特許 5917725 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

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5917725

(24)【登録日】2016年4月15日

(45)【発行日】2016年5月18日

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/06 20120101AFI20160428BHJP

   H02J 3/00 20060101ALI20160428BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20160428BHJP

【ＦＩ】

   G06Q50/06

   H02J3/00 170

   H02J3/38 130

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-2875(P2015-2875)

(22)【出願日】2015年1月9日

【審査請求日】2015年3月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】谷 祐志

(72)【発明者】

【氏名】松田 寿夫

【審査官】 岡北 有平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０８４７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 鈴木 康紀，予測誤差のばらつきを考慮した系統全域におけるアンサンブル平均日射量予測に関する一検討，電気学会研究会資料，日本，社団法人電気学会，２０１１年１２月 ７日，第３１〜３６ページ

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｑ １０／００ − ５０／３４

Ｈ０２Ｊ ３／００

Ｈ０２Ｊ ３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自然エネルギーを利用する発電設備の発電量の予測値を求める発電量予測装置であって、
前記発電設備の設置区域における気象データの所定時間毎の予測値を、日時情報と対応付けて記録した気象データテーブルを記憶する気象データ記憶部と、
前記発電設備の発電量の所定時間毎の実績値を、日時情報と対応付けて記録した発電量実績値テーブルを記憶する実績値記憶部と、
前記発電設備の発電量の予測対象日時を指定する情報を受け付ける予測対象日時受付部と、
前記気象データテーブルを参照し、前記予測対象日時を含む所定期間内の前記気象データの予測値の平均値を算出する気象データ平均値算出部と、
前記平均値と、前記発電設備の発電量を前記気象データから算出するための所定の算出式と、を用いて、前記発電設備の発電量の予測値を算出する発電量予測値算出部と、
を備え、
前記気象データ平均値算出部は、
前記所定期間の長さを定めるために事前に設定された、それぞれ期間の長さが異なる複数の候補期間について、それぞれ、過去の所定日時を含む前記候補期間内の前記気象データの予測値の平均値と前記所定の算出式とを用いて前記所定日時における前記発電設備の発電量の試算値を求め、前記所定日時における前記試算値と、前記所定日時における発電量の実績値と、の近似の度合いが最も高い候補期間を、前記所定期間として定める
ことを特徴とする発電量予測装置。

【請求項2】

請求項１に記載の発電量予測装置であって、
前記気象データ平均値算出部は、
前記気象データテーブルに記憶されている過去の複数の前記気象データの中から、前記設置区域における前記気象データの予測値から算出される発電量が、前記予測対象日時における前記設置区域の前記気象データの予測値から算出される発電量に対して、差分が所定値以下であるような気象データを抽出し、抽出した前記気象データに対応する日時を、前記所定日時として定める
ことを特徴とする発電量予測装置。

【請求項3】

請求項１に記載の発電量予測装置であって、
前記気象データ平均値算出部は、
前記気象データテーブルに記憶されている過去の複数の前記気象データのうちの、前記予測対象日時と同一月の前記気象データの中から、前記設置区域における前記気象データの予測値から算出される発電量が、前記予測対象日時における前記設置区域の前記気象データの予測値から算出される発電量に対して、差分が所定値以下であるような気象データを抽出し、抽出した前記気象データに対応する日時を、前記所定日時として定める
ことを特徴とする発電量予測装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかに記載の発電量予測装置であって、
前記気象データ平均値算出部は、
前記所定日時が複数ある場合には、前記所定日時毎に、前記所定日時における前記候補期間ごとの前記試算値と、前記所定日時における発電量の実績値との差分を前記候補期間ごとに求め、前記差分の平均値が最小となる候補期間を、前記所定期間として定める
ことを特徴とする発電量予測装置。

