(57)【要約】【課題】太陽光発電による発電出力の変動量の推定精度を向上させる。【解決手段】発電出力変動量推定装置は、領域内の複数の計測地点において日射強度を計測し、計測地点間における日射強度の変動の相関性を示す相関係数であって計測地点間の距離の関数として定められた相関係数を予め記憶する相関係数テーブルと、領域内における太陽光発電設備の普及の程度を示す普及情報と、太陽光発電設備における発電出力の変動量の標準偏差とが入力されるパラメータ入力部と、領域を所定のサイズのセルに分割し、各セルにおける発電出力である普及量を普及情報に基づいて算出する普及量算出部と、２つのセルごとに、該セルにおける発電出力の変動量を、該セル間の距離に対応する相関係数と、該セルにおける普及量と、標準偏差とから算出し、算出した変動量の総和を領域内の発電出力の変動量の推定値として出力する出力変動量推定部とを具備する。【選択図】図１
2013161239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた領域内の複数の計測地点において日射強度を計測し、前記計測地点間における日射強度の変動の相関性を示す相関係数であって前記計測地点間の距離の関数として定められた相関係数を予め記憶する相関係数テーブルを具備する発電出力変動量推定装置が行う発電出力変動量推定方法であって、
前記領域内における太陽光発電設備の普及の程度を示す普及情報と、前記太陽光発電設備における発電出力の変動量の標準偏差とが入力されるパラメータ入力ステップと、
前記領域を予め定められたサイズのセルに分割し、各セルにおける太陽光発電設備による発電出力である普及量を、前記普及情報に基づいて算出する普及量算出ステップと、
前記領域において２つの前記セルごとに、該セルにおける太陽光発電の発電出力の変動量を、該セル間の距離に対応する前記相関係数と、該セルにおける前記普及量と、前記標準偏差とから算出し、算出した変動量の総和を前記領域内の太陽光発電設備における発電出力の変動量の推定値として出力する出力変動量推定ステップと
を有することを特徴とする発電出力変動量推定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発電出力変動量推定方法であって、
前記相関係数は、
前記計測地点から２つの計測地点を選択し、選択した計測地点の各日射強度のフーリエ変換の積として得られるクロススペクトルを、選択した計測地点の各日射強度から得られる自己スペクトルの平方根で除算した結果に基づいて定められる値である
ことを特徴とする発電出力変動量推定方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の発電出力変動量推定方法であって、
前記相関係数は、
変動量の推定の対象となる時期又は期間に亘って日ごとに計測された日射強度に基づいて算出される値である
ことを特徴とする発電出力変動量推定方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発電出力変動量推定方法であって、
前記パラメータ入力ステップにおいて、
前記普及情報は、前記領域内を分割した複数のエリアそれぞれにおける太陽光発電設備による総発電出力として入力され、
前記普及量算出ステップにおいて、
前記エリアごとに、該エリアにおける総発電出力を該エリアに属する前記セルの数で除算して得られる値を該エリアに属する前記セルの普及量とする
ことを特徴とする発電出力変動量推定方法。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発電出力変動量推定方法であって、
前記パラメータ入力ステップにおいて、
前記普及情報は、前記領域内における太陽光発電設備による総発電出力として入力され、
前記普及量算出ステップにおいて、
前記総発電出力を前記セルの数で除算して得られる値を前記セルの普及量とする
ことを特徴とする発電出力変動量推定方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発電出力変動量推定方法であって、
前記出力変動量推定ステップにおいて、
前記セルごとの前記普及量をｄｉとし、前記標準偏差をｓｉとし、前記セル間の距離をＬｉｊとして該セル間の相関係数をｒ（Ｌｉｊ）とする場合において、前記領域における太陽光発電設備における発電出力の変動量の推定値σΣを次式（Ａ）を用いて算出する
【数１】
2013161239.tif 000007
ことを特徴とする発電出力変動量推定方法。
