JP6600516B2 - アグリゲーション管理装置及び方法 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、アグリゲーション管理装置及び方法に関する。
近年、複数の太陽光発電所が発電した電力を集約し、需要家に供給するアグリゲーション事業が計画されている。アグリゲーション事業の収益性を高めるため、アグリゲーション事業の事業者(アグリゲータ)は、電力の買い取りを契約する太陽光発電所を評価する必要がある。従来、過去の気象データに基づく太陽光発電所の日照量と、太陽光発電所の設備容量と、に基づいて評価する方法が提案されている。
アグリゲーション事業の収益性を高めるためには、集約する総発電量を大きくするだけでなく、総発電量の予測しやすさを高める、すなわち、総発電量の予測誤差を小さくすることも重要である。これは、例えば、アグリゲータが事前に提出した発電計画に対して、アグリゲータが実際に供給した発電量に誤差が生じると、弁済金などが発生し、収益性が低下するためである。
したがって、太陽光発電所を評価する場合、その太陽光発電所の発電量を評価すると共に、その太陽光発電所と契約した場合の総発電量の予測誤差を評価する必要がある。しかしながら、上記従来の評価方法では、総発電量の予測誤差を評価することは困難であった。
特開2013−246746号公報
アグリゲーション事業における総発電量の予測誤差を評価できるアグリゲーション管理装置及び方法を提供する。
一実施形態に係るアグリゲーション管理装置は、予測誤差評価部を備える。予測誤差評価部は、太陽光発電設備群に含まれる各太陽光発電設備の位置情報及び性能情報と、2地点間の距離に応じた日射情報の予測誤差の相関度と、に基づいて、太陽光発電設備群の総発電量の予測誤差の評価値を算出する。
第1実施形態に係るアグリゲーション管理装置の機能構成の一例を示す図。 2地点間の距離と日射強度の日射誤差の相関度との関係の具体例を示す図。 日射情報DBに記憶された日射情報の一例を示す図。 日射誤差DBに記憶された日射誤差の一例を示す図。 日射誤差DBに記憶された日射誤差の一例を示す図。 総発電量Mと売価yとの関係を説明する図。 第1実施形態に係るアグリゲーション管理装置のハードウェア構成の一例を示す図。 第1実施形態に係るアグリゲーション管理装置の動作の一例を示すフローチャート。 第2実施形態に係るアグリゲーション管理装置の機能構成の一例を示す図。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
第1実施形態に係るアグリゲーション管理装置(以下、「管理装置」という)について、図1〜図8を参照して説明する。本実施形態に係る管理装置は、太陽光発電(PV)のアグリゲーション事業を行うアグリゲータなどにより利用される。管理装置は、太陽光発電事業者(PV事業者)が有する太陽光発電設備(PV設備)から電力を購入する際の買価を査定する。以下では、査定対象となるPV事業者及びPV設備を、それぞれ対象PV事業者及び対象PV設備という。
また、管理装置は、PV設備による総発電量の予測誤差の評価を行う。PV設備は、例えば、家庭用の太陽光発電パネルや太陽光発電所であるが、これに限られない。
図1は、本実施形態に係る管理装置の機能構成の一例を示す図である。図1に示すように、この管理装置は、査定受付部1と、設備情報記憶部2と、相関度DB3と、予測誤差評価部4と、日射情報DB5と、総発電量算出部6と、日射誤差DB7と、予測誤差算出部8と、売価情報DB9と、売価算出部10と、売価査定部11と、登録部12と、を備える。
査定受付部1は、新規PV事業者からPV設備の買価の査定要求を受け付ける。新規PV事業者とは、電力の集約対象として未登録のPV設備を有する、PV事業者のことである。本実施形態では、新規PV事業者が電力の買価査定を依頼するために、管理装置に査定要求を入力することを想定している。すなわち、本実施形態において、対象PV事業者は新規PV事業者であり、対象PV設備は未登録のPV設備である。査定受付部1は、新規PV事業者から査定要求を受け付けると、買価査定を要求された未登録のPV設備の設備情報を取得する。
設備情報とは、PV事業者が有するPV設備に関する情報のことである。設備情報には、位置情報Lと、性能情報pと、が含まれる。
位置情報Lとは、PV設備が設置された位置を示す情報である。位置情報Lは、例えば、緯度及び経度、及び住所などであるが、これに限られない。
性能情報pとは、PV設備の性能を示す情報である。性能情報pは、例えば、PV設備のシステム出力係数、定格システム出力、最大出力、及び実行変換効率などであるが、これに限られない。性能情報pとして、上記のようなパラメータが複数記憶されていてもよい。以下では、性能情報pは、定格システム出力である場合を例に説明する。
設備情報DB2は、登録済みPV事業者のPV設備の設備情報を記憶する。登録済みPV事業者とは、電力の集約対象として登録されたPV設備を有する、PV事業者のことである。設備情報DB2には、1つ又は複数のPV設備の設備情報が記憶される。
相関度DB3は、2地点間の距離rに応じた、2地点間の日射誤差σの相関度C(r)を記憶する。ここでいう日射情報とは、日射強度又は日射量のことである。日射誤差σは、日射情報の観測値と予測値との誤差のことである。相関度C(r)は、例えば、相関係数で表される。以下では、相関度C(r)は、相関係数であるものとする。以下、距離rと、日射誤差σの相関度C(r)と、の関係について説明する。
一般に、気象量は空間的な連続性を有する。このため、距離rが近い2地点の気象量は、類似した傾向を示す。これは、日射誤差σについても同様であり、距離rが近い2地点では、一方の日射誤差σがプラス(又はマイナス)になると、他方の日射誤差σもプラス(又はマイナス)になる確率が高くなる。すなわち、2地点間の距離rが近いほど、2地点の日射誤差σの相関が強くなり(相関度C(r)が大きくなり)、2地点間の距離rが遠いほど、2地点の日射誤差σの相関は弱くなる(相関度C(r)が小さくなる)。
