JPH10108486A - 太陽光発電システムの発電量予測方法 - Google Patents
太陽光発電システムの発電量予測方法Info
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- JPH10108486A JPH10108486A JP25424896A JP25424896A JPH10108486A JP H10108486 A JPH10108486 A JP H10108486A JP 25424896 A JP25424896 A JP 25424896A JP 25424896 A JP25424896 A JP 25424896A JP H10108486 A JPH10108486 A JP H10108486A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 任意の設置地点における太陽光発電システム
の発電電力量を天候別に容易に高精度で予測することの
できる太陽光発電システムの発電量予測方法を提供す
る。 【解決手段】 太陽光発電システムの発電量を地域別お
よび天候別に予測する方法であって、大気透過率と直達
日射強度と散乱日射強度とから求める全天日射強度と、
該全天日射強度と気象台による地域別日最低気温とから
求める太陽電池動作温度と、該太陽電池動作温度から求
める太陽電池の動作温度発電量と、該動作温度発電量か
ら求める直流発電量と、該直流発電量から求める交流発
電量とを用い、発電量を任意の時間間隔毎に予測する。
の発電電力量を天候別に容易に高精度で予測することの
できる太陽光発電システムの発電量予測方法を提供す
る。 【解決手段】 太陽光発電システムの発電量を地域別お
よび天候別に予測する方法であって、大気透過率と直達
日射強度と散乱日射強度とから求める全天日射強度と、
該全天日射強度と気象台による地域別日最低気温とから
求める太陽電池動作温度と、該太陽電池動作温度から求
める太陽電池の動作温度発電量と、該動作温度発電量か
ら求める直流発電量と、該直流発電量から求める交流発
電量とを用い、発電量を任意の時間間隔毎に予測する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽光発電シス
テムの発電量予測方法に関するものである。さらに詳し
くは、この発明は、任意の設置地点における太陽光発電
システムの発電量を容易に高精度で予測することのでき
る太陽光発電システムの発電量予測方法に関するもので
ある。
テムの発電量予測方法に関するものである。さらに詳し
くは、この発明は、任意の設置地点における太陽光発電
システムの発電量を容易に高精度で予測することのでき
る太陽光発電システムの発電量予測方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術とその課題】太陽光の光エネルギーを電気
エネルギーに変換することにより発電する太陽光発電シ
ステムは、石油などの天然資源の枯渇が問題視されるな
か、無尽蔵のエネルギーを安全に利用することができる
として、盛んに研究・開発が進められており、その利用
が促進されている。
エネルギーに変換することにより発電する太陽光発電シ
ステムは、石油などの天然資源の枯渇が問題視されるな
か、無尽蔵のエネルギーを安全に利用することができる
として、盛んに研究・開発が進められており、その利用
が促進されている。
【０００３】このような太陽光発電システムを利用する
にあたって、その設置地点において太陽光発電システム
がどの程度発電するかは、ユーザーにとって非常に重要
なことである。従来より、この太陽光発電システムの発
電電力量の予測は、たとえば、システムの設置地点に一
番近い気象台による計測データを基にして行なわれてい
る。
にあたって、その設置地点において太陽光発電システム
がどの程度発電するかは、ユーザーにとって非常に重要
なことである。従来より、この太陽光発電システムの発
電電力量の予測は、たとえば、システムの設置地点に一
番近い気象台による計測データを基にして行なわれてい
る。
【０００４】たとえば、図１は、このような従来の太陽
光発電システムの発電量予測方法の予測過程を例示した
ものである。この図１に例示した従来の予測方法では、
まず、太陽電池の設置地点の緯度や経緯などの位置情
報、太陽光発電システムの容量、太陽光発電システム容
量に見合った太陽電池の直並列枚数、および設置地点に
おける太陽電池の設置方位角と傾斜角などから、どのよ
うな太陽光発電システムをどのような地点に設置するの
かを決定する。そして、このように決定された太陽光発
電システムに対してその発電電力量を予測する。
光発電システムの発電量予測方法の予測過程を例示した
ものである。この図１に例示した従来の予測方法では、
まず、太陽電池の設置地点の緯度や経緯などの位置情
報、太陽光発電システムの容量、太陽光発電システム容
量に見合った太陽電池の直並列枚数、および設置地点に
おける太陽電池の設置方位角と傾斜角などから、どのよ
うな太陽光発電システムをどのような地点に設置するの
かを決定する。そして、このように決定された太陽光発
電システムに対してその発電電力量を予測する。
【０００５】まず、気象台による地域別の１ヵ月平均の
