(57)【要約】【課題】太陽電池システムの設置場所の俯瞰図を容易に作成し、該俯瞰図に基づいて種々のパターンの太陽電池モジュールの配置を簡便に自動で設計することが可能な太陽光発電システム設計支援装置を得ること。【解決手段】建造物の太陽電池モジュールを設置する設置対象面の寸法情報から俯瞰図情報を作成する俯瞰図情報作成手段と、前記太陽電池モジュールの寸法情報と前記俯瞰図情報とから前記太陽電池モジュールの配置位置を計算して配置図情報を作成する配置図情報作成手段と、接続箱の仕様情報と、前記太陽電池のモジュールの配置図情報を基に、前記太陽電池モジュールを回路毎に分割する回路分割手段と、を備える。【選択図】        図１
2006301699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物の太陽電池モジュールを設置する設置対象面の寸法情報から俯瞰図情報を作成する俯瞰図情報作成手段と、
前記太陽電池モジュールの寸法情報と前記俯瞰図情報とから前記太陽電池モジュールの配置位置を計算して配置図情報を作成する配置図情報作成手段と、
接続箱の仕様情報と、前記太陽電池のモジュールの配置図情報を基に、前記太陽電池モジュールを回路毎に分割する回路分割手段と、
を備えることを特徴とする太陽光発電システム設計支援装置。
【請求項２】
回路分割手段で分割された各回路の情報に基づき予め記憶された複数のパワーコンディショナと予め記憶された複数の接続箱の中からパワーコンディショナと接続箱を選択するパワーコンディショナおよび接続箱選択手段を備えること
を特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム設計支援装置。
【請求項３】
太陽電池モジュールを設置対象面に設置するために必要な部品の選択および該部品の配置図情報の作成を行う部品選択手段を備えること
を特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム設計支援装置。
【請求項４】
太陽電池モジュールを設置する地域の日射量データと、太陽光発電システムの仕様データと、に基づいて、太陽光発電システムにおける予想発電量を計算する発電量計算手段を備えること
を特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム設計支援装置。
【請求項５】
予想発電量に対応する二酸化炭素削減量、石油削減量、または植林数を定量的に算出する計算手段を備えること請求項４に記載の太陽光発電システム設計支援装置。
【請求項６】
俯瞰図情報作成手段は、所定の形状を組み合わせて俯瞰図情報を作成すること
を特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム設計支援装置。
【請求項７】
俯瞰図情報作成手段は、俯瞰図情報を作成する際に、太陽電池モジュールを設置しない設置不用領域を俯瞰図情報内に指定すること
を特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム設計支援装置。
【請求項８】
俯瞰図情報作成手段は、所定の形状を組み合わせて設置不用領域を作成すること
を特徴とする請求項７に記載の太陽光発電システム設計支援装置。
【請求項９】
建造物の太陽電池モジュールを設置する設置対象面の寸法情報を計算から俯瞰図情報を作成する俯瞰図情報作成工程と、
前記太陽電池モジュールの設置が不用である設置不用領域の情報を取得して該情報を前記俯瞰図情報において指定する設置不用領域指定工程と、
前記太陽電池モジュールの種類を選択し、該選択した太陽電池モジュールの仕様情報を取得する太陽電池モジュール選択工程と、
前記俯瞰図情報と前記選択した太陽電池モジュールの仕様情報とに基づいて前記選択した太陽電池モジュールの配置位置を計算して配置図情報を作成する配置図情報作成工程と、
接続箱の仕様情報と、前記太陽電池のモジュールの配置図情報を基に、前記太陽電池モジュールを回路毎に分割して回路分割情報を作成する回路分割工程と、
を含むことを特徴とする太陽光発電システム設計支援方法。
【請求項１０】
太陽電池モジュールを設置する地域の日射量データを取得する工程と、
前記地域の日射量データと、前記太陽光発電モジュールを有する接続箱、パワーコンディショナからなるシステムの仕様データと、に基づいて、予想発電量を計算する発電量計算工程と、
を備えることを特徴とする請求項９に記載の太陽光発電システム設計支援方法。
【請求項１１】
建造物の太陽電池モジュールを設置する設置対象面の寸法情報から俯瞰図情報を作成する俯瞰図情報作成ステップと、
前記太陽電池モジュールの設置が不用である設置不用領域の情報を取得して該情報を前記俯瞰図情報において指定する設置不用領域指定ステップと、
前記太陽電池モジュールの種類を選択し、該選択した太陽電池モジュールの仕様情報を取得する太陽電池モジュール選択ステップと、
前記俯瞰図情報と前記選択した太陽電池モジュールの仕様情報とに基づいて前記選択した太陽電池モジュールの配置位置を計算して配置図情報を作成する配置図情報作成ステップと、