【請求項７】
予め定められた領域内の複数の計測地点において日射強度を計測し、前記計測地点間における日射強度の変動の相関性を示す相関係数であって前記計測地点間の距離の関数として定められた相関係数を予め記憶する相関係数テーブルと、
前記領域内における太陽光発電設備の普及の程度を示す普及情報と、前記太陽光発電設備における発電出力の変動量の標準偏差とが入力されるパラメータ入力部と、
前記領域を予め定められたサイズのセルに分割し、各セルにおける太陽光発電設備による発電出力である普及量を、前記普及情報に基づいて算出する普及量算出部と、
前記領域において２つの前記セルごとに、該セルにおける太陽光発電の発電出力の変動量を、該セル間の距離に対応する前記相関係数と、該セルにおける前記普及量と、前記標準偏差とから算出し、算出した変動量の総和を前記領域内の太陽光発電設備における発電出力の変動量の推定値として出力する出力変動量推定部と
を具備することを特徴とする発電出力変動量推定装置。
【請求項８】
予め定められた領域内の複数の計測地点において日射強度を計測し、前記計測地点間における日射強度の変動の相関性を示す相関係数であって前記計測地点間の距離の関数として定められた相関係数を予め記憶する相関係数テーブルを具備する発電出力変動量推定装置に備えられたコンピュータに
前記領域内における太陽光発電設備の普及の程度を示す普及情報と、前記太陽光発電設備における発電出力の変動量の標準偏差とが入力されるパラメータ入力ステップと、
前記領域を予め定められたサイズのセルに分割し、各セルにおける太陽光発電設備による発電出力である普及量を、前記普及情報に基づいて算出する普及量算出ステップと、
前記領域において２つの前記セルごとに、該セルにおける太陽光発電の発電出力の変動量を、該セル間の距離に対応する前記相関係数と、該セルにおける前記普及量と、前記標準偏差とから算出し、算出した変動量の総和を前記領域内の太陽光発電設備における発電出力の変動量の推定値として出力する出力変動量推定ステップと
を実行させるための発電出力変動量推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電出力変動量推定方法、発電出力変動量推定装置、及び発電出力変動量推定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＶ（PhotoVoltaic power generation：太陽光発電）による発電出力は、天候、例えば太陽電池パネルに対する日射強度の変動に応じて変動する。そのため、大量のＰＶが電力系統に接続された場合にＰＶの発電出力に大きな変動が生じると、発電電力と消費電力とのバランスが崩れる可能性がある。発電電力と消費電力とのバランスが崩れると、需要家にて供給される電力の周波数（日本においては東地域における５０［Ｈｚ］、西地域における６０［Ｈｚ］）が変動してしまい、発電機及び消費機器の運転に支障をきたすことになる。
【０００３】
そこで、ＰＶ以外の各種の発電所（火力発電所や、水力発電所など）における発電出力を、ＰＶによる発電出力の変動に応じて制御することにより、電力系統における発電出力と消費電力とを均衡させることが行われている。具体的には、発電出力や消費電力の短周期変動（例えば２０分周期、３０分周期など）に対して、任意の点における周波数を測定し、測定結果に応じて発電出力を制御するＬＦＣ（Load Frequency Control：負荷周波数制御）が行われている。ＬＦＣは、フィードバック制御であり、稼働中の発電機の出力を制御する。また、長周期変動（例えば１時間、１日単位の変動）に対して、過去の実績や、統計的な手法を用いた予測に基づいたＥＤＣ（Economic Dispatching Control：経済負荷分配制御）が行われている。ＥＤＣは、フィードフォワード制御であり、稼働中の発電機における出力の制御に加え、待機中の発電機の起動又は停止などを制御する。
【０００４】