ここで、図2は、2地点間の距離rと日射強度の日射誤差σの相関度C(r)との関係の具体例を示す図である。図2において、横軸は、2地点間の距離rであり、縦軸は、2地点の日射強度の日射誤差σの相関度(相関係数)C(r)である。図2は、全国41地点の気象官署による日射強度の観測値及び予測値のデータに基づいて作成されたものであり、41地点の気象官署の全ての組合せの相関度C(r)がプロットされている。日射強度の観測値と予測値との差が、日射強度の日射誤差σに相当する。図2より、2地点間の距離rが遠いほど、2地点の日射強度の日射誤差σの相関度C(r)が小さくなる傾向が確認できる。
このような距離rと相関度C(r)との関係は、指数関数や冪乗関数によりモデル化することができる。相関モデルC(r)は、相関度C(r)を指数関数によりモデル化したものであり、相関モデルC(r)は、相関度C(r)を冪乗関数によりモデル化したものである。相関モデルC(r),C(r)は、それぞれ以下の式で表される。
Figure 0006600516
式(1),(2)において、rは減衰距離、nは冪乗指数である。図2の例では、相関モデルC(r)の減衰距離rは99.2であり、相関モデルC(r)の減衰距離rは38.0である。
上記のように、距離rに応じた相関度C(r)は、日射情報の観測値及び予測値をモデル化することにより得られる。これらの観測値及び予測値は、官公庁や民間の気象予測サービスなどから取得できる。相関度DB3は、こうして得られた相関度C(r)を記憶する。具体的には、相関度DB3は、距離r毎の相関度C(r)をそれぞれ記憶してもよいし、距離rと相関度C(r)との関係をモデル化した相関モデルC(r),C(r)のパラメータ(r,nなど)を記憶してもよい。
予測誤差評価部4は、PV設備群に含まれる各PV設備の位置情報L及び性能情報pと、2地点間の距離rに応じた日射誤差σの相関度C(r)と、に基づいて、PV設備群の総発電量Mの予測誤差Σの評価値Fを算出する。
PV設備群とは、予測誤差評価部4が評価値Fを算出する対象となる1つ又は複数のPV設備の集合のことである。PV設備群の総発電量Mとは、PV設備群に含まれる各PV設備の発電量の合計値のことである。
評価値Fとは、総発電量Mの予測誤差Σ(総発電量Mの予測しやすさ)を評価する値である。評価値Fは、総発電量Mの予測誤差Σが大きい(すなわち、総発電量Mが予測しにくい)ほど大きく(又は小さく)なり、総発電量Mの予測誤差Σが小さい(すなわち、総発電量Mが予測しやすい)ほど小さく(又は大きく)なる。評価値Fは、例えば、以下の式で算出される。
Figure 0006600516
式(3)〜(5)において、pはPV設備群に含まれるPV設備jの性能情報(システム出力係数)、PはPV設備群の性能情報(PV設備群全体のシステム出力係数)、wはPV設備群に含まれる各PV設備iの重み付け係数、C(ri,j)はPV設備群に含まれるPV設備i及びPV設備jとの間の距離ri,jに応じた日射誤差σの相関度である。距離ri,jは、PV設備iの位置情報L及びPV設備jの位置情報Lから算出される。
評価値Fは、PV設備群に含まれる各PV設備間の相関度C(r)の標準偏差に相当し、0以上1以下の無次元の定数となる。この評価値Fは、式(3)からわかるように、各相関度C(r)が大きいほど大きくなり、各相関度C(r)が小さいほど小さくなる。また、相関度C(r)は、PV設備間の距離が遠くなるほど小さくなり、各PV設備間の距離が近くなるほど大きくなる。さらに、距離が近い2地点の気象量は類似した傾向を示すことから、PV設備群に含まれる各PV設備間の距離が近いほど総発電量Mの予測誤差Σは大きくなり、PV設備群に含まれる各PV設備間の距離が遠いほど総発電量Mの予測誤差Σは小さくなる。
したがって、評価値Fは、総発電量Mの予測誤差Σが大きいほど大きくなり、総発電量Mの予測誤差Σが小さいほど小さくなる。これは、評価値Fが小さいほど、PV設備群の総発電量Mが予測しやすいことを意味している。
予測誤差評価部4は、このような評価値FをPV設備群に対して算出する。なお、以下では、評価値Fが式(3)により算出される場合を例に説明するが、評価値Fは、PV設備群に含まれる各PV設備間の相関度C(r)の分散や平均値であってもよい。
本実施形態において、予測誤差評価部4は、評価値F(第1の評価値)と、評価値F(第2の評価値)と、を算出する。
評価値Fとは、新たなPV設備群の評価値である。新たなPV設備群とは、登録されたPV設備と、未登録のPV設備(対象PV設備)と、を含むPV設備群のことである。予測誤差評価部4は、未登録のPV設備及び登録されたPV設備の性能情報pに基づいて、新たなPV設備群の性能情報P及び重み付け係数wを算出する。そして、予測誤差評価部4は、算出した性能情報P及び重み付け係数wと、未登録のPV設備及び登録されたPV設備の位置情報Lと、相関度DB3に格納された相関度C(r)と、に基づいて、評価値Fを算出する。
評価値Fとは、現在のPV設備群の評価値である。現在のPV設備群とは、登録されたPV設備を含み、未登録のPV設備(対象PV設備)を含まないPV設備群のことである。予測誤差評価部4は、登録されたPV設備の性能情報pに基づいて、現在のPV設備群の性能情報P及び重み付け係数wを算出する。そして、予測誤差評価部4は、算出した性能情報P及び重み付け係数wと、登録されたPV設備の位置情報Lと、相関度DB3に格納された相関度C(r)と、に基づいて、評価値Fを算出する。
