(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易にかつ精度よく太陽光発電システムの発電電力を推定することができる推定方法を提供する。【解決手段】本推定方法は、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、を含んでいる。推定発電電力＝日射量×ｆ（日射量，気温）ただし、上記式中、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である。【選択図】図５
2015035520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、を含む推定方法。
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。
【請求項２】
式（１）中、ｆ（日射量，気温）は、日射量及び気温のみを変数として含んでいる請求項１に記載の推定方法。
【請求項３】
式（１）中、ｆ（日射量，気温）は、下記式（２）である請求項１又は請求項２に記載の推定方法。
ｆ（日射量，気温）  ＝  ａ×日射量  ＋  ｂ×気温  ＋  ｃ      ・・・（２）
ただし、式（２）中、係数ａ，ｂ，ｃは、それぞれ予め決定される数である。
【請求項４】
式（１）中、ｆ（日射量，気温）は、下記式（３）であり、
前記取得ステップにおいて、前記推定対象時日射量、及び前記推定対象時気温に加え、前記推定対象時における推定対象時風速を取得し、
前記演算ステップにおいて、前記推定対象時日射量、前記推定対象時気温、及び、前記推定対象時における推定対象時風速から、前記式（３）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請求項１に記載の推定方法。
ｆ（日射量，気温）  ＝
ａ×日射量×（１／Ｗ）  ＋  ｂ×気温  ＋  ｃ      ・・・（３）
ただし、式（３）中、係数ａ，ｂ，ｃは、それぞれ予め決定される数であり、Ｗは風速の増加に応じて増加する風速に関する変数である。
【請求項５】
前記係数ａ，ｂ，ｃは、過去の発電電力、過去の日射量、及び過去の気温に基づいて決定される請求項３又は請求項４に記載の推定方法。
【請求項６】
前記太陽光発電システムは、追尾型の太陽電池パネルによって発電を行うように構成されている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の推定方法。
【請求項７】
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太陽電池パネル温度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太陽電池パネル温度から、下記式（４）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、を含む推定方法。
推定発電電力  ＝  日射量  ×  ｆ（太陽電池パネル温度）      ・・・（４）
ただし、式（４）中、ｆ（太陽電池パネル温度）は、前記太陽光発電システムが有する太陽電池パネルの太陽電池パネル温度を変数として含んだ関数を示す。
【請求項８】
太陽光発電システムによる発電電力を推定するための発電電力推定装置であって、
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し、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（５）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部を備えている発電電力推定装置。
推定発電電力  ＝  日射量  ×  ｆ（日射量，気温）      ・・・（５）
ただし、式（５）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。
【請求項９】
太陽光発電システムによる発電電力を推定するための発電電力推定装置であって、
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太陽電池パネル温度を取得し、前記推定対象時日射量、及び前記推定対象時太陽電池パネル温度から、下記式（６）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部を備えている発電電力推定装置。
推定発電電力  ＝  日射量  ×  ｆ（太陽電池パネル温度）      ・・・（６）
ただし、式（６）中、ｆ（太陽電池パネル温度）は、前記太陽光発電システムが有する太陽電池パネルの太陽電池パネル温度を変数として含んだ関数を示す。
【請求項１０】
コンピュータを、請求項８に記載の発電電力推定装置として機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項９に記載の発電電力推定装置として機能させるためのコンピュータプログラム。
【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による発電電力を推定するための推定方法、発電電力推定装置、及びコンピュータプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムは、複数の太陽電池パネル（モジュール）を直並列して構成される太陽電池アレイを、複数台有して構成されている。
太陽光発電システムは、太陽電池パネルが太陽光を受けることによって発電するが、その時の太陽電池パネルの温度などによって発電電力が変動する。このため、従来から、太陽電池パネルの温度等に影響を及ぼす要因である日射量や気温、風速等の気象条件に基づいて、太陽光発電システムによる発電電力を推定するための技術が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
推定される太陽光発電システムの発電電力は、将来の発電電力予測や、現状の発電電力と比較することによるモジュールの故障診断等に用いられている。
