特開 2024-5477 発電量予測装置、発電量予測方法および発電量予測プログラム

(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】P2024005477

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】発電量予測装置、発電量予測方法および発電量予測プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02S 50/00 20140101AFI20240110BHJP

   H02J 3/00 20060101ALI20240110BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

H02S50/00

H02J3/00 170

H02J3/38 130

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022105669

(22)【出願日】2022-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000682

【氏名又は名称】弁理士法人ワンディ－ＩＰパ－トナ－ズ

(72)【発明者】

【氏名】山本 誠司

(72)【発明者】

【氏名】浅尾 芳久

【テーマコード（参考）】

5F151

5F251

5G066

【Ｆターム（参考）】

5F151KA10

5F251KA10

5G066AA03

5G066HB06

(57)【要約】

【課題】太陽光発電システムにおける発電量をより正確に予測する。
【解決手段】発電量予測装置は、所定時刻における各発電部の発電量のうちの最大値である最大発電量を取得する取得部と、前記発電部ごとに、前記最大発電量に対する前記所定時刻における前記発電部の発電量の割合を算出し、複数の日を含む第１の期間における前記割合の統計値を算出する統計値算出部と、対象日時の気象条件の予測結果を用いて、前記対象日時における前記最大発電量の予測値である予測最大発電量を取得する予測部と、前記予測最大発電量および前記発電部ごとの前記統計値に基づいて、前記対象日時における前記発電部ごとの予測発電量を算出する予測発電量算出部とを備える。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池パネルを含む複数の発電部を備える太陽光発電システムにおける発電量を予測する発電量予測装置であって、
所定時刻における前記各発電部の発電量のうちの最大値である最大発電量を取得する取得部と、
前記発電部ごとに、前記取得部により取得された前記最大発電量に対する前記所定時刻における前記発電部の発電量の割合を算出し、複数の日を含む第１の期間における前記割合の統計値を算出する統計値算出部と、
対象日時の気象条件の予測結果を用いて、前記対象日時における前記最大発電量の予測値である予測最大発電量を取得する予測部と、
前記予測部により取得された前記予測最大発電量、および前記統計値算出部により算出された前記発電部ごとの前記統計値に基づいて、前記対象日時における前記発電部ごとの発電量の予測値である予測発電量を算出する予測発電量算出部とを備える、発電量予測装置。

【請求項2】

前記発電量予測装置は、さらに、
複数の日を含む第２の期間における前記最大発電量と、前記太陽光発電システムにおける気象条件の実績データとを用いて、前記最大発電量を予測するための予測式または学習モデルを作成する作成部を備え、
前記予測部は、前記対象日時の気象条件の予測結果および前記作成部により作成された前記予測式または前記学習モデルを用いて、前記予測最大発電量を取得する、請求項１に記載の発電量予測装置。

【請求項3】

前記第１の期間および前記第２の期間は、互いに同じ期間である、請求項２に記載の発電量予測装置。

【請求項4】

前記予測部は、日射量および気温を含む前記気象条件の予測結果を用いて、前記予測最大発電量を取得する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発電量予測装置。

【請求項5】

前記第１の期間は、過去の年における前記対象日時と同じ日時を含む期間である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発電量予測装置。

【請求項6】

前記予測発電量算出部は、前記対象日時における前記発電部ごとの前記予測発電量の合計値を算出する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発電量予測装置。

【請求項7】

前記取得部は、１日のうちの複数の所定時刻における前記最大発電量を含む第１の時系列データを取得し、
前記統計値算出部は、前記発電部ごとに、前記所定時刻における前記最大発電量に対する同じ前記所定時刻における前記発電部の発電量の割合を算出し、前記第１の期間における前記複数の所定時刻にそれぞれ対応する複数の前記統計値を含む第２の時系列データを算出し、
前記予測部は、対象日における前記複数の所定時刻の気象条件の予測結果を用いて、前記複数の所定時刻の各々における前記予測最大発電量を取得し、
前記予測発電量算出部は、前記予測部により取得された前記各予測最大発電量および前記統計値算出部により算出された前記第２の時系列データに基づいて、前記対象日の前記複数の所定時刻における前記発電部ごとの前記予測発電量を算出する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発電量予測装置。

【請求項8】

太陽電池パネルを含む複数の発電部を備える太陽光発電システムにおける発電量を予測する発電量予測装置、における発電量予測方法であって、
所定時刻における前記各発電部の発電量のうちの最大値である最大発電量を取得するステップと、
前記発電部ごとに、取得した前記最大発電量に対する前記所定時刻における前記発電部の発電量の割合を算出し、複数の日を含む第１の期間における前記割合の統計値を算出するステップと、
対象日時の気象条件の予測結果を用いて、前記対象日時における前記最大発電量の予測値である予測最大発電量を取得するステップと、
取得した前記予測最大発電量、および算出した前記発電部ごとの前記統計値に基づいて、前記対象日時における前記発電部ごとの発電量の予測値である予測発電量を算出するステップとを含む、発電量予測方法。

【請求項9】

太陽電池パネルを含む複数の発電部を備える太陽光発電システムにおける発電量を予測する発電量予測装置、において用いられる発電量予測プログラムであって、
コンピュータを、
所定時刻における前記各発電部の発電量のうちの最大値である最大発電量を取得する取得部と、
前記発電部ごとに、前記取得部により取得された前記最大発電量に対する前記所定時刻における前記発電部の発電量の割合を算出し、複数の日を含む第１の期間における前記割合の統計値を算出する統計値算出部と、
対象日時の気象条件の予測結果を用いて、前記対象日時における前記最大発電量の予測値である予測最大発電量を取得する予測部と、
前記予測部により取得された前記予測最大発電量、および前記統計値算出部により算出された前記発電部ごとの前記統計値に基づいて、前記対象日時における前記発電部ごとの発電量の予測値である予測発電量を算出する予測発電量算出部、
として機能させるための、発電量予測プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、発電量予測装置、発電量予測方法および発電量予測プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、太陽光発電システムにおける発電量を予測する技術が提案されている。

【0003】

たとえば、特許文献１（特開２０１５－３５５２０号公報）には、以下のような推定方法が開示されている。すなわち、推定方法は、太陽光発電システムによる発電電力を推定するための推定方法であって、発電電力を推定しようとしている推定対象時における推定対象時日射量、及び前記推定対象時における推定対象時気温を取得する取得ステップと、前記推定対象時日射量、及び前記推定対象時気温から、下記式（１）に基づいて、前記推定対象時における推定発電電力を演算する演算ステップとを含む。
推定発電電力＝日射量×ｆ（日射量，気温）・・・（１）
ただし、式（１）中、ｆ（日射量，気温）は、日射量及び気温を変数として含んだ関数を示す。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－３５５２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術を超えて、太陽光発電システムにおける発電量をより正確に予測することが可能な技術が望まれる。

【0006】

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、太陽光発電システムにおける発電量をより正確に予測することが可能な発電量予測装置、発電量予測方法および発電量予測プログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の発電量予測装置は、太陽電池パネルを含む複数の発電部を備える太陽光発電システムにおける発電量を予測する発電量予測装置であって、所定時刻における前記各発電部の発電量のうちの最大値である最大発電量を取得する取得部と、前記発電部ごとに、前記取得部により取得された前記最大発電量に対する前記所定時刻における前記発電部の発電量の割合を算出し、複数の日を含む第１の期間における前記割合の統計値を算出する統計値算出部と、対象日時の気象条件の予測結果を用いて、前記対象日時における前記最大発電量の予測値である予測最大発電量を取得する予測部と、前記予測部により取得された前記予測最大発電量、および前記統計値算出部により算出された前記発電部ごとの前記統計値に基づいて、前記対象日時における前記発電部ごとの発電量の予測値である予測発電量を算出する予測発電量算出部とを備える。

【0008】

本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える発電量予測装置として実現され得るだけでなく、発電量予測装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得たり、発電量予測装置を含む発電量予測システムとして実現され得る。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、太陽光発電システムにおける発電量をより正確に予測することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本開示の実施の形態に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。

【図2】図２は、本開示の実施の形態に係るＰＣＳユニットの構成を示す図である。

【図3】図３は、本開示の実施の形態に係る集電ユニットの構成を示す図である。

【図4】図４は、本開示の実施の形態に係る太陽電池ユニットの構成を示す図である。

【図5】図５は、本開示の実施の形態に係る発電量予測システムの構成を示す図である。

【図6】図６は、本開示の実施の形態に係る発電量予測システムにおける監視装置の構成を示す図である。

【図7】図７は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置の構成を示す図である。

【図8】図８は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置における最大値取得部により作成される最大発電量データＤｍａｘの一例を示す図である。

