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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023148777
(43)【公開日】2023-10-13
(54)【発明の名称】発電量推定装置
(51)【国際特許分類】
G01W 1/12 20060101AFI20231005BHJP
【ＦＩ】
G01W1/12 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022056979
(22)【出願日】2022-03-30
【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り
(71)【出願人】
【識別番号】520039179
【氏名又は名称】ＮＴＴアノードエナジー株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】504133110
【氏名又は名称】国立大学法人電気通信大学
(74)【代理人】
【識別番号】110000578
【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】後川 知仁
(72)【発明者】
【氏名】武田 隆
(72)【発明者】
【氏名】市川 晴久
(72)【発明者】
【氏名】横川 慎二
(72)【発明者】
【氏名】中里 諒
(57)【要約】
【課題】所定の地域内における太陽光パネルにより発電される電力量を推定する推定式を求めることができる発電量推定装置を提供する。
【解決手段】太陽光発電部が設置される設置範囲を含む推定式構築地域の情報が入力される入力部１１０と、地域情報に基づいて太陽光発電に寄与する有効スペースに関する第１説明変数、設置範囲における敷地面積に関する第２説明変数、および、設置範囲における高さに関する第３説明変数を抽出する抽出部１２０と、第１説明変数、第２説明変数および第３説明変数を含む多項式であり、推定式構築地域における太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する推定式を求める推定式作成部１３０であって、推定式構築地域における太陽光発電部が発電する発電量を取得し、推定式における取得した発電量との適合度に基づいて推定式を求める推定式作成部１３０と、が設けられている。
【選択図】 図１
【解決手段】太陽光発電部が設置される設置範囲を含む推定式構築地域の情報が入力される入力部１１０と、地域情報に基づいて太陽光発電に寄与する有効スペースに関する第１説明変数、設置範囲における敷地面積に関する第２説明変数、および、設置範囲における高さに関する第３説明変数を抽出する抽出部１２０と、第１説明変数、第２説明変数および第３説明変数を含む多項式であり、推定式構築地域における太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する推定式を求める推定式作成部１３０であって、推定式構築地域における太陽光発電部が発電する発電量を取得し、推定式における取得した発電量との適合度に基づいて推定式を求める推定式作成部１３０と、が設けられている。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発電量の推定を行う太陽光発電部が設置される設置範囲を含む地域であって選択された推定式構築地域を特定する情報が入力される入力部と、
地図情報、並びに、前記設置範囲の位置及び形状の情報を含む地域情報に基づいて、前記推定式構築地域における前記設置範囲の太陽光発電に寄与する有効スペースに関する複数の第１説明変数、前記設置範囲における敷地面積に関する複数の第２説明変数、および、前記設置範囲における高さに関する複数の第３説明変数を抽出する抽出部と、
前記第１説明変数及び前記第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する少なくとも１つの第１の推定項、前記第２説明変数及び前記第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する少なくとも１つの第２の推定項、並びに、前記第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する少なくとも１つの第３の推定項を含む多項式であり、前記推定式構築地域における前記太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する推定式を求める推定式作成部であって、前記推定式における取得した前記発電量との適合度に基づいて前記推定式を求める推定式作成部と、
が設けられていることを特徴とする発電量推定装置。
地図情報、並びに、前記設置範囲の位置及び形状の情報を含む地域情報に基づいて、前記推定式構築地域における前記設置範囲の太陽光発電に寄与する有効スペースに関する複数の第１説明変数、前記設置範囲における敷地面積に関する複数の第２説明変数、および、前記設置範囲における高さに関する複数の第３説明変数を抽出する抽出部と、
前記第１説明変数及び前記第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する少なくとも１つの第１の推定項、前記第２説明変数及び前記第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する少なくとも１つの第２の推定項、並びに、前記第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する少なくとも１つの第３の推定項を含む多項式であり、前記推定式構築地域における前記太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する推定式を求める推定式作成部であって、前記推定式における取得した前記発電量との適合度に基づいて前記推定式を求める推定式作成部と、
が設けられていることを特徴とする発電量推定装置。
【請求項2】
前記推定式作成部には、
前記推定式構築地域における前記太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する推定式であって、前記第１説明変数及び前記第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する少なくとも１つの第１の仮推定項、前記第２説明変数及び前記第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する少なくとも１つの第２の仮推定項、並びに、前記第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する少なくとも１つの第３の仮推定項を含む多項式である仮推定式を構築する構築部と、