接続箱の最大接続数情報と、前記太陽電池のモジュールの配置図情報を基に、前記太陽電池モジュールを回路毎に分割して回路分割情報を作成する回路分割ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする太陽光発電システム設計支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電システム設計支援装置、太陽光発電システム設計支援方法および太陽光発電システム設計支援プログラムに関し、特に、太陽電池によって発電した直流電力をパワーコンディショナにより交流電力に変換し、商用電源と系統連系を行って発電した電力を住宅などの内部の負荷に供給または商用電源側に売電する太陽光発電システム設計支援装置、太陽光発電システム設計支援方法および太陽光発電システム設計支援プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池によって発電した直流電力をパワーコンディショナにより交流電力に変換し、商用電源と系統連系を行って発電した電力を住宅などの内部の負荷に供給または商用電源側に売電する太陽光発電システムがよく知られている。また、このような太陽光発電システムにおいては、種々の機能が開発され、たとえば太陽光発電システムによる発電電力や積算発電電力量などの運転状態、さらには住宅内の消費電力、買電電力、売電電力などの電力状況をより判り易く使用者に伝えることができる表示手段を有する太陽光発電システムなども提供されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような太陽光発電システムを設計するには、まず太陽電池モジュールを設置する配置図を作成することが必要となる。太陽電池モジュールの配置図を作製するには、太陽電池モジュールを設置する建造物の屋根形状がわかる俯瞰図を準備して、太陽電池モジュールを設置する屋根の寸法、角度、方位の情報を入手する。そして、俯瞰して見た状態の太陽電池モジュールの大きさを設置する角度に応じて計算し、この太陽電池モジュールの大きさを基にＣＡＤ等を用いて画面上において建造物の屋根に手動で太陽電池モジュールを配置してレイアウトを検討する。
【０００４】
つぎに、画面上において手動で配置した太陽電池モジュールのレイアウトから導出された太陽電池モジュールの枚数に適したパワーコンディショナおよび接続箱を選定する。その際、レイアウトに適したパワーコンディショナまたは接続箱が存在しない場合は、太陽電池モジュールの使用枚数が現存するパワーコンディショナおよび接続箱の仕様に応じた枚数になるように太陽電池モジュールの配置を再検討する。
【０００５】
そして、上記のようにして決定した太陽電池モジュールの枚数および配置図に応じて、太陽電池モジュールを屋根に取付けるために必要な取付け部品を導出する。このような作業を経て、太陽電池モジュールおよびそのレイアウト、接続箱、パワーコンディショナ、および取付け部品のリストが作成され、これらの情報に基づいて太陽光発電システムを構築するのに必要なコストが導出される。
【０００６】
また、上記のような太陽電池モジュールの設置地域、配置図（方位、取付け角度含む）、接続箱、パワーコンディショナの仕様から年間予想発電量を算出することが可能である。これらの太陽光発電システムのコスト、予想年間発電量、配置図などの情報は、太陽光発電システムを販売するにあたり、非常に重要なものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１２３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述したように太陽電池モジュールの配置図を作成するにあたり、太陽電池システムの設置場所、主に建造物の屋根の俯瞰図が必要であるが、実際には家の間取り図しか入手できない場合や、立面図しか入手できない場合が多く、屋根の俯瞰図を入手することは一般的に困難であり、太陽光発電システムの設計が難しいという問題がある。
【０００９】
また、実際に設置が決まっていない段階においては、屋根の寸法を実測するのは困難であることが多い。特に、一般住宅の場合には複雑な屋根形状を有する場合があり、このような建造物の俯瞰図を作成することは非常に難しいという問題がある。
【００１０】
また、太陽電池モジュールの配置を検討する場合には、複数種類の太陽電池モジュールのすべての場合について配置を検討し、それぞれの場合に対するコストや予想総発電量を算出することは非常に手間がかかるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽電池システムの設置場所の俯瞰図を容易に作成し、該俯瞰図に基づいて種々のパターンの太陽電池モジュールの配置を迅速に設計することが可能な太陽光発電システム設計支援装置、太陽光発電システム設計支援方法および太陽光発電システム設計支援プログラムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽光発電システム設計支援装置は、建造物の太陽電池モジュールを設置する設置対象面の寸法情報から俯瞰図情報を作成する俯瞰図情報作成手段と、太陽電池モジュールの寸法情報と俯瞰図情報とから太陽電池モジュールの配置位置を計算して配置図情報を作成する配置図情報作成手段と、接続箱の仕様情報と、太陽電池のモジュールの配置図情報を基に、太陽電池モジュールを回路毎に分割する回路分割手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、太陽電池システムの設置場所の俯瞰図情報を容易に作成することが可能であり、この俯瞰図情報に基づいて太陽光発電モジュールの配置図情報を作成し、太陽光発電システムを迅速に設計することができる、という効果を奏する。