JP6624474B2 - 太陽電池の発電量推定装置、発電量推定方法、及び発電量推定プログラム - Google Patents
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Description
なお、上記(式1)〜(式3)のa、b、c、d、eはそれぞれ独立した係数である。
η0は標準条件下の変換効率である。
Id=Ig(1.0−0.09Kt)
0.22<Kt≦0.80のとき、
Id=Ig(0.9511−0.1604Kt+4.388Kt2−16.638Kt3+12.366Kt4)
Kt>0.80のとき、
Id=0.165Ig ・・・(式6)
Ib=Ig−Id ・・・(式7)
ηb(I,θ,t)=η0*E(Ib)*E(θ)*f(t) ・・・(式9)
日射量計測の単位時間が1分である場合、毎分の発電量Wを推定できる。毎分の発電量Wを1日分累積することにより1日の発電量ΣWmを推定でき、1日の発電量ΣWmを1年分累積することにより1年間の発電量ΣWdを推定できる。
太陽電池(1)に入射される日射量の計測データを取得するデータ取得部(131)と、
予め導出された前記太陽電池(1)の変換効率と日射量との第1依存関係と、前記取得された日射量を使用した前記変換効率の第1の補正処理、及び予め導出された前記太陽電池(1)の変換効率と太陽光の入射角度との第2依存関係と、太陽軌道をもとに推定される入射角度を使用した前記変換効率の第2の補正処理の少なくとも一方を実行する変換効率補正部(132)と、
前記取得された日射量と前記補正された変換効率をもとに、前記太陽電池(1)の発電量を推定する発電量推定部(135)と、
を備えることを特徴とする太陽電池(1)の発電量推定装置(10)。
これによれば、第1依存関係および/または第2依存関係を考慮することにより、発電量の推定精度を向上させることができる。
[項目2]
前記データ取得部(131)は、前記太陽電池(1)の温度の計測データをさらに取得し、
前記変換効率補正部(132)は、前記第1の補正処理、前記第2の補正処理、及び予め導出された前記太陽電池(1)の変換効率と前記太陽電池(1)の温度との第3依存関係と、前記取得された温度を使用した前記変換効率の第3の補正処理を実行することを特徴とする項目1に記載の太陽電池(1)の発電量推定装置(10)。
これによれば、第1依存関係、第2依存関係、及び第3依存関係を考慮することにより、実測発電量とほぼ同じ発電量を推定することができる。
[項目3]
前記データ取得部(131)は、全天日射計から全天日射量の計測データを取得し、
本発電量推定装置(10)は、
前記取得された全天日射量を所定の分離式を用いて、散乱日射量と直達日射量に分離する直散分離部(134)をさらに備え、
前記変換効率補正部(132)は、
前記第1依存関係と前記分離された散乱日射量をもとに前記太陽電池(1)の散乱日射に対する変換効率を補正し、かつ前記第3依存関係と前記取得された前記太陽電池(1)の温度をもとに前記太陽電池(1)の散乱日射に対する変換効率を補正し、
前記第1依存関係と前記分離された直達日射量をもとに前記太陽電池(1)の直達日射に対する変換効率を補正し、かつ前記第2依存関係と太陽軌道をもとに推定される入射角度をもとに前記太陽電池(1)の直達日射に対する変換効率を補正し、かつ前記第3依存関係と前記取得された前記太陽電池(1)の温度をもとに前記太陽電池(1)の直達日射に対する変換効率を補正し、
前記発電量推定部(135)は、前記分離された散乱日射量と前記補正された前記太陽電池(1)の散乱日射に対する変換効率との積、及び前記分離された直達日射量と前記補正された前記太陽電池(1)の直達日射に対する変換効率との積をもとに、前記太陽電池(1)の発電量を推定することを特徴とする項目2に記載の太陽電池(1)の発電量推定装置(10)。
これによれば、散乱日射成分と、直達日射成分ごとに変換効率を補正する精緻な推定モデルを構築することができる。
[項目4]
前記太陽電池(1)の発電量の、日射量、入射角度または前記太陽電池(1)の温度に起因する損失量を推定する損失量推定部(136)をさらに備え、
前記損失量推定部(136)は、前記第1の補正処理を実行する場合と実行しない場合とにおける発電量差をもとに日射量に起因する損失量を推定する処理、前記第2の補正処理を実行する場合と実行しない場合とにおける発電量差をもとに入射角度に起因する損失量を推定する処理、及び前記第3の補正処理を実行する場合と実行しない場合とにおける発電量差をもとに前記太陽電池(1)の温度に起因する損失量を推定する処理の少なくとも1つを実行することを特徴とする項目2または3に記載の太陽電池(1)の発電量推定装置(10)。
これによれば、発電量の損失に対する要因分析を行うことができる。
[項目5]
太陽電池に入射される日射量の計測データを取得するステップと、
予め導出された前記太陽電池の変換効率と日射量との第1依存関係と、前記取得された日射量を使用した前記変換効率の第1の補正処理、及び予め導出された前記太陽電池の変換効率と太陽光の入射角度との第2依存関係と、太陽軌道をもとに推定される入射角度を使用した前記変換効率の第2の補正処理の少なくとも一方の補正を実行するステップと、
前記取得された日射量と前記補正された変換効率をもとに、前記太陽電池の発電量を推定するステップと、
を備えることを特徴とする太陽電池の発電量推定方法。
これによれば、第1依存関係および/または第2依存関係を考慮することにより、発電量の推定精度を向上させることができる。