【０００４】
また、下記非特許文献１によれば、月間又は年間のシステム発電電力の推定方法が規定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３９０８号公報
【特許文献２】特開２０１２−５４４０１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】日本工業規格ＪＩＳ  Ｃ  ８９０７：２００５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記各特許文献１，２においては、日射量を含む気象情報を用いてシステムの発電電力を求める際の手法について、詳細に開示がなされていない。
一方、上記非特許文献１には、システム発電電力の推定方法について、詳細に記載されているが、月間又は年間の発電電力を対象としており、１日単位あるいは分単位といったようにより短い時間間隔での推定については記載されていない。
【０００８】
また、上記非特許文献１による推定方法では、システムを特定するためのパラメータが数多く規定されており、これらパラメータを設定するための作業が繁雑でかつ多くの工数を要するという問題がある。さらに、作業を簡略化するために前記パラメータについては推奨値が設定されているが、実際のシステムと関係なく設定された値を用いることになり、推定精度を低下させてしまうことがあった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、簡易にかつ精度よく太陽光発電システムの発電電力を推定することができる技術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】
【００１０】
（１）本発明は、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、を含んでいる。
発電電力  ＝  日射量  ×  ｆ（日射量，気温）
ただし、上記式中、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。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易にかつ精度よく太陽光発電システムの発電電力を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】太陽光発電システムを示す図である。
【図２】発電電力推定装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は、実績データベースの一例を示す図であり、（ｂ）は、モデル係数データベースの一例を示す図である。
【図４】係数演算部が行うモデル係数の演算処理を示すフローチャートである。
【図５】発電電力推定部が行う発電電力推定処理を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）は、第１の変形例に係る発電電力推定装置を示す図であり、（ｂ）は、第２の変形例に係る発電電力推定装置を示す図である。
【図７】第１の評価試験において得られた推定発電電力と、実測発電電力とを比較したグラフであり、（ａ）はＪＩＳによる推定方法のグラフ、（ｂ）は本推定方法のグラフを示している。
【図８】第１の評価試験において得られた推定発電電力と、実測発電電力とを１日単位で比較したグラフである。
【図９】（ａ）は、第２の評価試験において得られた本推定方法による推定発電電力と、実測発電電力とを比較したグラフであり、（ｂ）は、本推定方法による推定発電電力と、実測発電電力との間の一致度を、日射量との関係で示したグラフである。
【図１０】第２の評価試験において得られた推定発電電力と、実測発電電力とを１日単位で比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
［１］本発明の一実施形態である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は、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、を含んでいる。
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。
【００１４】
上記のように構成された推定方法によれば、推定対象時日射量と、推定対象時気温とから、上記式（１）に基づいて、推定対象時における発電電力を求めることができる。このため、上記従来例のように、数多くのパラメータを設定する必要がなく、簡易にかつ精度よく太陽光発電システムの発電電力を推定することができる。
【００１５】
［２］［３］上記式（１）中、ｆ（日射量，気温）は、日射量及び気温のみを変数として含んでいてもよい。
この場合、より具体的に、ｆ（日射量，気温）は、下記式（２）であることが好ましい。
ｆ（日射量，気温）  ＝  ａ×日射量  ＋  ｂ×気温  ＋  ｃ      ・・・（２）
ただし、式（２）中、係数ａ，ｂ，ｃは、それぞれ予め決定される数である。
【００１６】
［４］また、式（１）中、ｆ（日射量，気温）は、下記式（３）であり、前記取得ステップにおいて、前記推定対象時日射量、及び前記推定対象時気温に加え、前記推定対象時における推定対象時風速を取得し、前記演算ステップにおいて、前記推定対象時日射量、前記推定対象時気温、及び、前記推定対象時における推定対象時風速から、前記式（３）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ものであってもよい。
ｆ（日射量，気温）  ＝
ａ×日射量×（１／Ｗ）  ＋  ｂ×気温  ＋  ｃ      ・・・（３）
ただし、式（３）中、係数ａ，ｂ，ｃは、それぞれ予め決定される数であり、Ｗは風速の増加に応じて増加する風速に関する変数である。
この場合、太陽光発電システムの発電電力を推定するために、日射量、及び気温に加えて風速についても考慮するので、推定される発電電力の推定精度をより高めることができる。