ＬＦＣや、ＥＤＣを高い精度で行うには、ＰＶによる発電出力の変動量を得る必要がある。例えば、非特許文献１に記載の技術では、ＰＶを行う装置（例えば、太陽電池パネル）が配置される領域、すなわちＰＶによる発電が行われる領域を、一辺が５［ｋｍ］〜１０［ｋｍ］の複数のセルからなるメッシュ状に分割する。各セルの一辺を５［ｋｍ］〜１０［ｋｍ］とすることにより、各セルにおけるＰＶによる発電出力の変動が独立となる傾向に基づいて、全領域におけるＰＶの発電電力の変動を、各セルの変動に対する二乗和の平方根として推定している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】井上、加藤、鈴置、「日射変動の独立性を考慮した太陽光発電システム群の合計出力変動特性に関する一検討」、電気学会論文誌Ｂ、１３１巻１号、Ｐ４４−５０、２０１１年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献１に記載の技術では、各セルの中央にＰＶを行う装置を配置することを前提条件としており、実際の住宅へのＰＶの普及や大規模太陽光発電システムの導入などにおける分布と異なっている。そのため、算出されるＰＶの発電出力の変動量は、実際の発電出力の変動量に対して大きな誤差が生じてしまうことがある。そこで、各セルの一辺を５ｋｍより小さくし、変動量を算出する際に用いる分布を実際のＰＶを行う装置の分布に近づけて誤差を小さくすることが考えられる。しかし、小さいセルで領域を分割すると、各セルにおけるＰＶによる発電出力の変動量は隣接するセル間で相関関係をもつ。そのため、セル間の発電出力が独立であることを前提にしている非特許文献１に記載の技術では、発電出力の変動量を精度よく推定することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、ＰＶ発電による発電出力の変動量の推定精度を向上させることができる発電出力変動量推定方法、発電出力変動量推定装置、及び発電出力変動量推定プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題を解決するために、本発明は、予め定められた領域内の複数の計測地点において日射強度を計測し、前記計測地点間における日射強度の変動の相関性を示す相関係数であって前記計測地点間の距離の関数として定められた相関係数を予め記憶する相関係数テーブルを具備する発電出力変動量推定装置が行う発電出力変動量推定方法であって、前記領域内における太陽光発電設備の普及の程度を示す普及情報と、前記太陽光発電設備における発電出力の変動量の標準偏差とが入力されるパラメータ入力ステップと、前記領域を予め定められたサイズのセルに分割し、各セルにおける太陽光発電設備による発電出力である普及量を、前記普及情報に基づいて算出する普及量算出ステップと、前記領域において２つの前記セルごとに、該セルにおける太陽光発電の発電出力の変動量を、該セル間の距離に対応する前記相関係数と、該セルにおける前記普及量と、前記標準偏差とから算出し、算出した変動量の総和を前記領域内の太陽光発電設備における発電出力の変動量の推定値として出力する出力変動量推定ステップとを有することを特徴とする発電出力変動量推定方法である。
【０００９】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記相関係数は、前記計測地点から２つの計測地点を選択し、選択した計測地点の各日射強度のフーリエ変換の積として得られるクロススペクトルを、選択した計測地点の各日射強度から得られる自己スペクトルの平方根で除算した結果に基づいて定められる値であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記相関係数は、変動量の推定の対象となる時期又は期間に亘って日ごとに計測された日射強度に基づいて算出される値であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記パラメータ入力ステップにおいて、前記普及情報は、前記領域内を分割した複数のエリアそれぞれにおける太陽光発電設備による総発電出力として入力され、前記普及量算出ステップにおいて、前記エリアごとに、該エリアにおける総発電出力を該エリアに属する前記セルの数で除算して得られる値を該エリアに属する前記セルの普及量とすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記パラメータ入力ステップにおいて、前記普及情報は、前記領域内における太陽光発電設備による総発電出力として入力され、前記普及量算出ステップにおいて、前記総発電出力を前記セルの数で除算して得られる値を前記セルの普及量とすることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記出力変動量推定ステップにおいて、前記セルごとの前記普及量をｄｉとし、前記標準偏差をｓｉとし、前記セル間の距離をＬｉｊとして該セル間の相関係数をｒ（Ｌｉｊ）とする場合において、前記領域における太陽光発電設備における発電出力の変動量の推定値σΣを次式（Ａ）を用いて算出する