取得した前記発電量と、前記仮推定式により算出される発電量の算出値との差が、所定の範囲内に収まる前記第１説明変数、前記第２説明変数および前記第３説明変数を少なくとも選択し、前記第１係数、前記第２係数および前記第３係数を求めて前記推定式を求める演算部と、
が設けられていることを特徴とする請求項１記載の発電量推定装置。
前記推定式構築地域における前記太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する推定式であって、前記第１説明変数及び前記第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する少なくとも１つの第１の仮推定項、前記第２説明変数及び前記第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する少なくとも１つの第２の仮推定項、並びに、前記第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する少なくとも１つの第３の仮推定項を含む多項式である仮推定式を構築する構築部と、
取得した前記発電量と、前記仮推定式により算出される発電量の算出値との差が、所定の範囲内に収まる前記第１説明変数、前記第２説明変数および前記第３説明変数を少なくとも選択し、前記第１係数、前記第２係数および前記第３係数を求めて前記推定式を求める演算部と、
が設けられていることを特徴とする請求項１記載の発電量推定装置。
【請求項3】
前記推定式作成部には、
前記推定式構築地域における前記太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する推定式であって、前記第１説明変数及び前記第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する少なくとも１つの第１の仮推定項、前記第２説明変数及び前記第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する少なくとも１つの第２の仮推定項、および、前記第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する少なくとも１つの第３の仮推定項を含む多項式である第１仮推定式を構築する第１構築部と、
前記第１仮推定式における取得した前記発電量との適合度に基づいて前記第１説明変数、前記第２説明変数および前記第３説明変数を少なくとも選択する第１演算部と、
前記第１演算部により選択された前記第１説明変数及び前記第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する第１の項、前記第２説明変数及び前記第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する第２の項、および、前記第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する第３の項を含む多項式である第２仮推定式を構築する第２構築部と、
取得した前記発電量と、前記第２仮推定式により算出される発電量の算出値との差が、所定の範囲内に収まる前記第１係数、前記第２係数および前記第３係数を求めて推定式を求める第２演算部と、
が設けられていることを特徴とする請求項１記載の発電量推定装置。
前記推定式構築地域における前記太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する推定式であって、前記第１説明変数及び前記第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する少なくとも１つの第１の仮推定項、前記第２説明変数及び前記第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する少なくとも１つの第２の仮推定項、および、前記第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する少なくとも１つの第３の仮推定項を含む多項式である第１仮推定式を構築する第１構築部と、
前記第１仮推定式における取得した前記発電量との適合度に基づいて前記第１説明変数、前記第２説明変数および前記第３説明変数を少なくとも選択する第１演算部と、
前記第１演算部により選択された前記第１説明変数及び前記第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する第１の項、前記第２説明変数及び前記第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する第２の項、および、前記第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する第３の項を含む多項式である第２仮推定式を構築する第２構築部と、
取得した前記発電量と、前記第２仮推定式により算出される発電量の算出値との差が、所定の範囲内に収まる前記第１係数、前記第２係数および前記第３係数を求めて推定式を求める第２演算部と、
が設けられていることを特徴とする請求項１記載の発電量推定装置。
【請求項4】
前記推定式構築地域を選択する選択部が更に設けられ、
前記入力部には、前記選択部により選択された前記推定式構築地域を特定する情報が入力されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の発電量推定装置。
前記入力部には、前記選択部により選択された前記推定式構築地域を特定する情報が入力されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の発電量推定装置。
【請求項5】
複数の異なる前記推定式構築地域に基づいて求められた複数の前記推定式に基づいて、前記複数の異なる前記構築地域を含む領域における前記発電量の推定値を算出する領域発電量推定式を求める拡張部が更に設けられている請求項１から４のいずれか１項に記載の発電量推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発電量推定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、家屋やビルなどの構造物に、太陽光を電力に変換する太陽光パネルを設置する検討が進められている。太陽光パネルを設置する場所でどの程度の日射量を受けることができるのかを事前に見積もることができれば、設置した太陽光パネルで発電される電力量や費用対効果を予測できる。そのため、所定の構造物に対する日射量を計算する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１５－０９４５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した特許文献１に記載の技術では、所定の構造物に対する日射量を計算することができるが、所定の地域内における全ての太陽光パネルにより発電された電力である総発電量を導出するには膨大な計算を要するという問題があった。
