JP5447295B2 - 発電量推定システム - Google Patents

発電量推定システム Download PDF

Info

Publication number
JP5447295B2
JP5447295B2 JP2010186022A JP2010186022A JP5447295B2 JP 5447295 B2 JP5447295 B2 JP 5447295B2 JP 2010186022 A JP2010186022 A JP 2010186022A JP 2010186022 A JP2010186022 A JP 2010186022A JP 5447295 B2 JP5447295 B2 JP 5447295B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar radiation
radiation amount
power generation
amount
solar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010186022A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012044089A (ja
Inventor
アッタウィリヤヌパープ パトム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2010186022A priority Critical patent/JP5447295B2/ja
Publication of JP2012044089A publication Critical patent/JP2012044089A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5447295B2 publication Critical patent/JP5447295B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

この発明は、太陽光発電の技術分野に属するものであり、日射量に基づいて発電量を推定するシステムに関するものである。
従来の太陽光発電の発電量推定システムでは、所定地点の実測日射量データを含む実測日射量データベースと、衛星写真データに基づいて算出された所定区域の衛星写真日射量データからなる推定日射量データを少なくとも含む推定日射量データベースとを備える。太陽光発電の発電量を推定しようとする推定地点の日射量は、実測日射量データベースおよび推定日射量データベースの少なくとも一方から読み出された日射量データに基づいて算出される。太陽光発電の発電量は、算出された推定地点の日射量に基づいて推定される(例えば、特許文献1を参照)。
特開2006−210750号公報
従来の発電量推定システムでは、衛星写真データに基づく推定日射量データについてデータ信頼性を高めるため、隣接エリアの実測日射量データと比較する必要があった。具体的には、衛星写真データに基づく推定日射量データが、実測日射量データの90%以上110%以下の範囲にある場合に、推定日射量データとして設定していた。衛星写真データは定期的に更新されるから、その度に推定日射量データを設定する必要がある。
しかしながら、衛星写真データに基づく推定日射量データを実測日射量データと比較することから、推定日射量データベースの作成が煩雑であった。このため、推定日射量データを用いて太陽光発電の発電量を推定する際も、短時間で発電量推定できないという問題があった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、衛星写真データから日射量を推定することなく、短時間で太陽光発電の発電量を推定できる発電量推定システムを提供する。
この発明における発電量推定システムは、日射量と第一の太陽光発電装置の発電量との関係を示す第一の相関モデル及び日射量と第二の太陽光発電装置の発電量との関係を示す第二の相関モデルを記憶するデータベース部と、実測日射量データを用いて日射量推定場所における推測日射量データを算出する日射量推定処理部と、実測日射量データ及び第一の相関モデルを用いて第一の太陽光発電装置の発電量を算出するとともに推定日射量データ及び第二の相関モデルを用いて第二の太陽光発電装置の発電量を算出する発電量推定処理部とを備えるものである。
この発明によれば、日射量実測場所における実測日射量データを用いて日射量推定場所における推測日射量データを算出し、実測日射量データ及び推測日射量データを用いて太陽光発電装置の発電量を算出するので、短時間で発電量を推定できる。
実施の形態1を説明するための発電量推定システムの構成図である。 実施の形態1を説明するための日射量実測場所と日射量推定場所の位置関係図である。 実施の形態1を説明するための日射量と発電量の相関モデルである。 実施の形態1を説明するための日射量推定ルーチンのフローチャートである。 実施の形態1を説明するための発電量推定ルーチンのフローチャートである。 実施の形態2を説明するための日射量推定ルーチンのフローチャートである。 実施の形態2を説明するための地形類似度テーブルである。
