(57)【要約】【課題】  実際の発電量を計測できない場合に対しても発電量を保証するとともに、変動する気象によって影響を受ける発電量不足によるリスクを回避することができる太陽光発電の発電量補償システムを提供することを目的とする。【解決手段】  この発明は、製品性能情報、設置状態、設置場所、保証条件、保証期間の過去の気象情報データを格納する格納手段と、保証期間を指定する手段と、所定された場所の発電量予測を行うための前記格納手段より各データを取りこみ保証期間の保証発電量を算出する手段と、保証期間の対象場所における気象データを収集する手段と、保証期間の収集した気象データに基づいた発電量を算出する手段と、保証期間の実際の気象データから予測される発電量と保証発電量を比較して保証期間の実際の気象データから予測される発電量より少ない場合、保証値から実績値の差分に応じて不足分の補償金をユーザに提示する手段と、を具備する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも製品性能情報、設置状態、設置場所、保証条件、保証期間の過去の気象情報データを格納する格納手段と、保証期間を指定する手段と、所定された場所の発電量予測を行うための前記格納手段より、製品性能情報、設置状態、設置場所、保証条件、過去の気象データを取りこみ保証期間の保証発電量を算出する手段と、保証期間の対象場所における気象データを収集する手段と、保証期間の収集した気象データに基づいた発電量を算出する手段と、保証期間の実際の気象データから予測される発電量と保証発電量を比較して保証期間の実際の気象データから予測される発電量の方が少ない場合、保証値から実績値の差分に応じて不足分の補償金をユーザに提示する手段と、を具備することを特徴とする太陽光発電の発電量補償システム。
【請求項２】
気象データとして日射量、日照時間、気温、風向、風速を用いることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電の発電量補償システム。
【請求項３】
前記実際の気象データとして対象場所に最も近い場所の気象データを用いることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電の発電量補償システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽光発電システムにおける発電量を補償するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
今、地球温暖化の原因とされる二酸化炭素（ＣＯ2）など温室効果ガスの削減が、地球規模で求められている。この時代の要請に応えるべく、二酸化炭素を排出しないクリーンなエネルギーシステムである太陽光発電システムが注目され、普及しつつある。
【０００３】
しかし、太陽電池の出力性能は環境依存性が強く、他のエネルギー源に比べて安定供給性とコストパフォーマンスの点で未だ問題があるという認識がされている。このため、ユーザ側における太陽電池の導入意欲が惹起されにくく、現状では幅広い層に普及するまでには至っていなのが現状である。
【０００４】
太陽電池光発電システムの本格的な普及を進めるためには、低価格化と共にユーザが安心して太陽電池の導入を決断できる環境づくりをすることが必要である。
【０００５】
ところで、太陽電池光発電システムの発電出力は天候や設置場所から大きく影響を受けるので、ユーザ側はその経済性を予測することは難しく、また、メーカー側は発電量を保証することが難しい。
【０００６】
また、従来の性能保証は発電量を保証するものではなく、発電出力が保証されているにすぎない。発電出力と共に発電量も保証されれば、太陽電池光発電システムの導入の促進が図れることが期待できる。
【０００７】
そこで、実際の発電量を計測して、対象期間前に決定した下限値を下回る場合、予測発電量と実際の発電量の差額を支払うようにする太陽光発電性能保証システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１１６２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した特許文献１に記載のものは、発電量を保証する際、気象の影響度を取り除いて、保証をする。つまり、太陽電池性能による発電量不足を保証するもので、正常に動作している限り発電量を保証しているものではない。しかし、ユーザにとっては、異常気象など特別な事情の場合、即ち、平均的な気象条件以外の要件で発電量が予定していた発電量の下限値を下回る場合も何らかな保証が受けられれば、システムの導入により踏み込みやすくなる。
【０００９】