日射情報DB5は、PV設備群の少なくとも一部を含むエリアにおける、所定期間(1時間、1日、1週間、1ヶ月)毎の日射情報μを記憶する。日射情報μは、エリアにおける日射情報の観測値であり、官公庁や民間の気象予測サービスなどから取得できる。日射情報μは、例えば、所定期間における日射強度(傾斜面日射強度、アレイ日射強度、直達日射強度、散乱日射強度、及び全天日射強度など)の平均値や、所定期間の日射量(傾斜面日射量、アレイ日射量、直達日射量、散乱日射量、及び全天日射量など)であるが、これに限られない。また、PV設備群が、複数のエリアにまたがる場合には、日射情報DB5は、エリア毎の日射情報μを記憶していてもよい。
図3は、日射情報DB5に記憶された日射情報μの一例を示す図である。図3の例では、日射情報μとして、北海道(HOKKAIDO)、東北(TOUHOKU)、東京(TOKYO)、及び九州(KYUSHU)の4つのエリアの1月〜12月までの1ヶ月毎及び通年(ALL)の日射強度の平均値が示されている。図3によれば、例えば、北海道の1月の日射強度の平均値は207.2W/mである。
総発電量算出部6は、PV設備群の性能情報Pと、日射情報μと、に基づいて、PV設備群の総発電量M(Wh/m)を算出する。総発電量Mは、日射情報μの期間ごとに算出される。例えば、日射情報DB5に、1ヶ月ごとの日射情報μが記憶されている場合、総発電量算出部6により、1ヶ月毎の総発電量Mが算出される。PV設備群が1つのエリアに含まれる場合、総発電量Mは、以下の式で算出される。
Figure 0006600516
なお、式(6)では、単位を調整する係数が省略されている。日射情報μが日射量である場合には、式(6)により総発電量Mが算出される。これに対して、日射情報μが日射強度である場合には、式(6)の右辺に日射強度の期間を乗算することにより総発電量Mが算出される。
また、PV設備群が複数のエリアに含まれ、日射情報DB5に各エリアの日射情報μが記憶されている場合、総発電量算出部6は、各PV設備の性能情報pと、各PV設備が含まれるエリアの日射情報μと、に基づいて、各PV設備の発電量を算出し、各PV設備の発電量を合計することにより総発電量Mを算出すればよい。
本実施形態において、総発電量算出部6は、総発電量M(第1の総発電量)と、総発電量M(第2の総発電量)と、を算出する。
総発電量Mとは、新たなPV設備群の総発電量である。総発電量算出部6は、新たなPV設備群の性能情報Pと、日射情報DB5に記憶された日射情報μと、に基づいて、総発電量Mを算出する。
総発電量Mとは、現在のPV設備群の総発電量である。総発電量算出部6は、現在のPV設備群の性能情報Pと、日射情報DB5に記憶された日射情報μと、に基づいて、総発電量Mを算出する。
日射誤差DB7は、PV設備群の少なくとも一部を含むエリアにおける、所定期間(1時間、1日、1週間、1ヶ月)毎の日射誤差σを記憶する。日射誤差σは、エリアにおける日射情報の観測値と予測値との差に相当する。日射誤差σは、観測値及び予測値の、単純な差であってもよいし、平均絶対誤差(MAE)であってもよいし、2乗平均平方根誤差(RMSE)であってもよい。日射情報の観測値及び予測値は、官公庁や民間の気象予測サービスなどから取得できる。
日射誤差σは、例えば、所定期間における日射強度(傾斜面日射強度、アレイ日射強度、直達日射強度、散乱日射強度、及び全天日射強度など)の平均値の予測誤差や、所定期間の日射量(傾斜面日射量、アレイ日射量、直達日射量、散乱日射量、及び全天日射量など)の予測誤差であるが、これに限られない。また、PV設備群が、複数のエリアにまたがる場合には、日射誤差DB7は、エリア毎の日射誤差σを記憶していてもよい。
図4及び図5は、日射誤差DB7に記憶された日射誤差σの一例を示す図である。図4及び図5の例では、日射誤差σとして、北海道(HOKKAIDO)、東北(TOUHOKU)、東京(TOKYO)、及び九州(KYUSHU)の4つのエリアの1月〜12月までの1ヶ月毎及び通年(ALL)の日射強度の平均値の予測誤差が示されている。
図4の例では、日射誤差σは、観測値と予測値とのMAEである。図4によれば、例えば、北海道の1月の日射強度の日射誤差σは29.4W/mである。これは、標準試験条件(STC)における日射強度(1000W/m)を基準として、約3%の誤差に相当する。
図5の例では、日射誤差σは、観測値と予測値とのRMSEである。図5によれば、例えば、北海道の1月の日射強度の日射誤差σは37.9W/mである。これは、標準試験条件における日射強度(1000W/m)を基準として、約4%の誤差に相当する。
なお、日射誤差DB7は、日射誤差σとして、所定の日射情報を基準とした割合を記憶してもよい。基準となる日射情報は、上記のような標準試験条件における日射情報であってもよいし、図3に示したような日射情報の観測値であってもよい。
予測誤差算出部8は、PV設備群の評価値Fと、PV設備群の性能情報Pと、PV設備群の少なくとも一部を含むエリアの日射誤差σと、に基づいて、総発電量Mの予測誤差Σ(Wh/m)を算出する。予測誤差Σは、例えば、以下の式により算出される。
Figure 0006600516
式(7)の予測誤差Σは、総発電量Mの予測誤差の標準偏差に相当する。なお、式(7)では、単位を調整する係数が省略されている。日射誤差σが日射量の予測誤差である場合には、式(7)により総発電量Mの予測誤差Σが算出される。これに対して、日射誤差σが日射強度の予測誤差である場合には、式(7)の右辺に日射強度の期間を乗算することにより総発電量Mの予測誤差Σが算出される。
本実施形態において、予測誤差算出部8は、予測誤差Σ(第1の予測誤差)と、予測誤差Σ(第2の予測誤差)と、を算出する。
予測誤差Σとは、新たなPV設備群の予測誤差である。予測誤差算出部8は、評価値Fと、PV設備群の性能情報Pと、PV設備群の少なくとも一部が含まれるエリアの日射誤差σと、に基づいて、予測誤差Σを算出する。