【００１７】
［５］上記式（２）中、係数ａ，ｂ，ｃは、過去の発電電力、過去の日射量、及び過去の気温に基づいて決定されることが好ましい。
この場合、個別の太陽光発電システムにおける実際のデータに基づいて、各係数を決定することができるので、発電電力の推定精度をより高めることができる。
【００１８】
［６］また、上記推定方法では、上記従来例のように、数多くのパラメータを設定する必要がないので、太陽光発電システムの太陽電池パネルの発電素子の素材やパワーコンディショナの特性、架台の構成などの違いを意識することなく、同一の式、パラメータ、手法で以て推定することが可能である。
このため、前記太陽光発電システムは、固定型の太陽電池パネルを用いたシステムであってもよいが、追尾型の太陽電池パネルによって発電を行うシステムであってもよい。
さらに、太陽電池パネルは集光型システムであってもよい。
このように、上記推定方法はパネル構成の違いに関わらず適用することができるので、汎用性が極めて高い。
【００１９】
［７］また、本発明の一実施形態である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は、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太陽電池パネル温度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太陽電池パネル温度から、下記式（４）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、を含んでいる。
推定発電電力  ＝  日射量  ×  ｆ（太陽電池パネル温度）      ・・・（４）
ただし、式（４）中、ｆ（太陽電池パネル温度）は、前記太陽光発電システムが有する太陽電池パネルの太陽電池パネル温度を変数として含んだ関数を示す。
【００２０】
上記のように構成された推定方法によれば、推定対象時日射量と、推定対象時太陽電池パネル温度とから、上記式（４）に基づいて、推定対象時における推定発電電力を求めることができる。このため、上記従来例のように、数多くのパラメータを設定する必要がなく、簡易にかつ精度よく太陽光発電システムの発電電力を推定することができる。
【００２１】
［８］本発明の一実施形態である太陽光発電システムによる発電電力を推定するための発電電力推定装置は、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し、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（５）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部を備えている。
推定発電電力  ＝  日射量  ×  ｆ（日射量，気温）      ・・・（５）
ただし、式（５）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。
【００２２】
［９］また、本発明の一実施形態である太陽光発電システムによる発電電力を推定するための発電電力推定装置は、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太陽電池パネル温度を取得し、前記推定対象時日射量、及び前記推定対象時太陽電池パネル温度から、下記式（６）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部を備えている。
発電電力  ＝  日射量  ×  ｆ（太陽電池パネル温度）      ・・・（６）
ただし、式（６）中、ｆ（太陽電池パネル温度）は、前記太陽光発電システムが有する太陽電池パネルの太陽電池パネル温度を変数として含んだ関数を示す。
【００２３】
［１０］本発明の一実施形態であるコンピュータプログラムは、コンピュータを、上記［８］に記載の発電電力推定装置として機能させるためのコンピュータプログラムである。
【００２４】
［１１］また、本発明の一実施形態であるコンピュータプログラムは、コンピュータを、上記［９］に記載の発電電力推定装置として機能させるためのコンピュータプログラムである。
【００２５】
上記構成の発電電力推定装置、及びコンピュータプログラムによれば、上記従来例のように、数多くのパラメータを設定する必要がなく、簡易にかつ精度よく太陽光発電システムの発電電力を推定することができる。
【００２６】
［本願発明の実施形態の詳細］
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔１．太陽光発電システムの全体構成〕
図１は、太陽光発電システムを示す図である。この太陽光発電システム１は、一又は複数の太陽電池アレイ２と、この太陽電池アレイ２が接続されているパワーコンディショナ（ＰＣＳ）３とを備えている。
【００２７】
太陽電池アレイ２は、複数の平板型で固定されて設置された太陽電池パネル２ａ（モジュール）を直並列に接続して構成されており、例えば、建物の屋根面等に固定された状態で設置される。太陽電池アレイ２は、発電した直流電力をパワーコンディショナ３に対して出力する。
パワーコンディショナ３は、例えば、商用電力系統４に接続されており、太陽電池アレイ２が出力する直流電力を交流電力に変換した上で、商用電力系統４に変換した交流電力を出力する連系運転を行う機能を有している。
【００２８】
パワーコンディショナ３には、発電電力推定装置１０が接続されている。パワーコンディショナ３は、現時点において自装置に入出力される電力（Ｗ）を随時測定、又は演算しており、その電力を、現時点における太陽光発電システム１による発電電力の実測値として取得する。パワーコンディショナ３は、現時点におけるシステム１による発電電力の実測値（実測発電電力）を示す情報を発電電力推定装置１０に与える。
【００２９】
