(57)【要約】【課題】  簡易な計算によって全天日射量を予測可能な日射量予測装置を提供する。【解決手段】  少なくとも上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値と所定の日付の全天日射量の実測値を取得する気候量取得部と、気候量取得部が取得した上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値を記憶する雲量記憶部と、気候量取得部が取得した所定の日付の全天日射量の実測値を記憶する日射量記憶部と、雲量記憶部の記憶する上層雲量、中層雲量、下層雲量の時間ごとの予測値に基づき、それぞれの高度の雲量において予測する時間の前後一時間の時間平均を算出し所定の係数を掛け合わせた値の合計を予測雲量とし、日射量記憶部が記憶する全天日射量の実測値と算出した予測雲量に基づき当該時間の日射量を予測する制御部とを含む日射量予測装置。【選択図】      図１
2016223958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値と所定の日付の全天日射量の実測値を取得する気候量取得部と、
前記気候量取得部が取得した上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値を記憶する雲量記憶部と、
前記気候量取得部が取得した所定の日付の全天日射量の実測値を記憶する日射量記憶部と、
前記雲量記憶部の記憶する上層雲量、中層雲量、下層雲量の時間ごとの予測値に基づき、それぞれの高度の雲量において予測する時間の前後の所定の時間の時間平均を算出し所定の係数を掛け合わせた値の合計を予測雲量とし、前記日射量記憶部が記憶する全天日射量の実測値と算出した予測雲量に基づき当該時間の日射量を予測する制御部と
を含む日射量予測装置。
【請求項２】
前記雲量記憶部の全雲量の時間ごとの予測値を参照し、日射量を予測する時間の全雲量の予測値が９０％以上の場合、前記制御部は当該時間の予測雲量を９０％とする請求項１記載の日射量予測装置。
【請求項３】
前記雲量記憶部の全雲量の時間ごとの予測値を参照し、日射量を予測する時間の全雲量の予測値が９０％未満の場合、前記制御部は
ｎ時の上層雲量の予測値をＣｈ（ｎ）、ｎ時の一時間前の上層雲量の予測値をＣｈ（ｎ−１）、ｎ時の一時間後の上層雲量の予測値をＣｈ（ｎ＋１）、ｎ時の中層雲量の予測値をＣｍ（ｎ）、ｎ時の一時間前の中層雲量の予測値をＣｍ（ｎ−１）、ｎ時の一時間後の中層雲量の予測値をＣｍ（ｎ＋１）、ｎ時の下層雲量の予測値をＣｌ（ｎ）、ｎ時の一時間前の下層雲量の予測値をＣｌ（ｎ−１）、ｎ時の一時間後の下層雲量の予測値をＣｌ（ｎ＋１）、ｎ時の雲量の予測値をＣ（ｎ）、所定の係数をａ、ｂ、ｃとした場合、Ｃ（ｎ）を、
Ｃ（ｎ）＝ａ×（（Ｃｈ（ｎ）＋Ｃｈ（ｎ−１）＋Ｃｈ（ｎ＋１））／３）＋ｂ×（（Ｃｍ（ｎ）＋Ｃｍ（ｎ−１）＋Ｃｍ（ｎ＋１））／３）＋ｃ×（（Ｃｌ（ｎ）＋Ｃｌ（ｎ−１）＋Ｃｌ（ｎ＋１））／３）
として予測し、
ｎ時の１時間の全天日射量の予測値をＲ（ｎ）、前記日射量記憶部が記憶する晴天時のｎ時の１時間の全天日射量の実測値をＲ０（ｎ）とした場合、前記制御部は、Ｒ（ｎ）を、
Ｒ（ｎ）＝Ｒ０（ｎ）×（１−（Ｃ（ｎ）／１００））
として予測する請求項１または２に記載の日射量予測装置。
【請求項４】
少なくとも上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値と所定の日付の全天日射量の実測値を取得し記憶し、
上層雲量、中層雲量、下層雲量の時間ごとの予測値に基づき、それぞれの高度の雲量において予測する時間の前後一時間の時間平均を算出し、所定の係数を掛け合わせた値の合計を予測雲量とし、
記憶した全天日射量の実測値と算出した予測雲量に基づき当該時間の日射量を予測する全天日射量の予測方法。
【請求項５】
記憶する全雲量の時間ごとの予測値を参照し、日射量を予測する時間の全雲量の予測値が９０％以上の場合、当該時間の予測雲量を９０％とする請求項３記載の全天日射量の予測方法。
【請求項６】
記憶する全雲量の時間ごとの予測値を参照し、日射量を予測する時間の全雲量の予測値が９０％未満の場合、
ｎ時の上層雲量の予測値をＣｈ（ｎ）、ｎ時の一時間前の上層雲量の予測値をＣｈ（ｎ−１）、ｎ時の一時間後の上層雲量の予測値をＣｈ（ｎ＋１）、ｎ時の中層雲量の予測値をＣｍ（ｎ）、ｎ時の一時間前の中層雲量の予測値をＣｍ（ｎ−１）、ｎ時の一時間後の中層雲量の予測値をＣｍ（ｎ＋１）、ｎ時の下層雲量の予測値をＣｌ（ｎ）、ｎ時の一時間前の下層雲量の予測値をＣｌ（ｎ−１）、ｎ時の一時間後の下層雲量の予測値をＣｌ（ｎ＋１）、ｎ時の雲量の予測値をＣ（ｎ）、所定の係数をａ、ｂ、ｃとした場合、Ｃ（ｎ）を、