【図9】図９は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置における統計値算出部により算出される割合データＤＲの一例を示す図である。

【図10】図１０は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置における統計値算出部により作成される中央値データＤｍｅｄの一例を示す図である。

【図11】図１１は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置における予測発電量算出部により算出される予測発電量Ｐｖの一例を示す図である。

【図12】図１２は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置が最大発電量データＤｍａｘおよび割合データＤＲの作成を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。

【図13】図１３は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置が予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓの作成を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。

【図14】図１４は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置が予測発電量Ｐｘの算出を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。

【0012】

（１）本開示の実施の形態に係る発電量予測装置は、太陽電池パネルを含む複数の発電部を備える太陽光発電システムにおける発電量を予測する発電量予測装置であって、所定時刻における前記各発電部の発電量のうちの最大値である最大発電量を取得する取得部と、前記発電部ごとに、前記取得部により取得された前記最大発電量に対する前記所定時刻における前記発電部の発電量の割合を算出し、複数の日を含む第１の期間における前記割合の統計値を算出する統計値算出部と、対象日時の気象条件の予測結果を用いて、前記対象日時における前記最大発電量の予測値である予測最大発電量を取得する予測部と、前記予測部により取得された前記予測最大発電量、および前記統計値算出部により算出された前記発電部ごとの前記統計値に基づいて、前記対象日時における前記発電部ごとの発電量の予測値である予測発電量を算出する予測発電量算出部とを備える。

【0013】

このように、発電部ごとに、各発電部の発電量のうちの最大発電量に対する発電部の発電量の割合の、第１の期間における統計値を算出し、対象日時における最大発電量の予測値および発電部ごとの当該統計値に基づいて、対象日時における発電部ごとの予測発電量を算出する構成により、発電部ごとに、最大発電量を基準とした発電量の統計値を用いて予測発電量を算出することができるので、発電部ごとの発電量の傾向を考慮して、より正確な予測発電量を算出することができる。したがって、太陽光発電システムにおける発電量をより正確に予測することができる。

【0014】

（２）上記（１）において、前記発電量予測装置は、さらに、複数の日を含む第２の期間における前記最大発電量と、前記太陽光発電システムにおける気象条件の実績データとを用いて、前記最大発電量を予測するための予測式または学習モデルを作成する作成部を備えてもよく前記予測部は、前記対象日時の気象条件の予測結果および前記作成部により作成された前記予測式または前記学習モデルを用いて、前記予測最大発電量を取得してもよい。

【0015】

このような構成により、対象日時におけるより正確な予測最大発電量を取得することができる。

【0016】

（３）上記（２）において、前記第１の期間および前記第２の期間は、互いに同じ期間であってもよい。

【0017】

このような構成により、季節性の気象条件、太陽電池パネルの劣化および汚れ等の条件が統計値の算出結果に与える影響と、当該条件が予測式または学習モデルの作成に与える影響とを一致させることができるので、統計値および予測式または学習モデルを用いて、より正確な予測発電量を算出することができる。

【0018】

（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記予測部は、日射量および気温を含む前記気象条件の予測結果を用いて、前記予測最大発電量を取得してもよい。

【0019】

気象条件の中でも日射量および気温が発電量に与える影響は特に大きいところ、このような構成により、気象条件に応じたより正確な予測最大発電量を取得することができる。

【0020】

（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、前記第１の期間は、過去の年における前記対象日時と同じ日時を含む期間であってもよい。

【0021】

このような構成により、１年周期での季節性の気象条件等の影響による発電量の変化の傾向を示す統計値を用いて、対象日時における発電部ごとの予測発電量をより正確に算出することができる。

【0022】

（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記予測発電量算出部は、前記対象日時における前記発電部ごとの前記予測発電量の合計値を算出してもよい。

【0023】

このような構成により、太陽光発電システム全体の発電量を外部の装置に通知することができる。

【0024】

（７）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、前記取得部は、１日のうちの複数の所定時刻における前記最大発電量を含む第１の時系列データを取得してもよく、前記統計値算出部は、前記発電部ごとに、前記所定時刻における前記最大発電量に対する同じ前記所定時刻における前記発電部の発電量の割合を算出し、前記第１の期間における前記複数の所定時刻にそれぞれ対応する複数の前記統計値を含む第２の時系列データを算出してもよく、前記予測部は、対象日における前記複数の所定時刻の気象条件の予測結果を用いて、前記複数の所定時刻の各々における前記予測最大発電量を取得してもよく、前記予測発電量算出部は、前記予測部により取得された前記各予測最大発電量および前記統計値算出部により算出された前記第２の時系列データに基づいて、前記対象日の前記複数の所定時刻における前記発電部ごとの前記予測発電量を算出してもよい。

【0025】

このように、複数の所定時刻における最大発電量を含む第１の時系列データを取得し、複数の統計値を含む第２の時系列データを算出する構成により、所定時刻ごとに最大発電量の取得および統計値の算出を行う構成と比べて、処理負荷を軽減することができる。

【0026】

（８）本開示の実施の形態に係る発電量予測方法は、太陽電池パネルを含む複数の発電部を備える太陽光発電システムにおける発電量を予測する発電量予測装置、における発電量予測方法であって、所定時刻における前記各発電部の発電量のうちの最大値である最大発電量を取得するステップと、前記発電部ごとに、取得した前記最大発電量に対する前記所定時刻における前記発電部の発電量の割合を算出し、複数の日を含む第１の期間における前記割合の統計値を算出するステップと、対象日時の気象条件の予測結果を用いて、前記対象日時における前記最大発電量の予測値である予測最大発電量を取得するステップと、取得した前記予測最大発電量、および算出した前記発電部ごとの前記統計値に基づいて、前記対象日時における前記発電部ごとの発電量の予測値である予測発電量を算出するステップとを含む。

【0027】

このように、発電部ごとに、各発電部の発電量のうちの最大発電量に対する発電部の発電量の割合の、第１の期間における統計値を算出し、対象日時における最大発電量の予測値および発電部ごとの当該統計値に基づいて、対象日時における発電部ごとの予測発電量を算出する方法により、発電部ごとに、最大発電量を基準とした発電量の統計値を用いて予測発電量を算出することができるので、発電部ごとの発電量の傾向を考慮して、より正確な予測発電量を算出することができる。したがって、太陽光発電システムにおける発電量をより正確に予測することができる。

【0028】

（９）本開示の実施の形態に係る発電量予測プログラムは、太陽電池パネルを含む複数の発電部を備える太陽光発電システムにおける発電量を予測する発電量予測装置、において用いられる発電量予測プログラムであって、コンピュータを、所定時刻における前記各発電部の発電量のうちの最大値である最大発電量を取得する取得部と、前記発電部ごとに、前記取得部により取得された前記最大発電量に対する前記所定時刻における前記発電部の発電量の割合を算出し、複数の日を含む第１の期間における前記割合の統計値を算出する統計値算出部と、対象日時の気象条件の予測結果を用いて、前記対象日時における前記最大発電量の予測値である予測最大発電量を取得する予測部と、前記予測部により取得された前記予測最大発電量、および前記統計値算出部により算出された前記発電部ごとの前記統計値に基づいて、前記対象日時における前記発電部ごとの発電量の予測値である予測発電量を算出する予測発電量算出部、として機能させるためのプログラムである。

【0029】

このように、発電部ごとに、各発電部の発電量のうちの最大発電量に対する発電部の発電量の割合の、第１の期間における統計値を算出し、対象日時における最大発電量の予測値および発電部ごとの当該統計値に基づいて、対象日時における発電部ごとの予測発電量を算出する構成により、発電部ごとに、最大発電量を基準とした発電量の統計値を用いて予測発電量を算出することができるので、発電部ごとの発電量の傾向を考慮して、より正確な予測発電量を算出することができる。したがって、太陽光発電システムにおける発電量をより正確に予測することができる。

【0030】

以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

【0031】

＜構成および基本動作＞
［太陽光発電システムの構成］
図１は、本開示の実施の形態に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。