１日の全天日射量データから、太陽光発電システムの設
置地点が属する気象台区分地域のデータを選んで、シス
テム設置地点における全天日射強度を得る。次に、予め
算出されている太陽電池動作温度に太陽電池の種類別の
温度係数を加えることにより、太陽光発電システムの動
作温度発電量を求める。太陽電池動作温度は、たとえば
各太陽電池メーカの公表動作温度の平均値として算出さ
れる。
１日の全天日射量データから、太陽光発電システムの設
置地点が属する気象台区分地域のデータを選んで、シス
テム設置地点における全天日射強度を得る。次に、予め
算出されている太陽電池動作温度に太陽電池の種類別の
温度係数を加えることにより、太陽光発電システムの動
作温度発電量を求める。太陽電池動作温度は、たとえば
各太陽電池メーカの公表動作温度の平均値として算出さ
れる。
【０００６】そして、この動作温度発電量から直流発電
量を求め、この直流発電量から交流発電量を得る。この
ようにして得られた日間の交流発電量が、太陽光発電シ
ステムの発電量の予測値である。また、月別発電量、年
間発電量、または季節別の発電量は、予測された日間発
電量にそれぞれ対応する日数を掛けることにより得られ
る。
量を求め、この直流発電量から交流発電量を得る。この
ようにして得られた日間の交流発電量が、太陽光発電シ
ステムの発電量の予測値である。また、月別発電量、年
間発電量、または季節別の発電量は、予測された日間発
電量にそれぞれ対応する日数を掛けることにより得られ
る。
【０００７】このように、従来の太陽光発電システムの
発電量予測方法は、気象台による測定データを基にして
発電量を予測しているため、気象台付近の地域に設置さ
れる太陽光発電システムの発電量に対しては比較的正確
に予測することができるものの、気象台付近でない地域
に設置される太陽光発電システムの発電量に対しては精
度良く予測することは非常に困難であった。
発電量予測方法は、気象台による測定データを基にして
発電量を予測しているため、気象台付近の地域に設置さ
れる太陽光発電システムの発電量に対しては比較的正確
に予測することができるものの、気象台付近でない地域
に設置される太陽光発電システムの発電量に対しては精
度良く予測することは非常に困難であった。
【０００８】また、全天日射強度は、太陽電池面から見
た天空の開口状況により大きく変化するため、気象台で
は、天空の開口状況を損なわさせ、散乱光などを発生さ
せるような建物等の障害物が周囲に存在しない場所にお
いて各種値の計測を行なっている。しかしながら、一般
のユーザによる太陽電池の設置地点が、このような障害
物が存在しない周囲環境にあることは稀である。つま
り、通常、一般ユーザーの太陽光発電システムは、太陽
光の直達光と、太陽電池の周囲に存在する障害物等によ
る散乱光とが、太陽電池面に入射するような地点、つま
り直達光だけでなく散乱光による影響をも受ける地点に
設置されることが多い。したがって、太陽電池への全天
日射強度を正確に得るためには、直達光による直達日射
強度と散乱光による散乱日射強度とを考慮する必要があ
る。
た天空の開口状況により大きく変化するため、気象台で
は、天空の開口状況を損なわさせ、散乱光などを発生さ
せるような建物等の障害物が周囲に存在しない場所にお
いて各種値の計測を行なっている。しかしながら、一般
のユーザによる太陽電池の設置地点が、このような障害
物が存在しない周囲環境にあることは稀である。つま
り、通常、一般ユーザーの太陽光発電システムは、太陽
光の直達光と、太陽電池の周囲に存在する障害物等によ
る散乱光とが、太陽電池面に入射するような地点、つま
り直達光だけでなく散乱光による影響をも受ける地点に
設置されることが多い。したがって、太陽電池への全天
日射強度を正確に得るためには、直達光による直達日射
強度と散乱光による散乱日射強度とを考慮する必要があ
る。
【０００９】しかしながら、従来の予測方法では、上述
のように散乱光の影響をあまり受けない地点に設置され
ている測定機器による気象台の全天日射量データのみを
用いて全天日射強度を得ているため、気象台の測定機器
の周囲環境とは異なり、直達光および散乱光による影響
を受ける地点に設置される太陽光発電システムに対して
は、その発電量を高精度で予測することが非常に困難で
あるといった問題があった。
のように散乱光の影響をあまり受けない地点に設置され
ている測定機器による気象台の全天日射量データのみを
用いて全天日射強度を得ているため、気象台の測定機器
の周囲環境とは異なり、直達光および散乱光による影響
を受ける地点に設置される太陽光発電システムに対して
は、その発電量を高精度で予測することが非常に困難で
あるといった問題があった。
【００１０】そこで、この発明は、以上の通りの事情に
鑑みてなされたものであり、任意の設置地点における太
陽光発電システムの発電電力量を天候別に高精度で予測
することのできる太陽光発電システムの発電量予測方法
を提供することを目的としている。
鑑みてなされたものであり、任意の設置地点における太
陽光発電システムの発電電力量を天候別に高精度で予測
することのできる太陽光発電システムの発電量予測方法
を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、太陽光発電システムの発電量を