【数１】
2013161239.tif 000003
ことを特徴とする。
【００１４】
また、上記問題を解決するために、本発明は、予め定められた領域内の複数の計測地点において日射強度を計測し、前記計測地点間における日射強度の変動の相関性を示す相関係数であって前記計測地点間の距離の関数として定められた相関係数を予め記憶する相関係数テーブルと、前記領域内における太陽光発電設備の普及の程度を示す普及情報と、前記太陽光発電設備における発電出力の変動量の標準偏差とが入力されるパラメータ入力部と、前記領域を予め定められたサイズのセルに分割し、各セルにおける太陽光発電設備による発電出力である普及量を、前記普及情報に基づいて算出する普及量算出部と、前記領域において２つの前記セルごとに、該セルにおける太陽光発電の発電出力の変動量を、該セル間の距離に対応する前記相関係数と、該セルにおける前記普及量と、前記標準偏差とから算出し、算出した変動量の総和を前記領域内の太陽光発電設備における発電出力の変動量の推定値として出力する出力変動量推定部とを具備することを特徴とする発電出力変動量推定装置。である。
【００１５】
また、上記問題を解決するために、本発明は、予め定められた領域内の複数の計測地点において日射強度を計測し、前記計測地点間における日射強度の変動の相関性を示す相関係数であって前記計測地点間の距離の関数として定められた相関係数を予め記憶する相関係数テーブルを具備する発電出力変動量推定装置に備えられたコンピュータに前記領域内における太陽光発電設備の普及の程度を示す普及情報と、前記太陽光発電設備における発電出力の変動量の標準偏差とが入力されるパラメータ入力ステップと、前記領域を予め定められたサイズのセルに分割し、各セルにおける太陽光発電設備による発電出力である普及量を、前記普及情報に基づいて算出する普及量算出ステップと、前記領域において２つの前記セルごとに、該セルにおける太陽光発電の発電出力の変動量を、該セル間の距離に対応する前記相関係数と、該セルにおける前記普及量と、前記標準偏差とから算出し、算出した変動量の総和を前記領域内の太陽光発電設備における発電出力の変動量の推定値として出力する出力変動量推定ステップとを実行させるための発電出力変動量推定プログラムである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、セル間における発電出力の変動量の相関係数を用いて、領域内のＰＶによる発電出力の変動量を算出するようにした。これにより、領域を複数のセルに分割する際にセルのサイズに条件を設けることなく、実際のＰＶの設置及び導入の分布に即した変動量の推定値を算出することができ、変動量の推定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る本実施形態における発電出力変動量推定装置１の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】気象条件の異なる複数の日において計測した日射強度に基づいて算出された相関係数ｒを示すグラフの一例である。
【図３】図２に示したグラフから相関係数ｒを距離Ｌの関数ｒ（Ｌ）を定める一例を示すグラフである。
【図４】エリアにおける変動量と分割数ｎとの関係を示すグラフである。
【図５】本実施形態における発電出力変動量推定装置１が行う発電出力変動量推定の処理を示すフローチャートである。
【図６】図３と異なる関数ｒ（Ｌ）を定める例を示すグラフである。
【図７】図６に示す関数ｒ（Ｌ）を用いた場合における図４に対応するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における発電出力変動量推定方法、発電出力変動量推定装置、及び発電出力変動量推定プログラムを説明する。
図１は、本発明に係る本実施形態における発電出力変動量推定装置１の構成を示す概略ブロック図である。発電出力変動量推定装置１は、入力される各パラメータから、予め定められた領域においてＰＶ（太陽光発電）設備による発電出力の変動量を算出する。ここで、予め定められた領域は、ＰＶを接続している電力系統が電力を供給している領域であって、発電出力の変動量を算出する対象となるＰＶが設置される可能性のある位置を含む空間的な（又は地理的な）領域である。
【００１９】
発電出力変動量推定装置１は、同図に示すように、パラメータ入力部１１、ＰＶ普及量算出部１２、相関係数テーブル１３、及び、出力変動量推定部１４を具備している。