【0032】

図１を参照して、太陽光発電システム４０１は、４つのＰＣＳユニット８０と、キュービクル６とを備える。キュービクル６は、銅バー７３を含む。

【0033】

図１では、４つのＰＣＳユニット８０を代表的に示しているが、さらに多数または少数のＰＣＳユニット８０が設けられてもよい。

【0034】

図２は、本開示の実施の形態に係るＰＣＳユニットの構成を示す図である。

【0035】

図２を参照して、ＰＣＳユニット８０は、４つの集電ユニット６０と、ＰＣＳ８とを備える。ＰＣＳ８は、銅バー７と、電力変換部９とを含む。

【0036】

図２では、４つの集電ユニット６０を代表的に示しているが、さらに多数または少数の集電ユニット６０が設けられてもよい

【0037】

図３は、本開示の実施の形態に係る集電ユニットの構成を示す図である。

【0038】

図３を参照して、集電ユニット６０は、４つの太陽電池ユニット７４と、集電箱７１とを含む。集電箱７１は、銅バー７２を有する。

【0039】

図３では、４つの太陽電池ユニット７４を代表的に示しているが、さらに多数または少数の太陽電池ユニット７４が設けられてもよい。

【0040】

図４は、本開示の実施の形態に係る太陽電池ユニットの構成を示す図である。

【0041】

図４を参照して、太陽電池ユニット７４は、４つの発電部７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄと、接続箱７６とを含む。以下、発電部７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄの各々を発電部７８とも称する。発電部７８は、太陽電池パネル７９を有する。接続箱７６は、銅バー７７を有する。

【0042】

図４では、４つの発電部７８を代表的に示しているが、さらに多数または少数の発電部７８が設けられてもよく、たとえば２０個の発電部７８が設けられてもよい。

【0043】

発電部７８は、この例では４つの太陽電池パネル７９が直列接続されたストリングである。

【0044】

図４では、１つの発電部７８に対して、４つの太陽電池パネル７９を代表的に示しているが、さらに多数または少数の太陽電池パネルが設けられてもよい。

【0045】

太陽光発電システム４０１では、複数の発電部７８からの出力ライン１および集約ライン２，５すなわち電力線が、図２に示すＰＣＳ８に電気的に接続される。

【0046】

ＰＣＳ８において、電力変換部９は、たとえば、各発電部７８において発電された直流電力を出力ライン１、銅バー７７、集約ライン５、銅バー７２、集約ライン２、銅バー７および内部ライン３経由で受けると、受けた直流電力を交流電力に変換して集約ライン４へ出力する。

【0047】

集約ライン４は、電力変換部９に接続された第１端と、銅バー７３に接続された第２端とを有する。

【0048】

キュービクル６において、各ＰＣＳ８における電力変換部９から各集約ライン４へ出力された交流電力は、銅バー７３を介して系統へ出力される。

【0049】

［発電量予測システムの構成］
図５は、本開示の実施の形態に係る発電量予測システムの構成を示す図である。

【0050】

図５を参照して、発電量予測システム３０１は、太陽光発電システム４０１に用いられる。発電量予測システム３０１は、発電量予測装置１６１と、複数の監視装置１１１と、複数の収集装置１５１とを含む。

【0051】

図５では、１つの集電ユニット６０に対応して設けられた４つの監視装置１１１を代表的に示しているが、１つの集電ユニット６０に対応してさらに多数または少数の監視装置１１１が設けられてもよい。

【0052】

発電量予測システム３０１では、子機である監視装置１１１におけるセンサの情報が、親機である収集装置１５１へ定期的または不定期に伝送される。

【0053】

監視装置１１１は、たとえば集電ユニット６０に設けられている。より詳細には、監視装置１１１は、４つの太陽電池ユニット７４にそれぞれ対応して４つ設けられている。各監視装置１１１は、たとえば、対応の出力ライン１および集約ライン５に電気的に接続されている。

【0054】

監視装置１１１は、対応の太陽電池ユニット７４における発電部７８を監視する。たとえば、監視装置１１１は、対応の太陽電池ユニット７４における各出力ライン１の電流をセンサにより計測する。また、たとえば、監視装置１１１は、対応の太陽電池ユニット７４における各出力ライン１の電圧をセンサにより計測する。

【0055】

収集装置１５１は、各監視装置１１１からの監視結果を収集する。収集装置１５１は、たとえばＰＣＳ８の近傍に設けられている。より詳細には、収集装置１５１は、ＰＣＳユニット８０に対応して設けられ、信号線４６を介してＰＣＳ８における銅バー７に電気的に接続されている。収集装置１５１は、対応のＰＣＳユニット８０における集電ユニット６０に設けられた監視装置１１１からの監視結果を収集する。

【0056】

監視装置１１１および収集装置１５１は、集約ライン２，５を介して電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を行うことにより情報の送受信を行う。

【0057】

より詳細には、各監視装置１１１は、所定の計測周期Ｃｍに従う計測タイミングにおいて、対応の出力ライン１の電流および電圧を計測し、計測結果を含む監視結果を送信する。

【0058】

収集装置１５１は、集約ライン２，５経由で情報を送受信することが可能である。具体的には、収集装置１５１は、たとえば、信号線４６および集約ライン２，５を介して監視装置１１１と電力線通信を行い、監視装置１１１からの監視結果を受信する。

【0059】

収集装置１５１は、たとえばＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して、発電量予測装置１６１と情報の送受信を行う。

【0060】

［監視装置の構成］
図６は、本開示の実施の形態に係る発電量予測システムにおける監視装置の構成を示す図である。図６では、接続箱７６の内部がより詳細に示されている。

【0061】

図６を参照して、出力ライン１の各々は、プラス側出力ライン１ｐと、マイナス側出力ライン１ｎとを含む。集約ライン５は、プラス側集約ライン５ｐと、マイナス側集約ライン５ｎとを含む。銅バー７７は、プラス側銅バー７７ｐと、マイナス側銅バー７７ｎとを含む。

【0062】

図示しないが、図３に示す集電箱７１における銅バー７２は、プラス側集約ライン５ｐおよびマイナス側集約ライン５ｎにそれぞれ対応して、プラス側銅バー７２ｐおよびマイナス側銅バー７２ｎを含む。

【0063】

プラス側出力ライン１ｐは、対応の発電部７８に接続された第１端と、プラス側銅バー７７ｐに接続された第２端とを有する。マイナス側出力ライン１ｎは、対応の発電部７８に接続された第１端と、マイナス側銅バー７７ｎに接続された第２端とを有する。

【0064】

プラス側集約ライン５ｐは、プラス側銅バー７７ｐに接続された第１端と、集電箱７１におけるプラス側銅バー７２ｐに接続された第２端とを有する。マイナス側集約ライン５ｎは、マイナス側銅バー７７ｎに接続された第１端と、集電箱７１におけるマイナス側銅バー７２ｎに接続された第２端とを有する。

【0065】

監視装置１１１は、取得部１１と、通信部１４と、４つの電流センサ１６と、電圧センサ１７と、記憶部１８とを備える。なお、監視装置１１１は、出力ライン１の数に応じて、さらに多数または少数の電流センサ１６を備えてもよく、たとえば２０個の電流センサ１６を備えてもよい。

【0066】

監視装置１１１は、たとえば、発電部７８の近傍に設けられている。具体的には、監視装置１１１は、たとえば、計測対象の出力ライン１が接続された銅バー７７が設けられた接続箱７６の内部に設けられている。なお、監視装置１１１は、接続箱７６の外部に設けられてもよい。

【0067】

監視装置１１１は、たとえば、プラス側集約ライン５ｐおよびマイナス側集約ライン５ｎとそれぞれプラス側電源線２６ｐおよびマイナス側電源線２６ｎを介して電気的に接続されている。以下、プラス側電源線２６ｐおよびマイナス側電源線２６ｎの各々を、電源線２６とも称する。

【0068】

取得部１１は、発電部７８の電流の計測結果を取得する。より詳細には、取得部１１は、電流センサ１６により計測された出力ライン１の出力電流を示す計測結果を取得する。また、取得部１１は、電圧センサ１７により計測された出力ライン１の出力電圧を示す計測結果を取得する。

【0069】

具体的には、電流センサ１６は、たとえば、ホール素子タイプの電流プローブである。電流センサ１６は、発電部７８とＰＣＳ８との間に接続され、監視装置１１１の図示しない電源回路から受けた電力を用いて、対応のマイナス側出力ライン１ｎを通して流れる電流を、計測周期Ｃｍに従う計測タイミングごとに計測し、計測結果を取得部１１へ出力する。なお、電流センサ１６は、プラス側出力ライン１ｐを通して流れる電流を計測してもよい。