【請求項5】

自然エネルギーを利用する発電設備の発電量の予測値を求める発電量予測装置の制御方法であって、
前記発電量予測装置が、前記発電設備の設置区域における気象データの所定時間毎の予測値を、日時情報と対応付けて記録した気象データテーブルを記憶し、
前記発電量予測装置が、前記発電設備の発電量の所定時間毎の実績値を、日時情報と対応付けて記録した発電量実績値テーブルを記憶し、
前記発電量予測装置が、前記発電設備の発電量の予測対象日時を指定する情報を受け付け、
前記発電量予測装置が、前記気象データテーブルを参照し、前記予測対象日時を含む所定期間内の前記気象データの予測値の平均値を算出し、
前記発電量予測装置が、前記平均値と、前記発電設備の発電量を前記気象データから算出するための所定の算出式と、を用いて、前記発電設備の発電量の予測値を算出し、
前記発電量予測装置が、前記所定期間の長さを定めるために事前に設定された、それぞれ期間の長さが異なる複数の候補期間について、それぞれ、過去の所定日時を含む前記候補期間内の前記気象データの予測値の平均値と前記所定の算出式とを用いて前記所定日時における前記発電設備の発電量の試算値を求め、前記所定日時における前記試算値と、前記所定日時における発電量の実績値と、の近似の度合いが最も高い候補期間を、前記所定期間として定める
ことを特徴とする発電量予測装置の制御方法。

【請求項6】

自然エネルギーを利用する発電設備の発電量の予測値を求める発電量予測装置に、
前記発電設備の設置区域における気象データの所定時間毎の予測値を、日時情報と対応付けて記録した気象データテーブルを記憶する手順と、
前記発電設備の発電量の所定時間毎の実績値を、日時情報と対応付けて記録した発電量実績値テーブルを記憶する手順と、
前記発電設備の発電量の予測対象日時を指定する情報を受け付ける手順と、
前記気象データテーブルを参照し、前記予測対象日時を含む所定期間内の前記気象データの予測値の平均値を算出する手順と、
前記平均値と、前記発電設備の発電量を前記気象データから算出するための所定の算出式と、を用いて、前記発電設備の発電量の予測値を算出する手順と、
を実行させるためのプログラムであって、
前記所定期間の長さを定めるために事前に設定された、それぞれ期間の長さが異なる複数の候補期間について、それぞれ、過去の所定日時を含む前記候補期間内の前記気象データの予測値の平均値と前記所定の算出式とを用いて前記所定日時における前記発電設備の発電量の試算値を求めた場合に、前記所定日時における前記試算値と、前記所定日時における発電量の実績値と、の近似の度合いが最も高くなる候補期間が、前記所定期間として定められてなるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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に関する。

【背景技術】

【0002】

電力系統上の電力は、需要と供給のバランスが崩れると周波数や電圧等が変化する。そのため電力会社は、日々電力需要量の予測を行い、需要と供給のバランスを維持するように発電量を制御している。

【0003】

一方で近年、メガソーラー級の大規模な太陽光発電設備や、大規模な風力発電所などの自然エネルギーを利用した大規模な発電設備が各地に設置され、次々に運用を開始している。

【0004】

そのため、電力の安定供給を継続していく上では、これらの大規模な発電設備による発電量を正確に予測することが重要になっている。そしてそのための技術も様々に開発されている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−０２１５５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このような自然エネルギー利用発電設備の発電量を正確に予測するためには、正確な気象データの予測値が必要であるが、近年、ＧＳＭ（Global Spectral Model）やＭＳＭ（Meso Scale Model）、ＬＦＭ（Local Forecast Mode）等の、様々な数値予報が利用可能になっている。ＧＳＭを用いた気象予報では、１時間毎に８４時間先、３時間ごとに２６４時間先までの気象情報が提供される。

【0007】

しかしながら、例えば８４時間後の地上の特定の場所での日射量は、太陽の下を雲が通過する時刻が予報に対して前後するだけで大きく変化してしまうように、自然エネルギー利用発電設備の設置区域における気象データの正確な予測値を得ることは困難である。

【0008】

そのため、自然エネルギー利用発電設備の発電量の予測値が、実際の発電量から大きく乖離する可能性がある。

【0009】

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、自然エネルギーを利用する発電設備の発電量の予測値と実際の発電量との乖離を抑制することを可能にする発電量予測装置、発電量予測装置の制御方法及びプログラムを提供することを一つの目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