そして、この発明によれば、太陽光発電システムに必要な部品を自動で迅速に選択することが可能であり、これらの情報に基づいてコスト、予想発電電力量を迅速に且つ確実に算出することができる、という効果を奏する。これにより、顧客に対して迅速に且つ効果的な提案活動を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、太陽電池によって発電した直流電力をパワーコンディショナにより交流電力に変換し、商用電源と系統連系を行って発電した電力を住宅などの内部の負荷に供給または商用電源側に売電する太陽光発電システムの設計支援装置、太陽光発電システム設計支援方法および太陽光発電システム設計支援プログラムに関するものである。以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００１５】
実施の形態
図１は、本発明の実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置は、住宅の屋根上などに設置され、太陽光を受けて直流電力を発生する太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールで発電した直流電力を集電する接続箱と、直流電流を交流電力に変換し、商用電源と系統連系を行って発電した電力を住宅などの内部の負荷に供給するパワーコンディショナとを備えて構成される太陽光発電システムの設計を支援する。
【００１６】
本実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置１は、図１に示すように入力部２と、俯瞰図作成部３と、配置図作成部４と、回路分割部５と、計算部６と、データベース７と、表示部８と、出力部９と、制御部１０と、を備えて構成される。
【００１７】
入力部２は、太陽光発電システム設計支援装置１に対してデータ等の入力を行う入力手段であり、キーボードなどを用いることができる。俯瞰図作成部３は、後述するように外部から入力される、太陽電池モジュールを設置する対象となる建造物の外壁の情報を基に太陽電池モジュールを設置する設置対象面の寸法情報を計算し、俯瞰図情報を自動作成する手段である。
【００１８】
配置図作成部４は、設置対象面に設置する太陽電池モジュールの仕様情報と俯瞰図情報とに基づいて太陽電池モジュールの配置位置を自動計算して配置図情報を作成する手段である。回路分割部５は、接続箱の仕様情報と、太陽電池のモジュールの配置図情報を基に、太陽電池モジュールを自動的に回路毎に分割する手段である。
【００１９】
計算部６は、太陽光発電システム設計支援装置１内における種々のデータの計算を行う演算手段である。データベース７は、太陽光発電システム設計支援装置１の駆動プログラムや種々のデータ、リストを記憶する記憶手段である。表示部８は、俯瞰図情報、配置図情報、データや計算結果、リスト等の情報を表示する表示手段である。出力部９は、太陽光発電システム設計支援装置１内のデータを出力するための出力手段である。制御部１０は、太陽光発電システム設計支援装置１における全体の制御を行う手段である。
【００２０】
つぎに、本実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置１の基本的な動作について図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
（物件情報取得工程）
まず、物件情報、すなわち太陽光発電システムを設置する対象である建造物が存在する住所をキーボードなどの入力手段を用いて太陽光発電システム設計支援装置１に直接入力する。これにより、太陽光発電システム設計支援装置１では、太陽光発電システムの設置対象の所在情報を得る。また、都道府県名、市町村名、番地情報などをあらかじめデータとしてデータベース７等に保持しておき、そのデータの中から選択する形態とすることも可能である。さらに、都道府県名、市町村名と郵便番号とを関連付けたデータを保持しておき、郵便番号を入力することにより、太陽光発電システムの設置場所を簡単に検索できるような形態とすることも可能である。
【００２２】
（外壁情報取得工程）
つぎに、太陽光発電システムを設置する対象である建造物の外壁の寸法を、入力部２を用いて太陽光発電システム設計支援装置１に入力する。これにより、太陽光発電システム設計支援装置１では、太陽光発電システムの設置建造物の外壁の寸法をデータとして得てデータベース７に記憶するとともに、外壁の寸法および形状を画像として表示部８上に描画する。ここで、ＣＡＤ等で作製された建造物の設計図面やデータがある場合には、そのデータを太陽光発電システム設計支援装置１に入力して外壁の寸法に変換してもよい。太陽光発電システムを設置する対象である建造物の屋根自体の実測や、屋根の俯瞰図を入手することは困難であるが、間取り図を入手することや建造物の外壁寸法を測定することは比較的容易である。そこで、本発明においては後述するように外壁寸法から屋根の外郭を導出し、特定の形状を当てはめることで容易に屋根形状を描画する。
【００２３】