予測誤差Σとは、現在のPV設備群の予測誤差である。予測誤差算出部8は、評価値Fと、PV設備群の性能情報Pと、PV設備群の少なくとも一部が含まれるエリアの日射誤差σと、に基づいて、予測誤差Σを算出する。
売価情報DB9は、売価情報を記憶する。売価情報は、PV設備群が発電した電力を販売する際の売価y(¥/kWh)を算出するためのパラメータである。パラメータは、例えば、スポット市場価格の平均値α(¥/kWh)や、インバランス発生時の弁済価格の平均値β(¥/kWh)などであるが、これに限られない。
また、売価情報DB9は、スポット市場価格、弁済価格、及び実際の売価などの履歴情報を記憶していてよい。上記のパラメータは、これらの履歴情報から算出することができる。
売価算出部10は、総発電量Mと、総発電量Mの予測誤差Σと、売価情報と、に基づいて、売価y(¥/kWh)を算出する。売価yは、例えば、以下の式により算出される。
Figure 0006600516
式(8)の2π1/2は、標準偏差を片側誤差の期待値へ変換するための定数である。式(8)からわかるように、売価yは、評価値Fの関数として表すことができる。したがって、売価算出部10は、予測誤差評価部4が算出した評価値Fに基づいて売価yを算出することもできる。この場合、管理装置は、総発電量算出部6及び予測誤差算出部8を備えなくてもよい。
本実施形態において、売価算出部10は、売価y(第1の売価)と、売価y(第2の売価)と、を算出する。
売価yとは、新たなPV設備群の売価である。売価算出部10は、予測誤差Σと、総発電量Mと、売価情報α,βと、に基づいて、売価yを算出する。
売価yとは、現在のPV設備群の売価である。売価算出部10は、予測誤差Σと、総発電量Mと、売価情報α,βと、に基づいて、売価yを算出する。
図6は、総発電量Mと売価yとの関係を説明する図である。図6において、横軸は総発電量M(kWh)、縦軸は総収益Y(¥)、実線は総発電量Mと総収益Yとの関係を示す総収益曲線である。総収益Yとは、総発電量Mを売価y(¥/kWh)で販売した場合の売り上げである。また、破線Ymax(F=0)は、総収益Yの上限を示し、破線Ymin(F=1)は、総収益Yの下限を示す。売価yは、総収益曲線の傾きに相当する(y=Y/M)ため、Ymaxはα×Mとなり、Yminは(α−β×σ/μ×(2π)1/2)×Mとなる。
図6に示すように、PV設備群に新たなPV設備を追加することにより、予測誤差Σが減少する場合、総収益曲線の傾きが急になる。これは、売価yの上昇に相当する。また、PV設備群に新たなPV設備を追加することにより、予測誤差Σが増大する場合、総収益曲線の傾きが緩やかになる。これは、売価yの低下に相当する。なお、総収益曲線は、破線Yminより小さくならず、また、破線Ymaxより大きくならない。
買価査定部11は、売価算出部10が算出した売価y,yに基づいて、未登録のPV設備から電力を購入する際の買価(¥/kWh)を査定する。売価yは、未登録のPV設備を含むPV設備群の売価に相当する。また、売価yは、未登録のPV設備を含まないPV設備群の売価に相当する。
したがって、売価yが売価yより高い(低い)ことは、未登録のPV設備から電力を購入することにより、売価が上昇(低下)することを意味する。そして、売価の上昇(低下)は、アグリゲータの収益性の上昇(低下)に相当する。
そこで、買価査定部11は、売価yが売価yより高い場合、売価yが売価yより低い場合に比べて、買価を高く査定する。このような査定方法として、例えば、標準買価を設定しておき、売価yが売価yより高い場合、未登録のPV設備の買価を標準買価より高く査定し、売価yが売価yより低い場合、未登録のPV設備の買価を標準買価より低く査定する方法が考えられる。買価をどの程度高く(又は低く)するかは、売価yと売価yとの差に応じて決定すればよい。
買価査定部11は、買価を査定した後、査定した買価を、未登録のPV設備を有する新規PV事業者に提示する。新規PV事業者は、提示された買価を参考にして、アグリゲータに電力を販売するか(すなわち、未登録のPV設備を登録するか)判断することができる。
なお、買価情報DB9に、実際の売価などの履歴情報が記憶されており、履歴情報から売価yに相当する現在の売価を取得可能な場合には、買価査定部11は、履歴情報から取得した現在の売価と、売価yと、を比較して、買価を査定してもよい。この場合、管理装置は、売価y2を算出するためのパラメータ(評価値F、性能情報P、総発電量M、予測誤差Σなど)を算出しなくてもよい。
登録部12は、新規PV事業者からの登録要求に応じて、新規PV事業者が有する未登録のPV設備を電力の集約対象として登録する。本実施形態では、提示された買価査定を承服した新規PV事業者が、査定されたPV設備の登録要求を入力することを想定している。登録部12は、新規PV事業者から入力された登録要求及び設備情報を受け付ける。そして、登録部12は、取得した未登録のPV設備の設備情報を設備情報DB2に格納する。これにより、未登録のPV設備が集約対象として登録される。
次に、本実施形態に係る管理装置のハードウェア構成について、図7を参照して説明する。本実施形態に係る管理装置は、コンピュータ100により構成される。コンピュータ100には、サーバ、クライアント、マイコン、及び汎用コンピュータなどが含まれる。
図7は、コンピュータ100の一例を示す図である。図7に示すように、コンピュータ100は、CPU(中央演算装置)101と、入力装置102と、表示装置103と、通信装置104と、記憶装置105と、を備える。CPU101、入力装置102、表示装置103、通信装置104、及び記憶装置105は、バス106により相互に接続されている。
