JP6624475B2 - 太陽電池の発電量予測装置、発電量予測方法、及び発電量予測プログラム - Google Patents
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Description
gは外気温係数であり、hは日射量係数である。
なお、上記(式2)〜(式4)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7)
Ib=Ig−Id ・・・(式8)
ηb(I,θ,t)=η0*E(Ib)*E(θ)*f(t) ・・・(式10)
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を予測できる。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を予測でき、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を予測できる。
所定の場所に設置される太陽電池(1)に入射される日射量の予測データを入力するデータ入力部(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、前記日射量の予測データ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、
前記入力された日射量の予測データと前記補正された変換効率をもとに、前記太陽電池(1)の発電量を予測する発電量予測部(136)と、
を備えることを特徴とする太陽電池(1)の発電量予測装置(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、発電量の予測精度を向上させることができる。
[項目2]
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、前記太陽電池の温度の予測データ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)の発電量予測装置(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予測することができる。
[項目3]
前記日射量の予測データは、全天日射量の予測データであり、
本発電量予測装置(10)は、
前記入力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依存関係と前記太陽電池(1)の温度の予測データ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依存関係と前記太陽電池(1)の温度の予測データ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、
前記発電量予測部(132)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)の発電量を予測することを特徴とする項目2に記載の太陽電池(1)の発電量予測装置(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予測モデルを構築することができる。
[項目4]
前記日射量の予測データは、前記太陽電池(1)が設置される場所の過去の気象データに基づくデータであり、
本発電量予測装置(10)は、
前記太陽電池(1)が設置される場所の気温の予測データと、当該場所の日射量の予測データと、所定の予測式をもとに、前記太陽電池(1)の温度を予測する温度予測部(135)をさらに備え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)の発電量予測装置(10)。
これによれば、太陽電池(1)が設置される前の状態において、設置後の発電量を予測することができる。
[項目5]
所定の場所に設置される太陽電池に入射される日射量の予測データを入力するステップと、
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、前記日射量の予測データ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を実行するステップと、
前記入力された日射量の予測データ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予測するステップと、
を備えることを特徴とする太陽電池の発電量予測方法。
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、発電量の予測精度を向上させることができる。
[項目6]
所定の場所に設置される太陽電池に入射される日射量の予測データを入力するステップと、
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、前記日射量の予測データ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を実行するステップと、
前記入力された日射量の予測データ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予測するステップと、
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予測プログラム。
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、発電量の予測精度を向上させることができる。
Claims (5)
- 所定の場所に設置される太陽電池に入射される日射量の予測データを入力するデータ入力部と、
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、前記日射量の予測データ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、前記太陽電池の温度の予測データ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、
前記入力された日射量の予測データと前記第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予測する発電量予測部と、
を備えることを特徴とする太陽電池の発電量予測装置。 - 前記日射量の予測データは、全天日射量の予測データであり、
本発電量予測装置は、
前記入力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依存関係と前記太陽電池の温度の予測データ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依存関係と前記太陽電池の温度の予測データ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、
前記発電量予測部は、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予測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予測装置。 - 前記日射量の予測データは、前記太陽電池が設置される場所の過去の気象データに基づくデータであり、
本発電量予測装置は、
前記太陽電池が設置される場所の気温の予測データと、当該場所の日射量の予測データと、所定の予測式をもとに、前記太陽電池の温度を予測する温度予測部をさらに備え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予測装置。 - 所定の場所に設置される太陽電池に入射される日射量の予測データを入力するステップと、
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、前記日射量の予測データ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、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、前記太陽電池の温度の予測データ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、
前記入力された日射量の予測データと前記第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予測するステップと、
を備えることを特徴とする太陽電池の発電量予測方法。 - 所定の場所に設置される太陽電池に入射される日射量の予測データを入力するステップと、
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、前記日射量の予測データ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、前記太陽電池の温度の予測データ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、
前記入力された日射量の予測データと前記第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予測するステップと、
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予測プログラム。
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