また、紙面に打ち出された、または描画された建造物の設計図面がある場合には、該設計図面をスキャナなどを用いて画像情報として太陽光発電システム設計支援装置１に取り込むことも可能である。これらの場合において縮尺は任意に設定できるものとする。太陽光発電システム設計支援装置１は、このようにして取得したデータを基に、たとえば図２に示した外壁形状線１１のように、外壁寸法、形状を画像として表示部８上に描画する。
【００２４】
（設置対象面情報取得工程）
つぎに、屋根が外壁から突き出した距離を入力部２を用いて太陽光発電システム設計支援装置１に入力する。一般的に屋根は外壁に対して突出していることが多いので、その屋根が外壁から突き出した距離を太陽光発電システム設計支援装置１に入力することで、太陽光発電システム設計支援装置１では上記において得た外壁情報を基に設置対象面である屋根の外郭の寸法を計算し、設置対象面情報として取得する。そして、太陽光発電システム設計支援装置１は、この設置対象面情報に基づいて図３に示した屋根形状線１２のように、配置対象面の寸法および形状、すなわち屋根の外郭を画像として表示部８上に描画する。
【００２５】
（俯瞰図情報作成工程）
つぎに、確定した屋根の外郭に対して、表示部８上において直角二等辺三角形のパターンをはめ込む。一般的な寄棟造りの屋根を俯瞰した場合、屋根の稜線は屋根の隅から４５°の角度となる。したがって、表示部８上において任意の大きさを有する直角二等辺三角形のパターン１３を屋根の外郭に対してはめ込むことで、図４に示すように太陽電池モジュールの設置対象面である屋根の領域を埋めることができる。そして、直角二等辺三角形のパターン１３を選択して結合することにより、図５に示すように屋根の俯瞰図情報を簡単に作成することができる。
【００２６】
また、直角二等辺三角形のパターンだけを用いても設置対象面である屋根の描画は可能であるが、たとえば長方形、平行四辺形、台形、正方形、二等辺三角形等の他の形状のパターンを用いて、任意に結合することで、図６に示すように屋根の俯瞰図情報をさらに簡単に作成することができる。なお、太陽電池モジュールの設置対象面である屋根に関する情報として、屋根の角度、屋根の方位、屋根の材質、屋根の構造などについては、入力部２を用いて太陽光発電システム設計支援装置１に入力するか、またはあらかじめデータとしてデータベース７等に保持している場合には、これらのデータの中から選択する。
【００２７】
（設置不用領域指定工程）
太陽電池モジュールの設置対象面である屋根には、採光窓や煙突などがあるために太陽電池モジュールの取付けができない設置不可能領域や、太陽電池モジュールを配置しない設置不要領域が存在する場合がある。そこで、前述の俯瞰図を作成する場合と同様にして、図７に示すように表示部８上において二等辺三角形のパターン１４をはめ込む方法により表示部８上に描画された俯瞰図上にこれらの設置不可能領域を反映させる。これにより、図８に示すように簡単に設置不可能領域１５を指定することができる。
【００２８】
（太陽電池モジュール選択工程）
太陽光発電システム設計支援装置１には、あらかじめ複数種類の太陽電池モジュールの寸法、出力、開放電圧、短絡電流、最大動作出力電圧、最大動作出力電流の情報をデータベース７等に登録して保持しておく。そして、この太陽電池モジュール選択工程において、保持した情報の中から、任意に１種類もしくは複数種類の太陽電池モジュールを選択する。
【００２９】
（太陽電池モジュール配置工程）
つぎに、太陽電池モジュールを自動的に配置する。以下、図９に示したフローチャートを用いて説明する。まず、上記のようにして作成した俯瞰図の軒線の角度により太陽電池モジュールの設置対象エリアの高さ（設置可能最大縦方向長さ）を求める。そして、太陽電池モジュールの実設置可能最大縦方向長さ（ｙ）を求める。ここで、実設置可能最大縦方向長さ（ｙ）は、「実設置可能最大縦方向長さ（ｙ）＝設置可能最大縦方向長さ／ＣＯＳ（屋根勾配（°））」により求める。また、太陽電池モジュールの設置対象エリアの設置可能最大横方向長さ（ｘ）を求める（ステップＳ１０１）。
【００３０】
つぎに、基本モジュールを選択し（ステップＳ１０２）、太陽電池モジュールの最大横配置枚数（モジュール列数）を求める（ステップＳ１０３）。ここで、最大横配置枚数（モジュール列数）は、「実設置可能範囲横長さ（ｍｍ）／太陽電池モジュールの横置き横ピッチ（ｍｍ）」により求める。
【００３１】
つぎに、太陽電池モジュールの最大縦配置枚数（モジュール段数）を求める（ステップＳ１０４）。ここで、最大縦配置枚数（モジュール段数）は、「太陽電池モジュールの実設置可能範囲縦長さ（ｍｍ）／太陽電池モジュールの横置き縦ピッチ（ｍｍ）」により求める。
【００３２】
つぎに、上記において求めた太陽電池モジュールの最大縦配置枚数（モジュール段数）と最大横配置枚数（モジュール列数）とにより、太陽電池モジュールの配置枚数を求める。
【００３３】
つぎに、表示部８上の俯瞰図における設置対象エリアの左下の領域から右方向に向かって１枚ずつ太陽電池モジュールを配置していく（ステップＳ１０５）。このとき選択した１種類もしくは複数種類の太陽電池モジュールの中から出力の大きいモジュールを優先して配置していく。ここで、設置可能範囲をはみ出るものは配置しない。そして、太陽電池モジュールを太陽電池モジュールの設置対象エリアの右端まで配置したか否かを判断する（ステップＳ１０６）。右端でない場合は（ステップＳ１０６否定）、ステップＳ１０５に戻って引き続き太陽電池モジュールの設置を行う。また、右端に到達している場合は（ステップＳ１０６肯定）、つぎに太陽電池モジュールの設置対象エリアの最上段まで配置したか否かを判断する（ステップＳ１０７）。