また、上記した特許文献１のものは、実際の発電量を取得する必要があるため、ユーザと保証しているシステム管理会社などとの間に発電量を通知するシステムが必要なり、システムのコストアップや通信コストが嵩むという難点がある。
【００１０】
この発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものにして、実際の発電量を計測できない場合に対しても発電量を保証するとともに、変動する気象によって影響を受ける発電量不足によるリスクを回避することができる太陽光発電の発電量補償システム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】
【００１１】
この発明は、少なくとも製品性能情報、設置状態、設置場所、保証条件、保証期間の過去の気象情報データを格納する格納手段と、保証期間を指定する手段と、所定された場所の発電量予測を行うための前記格納手段より、製品性能情報、設置状態、設置場所、保証条件、過去の気象データを取りこみ保証期間の保証発電量を算出する手段と、保証期間の対象場所における気象データを収集する手段と、保証期間の収集した気象データに基づいた発電量を算出する手段と、保証期間の実際の気象データから予測される発電量と保証発電量を比較して保証期間の実際の気象データから予測される発電量の方が少ない場合、保証値から実績値の差分に応じて不足分の補償金をユーザに提示する手段と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
気象データとして日射量、日照時間、気温、風向、風速を用いることができる。
【００１３】
また、前記実際の気象データとして対象場所に最も近い場所の気象データを用いることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、実際の発電量を計測できない場合に対しても発電量を保証することができる。変動する気象によって影響を受ける発電量不足によるリスクを回避することができ、確実な資金回収が期待でき、システム導入が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。図１を参照してこの発明の太陽光発電性能保証システムを実行するための全体のハード構成について説明する。なお、この実施形態では便宜上太陽光発電装置を設けたｎ戸のユーザ（顧客）と本システムを利用する例をあげて説明するが、実際には日本国中のあらゆる地域から多数のユーザ（顧客）と本システムとが利用される。
【００１６】
第１のユーザ１ａの太陽光発電設備は、住宅の屋根の上に複数の太陽電池モジュールを接続してグループ化した太陽電池アレイ１０ａを設けたもの、第２のユーザ１ｂは住宅の屋根と一体に複数の太陽電池モジュールを接続してグループ化した太陽電池アレイ１０ｂを設けたもの、第ｎのユーザ１ｎは住宅の屋根面の上に複数の太陽電池モジュールを接続してグループ化した太陽電池アレイ１０ｎを設けたものであり、それぞれ最大出力電流値、最大出力電圧値、最大出力発電量は相違する場合も同じ場合もある。また、ユーザ１ａ〜１ｎの地域も同じ地方の場合もあるし地域が広範囲にまたがる場合もある。
【００１７】
各太陽電池アレイ１０ａ〜１０ｎからの出力は、ケーブル（図示しない）を介して接続箱（図示しない）にそれぞれ集約され、さらに各接続箱からパワーコンディショナー１１ａ〜１１ｎにそれぞれ送られ、各パワーコンディショナー１１ａ〜１１ｎにおいて直流から交流に変換されてユーザ１ａ〜１ｎ内の電気機器類（負荷）にそれぞれ送られるようになっている。
【００１８】
このシステムにおいては、ユーザ１ａ〜１ｎから直接、性能保証者側のホストコンピュータ５に発電量を示す計測信号を送るのではなく、ユーザ１ａ〜１ｎのそれぞれの地域の気象条件等をホストコンピュータ５に送る。この実施形態では、ユーザ１ａ〜１ｎの太陽光発電システムが設置されている場所またはその近傍地域に日射計３ａ〜３ｎを設置し、日射量データを収集する。これを現地のデータ収集装置（ＰＣ）４ａ〜４ｎで蓄積し、回線等通じてホストコンピュータ５に集計する。収集した日射量は、ホストコンピュータ５から性能保証者側のサーバ６へ送られ、発電量を予測するのに利用される。
【００１９】
また、気象データが得られない場合の補完用として、例えば、気象官署やＡＭｅＤＡＳから発表されているデータ７をサーバ６に入力している。
【００２０】
太陽電池光発電システムの性能保証に関しては、ユーザがクレームを発すれば、現地での調査や機器の工場での性能測定等を行うことにより、対処可能である。また、ユーザが発見できないような問題が万一あった場合でも、定期点検により発見、対処が可能であり、太陽光発電システムの故障期間や停止時間は非常に短く済む。
【００２１】