発電電力推定装置１０には、日射情報取得装置５及び気温情報取得装置６が接続されている。日射情報取得装置５は、太陽電池アレイ２の近傍に設置された日射センサによって構成されており、太陽電池アレイ２における日射量（Ｗ／ｍ２）を測定し、その測定値を示す情報を発電電力推定装置１０に出力する。気温情報取得装置６は、複数の太陽電池アレイ２の周囲の気温（例えば、℃）を測定する気温センサによって構成されており、その測定値を示す情報を発電電力推定装置１０に出力する。
【００３０】
発電電力推定装置１０は、日射情報取得装置５及び気温情報取得装置６から与えられる現時点での日射量、及び気温に基づいて太陽光発電システム１による発電電力を推定する機能を有している。
【００３１】
〔２．発電電力推定装置の構成〕
図２は、発電電力推定装置１０の機能的構成を示すブロック図である。図中、発電電力推定装置１０（以下、単に推定装置１０ともいう）は、ＣＰＵや記憶装置等を備えたコンピュータ等によって構成されており、外部から与えられる各情報を受信するためのデータ受信部１１と、各種処理を行うための処理部１２と、前記各情報を記憶するための記憶装置等からなる記憶部１３とを備えている。また、推定装置１０には、キーボードやマウス等といった操作者からの入力を受け付けるための入力デバイスからなる入力部１４と、ディスプレイやプリンタ等の出力デバイスからなる出力部１５とが接続されている。
【００３２】
推定装置１０には、オペレーティングシステムの他、以下に説明する各種機能を実現するためのコンピュータプログラムがインストールされており、このコンピュータプログラムが実行されることにより、処理部１２が有する後述の各機能部が実現される。
【００３３】
データ受信部１１は、各情報取得装置５，６から与えられる情報、及びパワーコンディショナ３から与えられる現時点におけるシステム１の実測発電電力を示す情報を受信するとともに、受信した各情報を処理部１２に与える機能を有している。
【００３４】
処理部１２は、データ受信部１１から与えられる各情報を記憶部１３に記憶させるとともに、各情報を用いて処理を行う機能を有している。
処理部１２は、後述する、システム１の発電電力を推定するための推定モデルにおける各モデル係数を演算する係数演算部２１と、推定モデルを用いて発電電力の推定を行う発電電力推定部２２と、発電電力推定部２２が推定したシステム１の推定発電電力と、実際の発電電力との間の比較処理を行う比較処理部２３とを備えている。
【００３５】
発電電力推定部２２は、下記式（１１）によって表される推定モデルを用いて推定発電電力を求める。
推定発電電力  ＝  日射量  ×  ｆ（日射量，気温）      ・・・（１１）
ただし、式（１１）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。
【００３６】
より具体的には、式（１１）中、ｆ（日射量，気温）は、日射量及び気温のみを変数として含んでおり、例えば、本実施形態においては、ｆ（日射量，気温）として、下記式（１２）のように示される関数を用いる。
ｆ（日射量，気温）  ＝  ａ×日射量  ＋  ｂ×気温  ＋  ｃ      ・・・（１２）
ただし、式（１２）中、モデル係数ａ，ｂ，ｃは、それぞれ、係数演算部２１による演算結果に基づいて決定される数である。
【００３７】
発電電力推定部２２は、上記式（１１）に示す推定モデルに、推定発電電力を推定しようとしている推定対象の日時（推定対象時）における日射量（の予測値）、及び気温（の予測値）を代入し、推定対象時における推定発電電力を演算する機能を有している。
【００３８】
係数演算部２１は、上記式（１２）中のモデル係数ａ，ｂ，ｃを演算する機能を有している。係数演算部２１は、記憶部１３に記憶されている現在又は過去の日射量、及び気温といった各情報を参照し、これら各情報の値に基づいて、モデル係数ａ，ｂ，ｃを演算し決定する。
【００３９】
記憶部１３は、データ受信部１１が受信する各情報をデータベースとして記憶している他、上述のように推定装置１０にインストールされている当該推定装置１０を動作させるためのＯＳ（オペレーティングシステム）３１や、処理部１２の各機能部を実現するための発電電力推定プログラム３２に関するデータも記憶している。
【００４０】
記憶部１３は、データ受信部が受信する各情報が測定値として登録されている実績データベース３３と、上述の推定モデルにおける各係数が登録されているモデル係数データベース３４とを記憶している。処理部１２は、記憶部１３に記憶されているデータベースから必要な数値を取得することで、各種処理を実行する。
【００４１】
図３（ａ）は、実績データベース３３の一例を示す図である。実績データベース３３には、日射量、気温、及びシステム１の実測発電電力の実績値が、それぞれ、年月日、時刻（測定タイミング）に関連付けて登録されている。
【００４２】
処理部１２は、予め定めた期間ごとにデータ受信部１１から与えられる日射量情報、気温情報、及びシステム１の発電電力の測定値を実測発電電力としてサンプリングし、記憶部１３に記憶させる。処理部１２は、そのサンプリングのタイミングを測定タイミングとして、サンプリング時の日射量情報、気温情報、及びシステム１の発電電力の測定値を実績データベース３３に登録させる。
処理部１２は、上記のようにして、日射量、気温、及びシステム１の発電電力の測定値（実測発電電力）を随時取得して、実績データベース３３に登録する。
【００４３】
なお、処理部１２は、サンプリング時の日射量情報、及び気温情報を上述の推定モデルに代入し、サンプリング時を推定対象時とした推定発電電力を求めてもよい。
この場合、処理部１２は、求めた推定発電電力を、測定タイミングによって関連付けて、実績データベース３３に登録させてもよい。
【００４４】
図３（ｂ）は、モデル係数データベース３４の一例を示す図である。モデル係数データベース３４には、係数演算部２１が求めたモデル係数ａ，ｂ，ｃが登録されている。係数演算部２１は、後述するように、モデル係数ａ，ｂ，ｃを所定期間ごとに演算し更新するように構成されている。
モデル係数データベース３４には、係数演算部２１が求めた最新のモデル係数ａ，ｂ，ｃの他、過去に求めたモデル係数ａ，ｂ，ｃが、更新のタイミング（更新年月日、更新時刻）によって関連付けて登録されている。