パラメータ入力部１１には、領域全体におけるＰＶの普及の程度を示す普及情報と、ＰＶによる発電出力あたりの交流電力変動量の標準偏差［ｋＷ／ｋＷ］とが入力される。ここで、普及情報は、例えば領域全体において実際に設置されている太陽光発電設備ごとの発電出力［ｋＷ］を示す情報や、統計的に算出された太陽光発電設備の総発電出力［ｋＷ］を示す情報である。また、ＰＶによる発電出力あたりの交流電力変動量の標準偏差は、例えば、複数の太陽光発電設備における交流電力変動量を測定し、測定した値の平均値を用いる。
【００２０】
ＰＶ普及量算出部１２は、パラメータ入力部１１に入力される普及情報に基づいて、領域全体を予め定められた距離を一辺とする正方形のセルでメッシュ状に分割した場合における１つのセルあたりの発電出力［ｋＷ］を算出する。ＰＶ普及量算出部１２は、算出したセルあたりの発電出力をＰＶ普及量［ｋＷ］として出力変動量推定部１４に出力する。具体的には、普及情報が領域全体において実際に設置されている太陽光発電設備ごとの発電出力を示す場合、ＰＶ普及量算出部１２は、領域における太陽光発電設備の発電出力の総和をセルの数で除算して得られる値をＰＶ普及量として出力する。また、普及情報が領域全体における総発電出力を示す場合、ＰＶ普及量算出部１２は、総発電出力をセルの数で除算して得られる値をＰＶ普及量として出力する。
【００２１】
相関係数テーブル１３には、領域内における２点間の距離ごとに、２点間における日射強度の変動の相関性を示す短周期日射変動の相関係数ｒが予め記憶されている。相関係数ｒは、領域内の複数の計測地点において予め計測された日射強度に基づいて算出される。
具体的には、すべての計測地点から２つの地点を選択し、選択した２つの計測地点間における日射強度のフーリエ変換を算出する。算出した二つのフーリエ変換の積として得られるクロススペクトルを着目する周波数帯で積分する。また、選択した各計測地点における日射強度の自己スペクトルを着目する周波数帯で積分し、積分値Ａ１、Ａ２の平方根を算出する。ここで、着目する周波数帯は、短周期日射変動の周期に応じて定められる周波数帯である。例えば、短周期日射変動の周期を２０分とした場合には２０分以下の変動に対応する周波数帯であり、短周期日射変動の周期を３０分とした場合には３０分以下に対応する周波数帯である。
また、クロススペクトルに対する積分値Ｓを、各自己スペクトルの積分値の平方根で除算することにより、相関係数ｒ（＝Ｓ／（√Ａ１・√Ａ２））が算出される。この計算をすべての計測地点の組み合わせに対して行い、短周期日射変動の相関係数ｒを計測地点間の距離Ｌの関数として同定する。更に、同定した関数ｒ（Ｌ）から領域内における２点間の距離ごとに相関係数ｒを算出する。
【００２２】
図２は、気象条件の異なる複数の日において計測した日射強度に基づいて算出された相関係数ｒを示すグラフの一例である。同図において、横軸は距離を示し、縦軸は相関係数ｒを示している。同図に示されている各グラフは、同じ日に計測された相関係数ｒを結び、相関係数ｒを距離Ｌの関数として示したグラフである。同図に示すように、気象条件が異なると、領域内の２点間における短周期日射変動の相関係数ｒが異なることが分かる。また、同図に示すグラフから、２点間の距離が１０［Ｋｍ］を超えると、２点間の短周期日射変動の相関がほとんどなくなり無相関になることが分かる。
図３は、図２に示したグラフから相関係数ｒを距離Ｌの関数ｒ（Ｌ）を定める一例を示すグラフである。同図には、関数ｒ（Ｌ）を破線で示している。同図に示すように、関数ｒ（Ｌ）は、計測結果から得られるグラフより相関係数が高くなる関数を設定している。このような関数を設定することにより、２点間の相関係数ｒが計測結果から得られる相関係数より高くなり、発電出力変動量を大きく推定することができる。このように、不確定な要因に対し大きい側に推定することで、電力系統の実際の運転時にＰＶの変動に対応しきれなくなるリスクを小さくすることができる。
【００２３】
図１に戻って、発電出力変動量推定装置１の構成の説明を続ける。
出力変動量推定部１４は、ＰＶ普及量算出部１２が算出するＰＶ普及量［ｋＷ］と、相関係数テーブル１３に記憶されている相関係数ｒとに基づいて、領域内におけるＰＶの導入量に応じた変動量の推定値を算出する。具体的には、出力変動量推定部１４は、領域内から２つのセルを選択し、選択したセルにおけるＰＶの発電出力変動量を、ＰＶ普及量［ｋＷ］と、パラメータ入力部１１に入力される交流電力変動量の標準偏差と、相関係数ｒとを用いて算出する。そして、出力変動量推定部１４は、領域内から２つのセルを選択するすべての組み合わせに対して発電出力変動量の総和を算出することにより、領域におけるＰＶ発電による発電出力の変動量を算出する。数式を用いると、領域におけるＰＶ発電による発電出力の変動量σΣ（標準偏差）は次式（１）で表される。