一方、太陽光発電システムからの発電量を左右するものとして、製品性能だけではなく、気象変動によることもある。この発明では、日射計３ａから３ｎや気象庁などから発表されている気象データ７を利用して所定期間の発電量を算出し、この発電量に基づき、ユーザに保証するようにしている。ユーザ１ａ〜１ｎへの通知は、電子メール、インターネット上のホームページ、ファクシミリ通信、郵便などを活用すれば、ユーザとサーバ６間を結び付けるなどの機器が必要なくなり、コストメリットが生じる。
【００２２】
図２にこの発明の発電量補償システムを行うためのサーバ６のシステム構成を示す。
【００２３】
この発明の発電量補償システムは、ＣＰＵ６１、キーボード、スキャナー等の入出力デバイス６２、インターネット等と接続される通信デバイス７等がバスに接続され、このバスにはプログラム格納部６３、データベース６４とが接続される。そして、プログラム格納部６３、データベース６４、ＣＰＵ６１、入出力デバイス６２、通信デバイス７とのそれぞれの間でデータ、制御等のやり取りが行われる。
【００２４】
データベース６４は、このプログラムで処理する発電量補償システムに用いられる各種情報を格納し、製品性能情報データベース（ＤＢ）６４１，ユーザ（顧客）情報データベース（ＤＢ）６４２，契約条件データベース（ＤＢ）６４３，気象情報データベース（ＤＢ）６４４，保証条件データベース（ＤＢ）６４５を有する。
【００２５】
また、プログラム格納部６３は、メインプログラム６３０の他、前記データベース６４に格納されたデータベースに基づき、発電量を予測するプログラム６３１，保証日射量を決定するプログラム６３２，日射量を評価するプログラム６３３，補償額を見積もるプログラム６３４等を有する。
【００２６】
前記プログラム格納部６３に格納された各構成要素６３０〜６３４は、実際にはコンピュータシステムの記憶媒体に確保された領域及びこの領域にインストールされたコンピュータソフトウエアプログラムである。そして、前記ＣＰＵ６１によってＲＡＭ（図示しない）上に呼び出され実行されることで、この発明の機能を奏するようになっている。また、前記データベース６４に格納される各データは、前記プログラム格納部６３に格納された各構成要素が機能することで、前記ＲＡＭ上に呼び出されて処理に用いられた後、前記データベース６４内に格納されるようになっている。後述する動作により、算定された補償金額は、電子メール、性能保証者側のホームページなど保証金提示手段６７に対象期間後に提示される。
【００２７】
製品性能情報ＤＢ６４１には、表１、表２に示すようなメーカー名、型番、効率等のデータ、ユーザ情報ＤＢ６４２には氏名、住所、太陽光発電システム構成（型番、設置条件）等のデータ、契約条件ＤＢ６４３には氏名、保証日射量、保証期間等のデータ、気象情報ＤＢ６４４には例えば、表３に示すような地点名、緯度、経度と過去の日射量、気温、風向、風速、日照時間、積雪日数等のデータが格納される。保証条件ＤＢ６４５は、保証すべき単価、保証率などデータが格納されている。
【００２８】
更に、気象情報ＤＢ６４４には、ユーザ（顧客）の地域の気象データが得られない場合の補完用として、例えば、気象官署やＡＭｅＤＡＳから発表されているデータ６６が通信デバイス６７，入出力デバイス６２を経て格納される。契約条件ＤＢ６４３は、対象期間前に、ユーザ（顧客）と契約を交わしたときの条件も入出力デバイス６２を経て格納される。
【００２９】
【表１】
2005275491.tif 000003
【００３０】
【表２】
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【００３１】
【表３】
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【００３２】
また、プログラムとして、発電量予想ＰＧ６３１、保証日射決定ＰＧ６３２、異常値を取り除き、近隣の気象データを選択するための日射量評価ＰＧ６３３、補償金額を見積もるための補償金額算定ＰＧ６３４がある。
【００３３】
上記したシステムの動作につき、図３のフロー図に従い説明する。
【００３４】
ステップＳ１において、ユーザ（顧客）が利用または利用しようとしている太陽光発電システムを構成している太陽電池モジュールの型番、パワーコンディショナ型番が入出力デバイス６２から入力される。この例では、太陽電池モジュールの型番（Ｂ３）、パワーコンディショナ型番（Ｃ３）が入力される。この入力によりＣＰＵ１は、太陽光発電システムを構成している太陽電池モジュールの型番、パワーコンディショナ型番に応じて予め登録されている製品性能情報ＤＢ６４１から太陽電池変換効率（１８％）、パワーコンディショナ変換効率（９４．５％）を読み出す。これら情報が処理用のデータＲＡＭに格納される。
【００３５】