【0070】

電圧センサ１７は、出力ライン１の出力電圧を計測する。より詳細には、電圧センサ１７は、プラス側銅バー７７ｐおよびマイナス側銅バー７７ｎ間の電圧を、計測周期Ｃｍに従う計測タイミングごとに計測し、計測結果を取得部１１へ出力する。

【0071】

取得部１１は、たとえば、複数の電流センサ１６および電圧センサ１７から受けた各々の計測結果、複数の電流センサ１６および電圧センサ１７の各々の計測時刻、ならびに対応する電流センサ１６および電圧センサ１７の各々のＩＤ等を含む監視結果を、記憶部１８に保存する。

【0072】

通信部１４は、集約ライン２，５を介した電力線通信を、複数の監視装置１１１からの監視結果を収集する収集装置１５１と行うことが可能である。具体的には、通信部１４は、たとえば、記憶部１８に保存されている最新の監視結果を定期的または不定期に取得し、取得した監視結果に監視装置１１１のＩＤを含めて、ＰＣＳ８経由で収集装置１５１へ送信する。

【0073】

収集装置１５１は、各監視装置１１１から監視結果を受信する。より詳細には、収集装置１５１は、各監視装置１１１から受信した複数の監視結果に収集装置１５１のＩＤを含めて、収集装置１５１のＩＤを含む当該複数の監視結果を発電量予測装置１６１へ送信する。

【0074】

［発電量予測装置の構成］
図７は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置の構成を示す図である。

【0075】

図７を参照して、発電量予測装置１６１は、監視結果取得部３１と、気象情報取得部３２と、発電実績算出部３３と、最大値取得部３４と、統計値算出部３５と、作成部３６と、予測部３７と、予測発電量算出部３８と、記憶部３９とを備える。最大値取得部３４は、取得部の一例である。監視結果取得部３１、気象情報取得部３２、発電実績算出部３３、最大値取得部３４、統計値算出部３５、作成部３６、予測部３７および予測発電量算出部３８の一部または全部は、たとえば、１または複数のプロセッサを含む処理回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により実現される。記憶部３９は、たとえば上記処理回路に含まれる不揮発性メモリである。

【0076】

たとえば、発電量予測装置１６１の機能の一部または全部は、クラウドコンピューティングによって提供される。すなわち、発電量予測装置１６１は、複数のクラウドサーバ等によって構成される。なお、発電量予測装置１６１は、クラウドサーバ等によって構成される代わりに、たとえば収集装置１５１に内蔵されてもよい。

【0077】

発電量予測装置１６１は、太陽光発電システム４０１における発電量を予測する。たとえば、発電量予測装置１６１は、対象日ＴＤにおける所定の処理時刻ｔｐにおいて、当該処理時刻ｔｐの１時間半後の時刻である対象時刻ｔｘにおける各発電部７８の発電量を予測する。たとえば、対象日ＴＤは、毎日である。また、たとえば、処理時刻ｔｐは、８時半から１５時半までの期間における３０分間隔の時刻であり、対象時刻ｔｘは、１０時から１７時までの期間における３０分間隔の時刻である。一例として、対象時刻ｔｘは、１０時から１７時までの、毎時ゼロ分および毎時３０分である。なお、対象日ＴＤは、毎日でなくてもよく、たとえば１週間のうちの所定の曜日であってもよい。

【0078】

（監視結果取得部）
監視結果取得部３１は、各監視装置１１１から送信された監視結果を収集装置１５１およびＶＰＮ経由で受信する。監視結果取得部３１は、受信した複数の監視結果を記憶部３９に保存する。

【0079】

（気象情報取得部）
気象情報取得部３２は、定期的に、現在時刻から所定時間後までの気象の予測結果を示す気象情報を取得する。たとえば、気象情報取得部３２は、気象情報として、メソ数値予報モデル（ＭＳＭ：Ｍｅｓｏ Ｓｃａｌｅ Ｍｏｄｅｌ）ＧＰＶ（Ｇｒｉｄ Ｐｏｉｎｔ Ｖａｌｕｅ）を一般財団法人気象業務支援センターから取得する。メソ数値予報モデルＧＰＶは、３９時間後まで１時間単位での、日本近郊における５ｋｍの格子領域ごとの気象予測データを含む。当該気象予測データは、気温、および水平面における全天日射量等の気象の予測結果を示す。

【0080】

メソ数値予報モデルＧＰＶは、一般財団法人気象業務支援センターにより３時間ごとに更新される。気象情報取得部３２は、メソ数値予報モデルＧＰＶが更新されるたびに、更新されたメソ数値予報モデルＧＰＶを一般財団法人気象業務支援センターから取得し、取得したメソ数値予報モデルＧＰＶを記憶部３９に保存する。

【0081】

なお、気象情報取得部３２は、メソ数値予報モデルＧＰＶの代わりに、またはメソ数値予報モデルＧＰＶに加えて、他の気象情報を取得する構成であってもよい。

【0082】

（発電実績算出部）
発電実績算出部３３は、発電部７８ごとに、対象時刻ｔｘにおける発電部７８の発電量の実績値である発電実績値Ｐを算出する。

【0083】

たとえば、記憶部３９には、収集装置１５１のＩＤと、監視装置１１１のＩＤと、電流センサ１６のＩＤと、発電部７８のＩＤと、ＰＣＳ８のＩＤとの対応関係を示す対応テーブルＴａ１が保存されている。

【0084】

発電実績算出部３３は、監視結果取得部３１により記憶部３９に保存された対象時刻ｔｘの監視結果および対応テーブルＴａ１を参照して、当該監視結果に含まれる電流センサ１６ごとの計測結果と、当該監視結果に１つ含まれる電圧センサ１７の計測結果とを乗じることにより、対象時刻ｔｘにおける発電部７８ごとの発電実績値Ｐを算出する。発電実績算出部３３は、算出した発電部７８ごとの発電実績値Ｐを、発電部７８のＩＤに対応付けて記憶部３９に保存する。

【0085】

（最大値取得部）
最大値取得部３４は、対象時刻ｔｘにおける各発電部７８の発電量のうちの最大値である最大発電量Ｐｍａｘを取得する。より詳細には、最大値取得部３４は、対象時刻ｔｘにおける各発電部７８の発電実績値Ｐを記憶部３９から取得し、取得した各発電実績値Ｐのうちの最大値である最大発電量Ｐｍａｘを抽出する。

【0086】

図８は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置における最大値取得部により作成される最大発電量データＤｍａｘの一例を示す図である。図８は、最大値取得部３４により作成される２０２１年５月１日の最大発電量データＤｍａｘを示している。

【0087】

図８を参照して、最大値取得部３４は、たとえば１日ごとに、１日のうちの各対象時刻ｔｘにおける各発電部７８の発電実績値Ｐを記憶部３９から取得し、取得した各発電実績値Ｐから各対象時刻ｔｘにおける最大発電量Ｐｍａｘを抽出し、抽出した各最大発電量Ｐｍａｘを含む最大発電量データＤｍａｘを作成する。最大発電量データＤｍａｘは、第１の時系列データの一例である。最大値取得部３４は、作成した最大発電量データＤｍａｘを記憶部３９に保存する。なお、「第１の」「第２の」の記載は、優先順位を意味するものではない。

【0088】

最大発電量データＤｍａｘは、上述したように、太陽光発電システム４０１における複数の発電部７８の発電実績値Ｐの中から、対象時刻ｔｘごとに最も大きい発電実績値Ｐを抽出することにより作成されるものであり、太陽電池パネル７９の汚れおよび影の影響による発電効率の低下量が小さい、太陽光発電システム４０１において最も発電効率が高い仮想的な発電部７８による疑似的な発電実績値Ｐを示す時系列データである。

【0089】

（統計値算出部）
統計値算出部３５は、発電部７８ごとに、対象時刻ｔｘにおける最大発電量Ｐｍａｘに対する、当該対象時刻ｔｘにおける発電部７８の発電量の割合Ｒを算出する。

【0090】

図９は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置における統計値算出部により算出される割合データＤＲの一例を示す図である。図９は、統計値算出部３５により作成される、発電部７８ごとの２０２１年５月１日の割合データＤＲを示している。

【0091】

図９を参照して、統計値算出部３５は、たとえば１日ごとに、１日のうちの各対象時刻ｔｘにおける各発電部７８の発電実績値Ｐおよび同じ日の最大発電量データＤｍａｘを記憶部３９から取得し、発電部７８ごとに、各対象時刻ｔｘにおける発電実績値Ｐを同じ対象時刻ｔｘにおける最大発電量Ｐｍａｘで除した割合Ｒを算出する。統計値算出部３５は、発電部７８ごとに、各対象時刻ｔｘにおける割合Ｒを含む割合データＤＲを作成し、作成した割合データＤＲを記憶部３９に保存する。

