、等級毎の適用指数ｅｉとなる。すなわちｅｉ＝Ｅｉ／Ｅmaxで表される。評価値の値が大きい組合わせほど、分布量が多い等級の太陽電池モジュールが含まれる。したがって評価値の値が大きい組合せの選択頻度を大きくし、評価値の値が小さい組合せの選択頻度を小さくすることによって、ある特定の等級の太陽電池モジュールが不足することまたは余ることを防止することができる。
【００８５】
太陽光発電装置設計援装置１は、組合わせ毎の適用指数ｅｉと、使用モジュールリストに基づいて、各組合せのうち採用する組合わせを決定し、等級別使用数を決定する使用等級決定手段２０を有する。使用等級決定手段２０は、適用指数ｅｉと使用モジュールリストとから、太陽電池モジュールの等級別使用数を備えた等級別使用モジュールリストを作成する。すなわち太陽光発電装置として構成される複数の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールの種類毎に、太陽電池モジュールの等級の組合わせを決定する。表３は、等級別使用モジュールリストを示す表である。等級別使用モジュールリストは、種類毎に、等級別の太陽電池モジュールの使用数を表す。
【００８６】
【表３】
太陽光発電装置設計支援装置１は、さらに結果表示手段２１および結果印刷手段２２とを有する。結果表示手段２１は、使用等級決定手段２０から等級別使用モジュールリストを取得して、太陽電池モジュールの種類別、等級別の太陽電池モジュールの使用数を表示する。また結果印刷手段２２は、使用等級決定手段２０から等級別使用モジュールリストを取得して、太陽電池モジュールの種類別、等級別の太陽電池モジュールの使用数を印刷する。印刷された等級別使用モジュールリストは、太陽電池モジュールの発注リストなどに用いられる。
【００８８】
図３は、使用等級決定手段２０が、１つの種類の等級別使用モジュールリストを決定する動作の手順を示すフローチャートである。まずステップｓ０で、使用モジュールリスト、等級組合わせリストおよび適用指数を取得可能な状態となれば、ステップｓ１に進み、動作を開始する。
【００８９】
ステップｓ１では、モジュールリスト取得手段１２からモジュール種類別総数Ｇを取得する。モジュール種類別総数Ｇのうち、等級別使用数が決定していない太陽電池モジュールの種類を１つ選択し、この種類のモジュール種類別総数を、等級未決定数ｒとし、すなわちｒ＝Ｇとし、ステップｓ２に進む。
【００９０】
ステップｓ２では、ステップｓ１で選択された太陽電池モジュールの種類の等級別使用数Ｆｊを初期化し、等級別のモジュール使用数Ｆ１〜Ｆ５の値をゼロにして、ステップｓ３に進む。ステップｓ３では、使用等級決定手段２０は、等級組合わせ評価手段１９から組合わせ番号（ｉ）が１の組合わせを選択してステップｓ４に進む。１の組合わせは、そのモジュール使用数が最も大きい。
【００９１】
ステップｓ４では、前のステップで選択された組合わせにおけるモジュール使用総数Ｓｉと等級未決定数ｒとを比較し、等級未決定数ｒがモジュール使用総数Ｓｉよりも大きいならば、すなわちｒ＜Ｓｉであるならばステップｓ６に進み、そうでないならばステップｓ５に進む。ステップｓ６では、現在の組合わせ番号（ｉ）に１を加算した番号の組合わせ番号（ｉ）の組合わせを選択し、再びステップｓ４に進む。言換えると、等級未決定数ｒよりもモジュール使用総数Ｓｉが小さくなる組合わせが選択されるまで、ステップｓ４の動作を繰返す。組合せ番号が大きくなるにつれて、モジュール使用総数Ｓｉが小さくなるように設定されるので、ステップｓ４の動作を繰返すとともに、組合せのモジュール使用総数Ｓｉが小さくなり、ステップｓ５に進む。最も大きい組合せ番号での使用総数Ｓｉは１であるので、最終的に次のステップｓ５に進む。
【００９２】
ステップｓ５では、０以上でかつ１以下の一様乱数を算出し、この一様乱数のうちの１つの値を取出して一様乱数値Ｒとして設定する。一様乱数値Ｒが設定されるとステップｓ７に進む。
【００９３】
ステップｓ７では、ステップｓ５で設定された一様乱数値Ｒと、ステップｓ４で選択された組合わせにおける適用指数ｅｉとを比較し、一様乱数Ｒが選択された組合わせにおける適用指数ｅｉよりも大きいならば、すなわちＲ＜ｅｉであるならばステップｓ８に進み、そうでないならばステップｓ６に進む。これによって適用指数ｅｉが大きいほど、ステップｓ８に進む確率が大きくなる。適用指数が大きい、すなわち分布量が多い等級の太陽電池モジュールを含む組合わせが選択される可能性が多くなる。言換えると優先的に分布量が多い等級の太陽電池モジュールを含む組合せが選択される。