【００４５】
〔３．係数演算部による処理〕
図４は、係数演算部２１が行うモデル係数の演算処理を示すフローチャートである。
まず、係数演算部２１は、実績データベース３３を参照し、現在又は過去の日射量、及び気温に関する情報を取得する（ステップＳ１）。
【００４６】
次いで、係数演算部２１は、取得した現在又は過去の日射量、及び気温を上記式（１１）及び（１２）で表される推定モデルの日射量、及び気温に代入し、モデル係数ａ，ｂ，ｃを求める（ステップＳ２）。
係数演算部２１は、各測定タイミング毎に得られる日射量、及び気温を推定モデルに代入し、得られる各式に基づいてモデル係数ａ，ｂ，ｃを求める。
モデル係数ａ，ｂ，ｃを求める手法としては、最小二乗法等の統計的手法やパターン認識によって近似的に求める手法等、モデル係数ａ，ｂ，ｃとして妥当な値を得ることが可能な種々の手法を採用することができる。
【００４７】
係数演算部２１は、モデル係数ａ，ｂ，ｃを求めると、求めたモデル係数ａ，ｂ，ｃを最新のモデル係数としてモデル係数データベース３４に登録し、モデル係数ａ，ｂ，ｃを更新する（ステップＳ３）。
モデル係数データベース３４に登録された最新のモデル係数ａ，ｂ，ｃは、発電電力推定部２２によって参照され、推定発電電力を演算する際に、推定モデルに代入される。
【００４８】
係数演算部２１は、上記ステップＳ１〜Ｓ３を所定期間ごとに繰り返すように構成されている。これにより、係数演算部２１は、過去に取得された日射量、及び気温に加え、随時取得される日射量、及び気温も用いてモデル係数ａ，ｂ，ｃを求めるので、このモデル係数ａ，ｂ，ｃ用いた推定モデルによる推定発電電力の精度を高めることができる。
【００４９】
なお、係数演算部２１は、過去に取得された日射量、及び気温の全てを用いてモデル係数を求める必要はなく、例えば、現在から一定期間の間に取得された日射量及び気温だけを参照し、これに基づいてモデル係数ａ，ｂ，ｃを求めてもよい。この場合、係数演算部２１は、時間の経過に伴って、前記一定期間より過去に取得された日射量及び気温のデータについては参照することなくモデル係数を求めるので、温暖化等の長周期の気候の変化等が生じたときに、そのような気候の変化に対応することができる。
また、係数演算部２１は、モデル係数を求めることが可能な必要最小限のデータ量の直近の日射量及び気温を参照し、モデル係数を求めてもよい。
【００５０】
〔４．発電電力推定処理について〕
図５は、発電電力推定部２２が行う発電電力推定処理を示すフローチャートである。
まず、処理部１２は、発電電力を推定しようとしている日時（推定対象時）における推定対象時日射量、及び推定対象時における推定対象時気温を取得する（ステップＳ１１）。
処理部１２は、入力部１４によって、推定装置１０を操作する操作者による操作を受け付けることで、推定対象時として設定される日時や、推定対象時日射量、推定対象時気温を取得することができる。
【００５１】
上記推定対象時としては、将来の日時に設定することもできるし、現在又は過去の日時に設定することができる。
推定対象時が現在又は過去の日時に設定されかつその日時を推定対象時として受け付けた場合、処理部１２の発電電力推定部２２は、記憶部１３に記憶された実績データベース３３を参照し、対応する現在又は過去の日時の日射量及び気温が登録されているか否かを確認する。
【００５２】
対応する現在又は過去の日時の日射量及び気温が登録されている場合、発電電力推定部２２は、実績データベース３３に登録されている日射量及び気温を取得する。
【００５３】
対応する現在又は過去の日時の日射量及び気温が登録されてない場合、発電電力推定部２２は、出力部１５を介して操作者に、推定対象時日射量及び推定対象時気温の入力を求める。発電電力推定部２２は、操作者による入力によって推定対象時日射量及び推定対象時気温を受け付け、これらを取得する。
【００５４】
推定対象時として将来の日時を受け付けた場合、発電電力推定部２２は、出力部１５を介して操作者に、推定対象時における予測日射量及び推定対象時における予測気温の入力を求める。発電電力推定部２２は、操作者による入力によって予測日射量及び予測気温を受け付け、これらを取得する。
【００５５】
また、処理部１２は、予め、将来の予測日射量及び予測気温が登録されたデータベースを参照可能である場合、前記データベースを参照し、当該データベースから推定対象時における予測日射量、及び予測気温を取得することができる。
【００５６】
推定対象時における予測日射量、及び予測気温を取得すると、処理部１２の発電電力推定部２２は、モデル係数データベース３４を参照し、最新のモデル係数を取得する。
発電電力推定部２２は、予測日射量、及び予測気温を上記式（１１）及び（１２）で表される推定モデルの日射量、及び気温に代入し、最新のモデル係数を用いて、推定対象時における推定発電電力を演算する（ステップＳ１２）。
【００５７】
発電電力推定部２２が、予測日射量、及び予測気温から、上記式（１１）及び（１２）で表される推定モデルに基づいて、推定対象時における推定発電電力を演算すると、処理部１２は、出力部１５を介して、前記操作者に向けて、推定対象時における推定発電電力を出力する（ステップＳ１３）。
【００５８】
上記構成によれば、推定対象時日射量と、推定対象時気温とから、上記式（１１）で表される推定モデルに基づいて、推定対象時における推定発電電力を求めることができる。
より具体的には、推定モデルを表す上記式（１１）中、ｆ（日射量，気温）は、上記式（１２）に示すように、日射量及び気温のみを変数として含んだ関数とされているので、上記従来例のように、数多くのパラメータを設定する必要がなく、簡易にかつ精度よく太陽光発電システム１の発電電力を推定することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、モデル係数ａ，ｂ，ｃは、過去に取得された日射量、及び気温に基づいて求められる。つまり、個別の太陽光発電システムである上記システム１における信頼度の高いデータである、過去の日射量、及び気温に基づいて、モデル係数ａ，ｂ，ｃを決定することができるので、このモデル係数ａ，ｂ，ｃ用いた推定モデルによる推定発電電力の精度をより高めることができる。