一つの側面に係る発電量予測装置は、自然エネルギーを利用する発電設備の発電量の予測値を求める発電量予測装置であって、前記発電設備の設置区域における気象データの所定時間毎の予測値を、日時情報と対応付けて記録した気象データテーブルを記憶する気象データ記憶部と、前記発電設備の発電量の所定時間毎の実績値を、日時情報と対応付けて記録した発電量実績値テーブルを記憶する実績値記憶部と、前記発電設備の発電量の予測対象日時を指定する情報を受け付ける予測対象日時受付部と、前記気象データテーブルを参照し、前記予測対象日時を含む所定期間内の前記気象データの予測値の平均値を算出する気象データ平均値算出部と、前記平均値と、前記発電設備の発電量を前記気象データから算出するための所定の算出式と、を用いて、前記発電設備の発電量の予測値を算出する発電量予測値算出部と、を備え、前記気象データ平均値算出部は、前記所定期間の長さを定めるために事前に設定された、それぞれ期間の長さが異なる複数の候補期間について、それぞれ、過去の所定日時を含む前記候補期間内の前記気象データの予測値の平均値と前記所定の算出式とを用いて前記所定日時における前記発電設備の発電量の試算値を求め、前記所定日時における前記試算値と、前記所定日時における発電量の実績値と、の近似の度合いが最も高い候補期間を、前記所定期間として定める。

【0011】

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。

【発明の効果】

【0012】

自然エネルギーを利用する発電設備の発電量の予測値と実際の発電量との乖離を抑制することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態に係る発電量予測システムを示す図である。

【図2】本実施形態に係る発電量予測装置を示す図である。

【図3】本実施形態に係る記憶装置を示す図である。

【図4】本実施形態に係る日射量マップを示す図である。

【図5】本実施形態に係る日射量マップテーブルを示す図である。

【図6】本実施形態に係る発電量実績値テーブルを示す図である。

【図7】本実施形態に係る発電量予測装置の制御方法の処理の流れを示すフローチャートである。

【図8】本実施形態に係る発電量予測装置の処理を説明するためのである。

【図9】本実施形態に係る所定期間候補を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

【0015】

＝＝構成＝＝
本発明の実施形態に係る発電量予測システム１０００の全体構成を図１に示す。

【0016】

本実施形態では、日射量を用いて太陽光発電設備３００の発電量を予測する場合を例示するが、風速を用いて風力発電設備の発電量を予測する場合であっても同様である。

【0017】

発電量予測システム１０００は、発電量予測装置１００と気象情報装置２００と太陽光発電設備３００とが、ネットワーク５００を介して通信可能に接続されて構成される。

【0018】

気象情報装置２００は、様々な気象情報を提供するコンピュータである。例えば、気象情報装置２００は、ＧＳＭを用いて作成された気象予報データ（以下、ＧＳＭデータとも記す）を提供する。

【0019】

ＧＳＭデータは、一辺２０ｋｍのメッシュ上の各格子点における各種気象データを数値的に算出したものである。気象庁は、１時間間隔で８４時間先、３時間間隔で２６４時間先までのＧＳＭデータを配信している。このＧＳＭデータには、日射量や風速、風向、雲量等の各種気象データの予測値が含まれている。

【0020】

気象情報装置２００から送信された日差量の予測値は、発電量予測装置１００によって取得され、日射量マップ４０１として管理される。日射量マップ４０１は、図４及び図５に示すように、太陽光発電設備３００の周辺の地域を複数の区域に区画してなる各区域の日射量の予測値を、日時情報と対応付けて記録した情報である。

【0021】

図４に示す例では、太陽光発電設備３００の周辺の８０ｋｍ四方の地域が、東西方向及び南北方向にそれぞれ２０ｋｍごとに合計１６個の区域に区画されている様子が視覚的に表現されている。例えば２０ｋｍ四方の各区域の中心に、ＧＳＭの格子点がそれぞれ存在する。

【0022】

２０ｋｍ四方の各区域は、東西方向における位置を「-Ａ１」〜「Ａ２」のラベルで特定され、南北方向における位置を「-Ｂ２」〜「Ｂ１」のラベルで特定される。なお図４には８０ｋｍ四方の領域を示したが、日射量マップ４０１には、図４に示した地域以外の地域の日射量の予測値も含まれている。