[項目6]
太陽電池に入射される日射量の計測データを取得するステップと、
予め導出された前記太陽電池の変換効率と日射量との第1依存関係と、前記取得された日射量を使用した前記変換効率の第1の補正処理、及び予め導出された前記太陽電池の変換効率と太陽光の入射角度との第2依存関係と、太陽軌道をもとに推定される入射角度を使用した前記変換効率の第2の補正処理の少なくとも一方の補正を実行するステップと、
前記取得された日射量と前記補正された変換効率をもとに、前記太陽電池の発電量を推定するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする太陽電池の発電量推定プログラム。
これによれば、第1依存関係および/または第2依存関係を考慮することにより、発電量の推定精度を向上させることができる。
Claims (5)
- 太陽電池に入射される日射量の計測データと、前記太陽電池の温度の計測データを取得するデータ取得部と、
予め導出された前記太陽電池の変換効率と日射量との第1依存関係と、前記取得された日射量を使用した前記変換効率の第1の補正処理、予め導出された前記太陽電池の変換効率と太陽光の入射角度との第2依存関係と、太陽軌道をもとに推定される入射角度を使用した前記変換効率の第2の補正処理、及び予め導出された前記太陽電池の変換効率と前記太陽電池の温度との第3依存関係と、前記取得された温度を使用した前記変換効率の第3の補正処理を実行する変換効率補正部と、
前記取得された日射量と前記第1〜第3の少なくとも1つの補正処理を経て補正された変換効率をもとに、前記太陽電池の発電量を推定する発電量推定部と、
を備えることを特徴とする太陽電池の発電量推定装置。 - 前記データ取得部は、全天日射計から全天日射量の計測データを取得し、
本発電量推定装置は、
前記取得された全天日射量を所定の分離式を用いて、散乱日射量と直達日射量に分離する直散分離部をさらに備え、
前記変換効率補正部は、
前記第1依存関係と前記分離された散乱日射量をもとに前記太陽電池の散乱日射に対する変換効率を補正し、かつ前記第3依存関係と前記取得された前記太陽電池の温度をもとに前記太陽電池の散乱日射に対する変換効率を補正し、
前記第1依存関係と前記分離された直達日射量をもとに前記太陽電池の直達日射に対する変換効率を補正し、かつ前記第2依存関係と太陽軌道をもとに推定される入射角度をもとに前記太陽電池の直達日射に対する変換効率を補正し、かつ前記第3依存関係と前記取得された前記太陽電池の温度をもとに前記太陽電池の直達日射に対する変換効率を補正し、
前記発電量推定部は、前記分離された散乱日射量と前記補正された前記太陽電池の散乱日射に対する変換効率との積、及び前記分離された直達日射量と前記補正された前記太陽電池の直達日射に対する変換効率との積をもとに、前記太陽電池の発電量を推定することを特徴とする請求項1に記載の太陽電池の発電量推定装置。 - 前記太陽電池の発電量の、日射量、入射角度または前記太陽電池の温度に起因する損失量を推定する損失量推定部をさらに備え、
前記損失量推定部は、前記第1の補正処理を実行する場合と実行しない場合とにおける発電量差をもとに日射量に起因する損失量を推定する処理、前記第2の補正処理を実行する場合と実行しない場合とにおける発電量差をもとに入射角度に起因する損失量を推定する処理、及び前記第3の補正処理を実行する場合と実行しない場合とにおける発電量差をもとに前記太陽電池の温度に起因する損失量を推定する処理の少なくとも1つを実行することを特徴とする請求項2に記載の太陽電池の発電量推定装置。 - 太陽電池に入射される日射量の計測データと、前記太陽電池の温度の計測データを取得するステップと、
予め導出された前記太陽電池の変換効率と日射量との第1依存関係と、前記取得された日射量を使用した前記変換効率の第1の補正処理、予め導出された前記太陽電池の変換効率と太陽光の入射角度との第2依存関係と、太陽軌道をもとに推定される入射角度を使用した前記変換効率の第2の補正処理、及び予め導出された前記太陽電池の変換効率と前記太陽電池の温度との第3依存関係と、前記取得された温度を使用した前記変換効率の第3の補正処理を実行する実行するステップと、
前記取得された日射量と前記第1〜第3の少なくとも1つの補正処理を経て補正された変換効率をもとに、前記太陽電池の発電量を推定するステップと、
を備えることを特徴とする太陽電池の発電量推定方法。 - 太陽電池に入射される日射量の計測データと、前記太陽電池の温度の計測データを取得するステップと、
予め導出された前記太陽電池の変換効率と日射量との第1依存関係と、前記取得された日射量を使用した前記変換効率の第1の補正処理、予め導出された前記太陽電池の変換効率と太陽光の入射角度との第2依存関係と、太陽軌道をもとに推定される入射角度を使用した前記変換効率の第2の補正処理、及び予め導出された前記太陽電池の変換効率と前記太陽電池の温度との第3依存関係と、前記取得された温度を使用した前記変換効率の第3の補正処理を実行するステップと、
前記取得された日射量と前記第1〜第3の少なくとも1つの補正処理を経て補正された変換効率をもとに、前記太陽電池の発電量を推定するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする太陽電池の発電量推定プログラム。
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