実施の形態1
図1は、この発明が適用される実施の形態1を説明するための発電量推定システムの構成図である。図1において、発電量推定システム100は、日射量測定装置1と、日射量測定装置1の周辺領域に設置される太陽光発電装置2と備える。日射量測定装置1によって測定された実測日射量データは、通信ネットワーク3を経由して管理装置10に送信される。管理装置10は、データベース部11、データ処理部12、日射量推定処理部13及び発電量推定処理部14を備える。
図2は、日射量測定装置1が設置される日射量実測場所と、日射量測定装置1が設置されない日射量推定場所との位置関係を示す図である。それぞれの場所の位置は経度と緯度で表現できる。場所Aは経度Xa、緯度Yaであり、場所Bは経度Xb、緯度Ybであり、場所Cは経度Xc、緯度Ycである。場所Tは、場所Aと場所Bと場所Cとで形成する三角形の内部に位置し、経度Xt、緯度Ytである。また、場所A〜Cのそれぞれの間の距離は図2に示すとおり、Dab、Dbc、Dcaであり、場所A〜Cと場所Tとの間の距離は、Dat、Dbt、Dctである。各場所の経度と緯度がわかるので、各距離を計算できる。
図1及び図2において、場所Aには日射量測定装置1Aと太陽光発電装置2Aが設置され、場所Bには日射量測定装置1Bと太陽光発電装置2Bが設置され、場所Cには日射量測定装置1Cと太陽光発電装置2Cが設置されている。場所T(または場所Tの周辺領域)には太陽光発電装置2Tが設置されているが、日射量測定装置1は設置されない。すなわち、場所A、場所B及び場所Cが日射量実測場所であり、場所Tが日射量推定場所である。
図3は、日射量と太陽光発電装置2の発電量との関係を示す相関モデルである。横軸を日射量、縦軸を発電量として任意スケールで表現しており、日射量と発電量とが一次直線的に比例している。相関モデルのグラフの傾きは発電量に対する日射量感度を示し、太陽電池パネルの種類や季節によって変動するもので、あらかじめ管理装置10のデータベース部11に記憶しておくことができる。
また、管理装置10において、データ処理部12は場所A〜Dの位置データや場所A〜Cの実測日射量データを処理し、日射量推定処理部13は場所A〜Cの実測日射量データを用いて場所Tの日射量を推定する。さらに、発電量推定処理部14は、実測日射量データに関する相関モデルと推定日射量データに関する相関モデルを用いて、場所A〜C及び場所Tにおける発電量を推定する。
次に、発電量推定システムの動作について説明する。発電量推定は、日射量推定ルーチンと、この日射量推定ルーチンの結果を利用する発電量推定ルーチンとに分けられる。図4は、日射量推定ルーチンを示すフローチャートである。
ステップS11において、データ処理部12は、日射量推定場所である場所Tの経度と緯度をデータベース部11から読み込む。
ステップS12において、データ処理部12は、データベース部11に記憶されている日射量実測場所の中から、場所Tに近接かつ地形類似の日射量実測場所を選定する。実施の形態1では、場所A、場所B及び場所Cを選定している。
ここで、日射量推定場所と日射量実測場所とが近接かつ地形類似とは、同一の平野部、同一の海岸部、あるいは同一の山間部といった同一の地形分類にあって、距離は問わないが互いの周辺領域を含まない範囲で近いほうが望ましいことをいう。東京都を例にすると、日射量推定場所が港区にある場合、日射量実測場所を同一の平野部にある新宿区と品川区と江東区から選定すると、近接かつ地形類似の条件を満たす。また、港区に日射量推定場所と日射量実測場所の両方がある場合、日射量実測場所は必ずしも複数選定しなくてもよい。ただし、日射量実測場所が三箇所以上あって三角形以上の多角形を形成し、その多角形の内部に日射量実測場所があると、日射量の推定精度が高いので好ましい。
ステップS13において、データ処理部12は、選定された日射量実測場所の経度、緯度をデータベース部11から読み込む。さらに、データ処理部12は、通信ネットワーク3経由でデータベース部11に保存された選定された日射量実測場所の実測日射量データを読み込む。
ステップS14において、データ処理部12は、日射量実測場所と日射量推定場所の間の距離Dを、それぞれの経度と緯度に基づいて計算する。
ステップS15において、日射量推定処理部13は、ステップS14で求めた距離と日射量実測データに基づいて、以下の計算式を用いて日射量推定場所の日射量を推定する。日射量推定データは、データベース部11に保存される。
Figure 0005447295
ここで、IRRは日射量データ、wは重み係数である。添え字A、B、C、Tはそれぞれ場所A、B、C、Tに対応する。日射量実測場所の重み係数wは、日射量実測場所と日射量推定場所の間の距離Dに依存する。この距離Dが小さいほど重み係数wが大きくなるように、あらかじめ算出方法を決めておく。