【0092】

統計値算出部３５は、発電部７８ごとに、複数の日を含む算出対象期間Ｔｍにおける割合Ｒの中央値Ｐｍｅｄを算出する。算出対象期間Ｔｍは、第１の期間の一例である。中央値Ｐｍｅｄは、統計値の一例である。

【0093】

たとえば、算出対象期間Ｔｍは、過去の年における、対象日ＴＤの対象時刻ｔｘと同じ日時を含む期間である。一例として、算出対象期間Ｔｍは、対象日ＴＤの１年前の日の２週間前の日から、対象日ＴＤの１年前の日の２週間後の日までの２９日間の期間である。すなわち、算出対象期間Ｔｍは、対象日ＴＤの１年前の日と、対象日ＴＤの１年前の日の直前の２週間と、対象日ＴＤの１年前の日の直後の２週間とを含む期間である。

【0094】

図１０は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置における統計値算出部により作成される中央値データＤｍｅｄの一例を示す図である。図１０は、統計値算出部３５により対象日ＴＤである２０２２年５月２日の前日に作成される、発電部７８Ａの中央値データＤｍｅｄを示している。

【0095】

図１０を参照して、統計値算出部３５は、対象日ＴＤの前日における所定の作成タイミングＴ１において、発電部７８ごとに、当該対象日ＴＤに対応する算出対象期間Ｔｍにおける複数の対象時刻ｔｘにそれぞれ対応する複数の中央値Ｐｍｅｄを含む中央値データＤｍｅｄを作成する。中央値データＤｍｅｄは、第２の時系列データの一例である。作成タイミングＴ１は、たとえば２２時３０分である。

【0096】

具体的には、統計値算出部３５は、当該対象日ＴＤに対応する算出対象期間Ｔｍにおける発電部７８Ａの割合データＤＲを記憶部３９から取得し、取得した各割合データＤＲに基づいて、対象時刻ｔｘごとに算出対象期間Ｔｍにおける割合Ｒの中央値Ｐｍｅｄを算出する。統計値算出部３５は、算出した各中央値Ｐｍｅｄを含む、発電部７８Ａの中央値データＤｍｅｄを作成する。統計値算出部３５は、同様にして、発電部７８Ａ以外の各発電部７８の中央値データＤｍｅｄを作成する。

【0097】

統計値算出部３５は、発電部７８ごとに作成した中央値データＤｍｅｄを記憶部３９に保存する。

【0098】

（作成部）
作成部３６は、複数の日を含む作成対象期間Ｔｃにおける最大発電量Ｐｍａｘと、太陽光発電システム４０１における気象条件の実績データとを用いて、最大発電量Ｐｍａｘを予測するための予測式Ｆを作成する。作成対象期間Ｔｃは、第２の期間の一例である。

【0099】

たとえば、算出対象期間Ｔｍおよび作成対象期間Ｔｃは、互いに同じ期間である。すなわち、作成対象期間Ｔｃは、算出対象期間Ｔｍと同じく、対象日ＴＤの１年前の日の２週間前の日から、対象日ＴＤの１年前の日の２週間後の日までの２９日間の期間である。

【0100】

たとえば、作成部３６は、対象日ＴＤの前日における所定の作成タイミングＴ２において、当該対象日ＴＤに対応する作成対象期間Ｔｃにおける最大発電量Ｐｍａｘと、太陽光発電システム４０１における気象条件の実績データとを用いて、予測式Ｆを作成する。作成タイミングＴ２は、たとえば２２時３０分である。

【0101】

より詳細には、作成部３６は、気象条件の実績データとして、１日ごとに、対象時刻ｔｘにおける、気温の計測結果である実測気温Ｍｔ、および太陽電池パネル７９の受光面と平行な面における全天日射量の計測結果である実測全天日射量Ｍｓを取得する。たとえば、作成部３６は、太陽光発電システム４０１における太陽電池パネル７９の近傍に設けられた図示しない温度計および日射計から実測気温Ｍｔおよび実測全天日射量Ｍｓを取得する。当該日射計は、受光部が太陽電池パネル７９の受光面と平行になるように配置される。作成部３６は、温度計および日射計から実測気温Ｍｔおよび実測全天日射量Ｍｓを取得するたびに、取得した実測気温Ｍｔおよび実測全天日射量Ｍｓを記憶部３９に蓄積する。

【0102】

なお、作成部３６は、太陽電池パネル７９の受光面と平行ではない面における全天日射量の計測結果に基づいて、実測全天日射量Ｍｓを算出する構成であってもよい。より詳細には、作成部３６は、受光部が太陽電池パネル７９の受光面と平行ではない日射計から全天日射量の計測結果を取得し、取得した全天日射量の計測結果に基づいて、太陽電池パネル７９の受光面と平行な面における実測全天日射量Ｍｓを算出する。また、作成部３６は、太陽光発電システム４０１における一部の太陽電池パネル７９の受光面が他の太陽電池パネル７９の受光面と平行ではない場合、受光面の傾斜角および方位角が一致する太陽電池パネル７９ごとに実測全天日射量Ｍｓを取得または算出する構成であってもよい。また、作成部３６は、気象条件の実績データとして、温度計および日射計から実測気温Ｍｔおよび実測全天日射量Ｍｓを取得する代わりに、気象庁のデータベースから実測気温Ｍｔおよび実測全天日射量Ｍｓを取得する構成であってもよい。

【0103】

作成部３６は、対象日ＴＤの前日における作成タイミングＴ２が到来すると、当該対象日ＴＤに対応する作成対象期間Ｔｃにおける最大発電量データＤｍａｘ、実測気温Ｍｔおよび実測全天日射量Ｍｓを記憶部３９から取得する。そして、作成部３６は、作成対象期間Ｔｃにおける実測気温Ｍｔおよび実測全天日射量Ｍｓを説明変数として用い、かつ作成対象期間Ｔｃにおける最大発電量データＤｍａｘに含まれる最大発電量Ｐｍａｘを目的変数として用いて重回帰分析を行うことにより、予測式Ｆを作成する。作成部３６は、作成した予測式Ｆを記憶部３９に保存する。

【0104】

（予測部）
予測部３７は、対象日時の気象条件の予測結果を用いて、対象日時における最大発電量Ｐｍａｘの予測値である予測最大発電量ＰＲｍａｘを取得する。

【0105】

たとえば、予測部３７は、日射量および気温を含む気象条件の予測結果を用いて、予測最大発電量ＰＲｍａｘを取得する。

【0106】

より詳細には、記憶部３９には、太陽光発電システム４０１が設けられる発電所の所在地の緯度および経度、太陽電池パネル７９の傾斜角および方位角、ならびに発電所の所在地における時間帯ごとの太陽の仰角および方位角等を示す発電所情報が保存されている。

【0107】

予測部３７は、気象情報取得部３２により記憶部３９にメソ数値予報モデルＧＰＶが保存されると、当該メソ数値予報モデルＧＰＶから、記憶部３９における発電所情報が示す発電所の所在地に最も近い格子領域の気象予測データを抽出する。具体的には、予測部３７は、メソ数値予報モデルＧＰＶから、発電所の所在地を含む格子領域の気象予測データを抽出する。

【0108】

ここで、上述したように、メソ数値予報モデルＧＰＶは、３時間ごとに気象情報取得部３２により取得されて記憶部３９に保存され、３９時間後まで１時間単位での気象予測データを含む。

【0109】

予測部３７は、抽出した複数の気象予測データが示す１時間単位の時系列の気温の予測結果を、３０分単位の予測結果となるように補間することにより、対象時刻ｔｘにおける予測気温Ｐｔを示す予測気温データＤＰｔを作成する。たとえば、予測部３７は、気象情報取得部３２により記憶部３９にメソ数値予報モデルＧＰＶが保存されると、次の対象時刻ｔｘから当該対象時刻ｔｘの３時間後の時刻までの期間における３０分ごとの予測気温Ｐｔを示す予測気温データＤＰｔを作成する。