【００６０】
〔５．その他の処理について〕
発電電力推定部２２が求めた推定発電電力は、そのまま出力部１５に出力される場合の他、比較処理部２３に与えられ、推定発電電力と、実測発電電力とを比較する比較処理に用いられることもある。
【００６１】
比較処理部２３は、例えば、推定対象時を現在としたときの推定発電電力が与えられると、記憶部１３の実績データベース３３中の現在の実測発電電力を参照し、現在の推定発電電力と、現在の実測発電電力との比較を行う。より具体的には、比較処理部２３は、推定発電電力と実測発電電力との間の誤差を求めて出力したり、記憶部１３に記憶したりすることができる。
【００６２】
また、この誤差を経時的に記憶部１３に記憶しておき、誤差の経時的変化を監視することで、太陽電池パネル２ａの劣化や、故障等の検知を行うことができる。太陽電池パネル２ａに劣化や故障が生じれば、発電能力が低下し、推定発電電力と実測発電電力との間に乖離が生じる。よって、比較処理部２３は、誤差の経時的変化を監視することで、太陽電池パネル２ａの劣化や、故障等の検知を行うことができる。
【００６３】
〔６．変形例について〕
図６（ａ）は、第１の変形例に係る発電電力推定装置１０を示す図である。第１の変形例では、推定装置１０に、気温情報取得装置６に代えて、太陽電池パネル２ａのパネル温度を測定するためのパネル温度情報取得装置７が接続されている点において、上記実施形態と相違している。
【００６４】
パネル温度情報取得装置７は、複数の太陽電池アレイ２を構成している太陽電池パネル２ａに固定され、太陽電池パネル２ａのパネル温度（例えば、℃）を測定する温度センサを構成しており、その測定値を示す情報を推定装置１０に出力する。
【００６５】
本変形例の推定装置１０の処理部１２は、日射量、太陽電池パネル温度、及びシステム１の実測発電電力を記憶部１３に記憶させる。よって、本変形例の実績データベース３３には、日射量情報、太陽電池パネル温度情報、及びシステム１の実測発電電力が、測定タイミングによって関連付けて登録されている。
【００６６】
本変形例の発電電力推定部２２は、下記式（１３）に示す推定モデルを用いて推定発電電力を求める。
推定発電電力  ＝  日射量  ×  ｆ（太陽電池パネル温度）      ・・・（１３）
ただし、式（１３）中、ｆ（太陽電池パネル温度）は、システム１が有する太陽電池パネルのパネル温度を変数として含んだ関数を示す。
【００６７】
より具体的には、式（１３）中、ｆ（太陽電池パネル温度）は、太陽電池パネル温度のみを変数として含んでおり、下記式（１４）のように示される関数を用いる。
ｆ（太陽電池パネル温度）  ＝  ｐ×太陽電池パネル温度  ＋  ｑ    ・・・（１４）
ただし、式（１４）中、モデル係数ｐ，ｑは、それぞれ、係数演算部２１による演算結果に基づいて決定される数である。
【００６８】
発電電力推定部２２は、上記式（１３）に示す推定モデルに、推定対象時における日射量、及びパネル温度を代入し、推定対象時における推定発電電力を演算する。
また、係数演算部２１は、記憶部１３に記憶されている実績データベース３３に登録されている各情報を参照し、上記式（１４）中のモデル係数ｐ，ｑを演算する。
【００６９】
この第１の変形例では、推定対象時における日射量と、推定対象時における太陽電池パネル温度とを推定モデルに代入すれば、推定対象時における推定発電電力を求めることができる。このため、上記実施形態と同様、簡易にかつ精度よく太陽光発電システム１の発電電力を推定することができる。
【００７０】
上記式（１３）から、太陽電池パネル温度がシステム１による発電電力に影響を及ぼしていることが明らかである。よって、風速も、発電電力を推定する上で、考慮すべきパラメータとなる。風速が大きければ、それだけ太陽電池パネル２ａに風として接触する空気の量が増加し、太陽電池パネル２ａのパネル温度を低下させる要因となるからである。
【００７１】
図６（ｂ）は、第２の変形例に係る発電電力推定装置１０を示す図である。第２の変形例では、推定装置１０に、日射情報取得装置５及び気温情報取得装置６に加えて、風速情報取得装置８が接続されている点において、上記実施形態と相違している。
【００７２】
風速情報取得装置８は、複数の太陽電池アレイ２の近傍に設置され、複数の太陽電池アレイ２に吹き付けられる風の風速（例えば、ｍ／ｓ）を測定する風速センサを構成しており、その測定値を示す情報を推定装置１０に出力する。
【００７３】
本変形例の推定装置１０の処理部１２は、日射量、気温、及びシステム１の実測発電電力に加え、風速情報取得装置８から与えられる風速も記憶部１３に記憶させる。よって、本変形例の実績データベース３３には、日射量情報、気温情報、及びシステム１の実測発電電力に加えて風速情報も、測定タイミングによって関連付けて登録されている。
【００７４】
本変形例の発電電力推定部２２は、下記式（１５）に示す推定モデルを用いて推定発電電力を求める。
推定発電電力  ＝  日射量  ×  ｆ（日射量，気温，風速）      ・・・（１５）
ただし、式（１５）中、ｆ（日射量，気温，風速）は、日射量、気温、及び風速を変数として含んだ関数を示す。
【００７５】
より具体的には、式（１５）中、ｆ（日射量，気温，風速）は、日射量、気温及び風速のみを変数として含んでおり、下記式（１６）のように示される関数を用いる。
ｆ（日射量，気温，風速）  ＝
ａ×日射量×（１／（風速ｄ））  ＋  ｂ×気温  ＋  ｃ      ・・・（１６）
ただし、式（１６）中、モデル係数ａ，ｂ，ｃ，ｄは、それぞれ、係数演算部２１による演算結果に基づいて決定される数である。
【００７６】
上記式（１６）は、上記式（１２）中、日射量を含む項に、風速の増加に応じて増加する風速に関する変数（＝風速ｄ）の逆数が乗算された式となっている。
【００７７】