日射量推定ルーチンは、対象すべて日射量推定場所について日射量推定が終わるまで、繰り返される。このように日射量推定ルーチンで日射量を推定した後、発電量推定ルーチンに移る。図5は、発電量推定ルーチンを示すフローチャートである。
ステップS21において、発電量推定処理部14は、データベース部11に保存された日射量実測データ及び日射量推定データの中から、対象の日射量実測場所または日射量推定場所にそれぞれ対応する日射量実測データまたは日射量推定データを読み込む。
ステップS22において、発電量推定処理部14は、対象の日射量実測場所または日射量推定場所にそれぞれ対応する日射量と発電量の相関モデルを読み込む。相関モデルは上述したように季節によって変動するので、季節に合ったものが読み込まれる。また、相関モデルにおける発電量は、日射量実測場所または日射量推定場所の周辺領域に設置される単数の太陽光発電装置2の発電量に限らず、複数の太陽光発電装置2の全体的な発電量でもよい。
ステップS23において、発電量推定処理部14は、日射量実測データまたは日射量推定データとそれに対応する相関モデルに基づいて、日射量実測場所または日射量推定場所の発電量を推定する。
発電量推定ルーチンは、対象すべての日射量実測場所及び日射量推定場所について発電量推定が終わるまで、繰り返される。このようにして、実施の形態1における発電量推定システムによれば、衛星写真データから日射量を推定することなく、短時間で太陽光発電の発電量を推定できる。
とくにスマートグリッドでは、太陽光発電の発電量を短時間で推定できることは重要である。大規模の太陽光発電が電力系統に接続された場合、天気による発電量の変動が大きいと、電力系統の電圧や周波数に与える影響も大きい。そのため、太陽光発電の発電量の変動に応じて、蓄電池や水力発電など他の電源の発電量を調整して、電力系統全体の安定化を図る必要がある。実施の形態1における発電量システムによって推定された発電量データは、他の電源の発電量の調整用データとして利用できる。
実施の形態2
実施の形態2は、実施の形態1の変形例として、日射量推定ルーチンの重み係数において地形類似度を導入したものである。データ処理部12が日射量実測場所を選定するにあたり、日射量推定場所と日射量実測場所とが必ずしも地形類似でなくともよいので、例えば平野部と山間部とが隣接している場合でも、日射量実測場所の選定範囲が広がる。図6は、実施の形態2における日射量推定ルーチンを示すフローチャートである。
ステップS31において、データ処理部12は、日射量推定場所である場所Tの経度、緯度及び地形をデータベース部11から読み込む。
ステップS32において、データ処理部12は、データベース部11に記憶されている日射量実測場所の中から、場所Tに近接する日射量実測場所を選定する。実施の形態1同様に実施の形態2においても、場所A、場所B及び場所Cを選定している。
ステップS33において、データ処理部12は、選定された日射量実測場所の経度、緯度及び地形をデータベース部11から読み込む。さらに、データ処理部12は、通信ネットワーク3経由でデータベース部11に保存された選定された日射量実測場所の実測日射量データを読み込む。
ステップS34において、データ処理部12は、日射量実測場所と日射量推定場所の間の距離Dを、それぞれの経度と緯度に基づいて計算する。
ステップS35において、データ処理部12は、日射量実測場所と日射量推定場所の地形を比較し、地形類似度を計算する。例えば、地形には平野部、海岸部、あるいは山間部といった分類があって、地形が類似するほど地形類似度が大きくなるように、あらかじめ算出方法を決めておく。
ステップS36において、日射量推定処理部13は、ステップS14で求めた距離と日射量実測データに基づいて、実施の形態1と同様の計算式を用いて日射量推定場所の日射量を推定する。ただし、実施の形態2では、重み係数wが距離Dと地形類似度の両方に依存し、あらかじめ算出方法を決めておく。このようにして得られた日射量推定データは、データベース部11に保存される。
なお、実施の形態2における重み係数wの算出方法の一例を説明する。添え字A、B、C、Tはそれぞれ場所A、B、C、Tに対応する。また、kは日射量実測場所と日射量推定場所の地形を比較した地形類似度であって、例えば図7の地形類似度テーブルのようにあらかじめ求めておく。dは日射量実測場所と日射量推定場所の間の距離Dに依存する係数である。下式及び地形類似度テーブルに基づいて、実施の形態2における重み係数wを算出すればよい。
Figure 0005447295
Figure 0005447295
日射量推定ルーチンが終わると発電量推定ルーチンに移るのは実施の形態1と同様であり、実施の形態2に特有の利点として、日射量実測場所の選定範囲が広がる。
100 発電量推定システム、1 日射量測定装置、2 太陽光発電装置、3 通信ネットワーク、10 管理装置、11 データベース部、12 データ処理部、13 日射量推定処理部、14 発電量推定処理部。