【0023】

図５には、各日時の日射量マップ４０１を数値で表現した日射量マップテーブル４００（気象データテーブル）を示す。

【0024】

図５に示すように、日射量マップテーブル４００は、「予測対象日時」欄と、「予測時点」欄と、「日射量の予測値」欄を有する。

【0025】

「予測対象日時」欄には、いつの日射量を予測したものであるかを示す日時情報が記載されている。「予測時点」欄には、気象情報装置２００が予測値を提供した日時が記載されている。「日射量の予測値」欄には、各区域における日射量の予測値が記載されている。

【0026】

例えば、図５には、２０１４年１２月１日９時に気象情報装置２００によって提供された、２０１４年１２月１日１０時から２０１４年１２月４日２１時までの８４時間先までの毎時の各区域の日射量の予測値が記載されている。

【0027】

気象情報装置２００は、１時間ごとにＧＳＭデータを送信するため、図５には、１時間後の２０１４年１２月１日１０時に気象情報装置２００によって提供された、２０１４年１２月１日１１時から２０１４年１２月４日２２時までの８４時間先までの毎時の各区域の日射量の予測値も記載されている。このようにして、発電量予測装置１００は、気象情報装置２００から日射量の予測値が送信される１時間ごとに日射量マップテーブル４００を更新する。

【0028】

従って、本実施形態に係る日射量マップテーブル４００には、ある予測対象日時の日射量の予測値が最大で８４記載されている場合がある。例えば、現在時刻から８４時間後の日射量の予測値は１個であるが、現在時刻から８３時間後の予測値は２個（直近に発表された８３時間後の予測値と、直近の発表の１時間前に発表された８４時間後の予測値）である。そして現在時刻から１時間後の日射量の予測値は８４個である。

【0029】

気象予報の予測精度は、予報時間（予測した時刻から予測対象時刻までの時間）が短いほど高精度であると考えられるため、本実施形態では、ある予測対象日時が与えられた場合に、予報時間が最短の予測値（つまり最新の予測値）を用いることにする。

【0030】

図１に戻って、太陽光発電設備３００は、太陽光エネルギー（自然エネルギー）を利用して発電を行う発電設備である。太陽光発電設備３００は、例えば１メガワット以上の発電が可能な、いわゆるメガソーラーである。

【0031】

また太陽光発電設備３００は、所定時間ごとの発電量の実績値を提供する。本実施形態では、太陽光発電設備３００は毎日１時間ごとの発電量の実績値をネットワーク５００を通じて提供する。

【0032】

太陽光発電設備３００によって１時間ごとに提供される発電量の実績値を、日時情報と対応付けて記録した発電量実績値テーブル４１０を図６に示す。発電量実績値テーブル４１０は、発電量予測装置１００に記憶される。

【0033】

図１に戻って、発電量予測装置１００は、気象情報装置２００及び太陽光発電設備３００から上記ＧＳＭデータや発電量の実績値を取得して、予測対象時点における太陽光発電設備３００の発電量の予測値を算出するコンピュータである。

【0034】

発電量予測装置１００のハードウェア構成の一例を図２に示す。

【0035】

発電量予測装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、メモリ１２０、通信装置１３０、記憶装置１４０、入力装置１５０、出力装置１６０及び記録媒体読取装置１７０を有して構成される。

【0036】

ＣＰＵ１１０は発電量予測装置１００の全体の制御を司るもので、記憶装置１４０に記憶される本実施形態に係る各種の動作を行うためのコードから構成される制御プログラム６００をメモリ１２０に読み出して実行することにより、発電量予測装置１００としての各種機能を実現する。

【0037】

例えば、詳細は後述するが、ＣＰＵ１１０により制御プログラム６００が実行され、メモリ１２０や通信装置１３０、記憶装置１４０等のハードウェア機器と協働することにより、気象データ記憶部、実績値記憶部、予測対象日時受付部、気象データ平均値算出部、発電量予測値算出部などが実現される。

【0038】

メモリ１２０は例えば半導体記憶装置により構成することができる。

【0039】

入力装置１５０は、オペレータ等による発電量予測装置１００へのデータ入力等のために用いられる装置でありユーザインタフェースとして機能する。入力装置１５０としては例えばキーボードやマウス、マイク等を用いることができる。