地域別および天候別に予測する方法であって、大気透過
率と直達日射強度と散乱日射強度とから求める全天日射
強度と、該全天日射強度と気象台による地域別日最低気
温とから求める太陽電池動作温度と、該太陽電池動作温
度から求める太陽電池の動作温度発電量と、該動作温度
発電量から求める直流発電量と、該直流発電量から求め
る交流発電量とを用い、発電量を任意の時間間隔毎に予
測することを特徴とする太陽光発電システムの発電量予
測方法（請求項１）を提供する。
を解決するものとして、太陽光発電システムの発電量を
地域別および天候別に予測する方法であって、大気透過
率と直達日射強度と散乱日射強度とから求める全天日射
強度と、該全天日射強度と気象台による地域別日最低気
温とから求める太陽電池動作温度と、該太陽電池動作温
度から求める太陽電池の動作温度発電量と、該動作温度
発電量から求める直流発電量と、該直流発電量から求め
る交流発電量とを用い、発電量を任意の時間間隔毎に予
測することを特徴とする太陽光発電システムの発電量予
測方法（請求項１）を提供する。
【００１２】また、この発明は、上記の方法において、
大気透過率を、地域別および天候別に計測される斜面全
天日射強度を用いて地域別および天候別に求めること
（請求項２）や、直達日射強度を、大気透過率と大気外
法線面日射とエアマスと太陽光発電システムの設置緯度
と太陽電池モジュールの方位角および傾斜角と天空の太
陽軌跡とから求めること（請求項３）や、散乱日射強度
を、太陽電池の設置地点において計測される天空立体角
と気象台による地域別および天候別の雲量とから求める
こと（請求項４）や、天候別の任意の時間間隔毎におけ
る各予測発電量を合計することにより天候別の日間発電
量を求め、該天候別の日間発電量と気象台による月別の
各天候日数とから天候別の月別発電量を求めること（請
求項５）などもその態様としている。
大気透過率を、地域別および天候別に計測される斜面全
天日射強度を用いて地域別および天候別に求めること
（請求項２）や、直達日射強度を、大気透過率と大気外
法線面日射とエアマスと太陽光発電システムの設置緯度
と太陽電池モジュールの方位角および傾斜角と天空の太
陽軌跡とから求めること（請求項３）や、散乱日射強度
を、太陽電池の設置地点において計測される天空立体角
と気象台による地域別および天候別の雲量とから求める
こと（請求項４）や、天候別の任意の時間間隔毎におけ
る各予測発電量を合計することにより天候別の日間発電
量を求め、該天候別の日間発電量と気象台による月別の
各天候日数とから天候別の月別発電量を求めること（請
求項５）などもその態様としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】この発明の請求項１に記載の発明
は、太陽光発電システムの発電量を地域別および天候別
に予測する方法であって、大気透過率と直達日射強度と
散乱日射強度とから求める全天日射強度と、該全天日射
強度と気象台による地域別日最低気温とから求める太陽
電池動作温度と、該太陽電池動作温度から求める太陽電
池の動作温度発電量と、該動作温度発電量から求める直
流発電量と、該直流発電量から求める交流発電量とを用
い、発電量を任意の時間間隔毎に予測することを特徴と
したものであり、任意の設置地点における太陽光発電シ
ステムの発電電力量を天候別に容易に高精度で予測する
ことができるという作用を有する。
は、太陽光発電システムの発電量を地域別および天候別
に予測する方法であって、大気透過率と直達日射強度と
散乱日射強度とから求める全天日射強度と、該全天日射
強度と気象台による地域別日最低気温とから求める太陽
電池動作温度と、該太陽電池動作温度から求める太陽電
池の動作温度発電量と、該動作温度発電量から求める直
流発電量と、該直流発電量から求める交流発電量とを用
い、発電量を任意の時間間隔毎に予測することを特徴と
したものであり、任意の設置地点における太陽光発電シ
ステムの発電電力量を天候別に容易に高精度で予測する
ことができるという作用を有する。
【００１４】請求項２に記載の発明は、大気透過率を、
地域別および天候別に計測される斜面全天日射強度を用
いて地域別および天候別に求めることを特徴としたもの
であり、請求項１記載の発明の有する作用と同じ作用を
有する。請求項３に記載の発明は、直達日射強度を、大
気透過率と大気外法線面日射とエアマスと太陽光発電シ
ステムの設置緯度と太陽電池モジュールの方位角および
傾斜角とから求めることを特徴としたものであり、請求
項１記載の発明の有する作用と同じ作用を有する。
地域別および天候別に計測される斜面全天日射強度を用
いて地域別および天候別に求めることを特徴としたもの
であり、請求項１記載の発明の有する作用と同じ作用を
有する。請求項３に記載の発明は、直達日射強度を、大
気透過率と大気外法線面日射とエアマスと太陽光発電シ
ステムの設置緯度と太陽電池モジュールの方位角および
傾斜角とから求めることを特徴としたものであり、請求
項１記載の発明の有する作用と同じ作用を有する。
【００１５】請求項４に記載の発明は、散乱日射強度
を、太陽電池の設置地点において計測される天空立体角
と気象台による地域別および天候別の雲量とから求める
ことを特徴としたものであり、請求項１記載の発明の有