Claims (3)

  1. 日射量実測場所に設置される日射量測定装置と、前記日射量測定装置の周辺領域に設置される第一の太陽光発電装置と、日射量推定場所に設置される第二の太陽光発電装置と、前記日射量測定装置に接続された通信ネットワークと、前記通信ネットワークを経由して前記日射量測定装置による実測日射量データが送信される管理装置とを備え、
    前記管理装置は、日射量と前記第一の太陽光発電装置の発電量との関係を示す第一の相関モデル及び日射量と前記第二の太陽光発電装置の発電量との関係を示す第二の相関モデルを記憶するデータベース部と、前記実測日射量データを用いて前記日射量推定場所における推測日射量データを算出する日射量推定処理部と、前記実測日射量データ及び前記第一の相関モデルを用いて前記第一の太陽光発電装置の発電量を算出するとともに前記推定日射量データ及び前記第二の相関モデルを用いて第二の太陽光発電装置の発電量を算出する発電量推定処理部とを備え、
    前記日射量実測場所と前記日射量推定場所の地形を比較して地形類似度を算出するデータ処理部を備え、前記日射量推定処理部が前記推定日射量を算出するときに、前記日射量実測場所と前記日射量推定場所との間の距離及び地形類似度に基づく重み係数を用いることを特徴とする発電量推定システム。
  2. 前記地形類似度は、前記日射量実測場所と前記日射量推定場所の地形が類似するほど大きくなるように予め決められた算出方法を用いて算出されることを特徴とする請求項1に記載の発電量推定システム。
  3. 前記日射量推定場所一箇所に対して、前記日射量実測場所は三箇所以上選定され、前記日射量実測場所が形成する三角形以上の多角形の内部に前記日射量推定場所があることを特徴とする請求項1又は2に記載の発電量推定システム。
JP2010186022A 2010-08-23 2010-08-23 発電量推定システム Active JP5447295B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010186022A JP5447295B2 (ja) 2010-08-23 2010-08-23 発電量推定システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010186022A JP5447295B2 (ja) 2010-08-23 2010-08-23 発電量推定システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012044089A JP2012044089A (ja) 2012-03-01
JP5447295B2 true JP5447295B2 (ja) 2014-03-19