発電電力推定部２２は、上記式（１５）に示す推定モデルに、推定対象時における日射量、気温、及び風速を代入し、推定対象時における推定発電電力を演算する。
また、係数演算部２１は、記憶部１３に記憶されている実績データベース３３に登録されている各情報を参照し、上記式（１６）中のモデル係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを演算する。
【００７８】
以上のように、第２の変形例の発電電力推定部２２は、推定対象時日射量、及び推定対象時気温に加え、推定対象時における推定対象時風速を取得し、推定対象時日射量、推定対象時気温、及び、推定対象時における推定対象時風速から、上記式（１６）に基づいて、推定対象時における推定発電電力を演算する。
【００７９】
この第２の変形例では、太陽光発電システムの発電電力を推定するために、日射量、及び気温に加えて風速についても考慮するので、推定される発電電力の推定精度をより高めることができる。
【００８０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
上記実施形態では、上記式（１１）中のｆ（日射量，気温）が、上記式（１２）に示すように、日射量及び気温のみを変数として含んでいる場合を示したが、例えば、第２の変形例の上記式（１５）に示すように、上記式（１１）中のｆ（日射量，気温）には、他の変数を含んでいてもよい。
第２の変形例では、風速に関する変数を含んだ場合を示したが、上記式（１１）中のｆ（日射量，気温）には、他の発電電力に影響を与える変数、例えば、太陽光に対する設置角度等、太陽電池パネルの設置状態に関するパラメータ等を含んでいてもよい。
【００８１】
また例えば、上記実施形態では、太陽電池アレイ２を構成する太陽電池パネル２ａとして、建物の屋根面等に固定した状態で設置される平板型で固定して設置された形態を採用した場合を示したが、上記推定装置１０を用いて発電電力を推定する場合、上記従来例のように、数多くのパラメータを設定する必要がないので、太陽光発電システムのパネル構成の相違によって生じる影響が少ない。
このため、推定装置１０を適用する太陽光発電システムとしては、上述の平板型や固定設置型の太陽電池パネル２ａを用いたシステムであってもよいが、追尾型や集光型の太陽電池パネルによって発電を行うシステムであってもよい。
この場合においても、上記実施形態と同様、簡易にかつ精度よくシステムの発電電力を推定することができる。
このように、上記実施形態の推定装置１０は、太陽電池パネル２ａの構成の違いに関わらず、適用することができるので、汎用性が極めて高い。
【００８２】
また、上記実施形態では、商用電力系統に連系したパワーコンディショナ３を備えた構成としたが、これに限定されるものではなく、他の機器等に交流電力又は直流電力を供給するパワーコンディショナを備えた構成としてもよい。
【００８３】
また、上記実施形態では、日射情報取得装置５、気温情報取得装置６、パネル温度情報取得装置７、及び風速情報取得装置８として、それぞれ各種情報を取得するためのセンサによって構成した場合を例示したが、各種情報を直接的、又は間接的に取得することができればよく、例えば、日射量や、気温、風速については、各装置５〜７が、気象予報に基づく値をネットワーク等から取得してもよいし、パネル温度については、日射量や、気温、風速等に基づいた予測値でもよい。
【００８４】
〔７．評価試験について〕
本発明者らは、上記推定装置１０によって得られる推定発電電力の推定精度について評価試験を行った。
評価試験としては、平板型で架台に固定して設置した太陽電池パネルを有するシステムを用いた第１の評価試験と、集光型であり、かつ追尾型の太陽電池パネルを有するシステムを用いた第２の評価試験とを行った。
【００８５】
第１の評価試験には、平板型で架台に固定して設置した太陽電池パネル（シリコン単結晶パネル：京セラ製ＫＤ２０８４Ｘ−ＰＰＥ−Ｓ）を１０直列２並列に接続した太陽電池アレイを設置し、設置後２年が経過したものを用いた。
第２の評価試験には、集光型であり、かつ追尾型の太陽電池パネル（化合物半導体３接合セル使用：住友電気工業株式会社試作品）を８直列２並列に接続した太陽電池アレイを設置し、設置後２年が経過したものを用いた。
【００８６】
評価方法としては、第１及び第２の評価試験共に、上記実施形態にて示した推定装置１０を用いて一定期間の間で推定発電電力を求めることで、推定発電電力と実測発電電力との比較を行った。
また、第１の評価試験においては、ＪＩＳ  Ｃ  ８９０７にて示される推定方法に従って推定発電電力を求め、本実施形態による推定方法（以下、本推定方法ともいう）と、ＪＩＳによる推定方法のそれぞれで得られる推定発電電力を比較した。
なお、ＪＩＳによる推定方法では、種々のパラメータを設定する必要があるが、実測可能なパラメータは、実測値を用い、実測が困難なパラメータは、推奨値を用いた。
【００８７】
まず、第１の評価試験について説明する。第１の評価試験において、本推定方法が用いた推定モデルの各モデル係数は、以下の通りであった。このモデル係数は、推定対象時より約１ヵ月前までの間に取得した情報に基づいて求めた値である。
モデル係数ａ  ＝  −０．０００１３８２
モデル係数ｂ  ＝  −０．０２４９２
モデル係数ｃ  ＝  ４．３０８
【００８８】
図７は、第１の評価試験において得られた推定発電電力と、実測発電電力とを比較したグラフであり、（ａ）はＪＩＳによる推定方法のグラフ、（ｂ）は本推定方法のグラフを示している。図中、横軸は、実測発電電力、縦軸は、推定発電電力を示しており、グラフ中プロットされている各点は、約１ヶ月間、１秒毎の測定値を０．５時間で平均した結果を示している。
【００８９】
ＪＩＳによる推定方法では、図７（ａ）に示すように、発電電力が比較的低い範囲では、推定発電電力と、実測発電電力との間でほぼ一致しているところも見られるが、発電電力が比較的高い範囲では、発電電力が高くなるに従って、実測発電電力に対する推定発電電力の誤差が大きくなる傾向が見られる。
【００９０】