【００２４】
【数２】
2013161239.tif 000004
【００２５】
ここで、ｄｉ、ｄｓは選択した２つのセルｉ、ｊのＰＶ普及量であり、ｓｉ、ｓｊは選択した２つのセルｉ、ｊの交流電力変動量の標準偏差であり、Ｌｉｊは２つのセルｉ、ｊ間の距離であり、ｒ（Ｌｉｊ）は距離Ｌｉｊに対する相関係数である。
【００２６】
出力変動量推定部１４は、式（１）を用いて、ＰＶ普及量と、交流電力変動量の標準偏差と、相関係数とから、セルのすべての組み合わせに対する発電出力の変動量の総和を算出して、領域内におけるＰＶ発電による発電出力の変動量σΣを推定する。
【００２７】
ここで、式（１）を導出した過程を次式（２）に示す。なお、次式（２）においてｍは時系列点数を示し、ｘｉはセルｉの発電出力の変動量を示している。なお、変数名を付していないΣ記号(総和演算)は、時刻に関する和を意味する。
【００２８】
【数３】
2013161239.tif 000005
【００２９】
式（２）における（Σｘｉｘｊ／（√（Σｘｉ２・Σｘｊ２）））はセルｉ、ｊ間における変動量の相関係数を示すので、式（２）は次式（３）となり、式（１）が導出される。なお、式（４）の導出に際しては、ｒ（０）＝１としている。
【００３０】
【数４】
2013161239.tif 000006
【００３１】
ここで、領域全体をメッシュ状に分割するセルの一辺の距離について説明する。
１０［ｋｍ］×１０［ｋｍ］エリアを仮定する。当該エリアを１×１の正方形のセルでメッシュ状に分割した際の変動量を「１」とし、当該エリアをｎ×ｎの正方形のセルでメッシュ状に分割した際の変動量について検討する。なお、各セルに設置されるＰＶを行う装置の出力は１／（ｎ２）とし、エリアにおけるＰＶによる発電出力を一定としている。すなわち、ｎを増加させると、エリア内のＰＶ発電を行う装置がｎ×ｎ個のセルごとに配置されることを意味する。このとき、セル間の変動量の相関関係は、図３に示した関数ｒ（Ｌ）に従うものとする。
このとき、エリアにおける変動量を分割数ｎの関数として同定すると図４に表されるグラフが得られる。図４は、エリアにおける変動量と分割数ｎとの関係を示すグラフである。同図において、横軸は分割数ｎを示し、縦軸は正規化した変動量を示している。同図には、ｎ＝１、２、５、１０、２０、５０、１００における変動量がプロットされている。同図に示すように、分割数を大きくすると、変動量は一定値に収斂することが分かる。
上記の条件の下では、分割数ｎを「２０」程度にすれば一定値に収斂することが分かる。すなわち、１０［ｋｍ］×１０［ｋｍ］エリアを２０×２０個以上のセルに分割しても、得られる結果に大きな変化がないことを示している。この結果に基づけば、図３の相関係数を用いる場合には、領域全体をメッシュ状に分割する際のセルのサイズは５００［ｍ］×５００［ｍ］が妥当なサイズとなる。
【００３２】
図５は、本実施形態における発電出力変動量推定装置１が行う発電出力変動量推定の処理を示すフローチャートである。
発電出力変動量推定が開始されると、発電出力変動量推定装置１において、パラメータ入力部１１に普及情報と交流電力変動量の標準偏差［ｋＷ／ｋＷ］とが入力される（ステップＳ１０１）。
ＰＶ普及量算出部１２は、入力された普及情報と、セル数とから、セル一つあたりのＰＶ普及量［ｋＷ］を算出する（ステップＳ１０２）。
出力変動量推定部１４は、式（１）を用いて、予め算出された相関係数（又は相関係数を同定した関数）と、算出されたＰＶ普及量［ｋＷ］と、入力された交流電力変動量の標準偏差［ｋＷ／ｋＷ］とから、領域におけるＰＶ発電による発電出力の変動量の推定値を算出し（ステップＳ１０３）、推定値を出力する（ステップＳ１０４）。
【００３３】
以上のように、発電出力変動量推定装置１は、電力系統が電力を供給している領域において当該電力系統に接続されているＰＶによる発電出力の変動量を、領域を５００［ｍ］四方のセルでメッシュ状に分割して扱う。更に、発電出力変動量推定装置１は、セルごとに、セルにおける発電出力の変動量を算出し、各セルの変動量の総和を算出することにより、領域内のＰＶによる発電出力の変動量を推定する。