【００９４】
ステップｓ８では、選択された組合わせを採用し、選択された組合わせにおける等級別の太陽電池モジュール数Ｍｉｊの値を、各モジュール使用数Ｆ１〜Ｆ５の値に加算し、ステップＳ９に進む。ステップｓ９では、等級未決定数ｒから選択された組合わせのモジュール総数Ｓｉを減算し、ステップＳ１０に進む。
【００９５】
ステップｓ１０では、等級未決定数ｒがゼロよりも大きいか否か、すなわちｒ＞０か否かを調べ、等級未決定数ｒがゼロよりも大きい場合には、ステップＳ３に進み、新たに太陽電池モジュールの組合わせを選択する。等級未決定数ｒがゼロとなる場合には、ステップｓ１１に進む。ステップｓ１１では、等級未決定数ｒがゼロとなるので、等級が未決定の太陽電池モジュールがなくなり、太陽光発電装置に用いられる太陽電池モジュールの等級毎の使用数が決定されて使用等級決定手段が動作を終了する。
【００９６】
太陽電池モジュールの種類が複数ある場合は、使用等級決定手段２０が、図３に示す動作を太陽電池モジュールの種類毎に個別に行い、表３に示すように、モジュールの種類毎に、等級毎の太陽電池モジュールの組合わせを決定する。
【００９７】
太陽光発電装置設計支援装置１は、上述する各手段を有することによって、太陽光発電装置に用いられる太陽電池モジュールの等級を選択する。図４は、太陽光発電装置設計支援装置１の動作を示すフローチャートである。ステップａ０でモジュール等級定義データが設定されると、ステップａ１に進む。
【００９８】
ステップａ１では、太陽光発電装置設計支援装置１は、モジュール等級定義データ管理手段１３によって、モジュール等級定義データが外部から入力され、または予め記憶して、太陽電池モジュールの等級を定義するモジュール等級定義データを取得し、ステップａ２に進む。
【００９９】
ステップａ２では、モジュール等級組合わせ算出手段１４によって、モジュール等級定義データから、太陽電池モジュールの複数の組合わせである等級組合わせリストを算出し、ステップａ５に進む。
【０１００】
またステップａ０で種類別等級別データが設定されると、ステップａ３に進む。ステップａ３では、太陽光発電装置設計支援装置１は、在庫情報管理手段１５および生産品質予測手段１７の少なくともいずれか一方によって、太陽電池モジュールの種類別等級別データが入力されて、種類別等級別データを取得して、ステップａ４に進む。ステップａ４では、等級分布算出手段１６または等級分布予測手段１８の少なくともいずれか一方によって、種類別等級別データを種類別等級別の分布データを算出し、ステップａ５に進む。
【０１０１】
ステップａ１,ａ２と、ステップａ３,ａ４とは、別々に動作可能であり、ステップａ１,ａ２とステップａ３,ａ４とを並列して動作してもよく、ステップａ１,ａ２を動作した後、ステップａ３,ａ４を動作してもよく、またステップａ３,ａ４を動作した後、ステップａ１,ａ２を動作してもよい。
【０１０２】
ステップａ２で等級組合わせリストを算出するとともに、ステップａ４で種類別等級別データを算出する準備工程が終了した段階で、ステップａ５に進む。太陽光発電装置設計支援装置１は、等級組合せリストおよび種類別等級データを予めデータとして入力していてもよく、この場合、ステップａ１〜ａ４の準備工程が省略される。
【０１０３】
ステップａ５では、太陽光発電装置設計支援装置１が、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まる複数種類の太陽電池モジュールの組合わせを表す組合わせ情報を算出する組合わせ算出工程を行う。ステップａ１〜ａ４の準備工程によって得られた、等級組合わせリストおよび種類別等級別分布データに基づいて、等級組合わせ評価手段１９によって組合わせ毎の適用指数を算出し、ステップａ６に進む。
【０１０４】
ステップａ６では、太陽光発電装置設計支援装置１は、対象とする太陽光発電装置を表す情報を、対象案件入力手段１１によって装置外部から取得し、取得が完了するとステップａ７に進む。
【０１０５】
ステップａ７では、使用モジュールリスト情報を取得するリスト取得工程を行う。太陽光発電装置設計支援装置１は、使用モジュールリスト取得手段１２によって、案件情報管理手段１０から対象とする太陽光発電装置の情報を取出し、対象とする太陽光発電装置に必要な太陽電池モジュールの種類とその種類別の数とを含む使用モジュールリストを取得してステップａ８に進む。