【００３４】
最上段まで配置していない場合は（ステップＳ１０７否定）、ステップＳ１０５に戻り、下の段が終了したらつぎの段を繰り返し配置し、順番に最上段まで配置する。このとき、たとえば上段の太陽電池モジュールの設置対象エリアが下段よりも左側に広がっている場合には、下段の太陽電池モジュールの配置開始位置よりも太陽電池モジュールの幅だけ配置開始位置を左にずらして配置を開始する。そして、太陽電池モジュールの左端が太陽電池モジュールの設置対象エリアの左端からはみ出る場合には、下段の太陽電池モジュールの配置開始位置よりも太陽電池モジュールの幅の半分の幅だけ配置開始位置を左にずらして配置を行う。これにより、太陽電池モジュールの設置対象エリアを有効に無駄なく使用することができる。また、最上段まで配置した場合は（ステップＳ１０７肯定）、１パターンの太陽電池モジュールの設置が完了と判断され（ステップＳ１０８）、処理が終了する。そして、以上の処理を全ての太陽電池モジュールの設置対象面に対して行う。
【００３５】
これにより、表示部８上の俯瞰図に太陽電池モジュール１６を自動配置して図１０に示すような太陽電池モジュールの配置図を作成し、太陽電池モジュールの配置情報を得ることができる。図１０においては、３つの屋根面に太陽電池モジュールが配置された状態を示している。そして、上記の処理を複数種類の太陽電池モジュールに対して繰り返して行う。これにより、複数種類の太陽電池モジュールに対して太陽電池モジュールの配置図を作成し、太陽電池モジュールの配置情報を得ることができる。
【００３６】
なお、上記の手順は表示部８上の俯瞰図に対して太陽電池モジュールを自動的に配置する場合の方法であるが、本発明においては表示部８上の俯瞰図に対して手動で太陽電池モジュールを任意の位置に配置してもよい。
【００３７】
（接続箱、パワーコンディショナ、回路の選出工程）
つぎに、太陽電池モジュールの配置情報を基に、該太陽電池モジュールに最適な接続箱パワーコンディショナおよび回路を選出し、表示する。以下、図１１−１〜図１１−３に示したフローチャートを用いて説明する。
【００３８】
まず、太陽電池モジュールの種類により使用可能な接続箱を選択し、選択箱リストを作成する（ステップＳ２０１）。つぎに、選択箱リストから使用可能な接続箱を１つ選択する（ステップＳ２０２）。つぎに、選択した接続箱の仕様から最小入力電圧を求め、これを標準分割電圧とする（ステップＳ２０３）。
【００３９】
つぎに、１つの屋根面に配置された全ての太陽電池モジュールを合わせて１つの回路とし、これを分割元回路としてデータベース７の分割元回路リストに記録する（ステップＳ２０４）。つぎに、最小入力電圧が基準に適合するか否か、すなわち分割元回路の総電圧が接続箱の最小入力電圧よりも大きいか否かを確認し、不適合回路が存在するか否かを判断する（ステップＳ２０５）。
【００４０】
ここで、不適合回路が存在しない場合は（ステップＳ２０５否定）、つぎに、回路数が１回路であるか否かを確認する（ステップＳ２０６）。ここで、回路数が１回路となるのは、１つの屋根にのみ太陽電池モジュールが配置されている場合である。回路数が１回路である場合には（ステップＳ２０６肯定）、接続箱の仕様から接続箱の最大接続数を（ｎ）を求める（ステップＳ２０７）。そして、回路分割部５において１回路を均等に２分割〜ｎ分割まで行い、分割元回路リストに追加する（ステップＳ２０８）。
【００４１】
ステップＳ２０５に戻って、不適合回路がある場合には（ステップＳ２０５肯定）、回路分けは不可能であると判断して（ステップＳ２２６）、後述するステップＳ２２１に移行する。また、ステップＳ２０６に戻って、回路数が２回路以上である場合は、後述するステップＳ２０９に移行する。
【００４２】
つぎに、分割元リストを１つ選択する（ステップＳ２０９）。そして、選択した分割元リストを元に各回路を標準分割電圧で分割する（ステップＳ２１０）。ここで、分割後に接続箱の入力電圧範囲を下回る場合は分割は行わない。
【００４３】
そして、分割された各回路を接続箱の仕様により接続箱の特性と比較し、標準回路と、昇圧回路と、使用不能回路と、に分類する（ステップＳ２１１）。つぎに、標準回路数が１以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１２）。ここで、標準回路数が１以上である場合は（ステップＳ２１２肯定）、標準回路中の最大電圧を求め、この最大電圧より１モジュール分以上電圧差がある標準回路は昇圧回路へ降格する（ステップＳ２１３）。また、標準回路数が１未満である（存在しない）場合は（ステップＳ２１２否定）、次のステップ（ステップＳ２１４）に移行する。
【００４４】
つぎに、標準回路数と昇圧回路数とが接続箱の仕様の回路数範囲内であるか否かを確認し、接続箱が使用可能であるか否かを判断する（ステップＳ２１４）。ここで、標準回路数と昇圧回路数とが接続箱の仕様の回路数範囲内である場合には（ステップＳ２１４肯定）、その回路および接続箱は使用可とし、有効回路構成リストに現在の回路構成および接続箱を登録する（ステップＳ２１５）。つぎに、分割元回路の各回路の分割オーバー枚数を加算する。すなわち、ステップＳ２１０において回路を分割した標準分割電圧を該標準分割電圧の範囲内で変更する（ステップＳ２１６）。