【0040】

出力装置１６０は、情報を外部に出力するための装置でありユーザインタフェースとして機能する。出力装置１６０としては例えばディスプレイやプリンタ、スピーカ等を用いることができる。

【0041】

記憶装置１４０は、例えばハードディスク装置や半導体記憶装置等により構成することができる。記憶装置１４０は、各種プログラムやデータ、テーブル等を記憶するための物理的な記憶領域を提供する装置である。本実施形態では、図３に示すように、記憶装置１４０には制御プログラム６００、日射量マップテーブル４００、発電量実績値テーブル４１０が記憶されている。

【0042】

発電量予測装置１００は、所定時間毎（本実施形態では１時間毎）に気象情報装置２００から各種気象データを取得して、これらの気象データを記憶装置１４０に記憶する。例えば発電量予測装置１００は、気象情報装置２００からＧＳＭデータを取得して、日射量マップ４０１を記憶装置１４０内の日射量マップテーブル４００に記憶する。

【0043】

また発電量予測装置１００は、所定時間毎（本実施形態では１時間毎）に太陽光発電設備３００から発電量の実績値を取得して、発電量実績値テーブル４１０に記録する。

【0044】

記憶装置１４０は、発電量予測装置１００に内蔵されている形態とすることもできるし、外付されている形態とすることもできる。

【0045】

なお、制御プログラム６００、日射量マップテーブル４００、発電量実績値テーブル４１０は、記録媒体読取装置１７０を用いて、記録媒体（各種の光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリ等）８００から記憶装置１４０に読み出すことで、発電量予測装置１００に格納されるようにすることもできるし、通信装置１３０を介して通信可能に接続される他のコンピュータ（不図示）から取得することで、発電量予測装置１００に格納されるようにすることもできる。また後者の場合には、発電量予測装置１００は記憶装置１４０を備えずに、上記他のコンピュータに記憶されている上記のプログラムやテーブル等の各種データを用いて発電量予測装置１００としての機能を実現する形態も可能である。

【0046】

あるいは、発電量予測装置１００は、制御プログラム６００、日射量マップテーブル４００、発電量実績値テーブル４１０を用いて実現される発電量予測装置１００としての機能を、通信可能に接続された他のコンピュータに提供する形態とすることも可能である。

【0047】

＝＝処理の流れ＝＝
次に、図７〜図９を参照しながら、本実施形態に係る発電量予測装置１００が、上記日射量マップテーブル４００や発電量実績値テーブル４１０を参照しながら、太陽光発電設備３００の発電量の予測値を求める際の処理の流れを説明する。

【0048】

まず発電量予測装置１００は、気象情報装置２００及び太陽光発電設備３００から、日射量の予測値及び発電量の実績値を取得して、それぞれ、日射量マップテーブル４００及び発電量実績値テーブル４１０に記憶する（S1000）。上述したように発電量予測装置１００は、１時間ごとに日射量の予測値及び発電量の実績値を取得して、日射量マップテーブル４００及び発電量実績値テーブル４１０を更新している。

【0049】

そして発電量予測装置１００は、入力装置１５０を通じて、太陽光発電設備３００の発電量の予測対象日時を指定する情報を受け付ける（S1010）。例えば、現在時刻が２０１４年９月１６日９時であるとして、発電量予測装置１００は、５０時間先の２０１４年９月１８日１１時を予測対象日時として受け付ける。

【0050】

そうすると発電量予測装置１００は、予測対象日時の日射量マップ４０１を参照し、予測対象日時における、太陽光発電設備３００が設置されている区域（以下、設置区域とも記す）の日射量の予測値を取得する。設置区域は、図４に示す例では「Ａ０，Ｂ０」で特定される区域である。

【0051】

また上述したように、発電量予測装置１００は、予報時間が最短の予測値（すなわち最新の予測値）を用いる。最新の予測値は、現在時刻である２０１４年９月１６日９時に気象情報装置２００によって提供された予測値である。

【0052】

そして発電量予測装置１００は、この日射量の予測値と、太陽光発電設備３００の発電量を日射量から算出するための所定の算出式と、を用いて、５０時間後の２０１４年９月１８日１１時の時点での太陽光発電設備３００の発電量の予測値を算出する（S1020）。