このとき、発電出力変動量推定装置１は、各セル間の距離に応じた変動量の相関を反映した相関係数を用いているので、セル間の変動量の独立性を条件とせずに、領域を分割する際のセルのサイズを選択することができる。これにより、実際のＰＶの普及及び導入の分布に即したセルのサイズを用いて変動量の推定を行うことができ、発電出力の変動量の推定精度を向上させることができる。
また、発電出力変動量推定装置１は、セル間の相関係数を用いることにより、各セルの変動量が独立に変化することを前提としている場合に比べて、より現実に即した変動量の推定を行うことができる。
【００３４】
なお、上述の実施形態において、パラメータ入力部１１に入力される普及情報が、領域全体における太陽光発電設備の発電出力に関する情報である場合について説明した。しかし、これに限ることなく、普及情報は、領域におけるＰＶの普及を示す情報であってもよい。具体的には、普及情報が、領域内の各地方自治体（都道府県、又は市区町村）において実際に設置されている各太陽光発電設備の発電出力を示す情報を含むようにしてもよい。この場合、ＰＶ普及量算出部１２は、地方自治体ごとに、当該地方自治体に属するセル数で総発電出力を除算して、各セルにおけるＰＶ普及量［ｋＷ］を算出するようにしてもよい。また、地方自治体などの行政単位ではなく領域全体を複数に分割した場合には、普及情報が、分割した各領域において実際に設置されている各太陽光発電設備の発電出力を示す情報を含むようにしてもよい。この場合、ＰＶ普及量算出部１２は、分割した領域ごとに、当該分割された領域に属するセル数で総発電出力を除算して、各セルにおけるＰＶ普及量［ｋＷ］を算出するようにしてもよい。
【００３５】
また、上述の実施形態において、図３に示したように、計測結果から得られる各グラフより相関係数が高くなるように、相関係数ｒを算出する関数ｒ（Ｌ）を同定する構成について説明した。しかし、これに限ることなく、計測結果から得られる各グラフの平均を関数ｒ（Ｌ）としてもよい。
図６は、図３と異なる関数ｒ（Ｌ）を定める例を示すグラフである。同図には、関数ｒ（Ｌ）を破線で示している。同図に示すように、関数ｒ（Ｌ）は、計測結果から得られるグラフの相関係数の平均が得られる関数を設定するようにしてもよい。
図７は、図６に示す関数ｒ（Ｌ）を用いた場合における図４に対応するグラフである。同図において、横軸は分割数ｎを示し、縦軸は正規化した変動量を示している。同図には、ｎ＝１、２、５、１０、２０、５０、１００における変動量がプロットされている。同図に示すように、関数ｒ（Ｌ）を替えた場合においても、分割数ｎを「２０」程度にすれば一定値に収斂する。すなわち、相関係数を算出する関数ｒ（Ｌ）を図６の程度に替える場合においても、セルのサイズを変更する必要はなく、変動量を推定する領域を変更したり、関数ｒ（Ｌ）の同定に用いる日射強度の計測結果を変更したりすることができる。
【００３６】
また、相関係数テーブル１３に記憶させる相関係数は、変動量の推定を行う対象の時期又は期間に亘って日ごとに計測された日射強度に基づいて算出するようにしてもよい。例えば、月ごと（又は季節ごと）の日射強度を複数の日に亘って計測し、計測した日射強度に基づいて各月（又は季節）の関数ｒ（Ｌ）を算出して、各関数に対応する相関係数を相関係数テーブル１３に記憶させる。図５に示した発電出力変動量推定の処理を、月ごとに繰り返して行うことにより、月（又は季節）ごとにおける日射強度に基づいてＰＶ発電による発電出力の変動量を推定する精度を向上させることができる。また、一年に亘って月ごとに変動量の推定をすることにより、最も変動量の大きい月を特定したり、最も変動量の小さい月を特定したりすることができる。
【００３７】
なお、本発明における発電出力変動量推定装置の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより発電出力変動量推定の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００３８】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。更に、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１…発電出力変動量推定装置、１１…パラメータ入力部、１２…ＰＶ普及量算出部、１３…相関係数テーブル、１４…出力変動量推定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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