CPU101は、コンピュータ100の制御装置及び演算装置を含む電子回路である。CPU101は、バス106を介して接続された各装置(例えば、入力装置102、通信装置104、記憶装置105)から入力されたデータやプログラムに基づいて演算処理を行い、演算結果や制御信号を、バス106を介して接続された各装置(例えば、表示装置103、通信装置104、記憶装置105)に出力する。具体的には、CPU101は、コンピュータ100のOS(オペレーティングシステム)や、アグリゲーション管理プログラムなどを実行し、コンピュータ100を構成する各装置を制御する。
アグリゲーション管理プログラム(以下、「管理プログラム」という)とは、コンピュータ100に、管理装置の上述の各機能構成を実現させるプログラムである。管理プログラムは、一時的でない有形のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶される。上記の記憶媒体は、例えば、光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、フラッシュメモリ、半導体メモリであるが、これに限られない。CPU101が管理プログラムを実行することにより、コンピュータ100が管理装置として機能する。
入力装置102は、コンピュータ100に情報を入力するための装置である。入力装置102は、例えば、キーボード、マウス、及びタッチパネルであるが、これに限られない。
表示装置103は、画像や映像を表示するための装置である。表示装置103は、例えば、LCD(液晶ディスプレイ)、CRT(ブラウン管)、及びPDP(プラズマディスプレイ)であるが、これに限られない。
通信装置104は、コンピュータ100が外部装置と無線又は有線で通信するための装置である。通信装置104は、例えば、モデム、ハブ、及びルータであるが、これに限られない。設備情報、登録要求、相関度、日射情報、日射誤差、及び売価情報などの情報は、通信装置104を介して外部装置から入力されてもよい。また、査定された買価の提示は、通信装置104を介して、新規PV事業者のコンピュータに送信することにより行われてもよい。
記憶装置105は、コンピュータ100のOSや、管理プログラム、管理プログラムの実行に必要なデータ、及び管理プログラムの実行により生成されたデータなどを記憶する記憶媒体である。記憶装置105には、主記憶装置と外部記憶装置とが含まれる。主記憶装置は、例えば、RAM、DRAM、SRAMであるが、これに限られない。また、外部記憶装置は、例えば、ハードディスク、光ディスク、フラッシュメモリ、及び磁気テープであるが、これに限られない。設備情報DB2、相関度DB3、日射情報DB5、日射誤差DB7、及び売価情報DB9は、記憶装置105上に構築されてもよいし、外部のサーバ上に構築されてもよい。
なお、コンピュータ100は、CPU101、入力装置102、表示装置103、通信装置104、及び記憶装置105を、それぞれ1つ又は複数備えてもよいし、プリンタやスキャナなどの周辺機器を接続されていてもよい。
また、管理装置は、単一のコンピュータ100により構成されてもよいし、相互に接続された複数のコンピュータ100からなるシステムとして構成されてもよい。
さらに、管理プログラムは、コンピュータ100の記憶装置105に予め記憶されていてもよいし、コンピュータ100の外部の記憶媒体に記憶されていてもよいし、インターネット上にアップロードされていてもよい。いずれの場合も、管理プログラムをコンピュータ100にインストールして実行することにより、管理装置の機能が実現される。
次に、本実施形態に係る管理装置の動作について、図8を参照して説明する。図8は、管理装置の動作の一例を示すフローチャートである。以下では、新規PV事業者が、買価の査定を依頼した場合の動作について説明する。
新規PV事業者が買価の査定を依頼すると、図8に示すように、まず、査定受付部1が査定要求を受け付ける(ステップS1)。査定要求を受け付けた査定受付部1は、買価の査定を要求された未登録のPV設備の設備情報(位置情報L及び性能情報p)を取得する(ステップS2)。このPV設備が対象PV設備となる。設備情報は、査定受付部1が新規PV事業者に要求してもよいし、新規PV事業者が査定要求と共に入力してもよい。査定受付部1は、取得した未登録のPV設備の設備情報を、予測誤差評価部4及び総発電量算出部6に渡す。
未登録のPV設備の設備情報を受け取った予測誤差評価部4は、設備情報DB2から登録された各PV設備の設備情報(位置情報L及び性能情報p)を取得し、相関度DB3から相関度C(r)を取得する。そして、予測誤差評価部4は、未登録のPV設備及び登録されたPV設備の設備情報と、相関度C(r)と、に基づいて、新たなPV設備群の性能情報P及び評価値Fを算出する。また、予測誤差評価部4は、登録されたPV設備の性能情報と、相関度C(r)と、に基づいて、現在のPV設備群の性能情報P及び評価値Fを算出する(ステップS3)。評価値F,Fは、例えば、式(3)〜(5)により算出される。予測誤差評価部4は、評価値F,F及び性能情報P,Pを予測誤差算出部8に渡し、性能情報P,Pを総発電量算出部6に渡す。
評価値F,F及び性能情報P,Pを受け取った予測誤差算出部8は、日射誤差DB7から日射誤差σを取得する。そして、予測誤差算出部8は、新たなPV設備群の評価値Fと、日射誤差σと、に基づいて、予測誤差Σを算出する。また、予測誤差算出部8は、現在のPV設備群の評価値Fと、日射誤差σと、に基づいて、予測誤差Σを算出する(ステップS4)。予測誤差Σ,Σは、例えば、式(7)により算出される。予測誤差算出部8は、算出した予測誤差Σ,Σを売価算出部10に渡す。