【0005】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、所定の地域内における太陽光パネルにより発電される電力量を推定する推定式を求めることができる発電量推定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の発電量推定装置は、発電量の推定を行う太陽光発電部が設置される設置範囲を含む地域であって選択された推定式構築地域を特定する情報が入力される入力部と、地図情報、並びに、前記設置範囲の位置及び形状の情報を含む地域情報に基づいて、前記推定式構築地域における前記設置範囲の太陽光発電に寄与する有効スペースに関する複数の第１説明変数、前記設置範囲における敷地面積に関する複数の第２説明変数、および、前記設置範囲における高さに関する複数の第３説明変数を抽出する抽出部と、前記第１説明変数及び前記第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する少なくとも１つの第１の推定項、前記第２説明変数及び前記第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する少なくとも１つの第２の推定項、並びに、前記第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する少なくとも１つの第３の推定項を含む多項式であり、前記推定式構築地域における前記太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する推定式を求める推定式作成部であって、前記推定式構築地域における前記太陽光発電部が発電する発電量を取得し、前記推定式における取得した前記発電量との適合度に基づいて前記推定式を求める推定式作成部と、が設けられていることを特徴とする。
本発明の発電量推定装置は、発電量の推定を行う太陽光発電部が設置される設置範囲を含む地域であって選択された推定式構築地域を特定する情報が入力される入力部と、地図情報、並びに、前記設置範囲の位置及び形状の情報を含む地域情報に基づいて、前記推定式構築地域における前記設置範囲の太陽光発電に寄与する有効スペースに関する複数の第１説明変数、前記設置範囲における敷地面積に関する複数の第２説明変数、および、前記設置範囲における高さに関する複数の第３説明変数を抽出する抽出部と、前記第１説明変数及び前記第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する少なくとも１つの第１の推定項、前記第２説明変数及び前記第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する少なくとも１つの第２の推定項、並びに、前記第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する少なくとも１つの第３の推定項を含む多項式であり、前記推定式構築地域における前記太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する推定式を求める推定式作成部であって、前記推定式構築地域における前記太陽光発電部が発電する発電量を取得し、前記推定式における取得した前記発電量との適合度に基づいて前記推定式を求める推定式作成部と、が設けられていることを特徴とする。
【0007】
本発明の発電量推定装置によれば、太陽光発電の有効スペースに関する複数の第１説明変数、敷地面積に関する複数の第２説明変数、および、高さに関する複数の第３説明変数を含む推定式であって、電力量を推定する推定式を求めることができる。推定式により算出される発電量の推定値は、特許文献１に記載の技術等を用いて計算した発電量との差が所定の範囲内に収まる。そのため、推定式を用いることで、特許文献１に記載の技術等のような膨大な計算を要せず、特許文献１に記載の技術等のような高い精度で発電量を推定できる。
【0008】
上記発明において前記推定式作成部には、前記推定式構築地域における前記太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する推定式であって、前記第１説明変数及び前記第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する少なくとも１つの第１の仮推定項、前記第２説明変数及び前記第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する少なくとも１つの第２の仮推定項、並びに、前記第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する少なくとも１つの第３の仮推定項を含む多項式である仮推定式を構築する構築部と、取得した前記発電量と、前記仮推定式により算出される発電量の算出値との差が、所定の範囲内に収まる前記第１説明変数、前記第２説明変数および前記第３説明変数を少なくとも選択し、前記第１係数、前記第２係数および前記第３係数を求めて前記推定式を求める演算部と、が設けられていることが好ましい。
【0009】
このようにすることで、仮推定式から第１説明変数、第２説明変数および第３説明変数の選択が選択され、かつ、第１係数、第２係数および第３係数が求められる。選択された説明変数および求められた係数を用いて、仮推定式から推定式が求められる。
【0010】