【0110】

また、予測部３７は、抽出した複数の気象予測データが示す１時間単位の時系列の全天日射量の予測結果を、３０分単位の予測結果となるように補間することにより、対象時刻ｔｘにおける全天日射量を算出する。そして、予測部３７は、算出した対象時刻ｔｘにおける全天日射量、発電所情報が示す太陽電池パネル７９の傾斜角および方位角、ならびに発電所情報が示す太陽の仰角および方位角に基づいて、対象時刻ｔｘにおける、太陽電池パネル７９の受光面と平行な面における全天日射量である予測全天日射量Ｐｓを示す予測日射量データＤＰｓを作成する。たとえば、予測部３７は、気象情報取得部３２により記憶部３９にメソ数値予報モデルＧＰＶが保存されると、次の対象時刻ｔｘから当該対象時刻ｔｘの３時間後の時刻までの期間における３０分ごとの予測全天日射量Ｐｓを示す予測日射量データＤＰｓを作成する。

【0111】

予測部３７は、作成した予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓを記憶部３９に保存する。予測部３７は、気象情報取得部３２により記憶部３９にメソ数値予報モデルＧＰＶが保存されるたびに、予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓを作成し、記憶部３９における予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓを、新たに作成した予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓに更新する。

【0112】

たとえば、予測部３７は、発電所の所在地がメソ数値予報モデルＧＰＶにおける複数の格子領域にまたがっている場合、発電所の所在地を含む複数の格子領域の気象予測データをそれぞれ抽出する。予測部３７は、抽出した各気象予測データに基づいて、格子領域ごとに太陽電池パネル７９の受光面と平行な面における全天日射量を算出し、格子領域ごとに算出した全天日射量の平均値を用いて予測日射量データＤＰｓを作成する。また、予測部３７は、抽出した各気象予測データが示す気温の平均値を用いて予測気温データＤＰｔを作成する。

【0113】

たとえば、予測部３７は、対象日時の気象条件の予測結果および作成部３６により作成された予測式Ｆを用いて、予測最大発電量ＰＲｍａｘを取得する。

【0114】

また、たとえば、予測部３７は、対象日ＴＤにおける複数の対象時刻ｔｘの気象条件の予測結果を用いて、当該複数の対象時刻ｔｘの各々における予測最大発電量ＰＲｍａｘを取得する。

【0115】

より詳細には、予測部３７は、対象日ＴＤにおける処理時刻ｔｐが到来すると、記憶部３９における予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓから、当該処理時刻ｔｐの１時間半後の対象時刻ｔｘにおける予測気温Ｐｔおよび予測全天日射量Ｐｓを取得し、取得した予測気温Ｐｔおよび予測全天日射量Ｐｓを説明変数として予測式Ｆに入力することにより、当該対象時刻ｔｘにおける最大発電量Ｐｍａｘの予測値である予測最大発電量ＰＲｍａｘを取得する。

【0116】

予測部３７は、対象日ＴＤにおいて、処理時刻ｔｐが到来するたびに、当該処理時刻ｔｐの１時間半後の対象時刻ｔｘにおける予測最大発電量ＰＲｍａｘを取得し、取得した予測最大発電量ＰＲｍａｘを予測発電量算出部３８へ出力する。

【0117】

（予測発電量算出部）
予測発電量算出部３８は、予測部３７により取得された予測最大発電量ＰＲｍａｘ、および統計値算出部３５により算出された発電部７８ごとの中央値Ｐｍｅｄに基づいて、対象日時における発電部７８ごとの発電量の予測値である予測発電量Ｐｖを算出する。

【0118】

たとえば、予測発電量算出部３８は、予測部３７により取得された対象時刻ｔｘごとの予測最大発電量ＰＲｍａｘおよび統計値算出部３５により作成された中央値データＤｍｅｄに基づいて、対象日ＴＤの複数の対象時刻ｔｘにおける発電部７８ごとの予測発電量Ｐｖを算出する。

【0119】

図１１は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置における予測発電量算出部により算出される予測発電量Ｐｖの一例を示す図である。図１１は、予測発電量算出部３８により算出される、対象日ＴＤである２０２２年５月１日における各発電部７８の予測発電量Ｐｖを示している。

【0120】

図１１を参照して、予測発電量算出部３８は、予測部３７から対象時刻ｔｘにおける予測最大発電量ＰＲｍａｘを受けて、記憶部３９における各中央値データＤｍｅｄから、当該対象時刻ｔｘにおける各発電部７８の中央値Ｐｍｅｄを取得する。予測発電量算出部３８は、受けた予測最大発電量ＰＲｍａｘと、取得した各中央値Ｐｍｅｄとの積を、当該対象時刻ｔｘにおける各発電部７８の予測発電量Ｐｖとして算出する。

【0121】

たとえば、予測発電量算出部３８は、対象日時における発電部７８ごとの予測発電量Ｐｖの合計値を算出する。

【0122】

より詳細には、予測発電量算出部３８は、算出した発電部７８ごとの予測発電量Ｐｖの和を、太陽光発電システム４０１における発電量の予測値である予測発電量Ｐｘとして算出する。

【0123】

予測発電量算出部３８は、算出した予測発電量Ｐｘを示す予測結果を、電力広域運営推進機関（ＯＣＣＴＯ）へ通知する。なお、予測発電量算出部３８は、予測結果を電力広域運営推進機関（ＯＣＣＴＯ）へ通知する代わりに、予測結果を音声または表示により太陽光発電システム４０１の管理者へ通知する構成であってもよい。

【0124】

［動作の流れ］
図１２は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置が最大発電量データＤｍａｘおよび割合データＤＲの作成を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。発電量予測装置１６１は、たとえば１日ごとに、図１２に示すフローチャートの処理を実行する。

【0125】

図１２を参照して、まず、発電量予測装置１６１は、１日のうちの各対象時刻ｔｘにおける各発電部７８の発電実績値Ｐを記憶部３９から取得する。本実施の形態では、発電量予測装置１６１は、１０時から１７時までの、毎時ゼロ分および毎時３０分である対象時刻ｔｘにおける発電実績値Ｐを記憶部３９から取得する（ステップＳ１１）。

【0126】

次に、発電量予測装置１６１は、取得した各発電実績値Ｐから各対象時刻ｔｘにおける最大発電量Ｐｍａｘを抽出し、抽出した各最大発電量Ｐｍａｘを含む最大発電量データＤｍａｘを作成する（ステップＳ１２）。

【0127】

次に、発電量予測装置１６１は、取得した各発電実績値Ｐおよび作成した最大発電量データＤｍａｘを用いて、発電部７８ごとに、各対象時刻ｔｘにおける発電実績値Ｐを同じ対象時刻ｔｘにおける最大発電量Ｐｍａｘで除した割合Ｒを含む割合データＤＲを作成する（ステップＳ１３）。

【0128】

次に、発電量予測装置１６１は、作成した最大発電量データＤｍａｘおよび割合データＤＲを記憶部３９に保存する（ステップＳ１４）。

【0129】

次に、発電量予測装置１６１は、翌日に対応する算出対象期間Ｔｍにおける各発電部７８の割合データＤＲを記憶部３９から取得し、取得した各割合データＤＲに基づいて、発電部７８ごとに、複数の対象時刻ｔｘにそれぞれ対応する複数の中央値Ｐｍｅｄを含む中央値データＤｍｅｄを作成する（ステップＳ１５）。

【0130】

次に、発電量予測装置１６１は、翌日に対応する作成対象期間Ｔｃにおける最大発電量データＤｍａｘ、実測気温Ｍｔおよび実測全天日射量Ｍｓを記憶部３９から取得し、取得した実測気温Ｍｔおよび実測全天日射量Ｍｓを説明変数として用い、かつ取得した最大発電量データＤｍａｘに含まれる最大発電量Ｐｍａｘを目的変数として用いて重回帰分析を行うことにより、予測式Ｆを作成する（ステップＳ１６）。

【0131】

次に、発電量予測装置１６１は、作成した中央値データＤｍｅｄおよび予測式Ｆを記憶部３９に保存する（ステップＳ１７）。

【0132】

なお、上記ステップＳ１５とＳ１６との順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。また、上記ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，１４とＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７との順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。

【0133】

図１３は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置が予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓの作成を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。発電量予測装置１６１は、たとえば３時間周期で、図１３に示すフローチャートの処理を実行する。

【0134】

図１３を参照して、まず、発電量予測装置１６１は、メソ数値予報モデルＧＰＶを一般財団法人気象業務支援センターから取得する（ステップＳ２１）。

【0135】

次に、発電量予測装置１６１は、メソ数値予報モデルＧＰＶから、発電所の所在地を含む格子領域の気象予測データを抽出する（ステップＳ２２）。

【0136】

次に、発電量予測装置１６１は、抽出した気象予測データが示す時系列の気温の予測結果を補間することにより、対象時刻ｔｘにおける予測気温Ｐｔを示す予測気温データＤＰｔを作成する（ステップＳ２３）。