一方、性能情報P,Pを受け取った総発電量算出部6は、日射情報DB5から日射情報μを取得する。そして、総発電量算出部6は、新たなPV設備群の性能情報Pと、日射情報μと、に基づいて、新たなPV設備群の総発電量Mを算出する。また、総発電量算出部6は、現在のPV設備群の性能情報Pと、日射情報μと、に基づいて、現在のPV設備群の総発電量Mを算出する(ステップS5)。総発電量M,Mは、例えば、式(6)により算出される。総発電量算出部6は、算出した総発電量M,Mを売価算出部10に渡す。なお、予測誤差Σの算出(ステップS4)と、総発電量Mの算出(ステップS5)と、は順番が逆であってもよい。
次に、予測誤差Σ,Σ及び総発電量M,Mを受け取った売価算出部10は、売価情報DB9から、売価情報を取得する。そして、売価算出部10は、新たなPV設備群の予測誤差Σ及び総発電量Mと、売価情報と、に基づいて、新たなPV設備群の売価yを算出する。また、売価算出部10は、現在のPV設備群の予測誤差Σ及び総発電量Mと、売価情報と、に基づいて、現在のPV設備群の売価yを算出する(ステップS6)。売価yは、例えば、式(8)により算出される。売価算出部10は、算出した売価y,yを買価査定部11に渡す。
売価y,yを受け取った買価査定部11は、売価y,yに基づいて、未登録のPV設備からの電力の買価を査定する。買価査定部11は、例えば、売価yが買価yより高い場合、買価を標準買価より高く査定し、売価yが買価yより低い場合、買価を標準買価より低く査定する。そして、買価査定部11は、査定した買価を新規PV事業者に提示する(ステップS7)。
その後、新規PV事業者は、提示された買価を参考にして、アグリゲータに電力を販売するか判断する。新規PV事業者が、電力を販売しないと判断した場合、登録要求は入力されず(ステップS8のNO)、処理は以上で終了する。一方、新規PV事業者が、電力を販売すると判断した場合、新規PV事業者は管理装置に登録要求を入力する(ステップS8のYES)。
登録部12は、登録要求を受け付けると、登録を要求された未登録のPV設備の設備情報を取得する。設備情報は、登録部12が新規PV事業者に要求してもよいし、新規PV事業者が登録要求と共に入力してもよい。そして、登録部12は、取得した未登録のPV設備の設備情報を設備情報DB2に格納する。これにより、新規PV事業者のPV設備が集約対象のPV設備として登録される(ステップS9)。
以上説明した通り、本実施形態に係る管理装置は、PV設備群の総発電量Mの予測誤差Σを評価する評価値Fを算出することができる。アグリゲータは、評価値Fを参照することにより、現在のPV設備群の予測誤差の程度や、現在のPV設備群に新たなPV設備を追加した場合の予測誤差の変化などを、容易に把握することができる。したがって、アグリゲータは、予測誤差の小さいPV設備群を構築し、アグリゲーション事業の収益性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る管理装置は、新規PV事業者に対して、新たなPV設備群の評価値F(すなわち、総発電量Mの予測しやすさ)に応じた買価を提示することができる。
新たなPV設備群の総発電量Mが現在のPV設備群の総発電量Mより予測しやすい(y>y)場合、新規PV事業者に提示される買価は高く査定される。これにより、このようなPV設備を有する新規PV事業者に対するインセンティブを生じさせ、PV設備の登録を促すことができる。したがって、PV設備群の総発電量Mを予測しやすくすることができる。
また、新たなPV設備群の総発電量Mが現在のPV設備群の総発電量Mより予測しにくい(y>y)場合、新規PV事業者に提示される買価は低く査定される。これにより、このようなPV設備を有する新規PV事業者がPV設備を登録すると、PV設備群の総発電量Mは予測しにくくなるものの、アグリゲータは低い買価で電力を購入することができる。
このように、管理装置は、PV設備群の総発電量Mの予測精度を向上させたり、買価を低下させたりすることにより、アグリゲーション事業の収益性を向上させることができる。
(第2実施形態)
第2実施形態に係る管理装置について、図9を参照して説明する。第1実施形態では、未登録のPV設備の買価を査定する場合について説明した。これに対して、本実施形態では、登録されたPV設備の買価を査定する場合について説明する。
上述の通り、PV設備群は、新たなPV設備が登録されることにより順次更新される。PV設備群が更新されると、以前は妥当であった登録済みPV事業者の買価が、妥当でなくなることが考えられる。例えば、遠方のPV設備が登録されることにより、PV設備群の予測誤差Σが小さくなると、以前から登録されていた登録済みPV事業者の買価が相対的に高くなることが考えられる。このような買価は、結果としてアグリゲーション事業の収益性を低下させる恐れがある。
そこで、本実施形態では、登録済みPV事業者の買価を再査定する管理装置について説明する。図9は、本実施形態に係る管理装置の機能構成の一例を示す図である。図9に示すように、本実施形態に係る管理装置は、妥当性判定部13を備え、査定受付部1及び登録部12を備えない。他の構成は第1実施形態と同様である。
なお、本実施形態に係る管理装置のハードウェア構成は、第1実施形態と同様である。また、管理装置は、査定受付部1及び登録部12を備える構成も可能である。以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
本実施形態では、登録された複数のPV設備の中から、対象PV設備が選択させる。本実施形態における対象PV設備は、買価を再査定されるPV設備である。対象PV設備は、管理装置のユーザが入力装置102を介して選択してもよいし、管理装置が任意のアルゴリズムに従って選択してもよい。
本実施形態において、予測誤差評価部4は、評価値F(第1の評価値)と、評価値F(第2の評価値)と、を算出する。