【０１０６】
ステップａ８では、組合せ評価工程を行う。等級組合わせ評価手段１９によって、ステップａ２で算出した等級組合わせリスト、ステップａ５で算出した等級別適用指数およびステップａ７で取得した使用モジュールリストから、等級別の太陽電池モジュールの個数が決定された等級別使用モジュールリストを算出し、ステップａ９に進む。
【０１０７】
ステップａ９では、ステップａ８で決定した等級別使用モジュールリストを結果表示手段２１によって表示する。または等級別使用モジュールリストを結果印刷手段２２によって印刷し、ステップａ１０に進む。ステップａ１０では、太陽光発電装置設計支援装置１の動作を終了する。
【０１０８】
太陽光発電装置設計支援装置１は、たとえばコンピュータによって実現され、案件情報管理手段１０、モジュール等級定義データ管理手段１３および在庫情報管理手段１５は、データを記憶するコンピュータ読取可能な記憶媒体によって実現される。また対象案件入力手段１１は、外部から対象とする太陽光発電装置を表す情報が入力され、たとえばキーボードなどによって実現される。また使用モジュールリスト取得手段１２、モジュール等級組合せ算出手段１４、等級別分布算出手段１６、生産品質予測手段１７、等級別分布予測手段１８、等級組合せ評価手段１９および使用等級決定手段２０は、上述するような機能を与えるプログラムが書込まれることによって、各手段として実現される。
【０１０９】
またプログラムをコンピュータ読取可能な記憶媒体が記憶していてもよく、記憶媒体に記憶されるプログラムをコンピュータが読取ることによって、コンピュータが各手段を実現してもよい。
【０１１０】
以上のように太陽光発電装置設計支援装置１によれば、最大出力値にばらつきのある太陽電池モジュールを、その最大出力値に応じて複数の等級に分類し、分類された太陽電池モジュールを等級毎に組合わせて太陽光発電装置を設計する。太陽電池モジュールの最大出力値にばらつきがある場合でも、２つ以上の等級の異なる複数の太陽電池モジュールが混在するように組合わせることによって、太陽光発電装置として組合わされる太陽電池モジュールの最高出力値の平均値を太陽電池モジュールの基準値に近づけることができる。これによって設計される太陽光発電装置の最大出力値のばらつきを抑えて、太陽光発電装置の最大出力値を所定の装置特性範囲内に収めることができる。
【０１１１】
また太陽光発電装置の最大出力値と、太陽光発電装置の基準装置特性値との比の最大絶対値よりも、太陽電池モジュールの最大出力値と、太陽電池モジュールの最大出力値の規格値との比の最大絶対値が大きい太陽電池モジュールを選択したうえで、太陽光発電装置の装置特性値を装置特性範囲に収められる。これによって太陽光発電装置を構成するために選択可能な太陽電池モジュールを増やすことができ、たとえば太陽電池モジュールとして予め定められるＪＩＳなどの規格範囲から外れる太陽電池モジュールであっても、太陽光発電装置として選択して設計することができる。
【０１１２】
これによって太陽光発電装置として用途の限られていた太陽電池モジュールを太陽光発電装置として構成する部材としても用いることができ、太陽電池モジュールの歩留まりを向上し、太陽光発電装置の製造コストを低下させることができる。
【０１１３】
また等級別分布算出手段１６および等級別予測手段１８の少なくともいずれか一方によって種類別等級別分布データを取得し、等級組合わせ評価手段１９によって、組合わせ毎に分布データに応じた適用指数を算出することによって、分布量が大きい等級の太陽電池モジュールを選択する頻度を高くし、分布量が小さい等級の太陽電池モジュールを選択する頻度を低くして、特定の等級の太陽電池モジュールが選択されずに残ること、または特定の等級の太陽電池モジュールが多く選択されて足りなくなることを防止することができる。
【０１１４】
たとえば在庫情報管理手段１５からの種類別等級別在庫量データが外部から入力されることによって、在庫量が変動したときのその変動量に応じて、各等級の太陽電池モジュールを選択する頻度を変更することができ、より確実に一定の在庫数を確実に保つことができる。また生産品質予測手段１７が、生産される太陽電池モジュールの種類毎に、予測される等級毎の生産量を表す種類別等級別生産予測データを算出するので、予測される太陽電池モジュールの等級の分布量に応じて、各等級の太陽電池モジュールを選択する頻度を変更することができ、ばらつきなく一定の在庫数をより確実に保つことができる。