する作用と同じ作用を有する。請求項５に記載の発明
は、天候別の任意の時間間隔毎における各予測発電量を
合計することにより天候別の日間発電量を求め、該天候
別の日間発電量と気象台による月別の各天候日数とから
天候別の月別発電量を求めることを特徴としてものであ
り、請求項１記載の発明の有する作用と同じ作用を有す
る。
を、太陽電池の設置地点において計測される天空立体角
と気象台による地域別および天候別の雲量とから求める
ことを特徴としたものであり、請求項１記載の発明の有
する作用と同じ作用を有する。請求項５に記載の発明
は、天候別の任意の時間間隔毎における各予測発電量を
合計することにより天候別の日間発電量を求め、該天候
別の日間発電量と気象台による月別の各天候日数とから
天候別の月別発電量を求めることを特徴としてものであ
り、請求項１記載の発明の有する作用と同じ作用を有す
る。
【００１６】以下、この発明の実施の形態について、図
２を用いて説明する。図２は、この発明の太陽光発電シ
ステムの発電量予測方法の予測処理過程の一例を例示し
たものである。まず、太陽電池の設置地点の緯度および
経緯や都道府県名および市町村名などの位置情報、太陽
光発電システムの容量、この太陽光発電システム容量に
見合った太陽電池の直並列枚数、および設置地点におけ
る太陽電池の設置方位角と傾斜角などから、どのような
太陽光発電システムをどのような地点に設置するのかを
決定する。直並列枚数は、たとえばメーカー別の太陽電
池モジュールとインバータは、それぞれのメーカー公表
性能値から求める。
２を用いて説明する。図２は、この発明の太陽光発電シ
ステムの発電量予測方法の予測処理過程の一例を例示し
たものである。まず、太陽電池の設置地点の緯度および
経緯や都道府県名および市町村名などの位置情報、太陽
光発電システムの容量、この太陽光発電システム容量に
見合った太陽電池の直並列枚数、および設置地点におけ
る太陽電池の設置方位角と傾斜角などから、どのような
太陽光発電システムをどのような地点に設置するのかを
決定する。直並列枚数は、たとえばメーカー別の太陽電
池モジュールとインバータは、それぞれのメーカー公表
性能値から求める。
【００１７】そして、このように決定された太陽光発電
システムの設置地点における、天候別、たとえば快晴、
晴れ、曇り、雨の４つの天候別の発電量を予測する。ま
ず、太陽光発電システムの設置地点における天候別の大
気透過率を、たとえば以下のように求める。予め、気象
台がある地点とは異なる複数の地点において天候別に斜
面全天日射強度と斜面散乱日射強度とを計測し、この斜
面全天日射強度と斜面散乱日射強度の計測値を用いて、
システムの設置地点における、天候別、たとえば快晴、
晴れ、曇り、雨の４つの天候別の発電量を予測する。ま
ず、太陽光発電システムの設置地点における天候別の大
気透過率を、たとえば以下のように求める。予め、気象
台がある地点とは異なる複数の地点において天候別に斜
面全天日射強度と斜面散乱日射強度とを計測し、この斜
面全天日射強度と斜面散乱日射強度の計測値を用いて、
【００１８】
【数１】
【００１９】により斜面直達日射強度を算出し、この斜
面直達日射強度の算出値と太陽光の斜面への入射角とを
用いて、
面直達日射強度の算出値と太陽光の斜面への入射角とを
用いて、
【００２０】
【数２】
【００２１】により法線面直達日射強度を算出し、この
法線面直達日射強度の算出値と大気外日射強度とエアマ
スとを用いて
法線面直達日射強度の算出値と大気外日射強度とエアマ
スとを用いて
【００２２】
【数３】
【００２３】により、地域別および天候別の大気透過率
を算出する。そして、このように算出された地域別およ
び天候別の大気透過率から、予測対象の太陽光発電シス
テムの設置地点および天候に対応する算出大気透過率を
割り当てることにより、予測対象の太陽光発電システム
の設置地点における天候別の大気透過率を求める。たと
えば、表１は、このように算出された快晴時の地域別の
各月毎の大気透過率を例示したものであり、また、表２
は、天候別および地域別の各季節毎の大気透過率を例示
したものである。
を算出する。そして、このように算出された地域別およ
び天候別の大気透過率から、予測対象の太陽光発電シス
テムの設置地点および天候に対応する算出大気透過率を
割り当てることにより、予測対象の太陽光発電システム
の設置地点における天候別の大気透過率を求める。たと
えば、表１は、このように算出された快晴時の地域別の
各月毎の大気透過率を例示したものであり、また、表２
は、天候別および地域別の各季節毎の大気透過率を例示
したものである。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】地域は、京都府北部・南部、大阪府、兵庫
県北部・南部、和歌山県北部・南部、滋賀県、奈良県に
区分されている。表１においては、各地域において快晴
時に斜面全天日射強度を計測し、この斜面全天日射強度
を基に上述のように大気透過率を算出して、各月毎の大
気透過率の平均値が示されている。表２においては、各
地域において、快晴、晴れ、曇り、雨の時に計測された
斜面全天日射強度を基に算出された大気透過率の、春季
（３月〜５月）、夏期（６月〜８月）、秋季（９月〜１
１月）、冬季（１２月〜２月）の平均値が示されてい