評価値Fとは、現在のPV設備群の評価値である。現在のPV設備群とは、第1実施形態と同様に、登録されたPV設備を含むPV設備群のことである。すなわち、現在のPV設備群には、対象PV設備が含まれる。予測誤差評価部4は、登録されたPV設備の性能情報pに基づいて、現在のPV設備群の性能情報P及び重み付け係数wを算出する。そして、予測誤差評価部4は、算出した性能情報P及び重み付け係数wと、登録されたPV設備の位置情報Lと、相関度DB3に格納された相関度C(r)と、に基づいて、評価値Fを算出する。評価値Fは、第1実施形態における評価値Fに相当する。
評価値Fとは、再査定用のPV設備群の評価値である。再査定用のPV設備群とは、登録されたPV設備のうち、対象PV設備以外のPV設備を含み、対象PV設備を含まないPV設備群のことである。すなわち、再査定用のPV設備群は、現在のPV設備群から対象PV設備を除いたPV設備群に相当する。予測誤差評価部4は、登録されたPV設備の性能情報pに基づいて、評価用のPV設備群の性能情報P及び重み付け係数wを算出する。そして、予測誤差評価部4は、算出した性能情報P及び重み付け係数wと、登録されたPV設備の位置情報Lと、相関度DB3に格納された相関度C(r)と、に基づいて、評価値Fを算出する。評価値Fは、第1実施形態における評価値Fに相当する。
本実施形態において、総発電量算出部6は、総発電量M(第1の総発電量)と、総発電量M(第2の総発電量)と、を算出する。
総発電量Mとは、現在のPV設備群の総発電量である。総発電量算出部6は、現在のPV設備群の性能情報Pと、日射情報DB5に記憶された日射情報μと、に基づいて、総発電量Mを算出する。総発電量Mは、第1実施形態における総発電量Mに相当する。
総発電量Mとは、再査定用のPV設備群の総発電量である。総発電量算出部6は、再査定用のPV設備群の性能情報Pと、日射情報DB5に記憶された日射情報μと、に基づいて、総発電量Mを算出する。総発電量Mは、第1実施形態における総発電量Mに相当する。
本実施形態において、予測誤差算出部8は、予測誤差Σ(第1の予測誤差)と、予測誤差Σ(第2の予測誤差)と、を算出する。
予測誤差Σとは、現在のPV設備群の予測誤差である。予測誤差算出部8は、評価値Fと、PV設備群の性能情報Pと、PV設備群の少なくとも一部が含まれるエリアの日射誤差σと、に基づいて、予測誤差Σを算出する。予測誤差Σは、第1実施形態における予測誤差Σに相当する。
予測誤差Σとは、再査定用のPV設備群の予測誤差である。予測誤差算出部8は、評価値Fと、PV設備群の性能情報Pと、PV設備群の少なくとも一部が含まれるエリアの日射誤差σと、に基づいて、予測誤差Σを算出する。予測誤差Σは、第1実施形態における予測誤差Σに相当する。
本実施形態において、売価算出部10は、売価y(第1の売価)と、売価y(第2の売価)と、を算出する。
売価yとは、現在のPV設備群の売価である。売価算出部10は、予測誤差Σと、総発電量Mと、売価情報α,βと、に基づいて、売価yを算出する。売価yは、第1実施形態における売価yに相当する。
売価yとは、再査定用のPV設備群の売価である。売価算出部10は、予測誤差Σと、総発電量Mと、売価情報α,βと、に基づいて、売価yを算出する。売価yは、第1実施形態における売価yに相当する。
買価査定部11は、売価算出部10が算出した売価y,yに基づいて、対象PV設備から電力を購入する際の買価(¥/kWh)を再査定する。売価yは、対象PV設備を含むPV設備群の売価に相当する。また、売価yは、対象PV設備を含まないPV設備群の売価に相当する。
したがって、売価yが売価yより高い(低い)ことは、対象PV設備から電力を購入することにより、売価が上昇(低下)していることを意味する。そして、売価の上昇(低下)は、アグリゲータの収益性の上昇(低下)に相当する。
そこで、買価査定部11は、売価yが売価yより高い場合、売価yが売価yより低い場合に比べて、買価を高く査定する。このような査定方法として、例えば、標準買価を設定しておき、売価yが売価yより高い場合、対象PV設備の買価を標準買価より高く査定し、売価yが売価yより低い場合、対象PV設備の買価を標準買価より低く査定する方法が考えられる。買価をどの程度高く(又は低く)するかは、売価yと売価yとの差に応じて決定すればよい。
妥当性判定部13は、買価査定部11が再査定した対象PV設備の買価と、対象PV設備の実際の買価と、を比較して、対象PV設備の買価の妥当性を判定する。例えば、妥当性判定部13は、再査定された買価が、実際の買価に対する所定の範囲内である場合、買価は妥当と判定し、所定の範囲より低い場合、買価は高すぎる(妥当ではない)と判定し、所定の範囲より高い場合、買価は低すぎる(妥当ではない)と判定する。
本実施形態に係る管理装置は、以上のような買価の再査定を、定期的に、或いは所定のタイミングで行う。所定のタイミングは、例えば、管理装置のユーザが再査定を要求したタイミングや、新たなPV設備がPV設備群に登録されたタイミングなどである。
以上説明した通り、本実施形態に係る管理装置は、登録済みPV事業者の買価を再査定し、買価の妥当性を判定し、買価が妥当ではないPV事業者を把握することができる。これにより、アグリゲータは、買価が高すぎるPV事業者に対して、買価の減額を依頼したり、買価が低すぎるPV事業者に対して、買価の増額を提案したりすることができる。
なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、各実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
1:査定受付部、2:設備情報DB、3:相関度DB、4:予測誤差評価部、5:日射情報DB、6:総発電量算出部、7:日射誤差DB、8:予測誤差算出部、9:売価情報DB、10:売価算出部、11:買価査定部、12:登録部、13:妥当性判定部