続いて、ステップＳ２において、ユーザ（顧客）の太陽光発電システムの設置状態、例えば、太陽電池モジュール設置枚数、システム容量、方位（真南）、傾斜角度、設置方法が入出力デバイス６２を用いて入力される。この例では、太陽電池モジュール設置枚数が２０枚、システム容量が３．６ｋＷ、方位が真南、傾斜角度が３０度、設置方法が屋根置きと入力され、これら情報が処理用のデータＲＡＭに格納される。
【００３６】
その後、ステップＳ３において、ユーザ（顧客）の住所、氏名などのユーザ情報が入出力デバイス６２を用いて入力される。この例では、ユーザ（顧客）の住所（大阪府守口市京阪本通）、氏名（三洋太郎）などのユーザ情報が入力され、この情報が顧客情報ＤＢ６４２に格納される。
【００３７】
続いて、ステップＳ４において、保証対象期間が入出力デバイス６２を用いて入力される。この例では、２００３年２月が入力される。
【００３８】
ステップＳ５において、ＣＰＵ１はステップＳ３で入力されたユーザ（顧客）情報を顧客情報ＤＢ６４２から読み出し、住所データに基づきユーザ（顧客）の緯度と経度に最も近い緯度と経度に位置する気象データ観測地点の２月の月間日射量を気象ＤＢ６４４より読み出す。上記の住所（大阪府守口市京阪本通）に相当する１５０ｋＷｈ／ｍ2を気象ＤＢ６４４から取り出す。ここで、気象データは、気象庁から発行されている例えば「気象庁月報」の１０ヵ年の平均値や「８０１地点データベース」を用いることができる。この気象データベースには、表３に示すように、日射量、気圧、気温、蒸気圧、相対湿度、風向、風速、降水量、降雪、積雪、全天日射量、日照時間、雲量が時間、日、月単位で格納されている。
【００３９】
ステップＳ６では、ステップＳ５で取り出した日照データが太陽電池モジュールの設置方向と違う場合、設置角度と方位から日射量を算出する。算出の仕方は、例えば、Ｐｅｒｅｚの日射直散分離・合成モデルを利用すればよい。この例では、月間日射量７３ｋＷｈ／ｍ2と算出した。
【００４０】
続いて、ステップＳ７において、ユーザ（顧客）の地域における平均期待発電量を予測する。この予測は、太陽光発電関連業界（太陽光発電協会）として利用しており、各社カタログ値として利用している以下の計算式に基づいて算出する。
【００４１】
平均期待発電量＝システム容量×月間日射量×パワーコンディショナ変換効率×（配線、受光面の汚れによる損失等×太陽電池モジュール温度上昇による損失
【００４２】
この例のユーザ（顧客）の場合、システム容量は３．６ｋＷ／［１ｋＷ／ｍ2日射入射時］、月間日射量は、７３ｋＷｈ／ｍ2、パワーコンディショナ変換効率は９４．５％、配線、受光面の汚れによる損失等は一定値で９３％、太陽電池モジュール温度上昇による損失は、２月、屋根置きで９２．２％として算出した。その結果平均期待発電量は＝２１３ｋＷｈとなった。
【００４３】
ここで、モジュール上昇による温度損失は、いわゆる温度上昇によるセル変換効率の低下に基づく一定値として求めている。例えば、単結晶シリコン光電変換素子の場合、冬は１０％、春秋は１５％、夏は２０％として計算する。
【００４４】
配線、受光面の汚れによる損失等は、一般的に用いられている一定値として、９３％とした。
【００４５】
続いて、ユーザ（顧客）に対して、予め登録してある保証割合、この例では０．８とする。そして、保証割合０．８をステップＳ７において算出した発電量にかけ、保証発電量とする。２００３年２月の保証発電量は、２１３×０．８＝１７０ｋＷｈとなる。ここでの保証割合は、太陽光発電システムを構成する部品、太陽電池及びパワーコンディショナの種類および太陽光発電システムの周囲の状況（陰の有無等）から決定する。
【００４６】
例えば、定格効率に対する太陽電池モジュール出力保証値０．９×定格効率に対するパワーコンディショナ変換効率保証値０．９×その他（陰が生じるシステムの場合に必要）０．９９（特に問題ないサイトであれば１）＝０．８とする。この保証発電量を表示して、ユーザ（顧客）に知らせる（ステップＳ９）。この表示方法は、例えば、ホームページ等に表示するなどの方法が採られる。
【００４７】
ユーザ（顧客）と性能保証者側との契約、或いは、太陽電池システムの設置時に示すデータとしては、１年間のそれぞれの保証発電量を上記したＳ１からＳ９に示す処理を行い、各月の保証発電量を提示し、その提示した内容を互いに了解した後、基本的条件として契約される。そして、保証発電量は、気象条件ＤＢ６４４などが変更すれば、その時には変わるので予めそのことは互いに了解を取っておく。
【００４８】
ユーザ（顧客）と性能保証者側とが上記条件で契約されている場合、実際に保証すべきか否かのルーチンとなる。
【００４９】