【００４５】
ここで、分割オーバー枚数とは、標準分割電圧によって分割された後にさらに超過して加算する枚数（電圧）である。たとえば、単純に標準分割電圧が８Ｖ（太陽電池モジュール８枚）〜１２Ｖ（太陽電池モジュール１２枚）であったとし、ステップＳ２１０において標準分割電圧を８Ｖ（太陽電池モジュール８枚）として回路分割していた場合には、標準分割電圧を９Ｖ（太陽電池モジュール９枚）とすることである。
【００４６】
また、標準回路数と昇圧回路数とが接続箱の仕様の回路数範囲内でない場合には（ステップＳ２１４否定）、標準回路数と昇圧回路数とが接続箱の仕様と比較して電圧オーバーであるか否かを判断する（ステップＳ２１７）。電圧オーバーである場合は（ステップＳ２１７肯定）、現在の回路構成を分割元回路リストへ登録して（ステップＳ２１７）、ステップＳ２１６に移行する。また、電圧オーバーでない場合は（ステップＳ２１７否定）、現在の回路構成を使用不可回路としてステップＳ２１６に移行する。
【００４７】
つぎに、分割オーバー枚数が１回路の最大枚数を超えているか否かを判断して分割が終了したか否かを判断する（ステップＳ２１９）。分割が終了していない場合には（ステップＳ２１９否定）、ステップＳ２１０に戻って処理を継続する。また、分割が終了している場合には（ステップＳ２１９肯定）、全ての分割元リストについて上記の処理が終了しているか否かを判断する（ステップＳ２２０）。ここで、全ての分割元リストについて上記の処理が終了していない場合には（ステップＳ２２０否定）、ステップＳ２０９に戻って処理を継続する。また、全ての分割元リストについて上記の処理が終了している場合には（ステップＳ２２０肯定）、全ての接続箱に対して上記の処理が終了しているか否かを判断する（ステップＳ２２１）。
【００４８】
全ての接続箱に対して上記の処理が終了していない場合には（ステップＳ２２１否定）、ステップＳ２０２に戻って処理を継続する。また、終了している場合には（ステップＳ２２１肯定）、つぎに、回路分割部５は、回路構成リストを比較して、接続箱毎に最も標準回路数が多い構成を探し（ステップＳ２２２）、最も標準回路数が多い回路に適したパワーコンディショナを選定する（ステップＳ２２３）。なお、ここでは、パワーコンディショナを選定を回路分割部５において行っているが、複数のパワーコンディショナの仕様情報と回路構成リストの情報とに基づいて最適なパワーコンディショナを自動選択するパワーコンディショナ選択手段を備えた構成としても良い。
【００４９】
ここで、パワーコンディショナの選定方法について説明する。まず、全回路の合計出力（最大出力×枚数）を計算する。つぎに、合計出力がパワーコンディショナの設置可能太陽電池モジュール容量以下のものを選定する。また、システム区分の一致するものを選定対象とする。また、設置可能標準換算回路数の範囲も合わせて選定の基準とする。回路数により電流値が変わるため最大入力電流により機種が選定される。
【００５０】
昇圧回路を含む場合は、標準換算回路数を計算する。標準回路を含む場合、標準換算回路数は、「標準換算回路数＝Ｎ＋（Ｍ１＋Ｍ２）／Ｍｍｉｎ（小数点以下切り上げ）、Ｎ＝標準回路数、Ｍ１，Ｍ２＝昇圧回路中のモジュール直列接続枚数、Ｍｍｉｎ＝標準入力に接続されているモジュールの各直列接続枚数が異なる場合、少ない方の枚数」である。
【００５１】
以上の処理が終了した時点での、表示部８の表示は図１２に示すような状態となる。図１２においては、３つの屋根面に太陽電池モジュール１６の回路、（１）、（２）、（３）が設計された状態を示している。
【００５２】
つぎに、回路ごとの発電量を計算部６において計算し（ステップＳ２２４）、発電量が最も多い構成を選択する（ステップＳ２２５）。ただし、回路数が変わらなければ発電量の差は少ないので発電量が最も多い構成と同じ回路数を有する構成の中で接続箱とパワーコンディショナとの金額の合計が最も安い構成を選択する。これにより、回路分けが終了する。
【００５３】
（取り付け部材の選定、配置）
つぎに、太陽電池モジュールを屋根に取付けるために必要な取り付け部材のリストを選出し、配置する。図１３に取り付け部材の選定、配置処理のフローチャートを示す。まず、屋根毎に架台を配置する（ステップＳ３０１）。つぎに、太陽電池モジュールの種類を確認し（ステップＳ３０２）、太陽電池モジュールの配置方向を確認する（ステップＳ３０３）。
【００５４】
つぎに、屋根材を確認し、スレート・金属瓦棒であるか否かを判断する（ステップＳ３０４）。ここで、屋根材がスレート・金属瓦棒である場合には（ステップＳ３０４肯定）、つぎにチャンネルを選定して配置する（ステップＳ３０５）。そして、カバーを選定して配置し（ステップＳ３０６）、さらに取り付け金具を選定して配置する（ステップＳ３０７）。
【００５５】
一方、屋根材がスレート・金属瓦棒でない場合には（ステップＳ３０４否定）、屋根材が瓦・金属横葺きであると判断し、チャンネルを選定して配置する（ステップＳ３０８）。そして、カバーを選定して配置し（ステップＳ３０９）、ラックを選定して配置し（ステップＳ３１０）、さらにラック取り付け金具を選定して配置する（ステップＳ３１１）。以上のチャンネル２１等の配置処理が終了した時点での、表示部８の表示は図１４に示すような状態となる。図１４においては、３つの屋根面に太陽電池モジュールの回路および取り付け金具類が配置された状態を示している。