る。
県北部・南部、和歌山県北部・南部、滋賀県、奈良県に
区分されている。表１においては、各地域において快晴
時に斜面全天日射強度を計測し、この斜面全天日射強度
を基に上述のように大気透過率を算出して、各月毎の大
気透過率の平均値が示されている。表２においては、各
地域において、快晴、晴れ、曇り、雨の時に計測された
斜面全天日射強度を基に算出された大気透過率の、春季
（３月〜５月）、夏期（６月〜８月）、秋季（９月〜１
１月）、冬季（１２月〜２月）の平均値が示されてい
る。
【００２７】なお、算出された地域別および天候別の大
気透過率をデータベース化し、大気透過率を求める際
に、予測対象の太陽光発電システムの設置地点および天
候を入力することにより、それらに対応する大気透過率
が求められるようにしてもよい。次に、上述のように求
められた太陽光発電システムの設置地点における天候別
の大気透過率と、大気外法線面日射と、エアマスと、太
陽光発電システムの設置地点の緯度と、太陽電池モジュ
ールの方位角および傾斜角と、天空の太陽軌跡とを用い
て、太陽電池モジュールへの直達日射強度を求める。
気透過率をデータベース化し、大気透過率を求める際
に、予測対象の太陽光発電システムの設置地点および天
候を入力することにより、それらに対応する大気透過率
が求められるようにしてもよい。次に、上述のように求
められた太陽光発電システムの設置地点における天候別
の大気透過率と、大気外法線面日射と、エアマスと、太
陽光発電システムの設置地点の緯度と、太陽電池モジュ
ールの方位角および傾斜角と、天空の太陽軌跡とを用い
て、太陽電池モジュールへの直達日射強度を求める。
【００２８】また、太陽電池モジュールの設置地点にお
いて計測される天空立体角と、気象台による地域別およ
び天候別の雲量とを用いて、たとえば、
いて計測される天空立体角と、気象台による地域別およ
び天候別の雲量とを用いて、たとえば、
【００２９】
【数４】
【００３０】により、太陽電池モジュールへの散乱日射
強度を算出する。なお、地域別の雲量は、太陽電池モジ
ュールの設置地点に対応する地域の値を選んで用いる。
また、天空立体角は、たとえば、この発明の発明者によ
り既に開発されている日影の評価方法における魚眼レン
ズの撮影像から、簡易に求めることもできる。ここで、
図３は、天空立体角と雲量とから得られる雲立体角と散
乱日射強度との関係を例示したものである。天空立体角
は京都府南部地域の特定の地点において計測した値であ
り、雲量は天空立体角を計測した地点に対応する京都府
南部地域の快晴時の気象台のデータである。この図３か
ら明らかなように、天空立体角と雲量とから得られる雲
立体角と散乱日射強度との関係は、地域別および天候別
で決められる特定の値により表すことができるため、散
乱日射強度は、単空立体角と、雲量と、特定の値、つま
り係数とを用いた上式により算出することができる。
強度を算出する。なお、地域別の雲量は、太陽電池モジ
ュールの設置地点に対応する地域の値を選んで用いる。
また、天空立体角は、たとえば、この発明の発明者によ
り既に開発されている日影の評価方法における魚眼レン
ズの撮影像から、簡易に求めることもできる。ここで、
図３は、天空立体角と雲量とから得られる雲立体角と散
乱日射強度との関係を例示したものである。天空立体角
は京都府南部地域の特定の地点において計測した値であ
り、雲量は天空立体角を計測した地点に対応する京都府
南部地域の快晴時の気象台のデータである。この図３か
ら明らかなように、天空立体角と雲量とから得られる雲
立体角と散乱日射強度との関係は、地域別および天候別
で決められる特定の値により表すことができるため、散
乱日射強度は、単空立体角と、雲量と、特定の値、つま
り係数とを用いた上式により算出することができる。
【００３１】そして、これら直達日射強度と散乱日射強
度とを、たとえば、足し合わせることにより全天日射強
度を得る。このように、この発明の予測方法では、直達
光による直達日射強度と散乱光による散乱日射強度とか
ら全天日射強度を得るため、前述のように散乱光を考慮
していない従来の予測方法よりも、より正確に太陽電池
モジュールへの全天日射強度を得ることができる。ま
た、直達日射強度も複数の地域において計測される値を
基に得られる大気透過率を用いて求め、散乱日射強度も
システムの設置地点において計測される天空立体角を用
いて求めるため、前述のように気象台の測定位置におけ
るデータのみを用いる従来の予測方法よりも、より正確
に任意設置地点の太陽光発電システムによる発電量の予
測を行なうことができる。
度とを、たとえば、足し合わせることにより全天日射強
度を得る。このように、この発明の予測方法では、直達
光による直達日射強度と散乱光による散乱日射強度とか
ら全天日射強度を得るため、前述のように散乱光を考慮
していない従来の予測方法よりも、より正確に太陽電池
モジュールへの全天日射強度を得ることができる。ま
た、直達日射強度も複数の地域において計測される値を
基に得られる大気透過率を用いて求め、散乱日射強度も
システムの設置地点において計測される天空立体角を用
いて求めるため、前述のように気象台の測定位置におけ
るデータのみを用いる従来の予測方法よりも、より正確
に任意設置地点の太陽光発電システムによる発電量の予