Ｃ（ｎ）＝ａ×（（Ｃｈ（ｎ）＋Ｃｈ（ｎ−１）＋Ｃｈ（ｎ＋１））／３）＋ｂ×（（Ｃｍ（ｎ）＋Ｃｍ（ｎ−１）＋Ｃｍ（ｎ＋１））／３）＋ｃ×（（Ｃｌ（ｎ）＋Ｃｌ（ｎ−１）＋Ｃｌ（ｎ＋１））／３）
として予測し、
ｎ時の１時間の全天日射量の予測値をＲ（ｎ）、記憶する晴天時のｎ時の１時間の全天日射量の実測値をＲ０（ｎ）とした場合、Ｒ（ｎ）を、
Ｒ（ｎ）＝Ｒ０（ｎ）×（１−（Ｃ（ｎ）／１００））
として予測する請求項４または５に記載の全天日射量の予測方法。
【請求項７】
少なくとも上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値と所定の日付の全天日射量の実測値を取得し記憶し、
上層雲量、中層雲量、下層雲量の時間ごとの予測値に基づき、それぞれの高度の雲量において予測する時間の前後一時間の時間平均を算出し、所定の係数を掛け合わせた値の合計を予測雲量とし、
記憶した全天日射量の実測値と算出した予測雲量に基づき当該時間の日射量を予測する処理
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項８】
記憶する全雲量の時間ごとの予測値を参照し、日射量を予測する時間の全雲量の予測値が９０％以上の場合、当該時間の予測雲量を９０％とする処理
をコンピュータに実行させる請求項５記載のプログラム。
【請求項９】
記憶する全雲量の時間ごとの予測値を参照し、日射量を予測する時間の全雲量の予測値が９０％未満の場合、
ｎ時の上層雲量の予測値をＣｈ（ｎ）、ｎ時の一時間前の上層雲量の予測値をＣｈ（ｎ−１）、ｎ時の一時間後の上層雲量の予測値をＣｈ（ｎ＋１）、ｎ時の中層雲量の予測値をＣｍ（ｎ）、ｎ時の一時間前の中層雲量の予測値をＣｍ（ｎ−１）、ｎ時の一時間後の中層雲量の予測値をＣｍ（ｎ＋１）、ｎ時の下層雲量の予測値をＣｌ（ｎ）、ｎ時の一時間前の下層雲量の予測値をＣｌ（ｎ−１）、ｎ時の一時間後の下層雲量の予測値をＣｌ（ｎ＋１）、ｎ時の雲量の予測値をＣ（ｎ）、所定の係数をａ、ｂ、ｃとした場合、Ｃ（ｎ）を、
Ｃ（ｎ）＝ａ×（（Ｃｈ（ｎ）＋Ｃｈ（ｎ−１）＋Ｃｈ（ｎ＋１））／３）＋ｂ×（（Ｃｍ（ｎ）＋Ｃｍ（ｎ−１）＋Ｃｍ（ｎ＋１））／３）＋ｃ×（（Ｃｌ（ｎ）＋Ｃｌ（ｎ−１）＋Ｃｌ（ｎ＋１））／３）
として予測し、
ｎ時の１時間の全天日射量の予測値をＲ（ｎ）、記憶する晴天時のｎ時の１時間の全天日射量の実測値をＲ０（ｎ）とした場合、Ｒ（ｎ）を、
Ｒ（ｎ）＝Ｒ０（ｎ）×（１−（Ｃ（ｎ）／１００））
として予測する処理
をコンピュータに実行させる請求項７または８に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、日射量予測装置、全天日射量の予測方法、及びそのためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
全天日射量の予測において、雲量予報の値を使用して予測する技術が知られている。この予測技術は、雲量予報のデータを天気予報会社等から取得し利用して全天日射量を予測する。全天日射量は、全天空（全天ともいう）からの日射量である。なお、雲量予報の値とは、所定の地点において全天空にしめる雲の割合を高度別にパーセンテージで表すものである。また、全天日射量とは、全天空からの１平方メートルおよび単位時間あたりの日射量、すなわち太陽から受ける放射エネルギーの量であり、単位はＭＪ／ｍ２（メガジュール毎平方メートル）である。なお、本明細書では単位時間を１時間とするが、これに限定されない。
【０００３】
全天日射量の予測技術の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された予測技術は、対象地点における複数の高度のそれぞれに対応する相対湿度に基づき湿度係数を、それぞれの高度に基づき高度係数を決定する。そして、その技術では両係数と雲量に基づき遮蔽係数を計算する。すなわち、その予測技術のための装置は、大気外での全天日射量と大気透過率と遮蔽係数に基づき全天日射量を予測する。
【０００４】
また、特許文献２に記載された予測技術は、全天日射量の観測値と快晴時の全天日射量から快晴指数を計算し、快晴指数と観測地の地上湿度と複数の高度の高層湿度と上層雲量と下層雲量と中層雲量とから、偏回帰係数を計算する。計算装置は、偏回帰係数と予測日時の湿度と雲量の予報値から予測される快晴指数（予測快晴指数）を計算し、予測快晴指数と太陽位置と大気中の水蒸気量の予測値等から全天日射量を予測する。
【０００５】