【0137】

次に、発電量予測装置１６１は、抽出した気象予測データが示す時系列の全天日射量の予測結果を補間することにより、対象時刻ｔｘにおける全天日射量を算出する。そして、発電量予測装置１６１は、算出した全天日射量、発電所情報が示す太陽電池パネル７９の傾斜角および方位角、ならびに発電所情報が示す太陽の仰角および方位角に基づいて、対象時刻ｔｘにおける予測全天日射量Ｐｓを示す予測日射量データＤＰｓを作成する（ステップＳ２４）。

【0138】

次に、発電量予測装置１６１は、作成した予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓを記憶部３９に保存する（ステップＳ２５）。

【0139】

なお、上記ステップＳ２３とＳ２４との順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。

【0140】

図１４は、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置が予測発電量Ｐｘの算出を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。

【0141】

図１４を参照して、まず、発電量予測装置１６１は、対象日ＴＤにおける処理時刻ｔｐを待ち受け（ステップＳ３１でＮＯ）、対象日ＴＤにおける処理時刻ｔｐが到来すると（ステップＳ３１でＹＥＳ）、記憶部３９における予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓから当該処理時刻ｔｐの１時間半後の対象時刻ｔｘにおける予測気温Ｐｔおよび予測全天日射量Ｐｓを取得する（ステップＳ３２）。

【0142】

次に、発電量予測装置１６１は、取得した予測気温Ｐｔおよび予測全天日射量Ｐｓを説明変数として予測式Ｆに入力することにより、当該対象時刻ｔｘにおける予測最大発電量ＰＲｍａｘを取得する（ステップＳ３３）。

【0143】

次に、発電量予測装置１６１は、記憶部３９における各中央値データＤｍｅｄから、当該対象時刻ｔｘにおける各発電部７８の中央値Ｐｍｅｄを取得する（ステップＳ３４）。

【0144】

次に、発電量予測装置１６１は、予測最大発電量ＰＲｍａｘと、取得した各中央値Ｐｍｅｄとの積を、当該対象時刻ｔｘにおける各発電部７８の予測発電量Ｐｖとして算出する（ステップＳ３５）。

【0145】

次に、発電量予測装置１６１は、算出した発電部７８ごとの予測発電量Ｐｖの和を、太陽光発電システム４０１における発電量の予測値である予測発電量Ｐｘとして算出する（ステップＳ３６）。

【0146】

次に、発電量予測装置１６１は、算出した予測発電量Ｐｘを示す予測結果を、電力広域運営推進機関（ＯＣＣＴＯ）へ通知する（ステップＳ３７）。

【0147】

次に、発電量予測装置１６１は、新たな処理時刻ｔｐの到来を待ち受ける（ステップＳ３１でＮＯ）。

【0148】

なお、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置１６１では、予測部３７は、気象情報取得部３２により記憶部３９にメソ数値予報モデルＧＰＶが保存されるたびに、気象予測データの抽出および予測全天日射量Ｐｓの算出を行い、予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓを作成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。予測部３７は、予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓを作成する代わりに、発電量予測装置１６１以外の装置により作成された予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓを当該装置から受信する構成であってもよいし、太陽光発電システム４０１の管理者から予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓを受け付ける構成であってもよい。

【0149】

また、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置１６１では、予測部３７は、発電所の所在地がメソ数値予報モデルＧＰＶにおける複数の格子領域にまたがっている場合、格子領域ごとに抽出した各気象予測データが示す気温の平均値を用いて予測気温データＤＰｔを作成し、格子領域ごとの全天日射量の平均値を用いて予測日射量データＤＰｓを作成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。予測部３７は、発電所の所在地がメソ数値予報モデルＧＰＶにおける複数の格子領域にまたがっている場合、格子領域ごとに、予測気温データＤＰｔおよび予測日射量データＤＰｓを作成する構成であってもよい。この場合、たとえば、作成部３６は、発電所の所在地を含む格子領域ごとに、予測式Ｆを作成する。

【0150】

また、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置１６１は、作成部３６を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。発電量予測装置１６１は、作成部３６を備えない構成であってもよい。この場合、予測部３７は、発電量予測装置１６１の外部における他の装置から予測式Ｆを取得し、取得した予測式Ｆを用いて予測最大発電量ＰＲｍａｘを取得する。

【0151】

また、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置１６１では、作成部３６は、対象日ＴＤの前日における作成タイミングＴ２において予測式Ｆを作成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。作成部３６は、対象日ＴＤの頻度に関わらず、１週間毎、１か月毎、季節毎、１年毎、または不定期に予測式Ｆを作成する構成であってもよい。また、作成部３６は、発電量予測装置１６１が設置されてから１年と２週間が経過したときに１回のみ予測式Ｆを作成する構成であってもよい。これらの場合、作成対象期間Ｔｃは、たとえば、予測式Ｆの作成予定日の１年前の日の２週間前の日から、当該作成予定日の１年前の日の２週間後の日までの２９日間の期間である。予測部３７は、作成部３６により作成された最新の予測式Ｆを用いて、予測最大発電量ＰＲｍａｘを取得する。

【0152】

また、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置１６１では、作成部３６は、最大発電量Ｐｍａｘを予測するための予測式Ｆを作成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。作成部３６は、予測式Ｆの代わりに、作成対象期間Ｔｃにおける最大発電量Ｐｍａｘと、太陽光発電システム４０１における気象条件の実績データとを用いて、最大発電量Ｐｍａｘを予測するための学習モデルを作成する構成であってもよい。より詳細には、作成部３６は、たとえば、ニューラルネットワークに対して、実測気温Ｍｔ、実測全天日射量Ｍｓおよび最大発電量Ｐｍａｘを学習データとして用いて、予測最大発電量ＰＲｍａｘを出力できるように機械学習させることにより学習モデルを作成する。作成部３６は、予測式Ｆの場合と同様に、対象日ＴＤの前日、１週間毎、１か月毎、季節毎、１年毎、または不定期に、学習モデルを作成または更新する構成であってもよい。また、作成部３６は、発電量予測装置１６１が設置されてから１年と２週間が経過したときに１回のみ学習モデルを作成する構成であってもよい。これらの場合、予測部３７は、予測気温Ｐｔおよび予測全天日射量Ｐｓを当該学習モデルに与えることにより、予測最大発電量ＰＲｍａｘを得る。また、作成部３６は、当該学習モデルを作成する代わりに、発電量予測装置１６１以外の装置により作成された当該学習モデルを当該装置から受信する構成であってもよい。

【0153】

また、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置１６１では、算出対象期間Ｔｍおよび作成対象期間Ｔｃは、互いに同じ期間であるとしたが、これに限定するものではない。算出対象期間Ｔｍおよび作成対象期間Ｔｃは、一部が重複する期間であってもよいし、互いに重複しない期間であってもよい。また、算出対象期間Ｔｍおよび作成対象期間Ｔｃは、互いに異なる長さの期間であってもよい。

【0154】

また、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置１６１では、予測部３７は、日射量および気温を含む気象条件の予測結果を用いて、予測最大発電量ＰＲｍａｘを取得する構成であるとしたが、これに限定するものではない。また、予測部３７は、日射量および気温の一方または両方を含まない気象条件の予測結果を用いて、予測最大発電量ＰＲｍａｘを取得する構成であってもよい。

【0155】

また、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置１６１では、算出対象期間Ｔｍおよび作成対象期間Ｔｃは、過去の年における、対象日ＴＤの対象時刻ｔｘと同じ日時を含む期間であるとしたが、これに限定するものではない。算出対象期間Ｔｍおよび作成対象期間Ｔｃは、たとえば、対象日ＴＤの１か月前から当該対象日ＴＤの前日までの期間であってもよい。

【0156】

より詳細には、統計値算出部３５は、対象日ＴＤの前日における作成タイミングＴ１において、発電量予測装置１６１が設置されてから１年と２週間を経過していない場合、当該対象日ＴＤの１か月前から当該対象日ＴＤの前日までの算出対象期間Ｔｍにおける割合データＤＲに基づいて、各発電部７８の中央値データＤｍｅｄを作成する。また、たとえば、統計値算出部３５は、発電量予測装置１６１が設置されてから１か月が経過するまでは、中央値データＤｍｅｄの作成を行わない。