測を行なうことができる。
【００３２】なお、たとえば、この全天日射強度を得る
ために必要な直達日射強度を求める前に、この発明の発
明者により既に開発されている日影の評価方法における
魚眼レンズの撮影像を用いることにより、太陽電池の設
置地点における太陽軌跡と障害物との位置関係から、太
陽電池面への直達光の有無の判定を行い、この直達光の
有無判定に従って、直達日射強度を求めるか否かを決定
するようにしてもよい。つまり、たとえば、上述の日影
の評価方法における魚眼レンズの撮影像を用いて得られ
る太陽軌跡と障害物との位置関係から、太陽電池面への
直達光が無いと判定された場合は、直達日射強度を求め
ずに、次の散乱日射強度の処理に進み、散乱日射強度の
みから全天日射強度を求め、またその逆に、太陽電池面
への直達光が有ると判定された場合には、前述のよう
に、直達日射強度および散乱日射強度を求めて、これら
直達日射強度と散乱日射強度とから全天日射強度を得
る。このようにこの発明の発明者により既に開発されて
いる日影の評価方法における魚眼レンズを用いた直達光
有無判定の処理を組み入れることにより、より正確な全
天日射強度を得ることができる。
ために必要な直達日射強度を求める前に、この発明の発
明者により既に開発されている日影の評価方法における
魚眼レンズの撮影像を用いることにより、太陽電池の設
置地点における太陽軌跡と障害物との位置関係から、太
陽電池面への直達光の有無の判定を行い、この直達光の
有無判定に従って、直達日射強度を求めるか否かを決定
するようにしてもよい。つまり、たとえば、上述の日影
の評価方法における魚眼レンズの撮影像を用いて得られ
る太陽軌跡と障害物との位置関係から、太陽電池面への
直達光が無いと判定された場合は、直達日射強度を求め
ずに、次の散乱日射強度の処理に進み、散乱日射強度の
みから全天日射強度を求め、またその逆に、太陽電池面
への直達光が有ると判定された場合には、前述のよう
に、直達日射強度および散乱日射強度を求めて、これら
直達日射強度と散乱日射強度とから全天日射強度を得
る。このようにこの発明の発明者により既に開発されて
いる日影の評価方法における魚眼レンズを用いた直達光
有無判定の処理を組み入れることにより、より正確な全
天日射強度を得ることができる。
【００３３】次に、上述のように正確に得られた全天日
射強度と、気象台による地域別の日最低気温とを用い
て、太陽電池の動作温度を求める。日最低気温は、太陽
電池モジュールの設置地点に対応する地域の値を選んで
用いる。この太陽電池動作温度は、たとえば
射強度と、気象台による地域別の日最低気温とを用い
て、太陽電池の動作温度を求める。日最低気温は、太陽
電池モジュールの設置地点に対応する地域の値を選んで
用いる。この太陽電池動作温度は、たとえば
【００３４】
【数５】
【００３５】により算出することができる。この太陽電
池動作温度を用いて、太陽電池動作温度に見合った発電
量、つまり動作温度発電量を求める。この動作温度発電
量は、たとえば、
池動作温度を用いて、太陽電池動作温度に見合った発電
量、つまり動作温度発電量を求める。この動作温度発電
量は、たとえば、
【００３６】
【数６】
【００３７】により算出することができる。そして、こ
の動作温度発電量と、太陽光発電システムにおける電線
の抵抗、接続抵抗、太陽電池モジュール面の汚れなどを
考慮した係数とから、たとえば、
の動作温度発電量と、太陽光発電システムにおける電線
の抵抗、接続抵抗、太陽電池モジュール面の汚れなどを
考慮した係数とから、たとえば、
【００３８】
【数７】
【００３９】により直流発電量を求め、この直流発電量
と、直流・交流変換装置の変換効率を考慮した係数とか
ら、たとえば、
と、直流・交流変換装置の変換効率を考慮した係数とか
ら、たとえば、
【００４０】
【数８】
【００４１】により交流発電量を求める。このように求
められた交流発電量が、太陽光発電システムの発電量で
ある。なお、実際には、たとえば、上述のような地域別
および天候別の発電量の予測を任意の時間間隔毎、たと
えば日の出（５時）から日の入り（１９）時までにおい
て毎正時毎に行なうことにより時刻別の発電量を求め、
この毎正時毎の予測発電量値を合計することにより日間
発電量を得る。このように任意の時間間隔毎に発電量を
予測することにより、より高精度の予測ができる。
められた交流発電量が、太陽光発電システムの発電量で
ある。なお、実際には、たとえば、上述のような地域別
および天候別の発電量の予測を任意の時間間隔毎、たと
えば日の出（５時）から日の入り（１９）時までにおい
て毎正時毎に行なうことにより時刻別の発電量を求め、
この毎正時毎の予測発電量値を合計することにより日間
発電量を得る。このように任意の時間間隔毎に発電量を
予測することにより、より高精度の予測ができる。
【００４２】そして、この各天候別日間発電量と、気象
台による月別の各天候の日数とから、月別の発電量を得
る。また、季節別の発電量は、それぞれの季節に対応す
る月の発電量を足し合わせることにより得て、年間の発
電量は、各月の発電量を足し合わせることにより得る。
もちろん、この発明は以上の例に限定されるものではな
く、細部については様々な態様が可能であることは言う
までもない。
台による月別の各天候の日数とから、月別の発電量を得