【０１１５】
また案件情報管理手段１０が複数の種類の太陽光発電装置毎に必要な太陽電池モジュールの種類とその種類毎のモジュール数とを含んで記憶する。またモジュール等級定義データ管理手段１３がモジュール等級定義データを記憶する。また在庫情報管理手段１５が在庫情報を記憶する。このように各管理手段１０，１３，１５が各情報を記憶することによって、設計者は、対象案件入力手段１１から対象案件入力手段１１に対象とする太陽電池モジュールを表す情報を入力するだけで、等級別使用モジュールリストを取得することができ、各情報を記憶および入力する手間を省略することができ、利便性を向上することができる。
【０１１６】
図５は、太陽電池モジュールの最大出力値における他の分布例を示すグラフである。表４は、図５に示すような最大出力値に正規分布とは異なるばらつきがある場合のモジュール定義データ▲１▼、等級組合わせリスト▲２▼、種類別等級別分布データ▲３▼、評価値▲４▼および適用指数▲５▼を示す表である。太陽光電池モジュールの最大出力値の平均値が、ばらつきの範囲の中央で最大出力値にならない場合、分布量が最も多い太陽電池モジュールの最大出力値を含む等級の最大出力値範囲内に基準値が設定される。
【０１１７】
【表４】
このように太陽電池モジュールの最大出力値の分布が正規分布とは異なる分布であっても、太陽電池モジュールの最大出力値の分布、規格値とのずれのばらつき具合などを太陽光発電装置設計支援装置１が取得することによって、ばらつきのない太陽光発電装置を設計することができる。
【０１１９】
また上述する実施の形態は、本発明の一例示であって、発明の範囲内において、構成を変更してもよい。本発明の最も基本的な特徴は、モジュール等級定義データと、使用モジュールリストと種類別等級別分布データとに基づいて、等級別使用数を備える等級別使用モジュールリストを求める手段または方法にある。たとえば使用モジュールリストを取得するための対象案件入力手段１０、対象案件入力手段１１および使用モジュールリスト取得手段１２は、本質的な要素ではなく、使用モジュールリストを取得する取得手段を有していれば、他の構成であってもよい。
【０１２０】
同様に種類別等級別分布データを取得するための在庫情報管理手段１５、等級別分布算出手段１６、生産品質予測手段１７および等級別分布予測手段１８もまた本質的な要素ではなく、種類別等級別分布データを取得する取得手段を有していれば他の構成であってもよい。
【０１２１】
また本実施例は、太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置の特性値として、最大出力値を設定したが、最大出力値以外の特性値であってもよく、最大出力値、最大出力動作電圧値、最大出力動作電流値、開放電圧値または短絡電流などの太陽電池モジュールの発電能力に関する情報であってもよい。また案件情報管理手段１０、モジュール等級定義データ管理手段１３および在庫情報管理手段１５は、随時記憶しているデータを書き換え可能であってもよい。
【０１２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、太陽電池モジュールの特性値に基づいて太陽光発電装置の太陽電池モジュールの組合わせが選択されるので、太陽電池モジュールの特性値にばらつきがある場合であっても、太陽光発電装置の特性値のばらつきを抑えることができる。また装置基準値に対する誤差が小さい太陽光発電装置を設計することができる。したがって、装置特性値の低い太陽光発電装置を設計することが防止され、太陽光発電装置の品質を向上させることができる。
また、リスト取得工程で、リスト情報を取得することによって、複数の太陽光発電装置情報のうちから対象とする太陽光発電装置の情報を取得することができる。また組合わせ算出工程で、複数種類の太陽電池モジュールの組合わせを算出するので、選択可能な組合わせを複数得ることができる。また組合せ評価工程で、複数の組合わせ毎に特性値分布に基づいて、組合わせ毎の評価を表す適用指数を算出することによって、特性値の分布に応じた組合わせの評価をすることができる。
決定工程によって、リスト情報、組合わせ情報および適用指数とに基づいて、採用する太陽電池モジュールの組合わせが決定されることによって、対象とする太陽光発電装置毎に、装置特性範囲内に装置特性値を収めることができ、なおかつ特定の特性値の太陽電池モジュールの過不足が生じることを防止して、太陽電池モジュールの組合わせを決定することができる。