一方、本推定方法では、図７（ｂ）に示すように、測定した範囲内においてほぼ全域に亘ってＪＩＳによる推定方法よりも、実測発電電力に対する推定発電電力の誤差が小さくなっていることが判る。
実測発電電力に対する推定発電電力の誤差について、平均二乗偏差（ＲＭＳ）を求めたところ、ＪＩＳによる推定方法では、２１８Ｗであり、本推定方法では、１９０Ｗであった。
これにより、本推定方法による推定発電電力の誤差の方が、ＪＩＳの推定方法による推定発電電力の誤差よりも小さい傾向であることを確認できる。
【００９１】
図８は、第１の評価試験において得られた推定発電電力と、実測発電電力とを１日単位で比較したグラフである。図中、横軸は時間、縦軸は発電電力を示しており、図中、異なる３日分（２０１２年  １０月１５日、１０月２４日、１０月３１日）のグラフを示している。
また、薄い太線は実測発電電力、点線は本推定方法による推定発電電力、濃い細線はＪＩＳ推定方法による推定発電電力を示している。
【００９２】
図８においても、ＪＩＳ推定方法では、１日の間で、発電電力が比較的低い範囲では、推定発電電力と、実測発電電力との間でほぼ一致しているが、発電電力が比較的高い範囲では、発電電力が高くなるに従って実測発電電力に対する推定発電電力の誤差が大きくなる傾向が見られる。
【００９３】
一方、本推定方法では、１日の間に亘って推定発電電力と実測発電電力とがよく一致しており、ＪＩＳによる推定方法よりも、実測発電電力に対する推定発電電力の誤差が小さくなっていることが判る。
【００９４】
このように、第１の評価試験の結果、本推定方法によれば、ＪＩＳによる推定方法よりも高い精度で太陽光発電システムの発電電力を推定できることが確認できた。
また、本推定方法による推定発電電力と、実測発電電力とが、良好に一致していることを確認できた。
【００９５】
次に、第２の評価試験について説明する。第２の評価試験において、本推定方法が用いた推定モデルの各モデル係数は、以下の通りであった。このモデル係数は、約１ヵ月の期間の間に取得した情報に基づいて求めた値である。
モデル係数ａ  ＝  ０．００１４５
モデル係数ｂ  ＝  ０．０３３１
モデル係数ｃ  ＝  ６．０３８
【００９６】
図９（ａ）は、第２の評価試験において得られた本推定方法による推定発電電力と、実測発電電力とを比較したグラフである。図中、横軸は、実測発電電力、縦軸は、推定発電電力を示しており、グラフ中プロットされている各点は、約１週間、１秒毎の測定値を１分で平均した結果を示している。
図９（ａ）によれば、第１の評価試験と同様、実測発電電力に対する推定発電電力の誤差が比較的小さいことが判る。
実測発電電力に対する、本推定方法による推定発電電力の誤差について、平均二乗偏差（ＲＭＳ）を求めたところ、２３１Ｗであった。
【００９７】
また、図９（ｂ）は、本推定方法による推定発電電力と、実測発電電力との間の一致度を、日射量との関係で示したグラフである。図中、横軸は、日射量（法線面直達日射量）、縦軸は、実測発電電力に対する推定発電電力の一致度を示している。
【００９８】
図９（ｂ）を見ると、一致度は、測定した全範囲に亘って、一致度が８０％以上と、高い値となっていることが判る。
さらに、日射量が比較的高い範囲、特に日射量が５００（Ｗ／ｍ２）以上の範囲では、一致度が９０％以上と、さらに高い値となっている。
【００９９】
図１０は、第２の評価試験において得られた推定発電電力と、実測発電電力とを１日単位で比較したグラフである。図中、横軸は時間、縦軸は発電電力を示しており、図中、異なる５日分（２０１３年  ３月６日、３月７日、３月８日、３月１９日、３月２０日）のグラフを示している。また、薄い太線は実測発電電力、濃い細線は本推定方法による推定発電電力を示している。
【０１００】
図１０においても、１日の間に亘って推定発電電力と実測発電電力とがよく一致しており、実測発電電力に対する推定発電電力の誤差が小さくなっていることが判る。
このように、第２の評価試験の結果、本推定方法による推定発電電力と、実測発電電力とが、良好に一致していることを確認できた。
【０１０１】
また、平板型で架台に固定して設置した太陽電池パネルを用いた第１の評価試験、及び集光型かつ追尾型の太陽電池パネルを用いた第２の評価試験の両方において、本推定方法による推定発電電力と、実測発電電力とが、良好に一致している。このことより、本推定方法が、太陽光発電システムのパネル構成の相違によって生じる影響が少なく、パネル構成の違いに関わらず適用することができ、汎用性が高いことが確認できた。
【０１０２】
以上のように、本推定方法によれば、精度よく太陽光発電システムの発電電力を推定することができることが確認できた。
【０１０３】
なお、今回開示された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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０４】
１  太陽光発電システム
２  太陽電池アレイ
２ａ  太陽電池パネル
３  パワーコンディショナ
４  商用電力系統
５  日射情報取得装置
６  気温情報取得装置
７  パネル温度情報取得装置
８  風速情報取得装置
１０  発電電力推定装置
１１  データ受信部
１２  処理部
１３  記憶部
１４  入力部
１５  出力部
２１  係数演算部
２２  発電電力推定部
２３  比較処理部
３１  オペレーティングシステム
３２  発電電力推定プログラム
３３  実績データベース
３４  モデル係数データベース
【図１】
2015035520.tif 000003
【図２】
2015035520.tif 000004
【図３】
2015035520.tif 000005
【図４】
2015035520.tif 000006
【図５】
2015035520.tif 000007
【図６】
2015035520.tif 000008
【図７】
2015035520.tif 000009
【図８】
2015035520.tif 000010
【図９】
2015035520.tif 000011
【図１０】
2015035520.tif 000012