【００５６】
なお、上記の処理において選定した取り付け部材類は、それぞれ回路毎にデータベース７内の取付部品リストに登録される。
【００５７】
（部品リスト作成、コスト算出工程）
つぎに、以上の処理において設計した太陽光発電システムに必要なすべての部品のリストを作成する。すなわち、前述した処理により選定した太陽電池モジュールの枚数、パワーコンディショナ、接続箱、取り付け部材およびこれらの部品のコスト情報のリストを作成する。そして、このリストを基に、設計した太陽光発電システムに要するコスト情報を算出する。このリストおよびコスト情報は、表示部８上に表示するほか出力部９を介して印刷装置等により出力可能とされる。これにより、太陽光発電システムに必要な全部品およびコスト情報を容易に且つ確実に提供することができる。
【００５８】
（予想発電量算出工程）
つぎに、設計した太陽光発電システムで発電される年間予想発電量を計算部６において算出する。まず、物件情報取得工程において取得した、太陽光発電システムを設置する対象である建造物が存在する住所に基づいた近接地域の指定により、あらかじめ登録されたデータベース７のなかから、その地域の年間最適傾斜角における月毎および年間日射量を入手する。つぎに、これを太陽電池モジュールを実際に設置する傾斜角および方位に応じた日射量に換算し、当該物件において太陽電池モジュールに照射される月毎および年間の日射量を算出する。
【００５９】
そして、計算部６において、この算出した日射量を基に太陽光発電システムで発電される年間予想発電量を算出する。さらに接続箱やパワーコンディショナ、配線での損失を見積もった係数を乗算することで、太陽光発電システムから入手できる交流電力量を算出することができる。また、計算部６において、算出された交流電力量に各種の係数をかけて計算することで、太陽光発電システムから入手できる交流電力量に対応する二酸化炭素削減量、石油削減量、植林数などの環境貢献度を定量的に算出することができる。
【００６０】
なお、ここでは、予想発電量や二酸化炭素削減量、石油削減量、植林数などの環境貢献度を計算部６において行っているが、上記のように太陽電池モジュールを設置する場所の住所の属する地域の日射量データと、太陽光発電システムの仕様データと、に基づいて、自太陽光発電システムにおける予想発電量、二酸化炭素削減量、石油削減量、植林数などの環境貢献度を計算する発電量計算手段を備えた構成としても良い。
【００６１】
上述したように、本実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置および太陽光発電システム設計支援方法によれば、外壁寸法から太陽電池モジュールの設置対象面である屋根の外郭の寸法、形状を導出する。そして、特定の形状を当てはめることで容易に屋根形状を描画し、俯瞰図を容易に作成することができる。そして、この俯瞰図に対して太陽電池モジュールを自動配置して回路構成を設計する。また、取付部品およびコスト、予想発電量を自動で算出することができる。以上の処理を自動的に行うことにより、太陽光発電システム設計を短時間で迅速に行うことができる。
【００６２】
また、本実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置および太陽光発電システム設計支援方法によれば、発電量に対応する二酸化炭素削減量、石油削減量、植林数などの環境貢献度を定量的に算出することができる。太陽光発電システムの購入を考える顧客においては環境貢献意識の高い人が多く、予想年間発電量を二酸化炭素の削減量や石油削減量などに置き換えて、環境貢献度を定量的に把握できるように提示するが、森林の本数、植林数などの表記により、いっそう環境貢献を訴求することが可能である。
【００６３】
なお、本実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置および太陽光発電システム設計支援方法は、たとえば一般のコンピュータ装置を用いることにより実現することができる。図１５は、本発明を実現するコンピュータ装置１００の概略構成を示すブロック図である。これらのコンピュータ装置１００は、入力装置１０１、表示装置１０２、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理ユニット）１０３、メモリ１０４、記憶装置１０５、媒体駆動装置１０６、ネットワークインタフェース１０７及びバス１０８を備えて構成されている。
【００６４】
ここで、入力装置１０１はキーボード、マウス、タッチパネル、スキャナ等により構成され、情報の入力に使用される。表示装置１０２は、種々の出力情報や入力装置１０１からの入力された情報などを表示出力させる。ＣＰＵ１０３は、種々のプログラムを動作させる。メモリ１０４は、プログラム自身を保持し、またそのプログラムがＣＰＵ１０３によって実行されるときに一時的に作成される情報等を保持する。記憶装置１０５は、プログラムやプログラム実行時の一時的な情報等を保持する。媒体駆動装置１０６は、プログラムやデータ等を記憶した記録媒体を装着してそれらを読み込み、メモリ１０４または記憶装置１０５へ格納するのに用いられる。また、直接データの入出力やプログラム実行するのに使ってもよい。ネットワークインタフェース１０７は、コンピュータ装置とネットワーク１０９とを接続するためのものである。バス１０８は、上記各部を接続する。