上記発明において前記推定式作成部には、前記推定式構築地域における前記太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する推定式であって、前記第１説明変数及び前記第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する少なくとも１つの第１の仮推定項、前記第２説明変数及び前記第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する少なくとも１つの第２の仮推定項、および、前記第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する少なくとも１つの第３の仮推定項を含む多項式である第１仮推定式を構築する第１構築部と、前記第１仮推定式における取得した前記発電量との適合度に基づいて前記第１説明変数、前記第２説明変数および前記第３説明変数を少なくとも選択する第１演算部と、前記第１演算部により選択された前記第１説明変数及び前記第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する第１の項、前記第２説明変数及び前記第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する第２の項、および、前記第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する第３の項を含む多項式である第２仮推定式を構築する第２構築部と、取得した前記発電量と、前記第２仮推定式により算出される発電量の算出値との差が、所定の範囲内に収まる前記第１係数、前記第２係数および前記第３係数を求めて推定式を求める第２演算部と、が設けられていることが好ましい。
【0011】
このようにすることで、第１仮推定式を用いて第１説明変数、第２説明変数および第３説明変数の選択が選択される。選択された各説明変数を用いて構築された第２仮推定式を用いて第１係数、第２係数および第３係数が求められる。求められた各係数を用いて、第２仮推定式から推定式が求められる。
【0012】
上記発明においては、前記推定式構築地域を選択する選択部が更に設けられ、前記入力部には、前記選択部により選択された前記推定式構築地域を特定する情報が入力されることが好ましい。
【0013】
このように推定式構築地域を選択する選択部を更に設け、選択された推定式構築地域を特定する情報を入力部に入力することにより、推定式構築地域の選択を自動化することが可能となり、高度化することが可能となる。
【0014】
上記第１の態様および第２の態様に係る発明においては、複数の異なる前記推定式構築地域に基づいて求められた複数の前記推定式に基づいて、前記複数の異なる前記推定式構築地域を含む領域における前記発電量の推定値を算出する領域発電量推定式を求める拡張部が更に設けられていることが好ましい。
【0015】
このように拡張部を更に設けることにより、複数の異なる推定式構築地域を含む領域における発電量の推定値を算出する領域発電量推定式を求めることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明の発電量推定装置によれば、所定の地域内における太陽光パネルにより発電される電力量を推定する推定式を求めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る発電量推定装置の構成を説明するブロック図である。
【図2】エリア、推定式構築地域、地域、および、領域の関係を説明する概念図である。
【図5】発電量の算出値および推定値の関係を示す図である。
【図7】発電量の算出値および推定値の関係を示す図である。
【図8】本発明の第２の実施形態に係る発電量推定装置の構成を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る発電量推定装置１００について図１から図７を参照しながら説明する。本実施形態の発電量推定装置１００は、図１に示すように、太陽光を電力に変換する太陽光パネルなどの太陽光発電部により発電される発電量を推定する推定式を求める装置であり、少なくとも太陽光発電部が設置される設置範囲に基づいて発電量を推定する推定式を求める装置である。
以下、本発明の第１の実施形態に係る発電量推定装置１００について図１から図７を参照しながら説明する。本実施形態の発電量推定装置１００は、図１に示すように、太陽光を電力に変換する太陽光パネルなどの太陽光発電部により発電される発電量を推定する推定式を求める装置であり、少なくとも太陽光発電部が設置される設置範囲に基づいて発電量を推定する推定式を求める装置である。
【0019】
太陽光パネルは、太陽光を電力に変換するセルを複数有する単位であるモジュールであってもよいし、複数のモジュールを有する単位であるストリングであってもよいし、複数のストリングを有する単位であるアレイであってもよい。
【0020】
本実施形態では、設置範囲が建物の沿面である例に適用して説明する。建物の沿面には、建物の側面である壁面が含まれる。建物の天面には、さらに建物の上端面である天面以外の面が含まれてもよい。
【0021】
なお、設置範囲には上述の建物の沿面が含まれてもよいし、建物の沿面以外の範囲が含まれてもよい。例えば、農地、河川敷、歩道、路面、庭などの太陽光発電部が設置可能な面が設置範囲に含まれてもよい。
【0022】
本実施形態では発電量推定装置１００が、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を有するパーソナルコンピュータやサーバなどの情報処理機器である例に適用して説明する。
【0023】
また、発電量推定装置１００は、ＬｉＤＡＲデータベース１７０、基盤地図情報データベース１８０、および、天候データベース１９０と有線または無線による公知の情報通信網を介して、情報通信可能に接続されている。
【0024】
ＬｉＤＡＲデータベース１７０は、航空ＬｉＤＡＲデータを保存するデータベースである。航空ＬｉＤＡＲデータは、航空機を用いて測定された地形データであって、レーザ光を用いて測定するＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）により測定された地形データである。なお、本実施形態では航空ＬｉＤＡＲデータを取得する例に適用して説明するが、ＬｉＤＡＲ以外の技術を用いて測定された地形データを用いてもよい。
【0025】
基盤地図情報データベース１８０は、基盤地図情報を保存するデータベースである。基盤地図情報には、建物などの位置情報、例えば公共施設の境界線や測量の基準点等が含まれる電子地図が含まれる。本実施形態では、国土交通省国土地理院が提供する基盤地図情報を用いる例に適用して説明する。なお、基盤地図情報には、建物の高さや建物の属性などの情報が含まれてもよい。
【0026】
天候データベース１９０は、太陽光発電部により発電される発電量の推定に用いられる気象情報を保存するデータベースである。保存される気象情報には過去５年分の雲量情報が含まれる。本実施形態では、気象庁が提供する気象情報を用いる例に適用して説明する。
【0027】
上述のＲＯＭ等の記憶装置に記憶されているプログラムは、図１に示すように、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェースを協働させて入力部１１０、抽出部１２０、推定式作成部１３０、推定部１４０、選択部１５０、および、拡張部１６０として機能させるものである。
【0028】