Family

ID=45900035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010186022A Active JP5447295B2 (ja) 2010-08-23 2010-08-23 発電量推定システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5447295B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140372038A1 (en) * 2013-04-04 2014-12-18 Sky Motion Research, Ulc Method for generating and displaying a nowcast in selectable time increments
JP6255251B2 (ja) * 2014-01-22 2017-12-27 株式会社日立製作所 太陽光発電装置の出力推定方法および装置並びにこれを用いた電力系統監視装置
JP5886407B1 (ja) * 2014-12-05 2016-03-16 中国電力株式会社 予測装置
JP2016200453A (ja) * 2015-04-08 2016-12-01 株式会社Nttファシリティーズ 気象データ推定方法および発電所立地評価方法
JP6782573B2 (ja) * 2016-07-15 2020-11-11 関西電力株式会社 太陽光発電出力推定装置及び太陽光発電出力推定方法
JP7565178B2 (ja) 2020-09-01 2024-10-10 四国計測工業株式会社 電力管理装置および複数の発電設備の発電量予測管理方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004047875A (ja) * 2002-07-15 2004-02-12 Sharp Corp 発電量予測装置、発電量送信装置、日射量測定装置および発電量予測方法
JP3984604B2 (ja) * 2004-07-12 2007-10-03 日本電信電話株式会社 太陽光発電システムの発電量予測方法、装置、およびプログラム
JP2006210750A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Sanyo Electric Co Ltd 発電量予測システムおよび発電量予測方法
JP4908972B2 (ja) * 2006-08-30 2012-04-04 財団法人電力中央研究所 観測データ推定方法及び観測データ推定プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012044089A (ja) 2012-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5447295B2 (ja) 発電量推定システム
US20170257255A1 (en) Methods for orientation and tilt identification of photovoltaic systems and solar irradiance sensors
JP3984604B2 (ja) 太陽光発電システムの発電量予測方法、装置、およびプログラム
US20150006080A1 (en) Solar Power Generation Estimation System, Device, and Method
JP6193008B2 (ja) 予測システム、予測装置および予測方法
JPWO2017026010A1 (ja) 太陽光発電量予測装置および太陽光発電量予測方法
JP5952090B2 (ja) 太陽光発電量推定システム、推定方法および太陽光発電系統制御システム
WO2019021438A1 (ja) 太陽光発電量予測装置、太陽光発電量予測システム、予測方法及びプログラム
KR101963343B1 (ko) 태양광 발전량 예측 장치 및 그 방법
JP2010249608A (ja) 太陽光発電状況予測装置及びシステム
JP2013084736A (ja) 太陽光発電出力推定装置及び太陽光発電出力推定方法
WO2016176064A1 (en) Charging profiles for a storage device in an energy generation system
CN104217247B (zh) 用于预测风场中的风机的输出功率的方法和装置
CN104040378A (zh) 气象预测装置以及气象预测方法
Liao et al. Evaluation of model fidelity for solar analysis in the context of distributed PV integration at urban scale
KR20150029160A (ko) 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치 및 방법
JP6772625B2 (ja) 電力量予測プログラム、電力量予測装置および電力量予測方法
JP5985871B2 (ja) 電力管理装置、管理サーバ、局所気象情報生成システム、および局所気象情報生成方法
KR102284398B1 (ko) 태양광 발전량 예측을 위한 정보획득장치
JP6325429B2 (ja) 環境変化検出システム、環境変化検出装置及び環境変化検出方法
JP6452854B2 (ja) 発電量算出装置、発電量算出システム、発電量算出方法及びプログラム
KR20240013413A (ko) 전력 수급 유연성 평가 장치 및 방법, 컴퓨터 프로그램
JP5945014B1 (ja) 発電量予測装置、発電量予測装置の制御方法及びプログラム
JP5025499B2 (ja) 風力発電に対する負荷周波数制御容量不足検知システム、方法及びプログラム
WO2014020747A1 (ja) 物理量推定システム及び物理量推定方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130911

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130917

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131216

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5447295

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250