JP5415507B2 - 太陽光発電出力推定装置及び太陽光発電出力推定方法 - Google Patents
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Description
なお、PV出力の計算手順は、以下のようになる。
(1)大気圏外日射量×日射量割合=水平面日射量
(2)水平面日射量を傾斜面変換して、傾斜面日射量を計算
(3)傾斜面日射量×変換係数×各地の発電容量=各地域のPV出力
これによれば、各地域、各月、各天気におけるPV出力を精度よく推定することができる。
図1は、PV出力推定装置1のハードウェア構成を示す図である。PV出力推定装置1は、通信部11、表示部12、入力部13、処理部14及び記憶部15を備え、各部がバス16を介してデータを送受信可能なように構成される。通信部11は、ネットワークを介して他の装置とIP(Internet Protocol)通信等を行う部分であり、例えば、NIC(Network Interface Card)等によって実現される。表示部12は、処理部14からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)等によって実現される。入力部13は、オペレータがデータ(例えば、地域ごとの発電容量のデータ)や指示(PV出力の計算)を入力する部分であり、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等によって実現される。処理部14は、所定のメモリを介して各部間のデータの受け渡しを行うととともに、PV出力推定装置1全体の制御を行うものであり、CPU(Central Processing Unit)が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部15は、処理部14からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の不揮発性記憶装置によって実現される。なお、PV出力推定装置1は、スタンドアロンの装置(PC(Personal Computer)等)であってもよいし、ネットワークを介して複数の端末と通信可能な装置(サーバ等)であってもよい。
図2及び図3は、PV出力推定装置1の記憶部15に記憶されるデータの構成を示す図である。
変換係数=a×(1−b)×(1−c)×(1−d)×
{1−Г×(T−25)} ・・・式1
(a:インバータ変換効率、b:表面汚損・経年劣化に伴う損失、c:直流配線損失、d:その他の損失、Г:温度上昇に伴う損失率、T:パネル表面温度)
なお、変換係数は、各月の任意の値を用いてもよい。
図4は、PV出力推定装置1の処理を示すフローチャートである。本処理は、PV出力推定装置1において、主として処理部14が、記憶部15のデータを参照、更新しながら、地域及び月ごとに、各天気におけるPV出力(1日の変化)を推定するものである。従って、図4の処理は、地域及び月ごとに繰り返されるものとする。
傾斜面直達日射量=水平面直達日射量×
{cosθ+sinθ×cosα×cos(β−θ)} ・・・式2
傾斜面散乱日射量=水平面散乱日射量×(1+cosθ)/2 ・・・式3
傾斜面全天日射量=傾斜面直達日射量+傾斜面散乱日射量+傾斜面反射日射量
・・・式4
図9は、PV出力推定方法の検証及び結果を示す図である。評価方法は、3月、6月、9月、12月において、(1)水平面日射量が最も多い日、(2)各月の平均水平面日射量に最も近い日、(3)水平面日射量が最も少ない日を抽出する。そして、各月のPV出力について、(1)の計測値及び晴の推定値、(2)の計測値及び曇の推定値、(3)の計測値及び雨の推定値に対して、9時〜15時の2乗平均誤差により評価する。
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、以下のような実施の形態が考えられる。
14 処理部
15 記憶部(記憶手段)
15A3 日射量割合
15D1 大気圏外日射量
15D2 水平面全天日射量(水平面日射量)
15D3 傾斜面全天日射量(傾斜面日射量)
15D4 PV出力(太陽光発電出力)
Claims (4)
- 太陽光発電設備により出力される電力である太陽光発電出力を推定する太陽光発電出力推定装置であって、
各地域及び各期間における、1日の時刻ごとの大気圏外日射量と、
各地域、各期間及び各天気における、太陽高度ごとの、大気圏外日射量に対する地表面日射量の割合である日射量割合と、
を記憶する記憶手段と、
前記太陽光発電出力を推定すべき地域、期間及び天気を取得する手段と、
前記取得した地域及び期間における前記大気圏外日射量を前記記憶手段から抽出する手段と、
前記取得した地域、期間及び天気における前記日射量割合を前記記憶手段から抽出する手段と、
前記抽出した、各時刻の大気圏外日射量と、前記抽出した、各時刻における太陽高度の日射量割合とを乗算することにより、各時刻の水平面日射量を算出する手段と、
前記太陽光発電設備の傾斜面の角度に基づいて、前記算出した水平面日射量から傾斜面日射量を計算し、前記太陽光発電設備の性能に基づいて、前記計算した傾斜面日射量から太陽光発電出力を計算する手段と、
を備えることを特徴とする太陽光発電出力推定装置。 - 請求項1に記載の太陽光発電出力推定装置であって、
各地域及び各期間において、太陽高度ごとに計測した複数の地表面日射量を取得する手段と、
各地域及び各期間において、太陽高度ごとに計算した大気圏外日射量を取得する手段と、
各地域及び各期間において、太陽高度ごとに、前記取得した地表面日射量を、前記取得した大気圏外日射量で除算することにより、前記日射量割合を算出する手段と、
各地域及び各期間の、太陽高度ごとの前記日射量割合の度数分布における、各天気に対応付けた数値のパーセンタイルを、当該天気における、当該太陽高度に対する日射量割合として特定する手段と、
前記特定した日射量割合を前記記憶手段に記憶させる手段と、
をさらに備え、
前記各天気に対応付けた数値は、地域ごと及び期間ごとに設定される
ことを特徴とする太陽光発電出力推定装置。 - コンピュータにより、太陽光発電設備により出力される電力である太陽光発電出力を推定する太陽光発電出力推定方法であって、
前記コンピュータは、
各地域及び各期間における、1日の時刻ごとの大気圏外日射量と、
各地域、各期間及び各天気における、太陽高度ごとの、大気圏外日射量に対する地表面日射量の割合である日射量割合と、
を記憶する記憶手段を備え、
前記太陽光発電出力を推定すべき地域、期間及び天気を取得するステップと、
前記取得した地域及び期間における前記大気圏外日射量を前記記憶手段から抽出するステップと、
前記取得した地域、期間及び天気における前記日射量割合を前記記憶手段から抽出するステップと、
前記抽出した、各時刻の大気圏外日射量と、前記抽出した、各時刻における太陽高度の日射量割合とを乗算することにより、各時刻の水平面日射量を算出するステップと、
前記太陽光発電設備の傾斜面の角度に基づいて、前記算出した水平面日射量から傾斜面日射量を計算し、前記太陽光発電設備の性能に基づいて、前記計算した傾斜面日射量から太陽光発電出力を計算するステップと、
を実行する
ことを特徴とする太陽光発電出力推定方法。 - 請求項3に記載の太陽光発電出力推定方法であって、
前記コンピュータは、
各地域及び各期間において、太陽高度ごとに計測した複数の地表面日射量を取得するステップと、
各地域及び各期間において、太陽高度ごとに計算した大気圏外日射量を取得するステップと、
各地域及び各期間において、太陽高度ごとに、前記取得した地表面日射量を、前記取得した大気圏外日射量で除算することにより、前記日射量割合を算出するステップと、
各地域及び各期間の、太陽高度ごとの前記日射量割合の度数分布における、各天気に対応付けた数値のパーセンタイルを、当該天気における、当該太陽高度に対する日射量割合として特定するステップと、
前記特定した日射量割合を前記記憶手段に記憶させるステップと、
をさらに実行し、
前記各天気に対応付けた数値は、地域ごと及び期間ごとに設定される
ことを特徴とする太陽光発電出力推定方法。
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