さらに、太陽電池モジュールの特性値の分布に基づいて太陽電池モジュールが選択されることで、在庫として保存される太陽電池モジュールのうち、特定の特性値の太陽電池モジュールの過不足が生じることを防止することができる。
【０１２３】
また本発明によれば、基準モジュール特性値に対してモジュール特性値の差が大きい太陽電池モジュールを用いて、基準装置特性値に対する装置特性値の差が小さい太陽光発電装置を設計することができる。これによって太陽光発電装置として用途の限られていた太陽電池モジュールを太陽光発電装置として構成する部材としても用いることができ、太陽電池モジュールの歩留まりを向上し、太陽光発電装置の製造コストを低下させることができる。
【０１２５】
また本発明によれば、太陽電池モジュールの在庫量に応じて、太陽電池モジュールを選択することによって、少量の在庫で太陽光発電装置を組立てることができ、特定の特性値の太陽電池モジュールが在庫として長期間残留することを防止することができる。また特定の特性値の太陽電池モジュールの在庫の過不足を防止することができる。
【０１２６】
また本発明によれば、予測される各特性値の太陽電池モジュール毎の製造状況に応じて、太陽電池モジュールを選択することによって、製造数に対する等級値毎の太陽電池モジュールの在庫比を一定に保つことができる。太陽電池モジュールの生産量を調整することによって、必要とする太陽電池モジュールを少量の在庫で供給することができる。したがって在庫として保存される太陽電池モジュールの在庫量を減らすことができ、大量の在庫を維持するための経費を削減することができる。また生産量を調整することによって、長期間在庫として保存されることがないので、太陽電池モジュールが生産されてから太陽光発電装置として組立てられるまでの期間を短縮し、新製品を速やかに供給することができる。
【０１２９】
また本発明によれば、コンピュータに実行させるためのプログラムによって、コンピュータに上述する太陽光発電装置設計方法を実現させることができ、短時間で容易に設計を行うことができる。
【０１３０】
また本発明によれば、コンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体が、コンピュータに読み込まれることによって、コンピュータに上述する太陽光発電装置設計方法を実現させることができ、短時間で容易に設計を行うことができる。
【０１３１】
本発明によれば、太陽光発電装置設計支援装置が、組合せ算出手段によって、太陽電池モジュールの特性値に基づいて太陽電池モジュールの組合せを選択するので、太陽電池モジュールの特性値にばらつきがある場合であっても、太陽光発電装置の特性値のばらつきを抑えることができる。またばらつきを抑えることができるので、装置基準値に対する誤差が小さい太陽光発電装置を設計することができる。したがって、太陽光発電装置設計支援装置は、装置特性値が低い太陽光発電装置を選択することなく、設計される太陽光発電装置の品質を向上させることができる。
また、リスト取得手段によってリスト情報を取得することによって、複数の太陽光発電装置情報のうちから対象とする太陽光発電装置の情報を取得することができる。また組合わせ算出手段によって、複数種類の太陽電池モジュールの組合わせを算出するので、選択可能な組合わせを複数得ることができる。また組合せ評価手段によって、複数の組合わせ毎に特性値分布に基づいて、組合わせ毎の評価を表す適用指数を算出することによって、特性値の分布に応じた組合わせの評価をすることができる。
決定手段によって、リスト情報、組合わせ情報および適用指数とに基づいて、採用する太陽電池モジュールの組合わせが決定されることによって、対象とする太陽光発電装置毎に、装置特性範囲内に装置特性値を収めることができ、なおかつ特定の特性値の太陽電池モジュールの過不足が生じることを防止して、太陽電池モジュールの組合わせを決定することができる。
さらに、決定手段によって、太陽電池モジュールの特性値の分布に基づいて太陽電池モジュールを選択することで、在庫として保存される太陽電池モジュールのうち、特定の特性値の太陽電池モジュールの過不足が生じることを防止することができる。
【０１３４】