【0053】

なお、日射量から太陽光発電設備３００の発電量を算出するための上記所定の算出式は、例えば「ＪＩＳ Ｃ８９０７」等に記載されている。

【0054】

このようにして算出された発電量の予測値が、例えば１４．４ＭＷ（メガワット）であったとする。

【0055】

そうすると、発電量予測装置１００は、日射量マップテーブル４００を参照し、過去の複数の日射量マップ４０１のうちの、予測対象日時が同一月（９月）である日射量マップ４０１の中から、太陽光発電設備３００が設置されている設置区域（Ａ０，Ｂ０）における、予測時間及び予測対象時刻が同一（それぞれ５０時間先、１１時）の日射量の予測値と、上記の所定の算出式と、から算出される発電量が、１４．４ＭＷに対して差分が所定値以下（ここでは一例として±０．５ＭＷ以下）であるような日射量マップ４０１を抽出する（S1030）。

【0056】

そのような日射量マップ４０１が抽出される様子を、図８に示す。図８に示すテーブルの「日時」欄には、抽出された日射量マップ４０１のそれぞれの日時（以下、所定日時とも記す）が記載されている。

【0057】

図８において、設置区域（Ａ０，Ｂ０）における日射量の予測値から算出した発電量は、（Ａ）欄に表示されている。（Ａ）欄に示されている発電量は、１４．４ＭＷ±０．５ＭＷ（メガワット）の範囲内にある。

【0058】

このようにして抽出された所定日時の日射量マップ４０１には、予測対象日時（２０１４年９月１８日１１時）の気象条件と類似の気象条件であった時の過去の日射量の予測値が記録されている可能性が高い。

【0059】

そこで、発電量予測装置１００は、抽出した日射量マップ４０１のそれぞれについて、上記所定日時を含む候補期間（詳細は以下に説明する）内の平均日射量から、上記所定の算出式を用いて、候補期間ごとに発電量の試算値を算出する（S1040）。

【0060】

候補期間の例を図９に示す。図９には、候補期間として、予測対象時点（所定日時）±１時間（予測対象時点（所定日時）を挟んだ前後１時間の合計２時間）の場合、予測対象時点（所定日時）±２時間（予測対象時点（所定日時）を挟んだ前後２時間の合計４時間）の場合が例示されている。

【0061】

なお候補期間の長さは、上記以外にも任意に定めることができる。また候補期間は、予測対象時点（所定日時）そのもの（すなわち、時間幅が０）でもよい。

【0062】

また本実施形態では、候補期間は、予測対象時点（所定日時）を中心として前後に同一時間を有するものとするが、予測対象時点（所定日時）を中心とする期間でなくてもよい。例えば、６時間の長さを有する候補期間の場合、予測対象時点（所定日時）の４時間前から２時間先までの６時間としてもよい。

【0063】

そして発電量予測装置１００は、これらの複数の候補期間の中から、後述する方法により選出した一つの候補期間を、所定期間と定める。所定期間については後述する。

【0064】

このように、候補期間は、太陽光発電設備３００の設置区域における予測対象日時の気象データの時間平均値を求める際の時間幅である所定期間の候補として事前に定められている期間をいう。

【0065】

そして発電量予測装置１００は、図８に示すように、抽出された日射量マップ４０１のそれぞれについて、かつ、複数の候補期間のそれぞれについて、候補期間内の平均日射量から、上記所定の算出式を用いて、発電量の試算値を算出する（S1040）。

【0066】

このようにして算出される発電量の試算値は、図８の（Ｂ）欄に示されている。図８において「０」「±１」「±２」「±３」と記載されている欄は、各候補期間の時間幅（期間の長さ）を表している。つまり、「０」は、時間幅が０（抽出された日射量マップ４０１の日時（所定日時）そのもの）を表し、「±１」は、時間幅が２時間（抽出された日射量マップ４０１の日時（所定日時）を中心とした前後１時間）を表し、「±２」は、時間幅が４時間（抽出された日射量マップ４０１の日時（所定日時）を中心とした前後２時間）を表している。