入力部１１０は、選択部１５０により選択された推定式構築地域Ａ２を特定する情報が入力されるインタフェースである。推定式構築地域Ａ２は、発電量の推定を行う太陽光発電部が設置される設置範囲を含む地域である。
【0029】
抽出部１２０は、選択された推定式構築地域Ａ２における地域情報に基づいて複数の第１説明変数、複数の第２説明変数、および、複数の第３説明変数を抽出する処理部である。地域情報は、地図情報、並びに、設置範囲の位置及び形状の情報を含む情報である。地図情報は基盤地図情報データベース１８０から取得される情報である。設置範囲の位置及び形状の情報はＬｉＤＡＲデータベース１７０から取得される情報である。
【0030】
第１説明変数は、推定式構築地域Ａ２における設置範囲の太陽光発電に寄与する有効スペースに関する変数である。第１説明変数には、Ｎｂｌｄ、Ｓａｒｅａ、Ｒｒｏａｄ、および、Ｒｏｓが含まれる。Ｎｂｌｄは棟数密度（棟／ｋｍ２）であり、Ｓａｒｅａは敷地面積総和（ｍ２）であり、Ｒｒｏａｄは道路率（％）であり、Ｒｏｓは非対象スペース（％）である。
【0031】
第２説明変数は、設置範囲における建物敷地面積に関する変数である。第２説明変数には、Ｓｂｌｄ、σｂｌｄ、および、ＣＶｓが含まれる。Ｓｂｌｄは平均敷地面積（ｍ２）であり、σｂｌｄは敷地面積標準偏差（ｍ２）であり、ＣＶｓは敷地面積変動係数である。
【0032】
第３説明変数は、設置範囲における建物の高さに関する変数である。第３説明変数には、ｈｂｌｄ、σｈ、および、ＣＶｈが含まれる。ｈｂｌｄは建物の高さ平均（ｍ）であり、σｈは、建物の垂直方向の広がり方に関する建物の高さ標準偏差（ｍ）であり、ＣＶｈは建物の高さの変動係数である。
【0033】
推定式作成部１３０は、推定式構築地域Ａ２における太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する推定式を求める処理部である。推定式作成部１３０には、構築部１３１と、演算部１３２と、が設けられている。
【0034】
推定式は、少なくとも１つの第１の推定項、少なくとも１つの第２の推定項、および、少なくとも１つの第３の推定項を含む多項式である。第１の推定項は、第１説明変数及び第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する項である。第２の推定項は、第２説明変数及び第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する項である。第３の推定項は、第３説明変数及び前記第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する項である。
【0035】
構築部１３１は、推定式構築地域Ａ２における太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する多項式であって、推定式を求める際に用いられる仮推定式を構築する処理部である。
【0036】
仮推定式は、少なくとも１つの第１の仮推定項、少なくとも１つの第２の仮推定項、および、少なくとも１つの第３の仮推定項を含む多項式である。第１の仮推定項は、第１説明変数及び第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する項である。第２の仮推定項は、第２説明変数及び第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する項である。第３の仮推定項は、第３説明変数及び第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する項である。
【0037】
演算部１３２は、仮推定式に基づいて推定式を求める演算を行う処理部である。演算部１３２における処理では、推定部１４０から太陽光発電部により発電される発電量の推定値が取得される。演算処理の内容については後述する。
【0038】
なお、演算部１３２による推定式を求める演算処理において、推定部１４０から取得された推定値が用いられてもよいし、太陽光発電部により発電された発電量の測定値が用いられてもよい。
【0039】
推定部１４０は、推定式を求める際に用いられる太陽光発電部により発電される発電量の推定値を求める処理部である。推定部１４０における発電量の推定値を求める演算処理の内容としては、公知の内容を用いることができる。
本実施形態では、推定部１４０が発電量推定装置１００に設けられている例に適用して説明するが、推定部１４０は、発電量推定装置１００に情報通信可能に接続された他のパーソナルコンピュータなどの情報処理端末に設けられてもよい。
本実施形態では、推定部１４０が発電量推定装置１００に設けられている例に適用して説明するが、推定部１４０は、発電量推定装置１００に情報通信可能に接続された他のパーソナルコンピュータなどの情報処理端末に設けられてもよい。
【0040】
選択部１５０は、推定式構築地域Ａ２を選択する際に用いられる。推定式構築地域Ａ２を特定する情報は、選択部１５０から入力部１１０へ出力される。推定式構築地域Ａ２の選択は、発電量推定装置１００に設けられたキーボートやマウスなどの入力機器が用いられる。なお、選択部１５０は発電量推定装置１００に設けられてもよいし、発電量推定装置１００に情報通信可能に接続された他のパーソナルコンピュータなどの情報処理端末に設けられてもよい。
【0041】
拡張部１６０は、領域発電量推定式を求める演算を行う処理部である。領域発電量推定式は、複数の異なる推定式構築地域Ａ２を含む領域Ａ４に関する式であり、当該領域Ａ４に含まれる太陽光発電部により発電される発電量の推定値を算出する式である。
【0042】
次に、上記の構成からなる発電量推定装置１００における推定式を求める演算処理について説明する。まず、推定式を求める際に用いられる面積の単位であるエリアＡ１、推定式構築地域Ａ２、地域Ａ３、および、領域Ａ４について図２を参照しながら説明する。
【0043】
エリアＡ１は、推定式構築の対象となる面積単位である。切り取られた特定の面積単位である。本実施形態ではエリアＡ１が１ｋｍ×１ｋｍの広さを有する面積単位である例に適用して説明する。
【0044】
なお、エリアＡ１は上述の１ｋｍ×１ｋｍの広さを有してもよいし、１ｋｍ×１ｋｍよりも広くてもよいし、狭くてもよい。また、１ｋｍ×１ｋｍのように正方形の形状を有してもよいし、その他の形状を有してもよい。
【0045】
推定式構築地域Ａ２は、少なくとも１つのエリアＡ１を含む推定式構築の構築対象となる地域である。本実施形態では、１つの推定式構築地域Ａ２に、３つのエリアＡ１の集合体が含まれる。１つの集合体には６つのエリアＡ１が含まれる例に適用して説明する。
【0046】
なお、推定式構築地域Ａ２に含まれるエリアＡ１の数は、上述の１８であってもよいし、１８よりも多くてもよいし、少なくてもよい。また、推定式構築地域Ａ２に含まれるエリアＡ１が集合体を形成してもよいし、集合体を形成しなくてもよい。