また本発明によれば、組合せ算出手段によって、基準モジュール値との差が大きく不良または規格外となる太陽電池モジュールを用いて、太陽光発電装置を設計しても装置特性値のばらつきを抑えることができる。これによって太陽光発電装置として用途の限られていた太陽電池モジュールを太陽光発電装置として構成する部材としても用いることができ、太陽電池モジュールの歩留まりを向上し、太陽光発電装置の製造コストを低下させることができる。
【０１３６】
また本発明によれば、決定手段によって、太陽電池モジュールの在庫量に応じて、太陽電池モジュールを選択することによって、特定の特性値の太陽電池モジュールが在庫として長期間残留することを防止し、少量の在庫で、必要とする太陽光発電装置を組立てることができる。また特定の特性値の太陽電池モジュールの在庫が足りずに太陽光発電装置として組立てられないことを防止することができる。
【０１３７】
また本発明によれば、決定手段によって、予測される各特性値の太陽電池モジュール毎の製造状況に応じて、太陽電池モジュールを選択することによって、製造数に対する等級値毎の太陽電池モジュールの在庫比を一定に保つことができる。また太陽電池モジュールの生産量が調整されることによって、必要とする太陽電池モジュールを少量の在庫で供給することができる。したがって在庫として保存される太陽電池モジュールの在庫量を減らすことができ、大量の在庫を維持するための経費を削減することができる。また太陽電池モジュールが長期間在庫として保存されることがないので、太陽電池モジュールが生産されてから太陽光発電装置として組立てられるまでの期間を短縮し、新製品を速やかに供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である太陽光発電装置設計支援装置１を示すブロック図である。
【図２】太陽電池モジュールの最大出力値における分布例を示すグラフである。
【図３】使用等級決定手段２０が、１つの種類の等級別使用モジュールリストを決定する動作の手順を示すフローチャートである。
【図４】太陽光発電装置設計支援装置１の動作を示すフローチャートである。
【図５】太陽電池モジュールの最大出力値における他の分布例を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 太陽光発電装置設計支援装置
１０ 案件情報管理手段
１１ 対象案件入力手段
１２ 使用モジュールリスト取得手段
１３ モジュール等級定義データ管理手段
１４ モジュール等級組合わせ算出手段
１５ 在庫情報管理手段
１６ 等級別分布算出手段
１７ 生産品質予測手段
１８ 等級別分布予測手段
１９ 等級組合わせ評価手段
２０ 使用等級決定手段
２１ 結果表示手段
２２ 結果印刷手段
Claims (10)
- 複数の太陽電池セルを組合わせて構成される複数の太陽電池モジュールを、組合わせて構成される太陽光発電装置を設計する装置であって、リスト取得手段、組合わせ算出手段、組合わせ評価手段および決定手段を備える装置における太陽光発電装置設計方法であって、
リスト取得手段が、対象とする太陽光発電装置を構成するために必要とされる太陽電池モジュールの数を含むリスト情報を取得するリスト取得工程と、
組合わせ算出手段が、太陽光発電装置の装置特性値に関連する太陽電池モジュールのモジュール特性値に基づいて、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まる複数の太陽電池モジュールの組合わせを表す組合わせ情報を算出する組合わせ算出工程と、
前記組合わせ情報が表す各組合わせの評価を表す適用指数をｅｉとし、
モジュール等級の組合わせを表す組合わせ番号をｉとし、
ｉ番目の組合わせにおける等級ｊの太陽電池モジュールの使用数を
Ｍｉｊとし、
Ｎ個の等級に太陽電池モジュールが分類される場合におけるｉ番目の組合わせのモジュール総数を
とし、
各等級ｊの分布量をＤｊとし、
ｉ番目の組合わせの評価値を
としたときに、
前記適用指数を、求められる i 番目の組合わせの評価値（Ｅｉ）のうち、最も大きい最大評価値（Ｅ max ）で各評価値（Ｅｉ）を除算した値（ｅｉ＝Ｅｉ／Ｅ max ）として、組合わせ評価手段が算出する組合わせ評価工程と、
決定手段が、前記リスト情報と、組合わせ情報と、適用指数とに基づいて、組合わせ情報が表す各組合わせのうち採用する組合わせを決定する決定工程とを有することを特徴とする太陽光発電装置設計方法。 - 太陽光発電装置の装置特性値と予め定める基準装置特性値との比の最大絶対値が、モジュール特性値と予め定める基準モジュール特性値との比の最大絶対値よりも小さくなるように、太陽電池モジュールを組合わせることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置設計方法。