【0067】

そしてそれぞれの候補期間内の平均日射量から算出された発電量の試算値が図８に示すテーブルの（Ｂ）欄に記載されている。

【0068】

次に、発電量予測装置１００は、上述のようにして抽出された日射量マップ４０１で特定される日時（所定日時）ごとに算出された各候補期間の発電量の試算値と、これらの各日時の発電量の実績値と、の差分をそれぞれ算出する。発電量の実績値は、図８の（Ｃ）欄に記載されている。差分は、図８には記載されていない。

【0069】

そして発電量予測装置１００は、候補期間ごとに、これらの差分の平均値を求める（S1050）。候補期間ごとに求めた差分の平均値は、図８のテーブルの（Ｄ）欄に記載されている。

【0070】

そして発電量予測装置１００は、これらの平均値が最小となる候補期間を、所定期間と定める（S1060）。図８に示す例では、「±２」で特定される候補期間が、所定期間となる。

【0071】

このようにして、発電量予測装置１００は、抽出した日射量マップ４０１で特定される各日時における候補期間ごとに算出した発電量の試算値と、これらの各日時の発電量の実績値と、の近似の度合いが最も高い候補期間を所定期間として定める。

【0072】

そして発電量予測装置１００は、予測対象日時（２０１４年９月１８日１１時）を挟んで前後２時間以内の日射量の予測値（本実施形態では、予測対象日時での値、予測対象日時±１時間での値、予測対象日時±２時間での値の合計５個）の平均値を求める。なお、この平均値を求める際に用いられる５個の日射量の予測値は、いずれも、５０時間先の日射量の予測値として気象情報装置２００から取得したものである。

【0073】

そして発電量予測装置１００は、上記日射量の予測値の平均値と、上記所定の算出式によって、発電量の予測値を算出する（S1070）。

【0074】

このように、発電量の予測値と実績値との近似の度合いが高くなるような所定期間を求め、予測対象日時を含む所定期間の平均日射量を用いて発電量の予測値を算出することにより、実績値との乖離が小さな発電量の予測値を算出することが可能となる。

【0075】

なお発電量予測装置１００は、図８の（Ｂ）に示したように、抽出された日射量マップ４０１のそれぞれについて、かつ、複数の候補期間のそれぞれについて、候補期間内の平均日射量から、所定の算出式を用いて発電量の試算値を算出しているが、この時、候補期間ごとに算出した上記試算値のばらつきを考慮することにより、試算値の信頼性を推定することも可能である。

【0076】

例えば、長時間にわたって快晴が続いた日や、長時間にわたって曇が続いた日には、候補期間内の長さを変えても、日射量の平均値はそれほど大きく異ならないため、発電量の試算値のばらつきは小さくなる。このように、発電量の試算値のばらつきが小さい場合は、試算値の信頼性は高いと言える。

【0077】

逆に、候補期間ごとの試算値のばらつきが大きい場合は、変わりやすい天気であったことが想定され、このような場合は、雲の到来時刻が予報と僅かに異なるだけで、日射量が大きく変わるため、発電量の試算値の信頼性は高いとは言えない。

【0078】

このように、発電量予測装置１００は、日射量の予測値の信頼性を推定することも可能である。

【0079】

以上、本実施形態に係る発電量予測装置１００、発電量予測装置１００の制御方法及び制御プログラム６００について説明したが、本実施形態によれば、太陽光発電設備３００の設置区域における予測対象日時を含む所定期間内の日射量の予測値の平均値を用いて発電量の予測値が算出されるので、上空の雲の到来時刻が予報からずれることによって実際の日射量が予報値から外れたとしても、太陽光発電設備３００の発電量の予測値が実際の発電量から大きく乖離しないようにすることが可能になる。つまり、自然エネルギーを利用して発電を行う発電設備の発電量の予測値と実際の発電量との乖離を抑制することが可能になる。

【0080】

またこのとき、発電量予測装置１００は、所定期間の長さを定めるために事前に候補として定められている複数の候補期間について、それぞれ、過去の所定日時を含む候補期間内の日射量の予測値の平均値と、太陽光発電設備３００の発電量を日射量から求めるための所定の算出式と、を用いて、上記所定日時における太陽光発電設備３００の発電量の試算値を求め、上記所定日時における試算値と、上記所定日時における発電量の実績値と、の近似の度合いが最も高い候補期間を、所定期間として定めるようにしている。