【0157】

作成部３６は、対象日ＴＤの前日における所定の作成タイミングＴ２において、発電量予測装置１６１が設置されてから１年と２週間を経過していない場合、当該対象日ＴＤの１か月前から当該対象日ＴＤの前日までの作成対象期間Ｔｃにおける最大発電量Ｐｍａｘと、太陽光発電システム４０１における気象条件の実績データとを用いて、予測式Ｆを作成する。また、たとえば、作成部３６は、発電量予測装置１６１が設置されてから１か月が経過するまでは、予測式Ｆの作成を行わない。

【0158】

また、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置１６１では、予測発電量算出部３８は、予測発電量Ｐｘを算出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。予測発電量算出部３８は、予測発電量Ｐｘの算出を行わない構成であってもよい。この場合、予測発電量算出部３８は、発電部７８ごとに算出した予測発電量Ｐｖを示す予測結果を、太陽光発電システム４０１の管理者または他の装置へ通知する。

【0159】

また、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置１６１では、統計値算出部３５は、対象日ＴＤの前日における作成タイミングＴ１において、対象時刻ｔｘごとの中央値Ｐｍｅｄを算出し、算出した中央値Ｐｍｅｄを含む中央値データＤｍｅｄを作成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。統計値算出部３５は、作成タイミングＴ１において中央値データＤｍｅｄを作成する代わりに、対象日ＴＤの対象時刻ｔｘにおいて中央値Ｐｍｅｄを算出する構成であってもよい。

【0160】

また、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置１６１では、統計値算出部３５は、発電部７８ごとに、算出対象期間Ｔｍにおける割合Ｒの中央値Ｐｍｅｄを算出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。統計値算出部３５は、中央値Ｐｍｅｄの代わりに、算出対象期間Ｔｍにおける割合Ｒの平均値等の、中央値Ｐｍｅｄ以外の統計値を算出する構成であってもよい。

【0161】

ところで、太陽光発電システムにおける発電量をより正確に予測することが可能な技術が望まれる。

【0162】

より詳細には、太陽光発電システムにおいて、発電機会を損失することなく、発電量不足によるペナルティを回避するために、約１時間半後の発電量を正確に予測することが望まれる。

【0163】

特許文献１に記載の技術は、一部の太陽電池パネルが季節性の影の中に入った場合において、影の影響を考慮した発電量の予測を行うことができず、発電量を正確に予測することができない場合がある。

【0164】

これに対して、本開示の実施の形態に係る発電量予測装置１６１では、最大値取得部３４は、対象時刻ｔｘにおける各発電部７８の発電量のうちの最大値である最大発電量Ｐｍａｘを取得する。統計値算出部３５は、発電部７８ごとに、最大値取得部３４により取得された最大発電量Ｐｍａｘに対する対象時刻ｔｘにおける発電部７８の発電量の割合Ｒを算出し、算出対象期間Ｔｍにおける割合Ｒの中央値Ｐｍｅｄを算出する。予測部３７は、対象日時の気象条件の予測結果を用いて、対象日時における最大発電量Ｐｍａｘの予測値である予測最大発電量ＰＲｍａｘを取得する。予測発電量算出部３８は、予測部３７により取得された予測最大発電量ＰＲｍａｘ、および統計値算出部３５により算出された発電部７８ごとの中央値Ｐｍｅｄに基づいて、対象日時における発電部７８ごとの発電量の予測値である予測発電量Ｐｖを算出する。

【0165】

このように、発電部７８ごとに、各発電部７８の発電量のうちの最大発電量Ｐｍａｘに対する発電部７８の発電量の割合Ｒの、算出対象期間Ｔｍにおける中央値Ｐｍｅｄを算出し、対象日時における最大発電量Ｐｍａｘの予測値および発電部７８ごとの中央値Ｐｍｅｄに基づいて、対象日時における発電部７８ごとの予測発電量Ｐｖを算出する構成により、発電部７８ごとに、最大発電量Ｐｍａｘを基準とした発電量の中央値Ｐｍｅｄを用いて予測発電量Ｐｖを算出することができるので、発電部７８ごとの発電量の傾向を考慮して、より正確な予測発電量Ｐｖを算出することができる。したがって、太陽光発電システムにおける発電量をより正確に予測することができる。

【0166】

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0167】

上述の実施形態の各処理（各機能）は、１または複数のプロセッサを含む処理回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により実現される。上記処理回路は、上記１または複数のプロセッサに加え、１または複数のメモリ、各種アナログ回路、各種デジタル回路が組み合わされた集積回路等で構成されてもよい。上記１または複数のメモリは、上記各処理を上記１または複数のプロセッサに実行させるプログラム（命令）を格納する。上記１または複数のプロセッサは、上記１または複数のメモリから読み出した上記プログラムに従い上記各処理を実行してもよいし、予め上記各処理を実行するように設計された論理回路に従って上記各処理を実行してもよい。上記プロセッサは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、およびＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等、コンピュータの制御に適合する種々のプロセッサであってよい。なお、物理的に分離した上記複数のプロセッサが互いに協働して上記各処理を実行してもよい。たとえば、物理的に分離した複数のコンピュータのそれぞれに搭載された上記プロセッサがＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ （Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、およびインターネット等のネットワークを介して互いに協働して上記各処理を実行してもよい。上記プログラムは、外部のサーバ装置等から上記ネットワークを介して上記メモリにインストールされても構わないし、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、および半導体必須メモリ等の記録媒体に格納された状態で流通し、上記記録媒体から上記メモリにインストールされても構わない。

【0168】

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
太陽電池パネルを含む複数の発電部を備える太陽光発電システムにおける発電量を予測する発電量予測装置であって、
所定時刻における前記各発電部の発電量のうちの最大値である最大発電量を取得する取得部と、
前記発電部ごとに、前記取得部により取得された前記最大発電量に対する前記所定時刻における前記発電部の発電量の割合を算出し、複数の日を含む第１の期間における前記割合の統計値を算出する統計値算出部と、
対象日時の気象条件の予測結果を用いて、前記対象日時における前記最大発電量の予測値である予測最大発電量を取得する予測部と、
前記予測部により取得された前記予測最大発電量、および前記統計値算出部により算出された前記発電部ごとの前記統計値に基づいて、前記対象日時における前記発電部ごとの発電量の予測値である予測発電量を算出する予測発電量算出部とを備え、
前記統計値算出部は、前記統計値として、前記発電部ごとに、前記第１の期間における前記割合の中央値を算出する、発電量予測装置。

【0169】

［付記２］
太陽電池パネルを含む複数の発電部を備える太陽光発電システムにおける発電量を予測する発電量予測装置であって、
処理回路を備え、
前記処理回路は、
所定時刻における前記各発電部の発電量のうちの最大値である最大発電量を取得し、
前記発電部ごとに、取得した前記最大発電量に対する前記所定時刻における前記発電部の発電量の割合を算出し、複数の日を含む第１の期間における前記割合の統計値を算出し、
対象日時の気象条件の予測結果を用いて、前記対象日時における前記最大発電量の予測値である予測最大発電量を取得し、
取得した前記予測最大発電量、および算出した前記発電部ごとの前記統計値に基づいて、前記対象日時における前記発電部ごとの発電量の予測値である予測発電量を算出する、発電量予測装置。

【符号の説明】

【0170】

１ 出力ライン
１ｐ プラス側出力ライン
１ｎ マイナス側出力ライン
２，４，５ 集約ライン
３ 内部ライン
５ｐ プラス側集約ライン
５ｎ マイナス側集約ライン
６ キュービクル
７ 銅バー
８ ＰＣＳ
９ 電力変換部
１１ 取得部
１４ 通信部
１６ 電流センサ
１７ 電圧センサ
１８ 記憶部
２６ 電源線
２６ｐ プラス側電源線
２６ｎ マイナス側電源線
３１ 監視結果取得部
３２ 気象情報取得部
３３ 発電実績算出部
３４ 最大値取得部
３５ 統計値算出部
３６ 作成部
３７ 予測部
３８ 予測発電量算出部
３９ 記憶部
４６ 信号線
６０ 集電ユニット
７１ 集電箱
７２，７３，７７ 銅バー
７４ 太陽電池ユニット
７６ 接続箱
７７ｐ プラス側銅バー
７７ｎ マイナス側銅バー
７８，７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄ 発電部
７９ 太陽電池パネル
８０ ＰＣＳユニット
１１１ 監視装置
１５１ 収集装置
１６１ 発電量予測装置
３０１ 発電量予測システム
４０１ 太陽光発電システム
Ｄｍａｘ 最大発電量データ
ＤＲ 割合データ
Ｄｍｅｄ 中央値データ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】