- 前記分布量は、太陽電池モジュールの在庫状況を表す分布であることを特徴とする請求項１または２記載の太陽光発電装置設計方法。
- 前記分布量は、予測される太陽電池モジュールの製造状況を表す分布であることを特徴とする請求項１または２記載の太陽光発電装置設計方法。
- 複数の太陽電池セルを組合わせて構成される複数の太陽電池モジュールを、組合わせて構成される太陽光発電装置を設計する太陽光発電装置設計方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
コンピュータに、
対象とする太陽光発電装置を構成するために必要とされる太陽電池モジュールの数を含むリスト情報を取得するリスト取得手順と、
太陽光発電装置の装置特性値に関連する太陽電池モジュールのモジュール特性値に基づいて、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まる複数の太陽電池モジュールの組合わせを表す組合わせ情報を算出する組合わせ算出手順と、
前記組合わせ情報が表す各組合わせの評価を表す適用指数をｅｉとし、
モジュール等級の組合わせを表す組合わせ番号をｉとし、
ｉ番目の組合わせにおける等級ｊの太陽電池モジュールの使用数を
Ｍｉｊとし、
Ｎ個の等級に太陽電池モジュールが分類される場合におけるｉ番目の組合わせのモジュール総数を
とし、
各等級ｊの分布量をＤｊとし、
ｉ番目の組合わせの評価値を
としたときに、
前記適用指数を、求められるｉ番目の組合わせの評価値（Ｅｉ）のうち、最も大きい最大評価値（Ｅ max ）で各評価値（Ｅｉ）を除算した値（ｅｉ＝Ｅｉ／Ｅ max ）として算出する組合わせ評価手順と
前記リスト情報と、組合わせ情報と、適用指数とに基づいて、組合わせ情報が表す各組合わせのうち採用する組合わせを決定する決定手順とを実行させることを特徴とするプログラム。 - 請求項５に記載のプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体。
- 複数の太陽電池セルを組合わせて構成される複数の太陽電池モジュールを、組合わせて構成される太陽光発電装置を設計する太陽光発電装置設計支援装置であって、
対象とする太陽光発電装置を構成するために必要とされる太陽電池モジュールの数を含むリスト情報を取得するリスト取得手段と、
太陽光発電装置の装置特性値に関連する太陽電池モジュールのモジュール特性値に基づいて、太陽光発電装置の装置特性範囲内に収まる複数の太陽電池モジュールの組合わせを表す組合わせ情報を算出する組合わせ算出手段と、
前記組合わせ情報が表す各組合わせの評価を表す適用指数をｅｉとし、
モジュール等級の組合わせを表す組合わせ番号をｉとし、
ｉ番目の組合わせにおける等級ｊの太陽電池モジュールの使用数を
Ｍｉｊとし、
Ｎ個の等級に太陽電池モジュールが分類される場合におけるｉ番目の組合わせのモジュール総数を
とし、
各等級ｊの分布量をＤｊとし、
ｉ番目の組合わせの評価値を
としたときに、
前記適用指数を、求められるｉ番目の組合わせの評価値（Ｅｉ）のうち、最も大きい最大評価値（Ｅ max ）で各評価値（Ｅｉ）を除算した値（ｅｉ＝Ｅｉ／Ｅ max ）として算出する組合わせ評価手段と
前記リスト情報と、組合わせ情報と、適用指数とに基づいて、組合わせ情報が表す各組合わせのうち採用する組合わせを決定する決定手段とを有することを特徴とする太陽光発電装置設計支援装置。 - 前記組合せ算出手段は、太陽光発電装置の装置特性値と予め定める基準装置特性との比の最大絶対値が、モジュール特性値と予め定める基準モジュール特性値との比の最大絶対値よりも小さくなるように、太陽電池モジュールを組合わせることを特徴とする請求項７記載の太陽光発電装置設計支援装置。
- 前記分布量は、太陽電池モジュールの在庫状況を表す分布であることを特徴とする請求項７または８記載の太陽光発電装置設計支援装置。
- 前記分布量は、予測される太陽電池モジュールの製造状況を表す分布であることを特徴とする請求項７または８記載の太陽光発電装置設計支援装置。
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