【0047】
推定式構築地域Ａ２は、町並みや生活形態のおおよその分類でもある。本実施形態では推定式構築地域Ａ２が、都心部や、臨海地区や、住宅地などの分類である例に適用して説明する。
【0048】
都心部としては大手町や、霞が関や、虎ノ門などを例示することができる。臨海地区としてはお台場や、国際展示場や、豊洲などを例示することができる。住宅地としては、北区や、足立区や、葛飾区や、調布などを例示することができる。なお、推定式構築地域Ａ２の広さや、地域の形状は特に限定するものではない。
【0049】
地域Ａ３は、少なくとも１つの推定式構築地域Ａ２を含む経済圏、生活圏等のおおよそのまとまりである。本実施形態では地域Ａ３が北海道、東北や、関東（東京）や、中部や、近畿や、中国・四国や、九州などである例に適用して説明する。
【0050】
領域Ａ４は、地域Ａ３よりも広い範囲を定義するものであり、定められた地域Ａ３の集合である。地域Ａ３が複数の場合には、全ての地域Ａ３を含む。領域Ａ４の例としては日本国を挙げることができる。
【0051】
エリアＡ１、推定式構築地域Ａ２、地域Ａ３、および、領域Ａ４を定める処理としては、公知の処理を用いることができ、処理の内容を限定するものではない。例えば、個々にエリアＡ１、推定式構築地域Ａ２、地域Ａ３、および、領域Ａ４を定める処理を行ってもよいし、予め定められた規則に従ってエリアＡ１、推定式構築地域Ａ２、地域Ａ３、および、領域Ａ４を定める処理を行ってもよい。
【0052】
エリアＡ１、推定式構築地域Ａ２、地域Ａ３、および、領域Ａ４を定める処理は、推定式を求める演算処理とは別に行われてもよい。この場合、定められたエリアＡ１、推定式構築地域Ａ２、地域Ａ３、および、領域Ａ４の情報が記憶され、推定式を求める演算処理を行う際に、記憶されたエリアＡ１、推定式構築地域Ａ２、地域Ａ３、および、領域Ａ４の情報が用いられる。
【0053】
また、推定式を求める演算処理を行う際に、エリアＡ１、推定式構築地域Ａ２、地域Ａ３、および、領域Ａ４を定める処理を同時に行ってもよい。例えば、エリアＡ１、推定式構築地域Ａ２、地域Ａ３、および、領域Ａ４を定める処理を行い、続いて推定式を求める演算処理を行ってもよい。
【0054】
次に、推定式を求める演算処理について図３を参照しながら説明する。
まず、選択部１５０により推定式構築地域Ａ２が選択される処理が行われる（Ｓ１１）。選択された選択された推定式構築地域Ａ２を特定する情報は、選択部１５０から入力部１１０に出力される。推定式構築地域Ａ２を特定する情報は、入力部１１０から抽出部１２０へ出力される。
まず、選択部１５０により推定式構築地域Ａ２が選択される処理が行われる（Ｓ１１）。選択された選択された推定式構築地域Ａ２を特定する情報は、選択部１５０から入力部１１０に出力される。推定式構築地域Ａ２を特定する情報は、入力部１１０から抽出部１２０へ出力される。
【0055】
推定式構築地域Ａ２が選択されると、抽出部１２０は説明変数を抽出する処理を行う（Ｓ１２）。抽出される説明変数には、第１説明変数であるＮｂｌｄ、Ｓａｒｅａ、Ｒｒｏａｄ、および、Ｒｏｓ、第２説明変数であるＳｂｌｄ、σｂｌｄ、および、ＣＶｓ、および、第３説明変数であるｈｂｌｄ、σｈ、および、ＣＶｈが含まれる。
【0056】
説明変数は、推定式構築地域Ａ２を特定する情報に基づいて、基盤地図情報データベース１８０およびＬｉＤＡＲデータベース１７０から抽出される。言い換えると、選択された推定式構築地域Ａ２に含まれる複数のエリアＡ１に関連する説明変数が抽出される。
【0057】
説明変数が抽出されると、推定式作成部１３０の構築部１３１は、仮推定式を構築する処理を行う（Ｓ１３）。具体的には、構築部１３１は以下の式（１）で示される仮推定式を構築する処理を行う。
【0058】
【数1】
【0059】
式（１）におけるＣａｒｅａは１日あたりの発電量（ｋＷｈ／エリア）である。ａ0は正則化項である。ａ１Ｎｂｌｄ、ａ２Ｓａｒｅａ、ａ３Ｒｒｏａｄ、および、ａ４Ｒｏｓは第１の推定項であり、ａ１、ａ２、ａ３、およびａ４は第１係数である。ａ５Ｓｂｌｄ、ａ６σｂｌｄ、および、ａ７ＣＶｓは第１の推定項であり、ａ５、ａ６、および、ａ７は第２係数である。ａ８ｈｂｌｄ、ａ９σｈ、および、ａ１０ＣＶｈは第３の推定項であり、ａ８、ａ９、および、ａ１０は第３係数である。
【0060】
その一方で、推定部１４０は、太陽光発電部により発電される発電量の推定値を求める処理を行う（Ｓ１４）。推定値は、推定式構築地域Ａ２に含まれる太陽光発電部により発電されると推定される発電量である。推定部１４０は、天候データベース１９０から取得された気象情報を用いて推定値を求める処理を行う。
【0061】
Ｓ１３の処理で仮推定式が構築され、Ｓ１４の処理で推定値が求められると、推定式作成部１３０の演算部１３２は、推定式を求める演算処理を行う（Ｓ１５）。具体的には、取得した発電量の推定値と構築された仮推定式を用いて、仮推定式に含まれる説明変数の選択および係数の推定を行い、推定式を求める処理を行う。
【0062】
本実施形態では、演算部１３２がＬａｓｓｏ回帰によって推定式を求める処理を行う例に適用して説明する。推定式を求めるにあたりＡＩＣｃにより判定を行った。ＡＩＣｃは補正赤池情報量基準である。
【0063】
演算部１３２における説明変数の選択では、調布、葛飾区、大手町、霞が関、お台場、および国際展示場における１月と７月の推定値が用いられる例について説明する。調布および葛飾区は住宅地に分類され、大手町および霞が関は都心部に分類され、お台場、および国際展示場は臨海地区に分類される。
【0064】
演算部１３２により次の説明変数が選択された例について説明する。つまり、非対象スペース率（Ｒｏｓ）と、平均敷地面積（Ｓｂｌｄ）と、建物の高さ標準偏差（σｈ）と、季節による固定効果（Ｍｉ）と、が選択された例について説明する。
【0065】
非対象スペース率（Ｒｏｓ）は、太陽光発電部における発電の有効スペースに関する説明変数であり、対象面積に対する発電に寄与しない面積の比率である。平均敷地面積（Ｓｂｌｄ）は、建物の水平方向の広がり方に関する説明変数であり、敷地面積の平均である。建物の高さ標準偏差（σｈ）は、建物の垂直方向の広がり方に関する説明変数である。季節による固定効果（Ｍｉ）は、季節による変動に関する説明変数である。iは１月や７月などの月を表す。
【0066】
演算部１３２により選択された説明変数に基づく推定式を以下に示す。
【数2】
【0067】
演算部１３２は、上述の式（２）における各係数の値を推定する演算を行う。演算部１３２における各係数の値の推定では、調布、葛飾区、大手町、霞が関、お台場、および国際展示場における１月と７月と１０月の推定値が用いられる例について説明する。
【0068】