【００６５】
また、本実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置および太陽光発電システム設計支援方法は、上述した機能を実行する実行プログラムとして記録媒体等に記録し、これを用いて所望のコンピュータに該実行プログラムを実行させることもできる。
【００６６】
そして、本実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置および太陽光発電システム設計支援方法は、種々のネットワークを利用することにより、ＡＳＰ（Active Server Pages）においても展開することが可能である。すなわち、Ｗｅｂサーバ側に上記の実行プログラムを搭載しておき、Ｗｅｂブラウザ側で所定の条件を入力することにより、上記の処理結果のみをＷｅｂブラウザ側に提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明にかかる太陽光発電システム設計支援装置は、太陽光発電システムの配置図、コスト、予想年間発電量などの情報を導出する場合に有用であり、特に、太陽光発電システムの設置対象面の俯瞰図を入手できない、または俯瞰図を作成しにくい場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】表示部に外壁形状線を画像として描画した状態を示す図である。
【図３】表示部に屋根形状線を画像として描画した状態を示す図である。
【図４】表示部上において任意の大きさを有する直角二等辺三角形のパターンを屋根の外郭に対してはめ込んだ状態を示す図である。
【図５】表示部上において屋根の俯瞰図を示す図である。
【図６】表示部上において屋根の俯瞰図を示す図である。
【図７】表示部上において二等辺三角形のパターンをはめ込む方法により俯瞰図上に設置不可能領域を指定した状態を示す図である。
【図８】設置不可能領域が確定した俯瞰図である。
【図９】実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置における処理を説明するフローチャートである。
【図１０】実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置により作成した太陽電池モジュールの配置図を示す図である。
【図１１−１】実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置における処理を説明するフローチャートである。
【図１１−２】実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置における処理を説明するフローチャートである。
【図１１−３】実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置における処理を説明するフローチャートである。
【図１２】回路分割がされた状態を示す図である。
【図１３】実施の形態にかかる太陽光発電システム設計支援装置における処理を説明するフローチャートである。
【図１４】３つの屋根面に太陽電池モジュールの回路および取り付け金具類が配置された状態を示す図である。
【図１５】コンピュータ装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  太陽光発電システム設計支援装置
２  入力部
３  俯瞰図作成部
４  配置図作成部
５  回路分割部
６  計算部
７  データベース
８  表示部
９  出力部
１０  制御部
１１  外壁形状線
１２  屋根形状線
１３  直角二等辺三角形のパターン
１４  直角二等辺三角形のパターン
１５  設置不可能領域
１６  太陽電池モジュール
１００  コンピュータ装置
１０１  入力装置
１０２  表示装置
１０３  ＣＰＵ
１０４  メモリ
１０５  記憶装置
１０６  媒体駆動装置
１０７  ネットワークインタフェース
１０８  バス
【図１】
2006301699.tif 000003
【図２】
2006301699.tif 000004
【図３】
2006301699.tif 000005
【図４】
2006301699.tif 000006
【図５】
2006301699.tif 000007
【図６】
2006301699.tif 000008
【図７】
2006301699.tif 000009
【図８】
2006301699.tif 000010
【図９】
2006301699.tif 000011
【図１０】
2006301699.tif 000012
【図１１−１】
2006301699.tif 000013
【図１１−２】
2006301699.tif 000014
【図１１−３】
2006301699.tif 000015
【図１２】
2006301699.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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