まず、ステップＳ１０でユーザの場所にて設置された日射計３から日射量データを収集しデータ収集装置（ＰＣ）４から送られる日射量データを通信デバイス６７を介して取りこむ。この例では、この結果が５１ｋＷｈ／ｍ2とする。結果は、日照データが太陽電池モジュールの設置方向と違う場合、設置角度と方位から日射量を算出した後のデータである。日射量をユーザの場所で取得できなければ、近隣の場所の気象データもしくは気象庁発行の「気象庁月報」を利用する。
【００５０】
続いて、ステップＳ１１において、保証期間が経過後、この例では、２００３年３月１日に、ステップＳ１０で収集した日射量（５１ｋＷｈ／ｍ2）に基づき、ステップＳ７で使用した発電量予想に使用した計算方法を利用して、２００３年２月の発電量を算出する。計算式は、システム容量（３．６ｋＷ）×月間日射量（５１ｋＷ／ｍ2）×パワーコンディショナ変換効率（９４．５％）×配線、受光面の汚れによる損失等（９３％）×太陽電池モジュール温度上昇による損失（２月、屋根置き、９２．２％）＝１４９ｋＷｈとなる。そして、この発電量を表示して、ユーザ（顧客）に知らせる（ステップＳ１２）。この表示方法は、例えば、ホームページ等に表示するなどの方法が採られる。ユーザ（顧客）はこの表示を見ることで、保証発電量に達していたか否かが分かる。
【００５１】
また、この発電量は実際に発電した発電量ではないので、発電システムの実際の発電量と比べて、大きな変動がある場合には、システムの故障、設置条件、設置後近辺にビルなどが建ち影が発生するようになった場合などが考えられるので、性能保証者側に知らせることで、修理、メンテナンスや保証条件を変更するなどの対応を図ることで、よりきめ細やかな保証が行える。
【００５２】
続いて、ステップＳ１３で実測日射に基づいて算出した発電量と保証発電量を比較する。この例では、設定した保証発電量１７０ｋＷｈと算出した予想発電量１４９ｋＷｈを比較する。算出した予測発電量が少ない場合、ステップＳ１４に進み、補償金を算出する。また、保証発電量より実測日射に基づいて算出した発電量が多い場合にはステップＳ１６へ進む。
【００５３】
ステップＳ１４で、補償金を算出する。補償金の算出は、ステップＳ８で設定した保証発電量からステップＳ１３で算出した予測発電量を引いた値に電力料金単価を積算して補償としている。この例では、保証発電量１７０ｋＷｈ−算出した予則発電量１４９ｋＷｈ＝２１ｋＷｈととなり、２１ｋＷｈ×電力料金単価（２５円／ｋＷｈ）＝５２５円が、補償金となる。
【００５４】
ステップＳ１６において、利用した日射量が平均月間日射量の８０％〜１２０％か否か判断し、利用した日射量が平均月間日射量の８０％〜１２０％であれば、異常気象ではないので、ステップＳ１７に進み、気象ＤＢ６４４にこのデータを追加する。データの追加により、ユーザ（顧客）の地域に即したデータに学習されることになる。
【００５５】
また、ステップＳ１８では、ユーザから保証条件変更の申し出があったか否か判断され、ユーザ（顧客）から保証条件変更の申し出があった場合、ステップＳ１９で保証条件ＤＢ６４５を更新後、ステップＳ２０に進む。保証条件の変更の申し出がない場合には、ステップＳ２０に進み、ユーザ（顧客）から設置条件変更の申し出があった場合あったか否か判断され、ユーザ（顧客）から設置条件変更の申し出があった場合には、ステップＳ２１にて顧客情報ＤＢ６４２の設置条件データベースを更新する。
【００５６】
ユーザ（顧客）から設置条件変更の申し出がない場合、または、顧客情報ＤＢ６４２の設置条件データベースを更新ごは、ステップＳ２の設置条件入力に戻り、次の期間について処理を継続する。
【００５７】
尚、上記した実施形態においては、気象データとして日射量に基づき発電量を算出しているが、更に、日射量、日照時間、気温、風向、風速を加味して予測発電量を算出するように構成すれば、より実際に近い発電量を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明の太陽光発電性能保証システムを実行するための全体のハード構成を示す構成図である。
【図２】この発明の発電量補償システムを行うためのサーバのシステム構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の発電量補償システムを行うためのサーバの処理動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ａ〜1ｎ  ユーザ（顧客）
１０ａ〜１０ｎ  太陽電池アレイ
３、３ａ〜３ｎ  日射計
４、４ａ〜４ｎ  データ収集装置（
５  ホストコンピュータ
６  サーバ
【図１】
2005275491.tif 000006
【図２】
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【図３】
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