演算部１３２による各係数の推定結果は、図４に示す通りとなる。また、上述の式（２）について、図４に示す各係数の推定値を用いた太陽光発電部による発電量の算出値と、推定部１４０により求められた太陽光発電部により発電される発電量の推定値との関係を図５に示す。
【0069】
図５における薄いハッチングが施されたプロットは住宅地（調布および葛飾区）における発電量を示す。濃いハッチングが施されたプロットは都心部（大手町および霞が関）における発電量を示す。塗りつぶされたプロットは臨海地区（お台場、および国際展示場）における発電量を示す。さらに、丸形状のプロットは１月における発電量を示す。三角形状のプロットは７月における発電量を示す。四角形状のプロットは１０月における発電量を示す。
【0070】
図５に示す上述の式（２）を用いた発電量の算出値と、推定部１４０により求められた推定値との間のＲＭＳＥ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｅｒｒｏｒ）は０．０９６である。また、Ｒ２（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）は０．９９である。
【0071】
演算部１３２により推定式（式（２））が求められると、拡張部１６０は、領域Ａ４に関する推定式である領域発電量推定式を求める演算を行う（Ｓ１６）。拡張部１６０は、地域Ａ３に関する推定式を求め、求めた地域Ａ３に関する推定式に基づいて領域Ａ４に関する領域発電量推定式を求める演算を行う。また、拡張部１６０は、式（２）を求める際に用いた推定値とは異なる推定値を用いる。
【0072】
本実施形態では、拡張部１６０が、足立区、虎ノ門における１月および７月の推定値と、豊洲における７月の推定値を用いて地域Ａ３である東京都に関する推定式を求める例について説明する。足立区は住宅地に分類され、虎ノ門は都心部に分類され、豊洲は臨海地区に分類される。地域Ａ３は、東京都よりも広い範囲であってもよいし、狭い範囲であってもよい。拡張部１６０は、東京都以外の地域Ａ３関する推定式を更に求めてもよい。
【0073】
拡張部１６０は、式（２）における各係数の値を再推定することにより、地域Ａ３である東京に関する推定式を求める演算を行う。拡張部１６０による各係数の推定結果は、図６に示す通りとなる。また、上述の式（２）について、図６に示す各係数の推定値を用いた太陽光発電部による発電量の算出値と、推定部１４０により求められた太陽光発電部により発電される発電量の推定値との関係を図７に示す。
【0074】
図７における白抜き四角形に十のプロットは住宅地（足立区）における発電量を示す。白抜き四角形に×のプロットは都心部（虎ノ門）における発電量を示す。白抜き四角形のプロットは臨海地区（豊洲）における発電量を示す。
【0075】
図７に示す上述の式（２）を用いた発電量の算出値と、推定部１４０により求められた推定値との間のＲＭＳＥ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｅｒｒｏｒ）は０．１２である。また、Ｒ２（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）は０．９８である。
【0076】
更に拡張部１６０は、地域Ａ３である東京に関する推定式を求める場合と同様に、地域Ａ３に関する推定式を求める際に用いた推定値とは異なる推定値を用いて、領域Ａ４である日本に関する領域発電量推定式を求める演算処理を行う。なお、領域Ａ４は関東地方などの日本よりも狭い範囲であってもよいし、東アジアなどの日本よりも広い範囲であってもよい。
【0077】
拡張部１６０により領域発電量推定式が求められると、発電量推定装置１００による推定式を求める演算処理が終了する。なお、上述のように、拡張部１６０による領域発電量推定式を求める処理まで行ってもよいし、演算部１３２による推定式を求める処理まで行って演算処理を終了してもよい。
【0078】
上記の構成の発電量推定装置１００によれば、太陽光発電の有効スペースに関する複数の第１説明変数、敷地面積に関する複数の第２説明変数、および、高さに関する複数の第３説明変数を含む推定式であって、電力量を推定する推定式（式（２））を求めることができる。推定式により算出される発電量の推定値は、特許文献１に記載の技術等を用いて計算した発電量との差が所定の範囲内に収まる。そのため、推定式（式（２））を用いることで、特許文献１に記載の技術等のような膨大な計算を要せず、特許文献１に記載の技術等のような高い精度で発電量を推定できる。
【0079】
推定式作成部１３０に、構築部１３１および演算部１３２を設けることにより、仮推定式（式（１））から第１説明変数、第２説明変数および第３説明変数の選択が選択され、かつ、第１係数、第２係数および第３係数が求められる。選択された説明変数および求められた係数を用いて、仮推定式（式（１））から推定式（式（２））が求められる。
【0080】
推定式構築地域Ａ２を選択する選択部１５０を更に設け、選択された推定式構築地域Ａ２を特定する情報を入力部１１０に入力することにより、推定式構築地域Ａ２の選択を自動化することが可能となり、高度化することが可能となる。
【0081】
拡張部１６０を更に設けることにより、複数の異なる推定式構築地域Ａ２を含む領域における発電量の推定値を算出する領域発電量推定式を求めることができる。
【0082】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る発電量推定装置２００について図８および図９を参照して説明する。本実施形態の発電量推定装置２００の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、推定式作成部２３０における処理が異なっている。本実施形態においては、図８および図９を用いて推定式作成部２３０における処理について説明し、その他の説明を省略する。
次に、本発明の第２の実施形態に係る発電量推定装置２００について図８および図９を参照して説明する。本実施形態の発電量推定装置２００の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、推定式作成部２３０における処理が異なっている。本実施形態においては、図８および図９を用いて推定式作成部２３０における処理について説明し、その他の説明を省略する。
【0083】
発電量推定装置２００には、入力部１１０と、抽出部１２０と、推定式作成部２３０と、選択部１５０と、拡張部１６０と、が設けられている。推定式作成部２３０には、第１構築部２３１と、第１演算部２３２と、第２構築部２３３と、第２演算部２３４と、が設けられている。
【0084】
第１構築部２３１は、推定式構築地域Ａ２における太陽光発電部が発電する発電量の推定値を算出する多項式であって、推定式を求める際に用いられる第１仮推定式を構築する処理部である。