Claims (19)

  1. 太陽光発電設備群に含まれる太陽光発電設備の性能情報と前記太陽光発電設備群の性能情報との比である前記太陽光発電設備の重み付け係数と、前記太陽光発電設備間の距離に応じた日射情報の予測誤差の相関度と、に基づいて、前記太陽光発電設備群の総発電量の予測誤差の評価値を算出する予測誤差評価部を備え、
    前記日射情報の予測誤差は、前記日射情報の観測値と前記日射情報の予測値との差である
    アグリゲーション管理装置。
  2. 前記評価値は、前記太陽光発電設備間の前記相関度の、平均、分散、又は標準偏差である
    請求項1に記載のアグリゲーション管理装置。
  3. 前記性能情報は、前記太陽光発電設備のシステム出力係数を含む
    請求項1又は請求項2に記載のアグリゲーション管理装置。
  4. 前記相関度は、前記距離が遠くなるほど小さくなる
    請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のアグリゲーション管理装置。
  5. 前記評価値と、前記性能情報と、前記太陽光発電設備群の少なくとも一部を含むエリアの前記日射情報の前記予測誤差と、に基づいて、前記総発電量の前記予測誤差を算出する予測誤差算出部を備える
    請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のアグリゲーション管理装置。
  6. 前記性能情報と、前記太陽光発電設備群の少なくとも一部を含むエリアの前記日射情報と、に基づいて、前記総発電量を算出する総発電量算出部を備える
    請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のアグリゲーション管理装置。
  7. 前記総発電量と、前記総発電量の前記予測誤差と、売価情報と、に基づいて、電力の売価を算出する売価算出部を備える
    請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のアグリゲーション管理装置。
  8. 前記太陽光発電設備群に、対象太陽光発電設備が含まれる場合の第1の売価と、前記対象太陽光発電設備が含まれない場合の第2の売価と、に基づいて、前記対象太陽光発電設備から電力を購入する際の買価を査定する買価査定部を備える
    請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のアグリゲーション管理装置。
  9. 前記買価査定部は、前記第1の売価が前記第2の売価より高い場合、前記第1の売価が前記第2の売価より低い場合に比べて、前記買価を高く査定する
    請求項8に記載のアグリゲーション管理装置。
  10. 前記買価査定部は、査定した前記買価を、前記対象太陽光発電設備を有する事業者に提示する
    請求項8又は請求項9に記載のアグリゲーション管理装置。
  11. 前記予測誤差評価部は、前記太陽光発電設備群に、対象太陽光発電設備が含まれる場合の第1の評価値と、対象太陽光発電設備が含まれない場合の第2の評価値と、を算出する請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載のアグリゲーション管理装置。
  12. 前記予測誤差算出部は、前記太陽光発電設備群に、対象太陽光発電設備が含まれる場合の第1の予測誤差と、前記対象太陽光発電設備が含まれない場合の第2の予測誤差と、を算出する
    請求項5に記載のアグリゲーション管理装置。
  13. 前記総発電量算出部は、前記太陽光発電設備群に、対象太陽光発電設備が含まれる場合の第1の総発電量と、前記対象太陽光発電設備が含まれない場合の第2の総発電量と、を算出する
    請求項6に記載のアグリゲーション管理装置。
  14. 前記売価算出部は、前記太陽光発電設備群に、対象太陽光発電設備が含まれる場合の第1の売価と、前記対象太陽光発電設備が含まれない場合の第2の売価と、を算出する
    請求項7に記載のアグリゲーション管理装置。
  15. 集約対象として未登録の前記太陽光発電設備を有する事業者からの要求に応じて、前記未登録の太陽光発電設備を前記集約対象として登録する登録部を備える
    請求項1乃至請求項14のいずれか1項に記載のアグリゲーション管理装置。
  16. 前記対象太陽光発電設備は、集約対象として未登録の前記太陽光発電設備である
    請求項8乃至請求項14のいずれか1項を引用する、請求項15に記載のアグリゲーション管理装置。
  17. 前記対象太陽光発電設備は、集約対象として登録された前記太陽光発電設備である請求項8乃至請求項14のいずれか1項を引用する、請求項15に記載のアグリゲーション管理装置。
  18. 前記予測誤差評価部は、前記太陽光発電設備群における2つの太陽光発電設備の組ごとに、2つの前記太陽光発電設備間の距離に応じた前記日射情報の予測誤差の相関度と、2つの前記太陽光発電設備の重み付け係数とを乗算し、乗算結果を前記組間で総和することにより、前記太陽光発電設備間の前記相関度の標準偏差を算出する
    請求項2に記載のアグリゲーション管理装置。
  19. 太陽光発電設備群に含まれる太陽光発電設備の性能情報と前記太陽光発電設備群の性能情報との比である前記太陽光発電設備の重み付け係数と前記太陽光発電設備間の距離に応じた日射情報の予測誤差の相関度と、に基づいて、前記太陽光発電設備群の総発電量の予測誤差の評価値を算出し、
    前記日射情報の予測誤差は、前記日射情報の観測値と前記日射情報の予測値との差である
    アグリゲーション管理方法。
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