る。また、季節別の発電量は、それぞれの季節に対応す
る月の発電量を足し合わせることにより得て、年間の発
電量は、各月の発電量を足し合わせることにより得る。
もちろん、この発明は以上の例に限定されるものではな
く、細部については様々な態様が可能であることは言う
までもない。
【００４３】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、任意の設置地点における太陽光発電システムの発
電電力量を天候別に容易に高精度で予測することのでき
る太陽光発電システムの発電量予測方法が提供される。
って、任意の設置地点における太陽光発電システムの発
電電力量を天候別に容易に高精度で予測することのでき
る太陽光発電システムの発電量予測方法が提供される。
【図１】従来の太陽光発電システムの発電量予測方法の
予測処理過程を例示した図である。
予測処理過程を例示した図である。
【図２】この発明の太陽光発電システムの発電量予測方
法の予測処理過程を例示した図である。
法の予測処理過程を例示した図である。
【図３】天空立体角と雲量とから得られる雲立体角と散
乱日射強度との関係を例示した図である。
乱日射強度との関係を例示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野川 保次 大阪府大阪市北区本庄東２丁目３番41号 株式会社きんでん内
Claims (5)
- 【請求項１】 太陽光発電システムの発電量を地域別お
よび天候別に予測する方法であって、大気透過率と直達
日射強度と散乱日射強度とから求める全天日射強度と、
該全天日射強度と気象台による地域別日最低気温とから
求める太陽電池動作温度と、該太陽電池動作温度から求
める太陽電池の動作温度発電量と、該動作温度発電量か
ら求める直流発電量と、該直流発電量から求める交流発
電量とを用い、発電量を任意の時間間隔毎に予測するこ
とを特徴とする太陽光発電システムの発電量予測方法。 - 【請求項２】 大気透過率を、地域別および天候別に計
測される斜面全天日射強度を用いて地域別および天候別
に求めることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電シ
ステムの発電量予測方法。 - 【請求項３】 直達日射強度を、大気透過率と大気外法
線面日射とエアマスと太陽光発電システムの設置緯度と
太陽電池モジュールの方位角および傾斜角と天空の太陽
軌跡とから求めることを特徴とする請求項１記載の太陽
光発電システムの発電量予測方法。 - 【請求項４】 散乱日射強度を、太陽電池の設置地点に
おいて計測される天空立体角と気象台による地域別およ
び天候別の雲量とから求めることを特徴とする請求項１
記載の太陽光発電システムの発電量予測方法。 - 【請求項５】 天候別の任意の時間間隔毎における各予
測発電量を合計することにより天候別の日間発電量を求
め、該天候別の日間発電量と気象台による月別の各天候
日数とから天候別の月別発電量を求めることを特徴とす
る請求項１記載の太陽光発電システムの発電量予測方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25424896A JP2972596B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 太陽光発電システムの発電量予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25424896A JP2972596B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 太陽光発電システムの発電量予測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10108486A true JPH10108486A (ja) | 1998-04-24 |
| JP2972596B2 JP2972596B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=17262351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25424896A Expired - Lifetime JP2972596B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 太陽光発電システムの発電量予測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2972596B2 (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002288280A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Sharp Corp | ソーラ発電装置の管理システム |
| WO2005019870A2 (en) * | 2003-08-20 | 2005-03-03 | New Energy Options, Inc. | Method and system for predicting solar energy production |