【0085】
第１仮推定式は、少なくとも１つの第１の仮推定項、少なくとも１つの第２の仮推定項、および、少なくとも１つの第３の仮推定項を含む多項式である。第１の仮推定項は、第１説明変数及び第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する項である。第２の仮推定項は、第２説明変数及び第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する項である。第３の仮推定項は、第３説明変数及び第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する項である。
【0086】
第１演算部２３２は、第１仮推定式における第１説明変数、第２説明変数および第３説明変数を少なくとも選択する演算を行う処理部である。第１演算部２３２における処理では、推定部１４０から太陽光発電部により発電される発電量の推定値が取得される。演算処理の内容については後述する。
【0087】
なお、第１演算部２３２における演算処理において、推定部１４０から取得された推定値が用いられてもよいし、太陽光発電部により発電された発電量の測定値が用いられてもよい。
【0088】
第２構築部２３３は、第１演算部２３２の選択結果に基づいて、第２仮推定式を構築する処理部である。第２仮推定式は、第１演算部２３２により選択された第１説明変数を有する第１の項、第２説明変数を有する第２の項、および、第３説明変数を有する第３の項を含む多項式である。
【0089】
第１の項は、第１説明変数及び第１説明変数の重みづけ係数である第１係数を有する。第２の項は、第２説明変数及び第２説明変数の重みづけ係数である第２係数を有する。第３の項は、第３説明変数及び第３説明変数の重みづけ係数である第３係数を有する。
【0090】
第２演算部２３４は、第２仮推定式における第１係数、第２係数および第３係数を求めて推定式を求める演算処理を行う処理部である。第２演算部２３４における処理では、推定部１４０から太陽光発電部により発電される発電量の推定値が取得される。演算処理の内容については後述する。
【0091】
なお、第２演算部２３４における演算処理において、推定部１４０から取得された推定値が用いられてもよいし、太陽光発電部により発電された発電量の測定値が用いられてもよい。
【0092】
次に、推定式を求める演算処理について図９を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態における推定式を求める演算処理と同じ演算処理については、同じ符号を付して説明を省略する。
【0093】
まず、選択部１５０により推定式構築地域Ａ２が選択される処理が行われる（Ｓ１１）。推定式構築地域Ａ２が選択されると、抽出部１２０は説明変数を抽出する処理を行う（Ｓ１２）。
【0094】
説明変数が抽出されると、推定式作成部２３０の第１構築部２３１は、第１仮推定式を構築する処理を行う（Ｓ１１３）。具体的には、の第１構築部２３１は以下の式（３）で示される仮推定式を構築する処理を行う。
【0095】
【数3】
【0096】
式（３）におけるＣａｒｅａは１日あたりの発電量（ｋＷｈ／エリア）である。ａ0は正則化項である。ａ１Ｎｂｌｄ、ａ２Ｓａｒｅａ、ａ３Ｒｒｏａｄ、および、ａ４Ｒｏｓは第１の推定項であり、ａ１、ａ２、ａ３、およびａ４は第１係数である。ａ５Ｓｂｌｄ、ａ６σｂｌｄ、および、ａ７ＣＶｓは第１の推定項であり、ａ５、ａ６、および、ａ７は第２係数である。ａ８ｈｂｌｄ、ａ９σｈ、および、ａ１０ＣＶｈは第３の推定項であり、ａ８、ａ９、および、ａ１０は第３係数である。
【0097】
Ｓ１１３の処理で第１仮推定式（式（３））が構築され、Ｓ１４の処理で推定値が求められると、推定式作成部２３０の第１演算部２３２は、第１仮推定式（式（３））における第１説明変数、第２説明変数および第３説明変数を少なくとも選択する演算処理を行う（Ｓ１１４）。具体的には、第１仮推定式（式（３））と、取得した発電量との適合度に基づいて第１説明変数、第２説明変数および第３説明変数を少なくとも選択する。
【0098】
第１演算部２３２における説明変数の選択では、第１の実施形態と同様に、調布、葛飾区、大手町、霞が関、お台場、および国際展示場における１月と７月の推定値が用いられる例について説明する。
【0099】
本実施形態では、第１演算部２３２により次の説明変数が選択された例について説明する。つまり、非対象スペース率（Ｒｏｓ）と、平均敷地面積（Ｓｂｌｄ）と、建物の高さ標準偏差（σｈ）と、季節による固定効果（Ｍｉ）と、が選択された例について説明する。
【0100】
第１演算部２３２により次の説明変数が選択されると、推定式作成部２３０の第２構築部２３３は、第１演算部２３２の選択結果に基づいて、第２仮推定式を構築する処理を行う（Ｓ１１５）。具体的には、第２構築部２３３は以下の式（４）で示される仮推定式を構築する処理を行う。
【0101】
【数4】
【0102】
第２構築部２３３により第２仮推定式（式（４））が構築されると、第２演算部２３４は第２仮推定式（式（４））における第１係数、第２係数および第３係数を求めて推定式を求める演算処理を行う（Ｓ１１６）。
【0103】
第２演算部２３４における各係数の値の推定では、調布、葛飾区、大手町、霞が関、お台場、および国際展示場における１月と７月と１０月の推定値が用いられる例について説明する。
【0104】
第２演算部２３４は、Ｓ１４の処理で求められた発電量の推定値と、第２仮推定式により算出される発電量の算出値との差が、所定の範囲内に収まる第１係数、第２係数および第３係数を求める演算処理を行う。
【0105】
第２演算部２３４により推定式が求められると、拡張部１６０は、領域発電量推定式を求める演算を行う（Ｓ１６）。拡張部１６０により領域発電量推定式が求められると、発電量推定装置１００による推定式を求める演算処理が終了する。
【0106】
上記の構成の発電量推定装置２００によれば、第１仮推定式（式（３））を用いて第１説明変数、第２説明変数および第３説明変数の選択が選択される。選択された各説明変数を用いて構築された第２仮推定式（式（４））を用いて第１係数、第２係数および第３係数が求められる。求められた各係数を用いて、第２仮推定式（式（４））から推定式が求められる。
【符号の説明】
【0107】
１００，２００…発電量推定装置、 １１０…入力部、 １２０…抽出部、 １３０，２３０…推定式作成部、 １３１…構築部、 １３２…演算部、 １５０…選択部、 １６０…拡張部、 ２３１…第１構築部、 ２３２…第１演算部、 ２３３…第２構築部、 ２３４…第２演算部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】