【0081】

このような態様によって、発電量の予測値と実績値との近似の度合いが高くなるような所定期間を過去のデータから特定し、この所定期間内の平均日射量を用いて発電量の予測値を算出することにより、実績値との乖離がより小さな発電量の予測値を算出することが可能となる。

【0082】

さらにまたこの時、発電量予測装置１００は、過去の複数の日射量マップ４０１の中から、太陽光発電設備３００の設置区域における日射量の予測値と所定の算出式とから算出される発電量が、予測対象日時における設置区域の日射量の予測値と所定の算出式とから算出される発電量に対して、差分が所定値以下であるような日射量マップを抽出し、抽出した日射量マップ４０１の日時を、所定日時として定めるようにしている。

【0083】

このような態様によって、予測対象日時に予想される発電量と同程度（差分が所定値以下）の発電量であった過去の日時を特定し、これらの日時における発電量の予測値と実績値との近似の度合いを基に所定期間を定めることが可能になるため、実績値との乖離がより小さな発電量の予測値を算出可能な所定期間を定めることが可能となる。

【0084】

あるいは、発電量予測装置１００は、過去の複数の日射量マップ４０１のうちの予測対象日時と同一月の日射量マップ４０１の中から、太陽光発電設備３００の設置区域における日射量の予測値と所定の算出式とから算出される発電量が、予測対象日時における設置区域の日射量の予測値と所定の算出式とから算出される発電量に対して、差分が所定値以下であるような日射量マップを抽出し、抽出した日射量マップ４０１の日時を、所定日時として定めるようにしてもよい。

【0085】

このような態様によっても、予測対象日時に予想される発電量と同程度（差分が所定値以下）の発電量であった過去の日時を特定し、これらの日時における発電量の予測値と実績値との近似の度合いを基に所定期間を定めることが可能になる。特に、予測対象日時と同一月の過去の日射量マップ４０１を用いることにより、予測対象日時の気象条件と類似の気象条件であった過去の日射量の予測値を用いて所定期間を定めることが可能となるため、発電量の実績値との乖離がより小さな予測値を算出することが可能となる。

【0086】

また発電量予測装置１００は、上記の所定日時が複数ある場合には、所定日時毎に、所定日時における前記候補期間ごとの上記試算値と、所定日時における発電量の実績値との差分を前記候補期間ごとに求め、差分の平均値が最小となる候補期間を、所定期間として定めるようにしている。

【0087】

このような態様によって、実績値との乖離がさらに小さな発電量の予測値を算出可能な所定期間を定めることが可能となる。

【0088】

なお上述した実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

【符号の説明】

【0089】

１００ 発電量予測装置
１１０ ＣＰＵ
１２０ メモリ
１３０ 通信装置
１４０ 記憶装置
１５０ 入力装置
１６０ 出力装置
１７０ 記録媒体読取装置
２００ 気象情報装置
３００ 太陽光発電設備
４００ 日射量マップテーブル
４０１ 日射量マップ
４１０ 発電量実績値テーブル
５００ ネットワーク
６００ 制御プログラム
８００ 記録媒体
１０００ 発電量予測システム

【要約】

【課題】自然エネルギー利用発電設備の発電量の予測値と実際の発電量との乖離を抑制する。
【解決手段】自然エネルギーを利用する発電設備の発電量の予測値を求める発電量予測装置であって、前記発電設備の設置区域における気象データの所定時間毎の予測値を、日時情報と対応付けて記録した気象データテーブルを記憶する気象データ記憶部と、前記発電設備の発電量の予測対象日時を指定する情報を受け付ける予測対象日時受付部と、前記気象データテーブルを参照し、前記予測対象日時を含む所定期間内の前記気象データの予測値の平均値を算出する気象データ平均値算出部と、前記平均値と、前記発電設備の発電量を前記気象データから算出するための所定の算出式と、を用いて、前記発電設備の発電量の予測値を算出する発電量予測値算出部と、を備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】