| JP2007281060A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 太陽光発電システムの発電予測方法、装置、およびプログラム |
| FR2911964A1 (fr) * | 2007-01-29 | 2008-08-01 | Francois Xavier Monaco | Procede et dispositif pour la determination de l'aptitude d'un emplacement a recevoir une installation de production d'energie a partir du rayonnement solaire. |
| JP2008182017A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Meidensha Corp | 太陽光発電システムの制御方法と太陽光発電システムの発電量予測装置 |
| JP2010239856A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-10-21 | Commissariat A L'energie Atomique | 太陽光発電装置の電気生産量を予測する方法 |
| JP2011087372A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Nec Engineering Ltd | 太陽光発電システムの発電量予測方法及び予測装置 |
| JP2011172397A (ja) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 太陽光発電量予測方法および配電系統制御システム |
| JP2011229313A (ja) * | 2010-04-21 | 2011-11-10 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 発電量予測システム及びプログラム、売電量予測システム及びプログラム |
| WO2012173115A1 (ja) * | 2011-06-15 | 2012-12-20 | シャープ株式会社 | 太陽光発電装置構成抽出装置、太陽光発電装置構成抽出方法、太陽光発電装置構成抽出プログラムおよび太陽光発電装置構成判断システム |
| JP2013242279A (ja) * | 2012-05-23 | 2013-12-05 | Eneres Corp | 遮蔽係数算出装置、日射量予測装置、プログラム、および遮蔽係数算出方法 |
| KR101498927B1 (ko) * | 2013-07-09 | 2015-03-04 | 한국에너지기술연구원 | 태양열 시스템의 성능분석방법 |
| JP2017068725A (ja) * | 2015-10-01 | 2017-04-06 | 日本無線株式会社 | 独立電源システム及び独立電源システムの制御方法 |
| JP2018137961A (ja) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
| CN108564230A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-21 | 湖南红太阳新能源科技有限公司 | 一种户用分布式能源管理方法及系统 |
| KR20190024162A (ko) * | 2017-08-31 | 2019-03-08 | 주식회사 인코어드 테크놀로지스 | 태양광 발전량 예측 장치 및 그 방법 |
| KR20190024578A (ko) * | 2017-08-31 | 2019-03-08 | 주식회사 인코어드 테크놀로지스 | 태양광 발전량 예측 장치 및 그 방법 |
| KR20200112790A (ko) * | 2018-02-26 | 2020-10-05 | 주식회사 인코어드 테크놀로지스 | 태양광 발전량 예측 장치 및 그 방법 |
| WO2021193296A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | Ａｇｃ株式会社 | 日射推定システム、空調制御システム、空調装置、車両、建造物、日射推定方法、空調制御方法、及び日射推定プログラム |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5833267B1 (ja) * | 2015-06-17 | 2015-12-16 | 株式会社Ｌｏｏｏｐ | 発電量予測制御装置、発電量予測方法および発電量予測プログラム |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP25424896A patent/JP2972596B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2972596B2 (ja) | 1999-11-08 |
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