また、特許文献３に記載された予測技術は、外気温、外気絶対湿度、日射量、風速、気圧変化率、雲量の１時間平均値を算出し、翌日の最高気温と最低気温を予測し、空調負荷を予測するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２４２２７９号公報
【特許文献２】特開２０１１−０５３１６８号公報
【特許文献３】特開平０４−０４３２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された技術は、全天日射量を予測するにあたり、多くの情報が必要である。すなわち、その技術は、雲量予報の値と大気外での全天日射量と大気透過率、すなわち快晴時の全天日射量の他に、対象地点における複数の高度のそれぞれに対応する相対湿度の予測値が必要である。また、上述した特許文献２に記載された技術は、全天日射量を予測するにあたり、雲量予報の値と快晴時の全天日射量の他に、観測地の地上湿度と複数の高度の高層湿度と予測日時の湿度の予報値（すなわち特許文献１における相対湿度に相当）と大気中の水蒸気量の予測値が必要である。更に、両特許文献に記載された技術は、全天日射量の予測に当たり複雑な解析が必要である。したがって、特許文献１および２に記載された技術は、全天日射量の予測に必要な観測データや予測値が多く、複雑な解析が必要という問題点がある。
【０００８】
また、特許文献３に記載された技術は、雲量の１時間当たりの平均値を算出し気温を予測するものであり、全天日射量を予測するものではない。
【０００９】
本発明の目的の一例は、少ない観測データで全天日射量を予測することができる日射量予測装置、予測方法およびそのための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】
【００１０】
本発明の一形態における日射量予測装置は、少なくとも上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値と所定の日付の全天日射量の実測値を取得する気候量取得部と、前記気候量取得部が取得した上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値を記憶する雲量記憶部と、前記気候量取得部が取得した所定の日付の全天日射量の実測値を記憶する日射量記憶部と、前記雲量記憶部の記憶する上層雲量、中層雲量、下層雲量の時間ごとの予測値に基づき、それぞれの高度の雲量において予測する時間の前後の所定の時間の時間平均を算出し所定の係数を掛け合わせた値の合計を予測雲量とし、前記日射量記憶部が記憶する全天日射量の実測値と算出した予測雲量に基づき当該時間の日射量を予測する制御部とを含む。
【００１１】
本発明の一形態における全天日射量の予測方法は、少なくとも上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値と所定の日付の全天日射量の実測値を取得し記憶し、上層雲量、中層雲量、下層雲量の時間ごとの予測値に基づき、それぞれの高度の雲量において予測する時間の前後一時間の時間平均を算出し、所定の係数を掛け合わせた値の合計を予測雲量とし、記憶した全天日射量の実測値と算出した予測雲量に基づき当該時間の日射量を予測する。
【００１２】
本発明の一形態におけるプログラムは、コンピュータに、少なくとも上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値と所定の日付の全天日射量の実測値を取得し記憶し、上層雲量、中層雲量、下層雲量の時間ごとの予測値に基づき、それぞれの高度の雲量において予測する時間の前後一時間の時間平均を算出し、所定の係数を掛け合わせた値の合計を予測雲量とし、記憶した全天日射量の実測値と算出した予測雲量に基づき当該時間の日射量を予測する処理を実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、少ない観測データで効率よく全天日射量を予測することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における日射量予測装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態における日射量予測装置１００をコンピュータ装置で実現した場合のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態における日射量予測装置１００での全天日射量予測の動作の概要を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施例１における雲量の予測値の表の一例である。
【図５】図５は、実施例１における最も大きな日射量の日付の全天日射量の実測値の表の一例である。
【図６】図６は、実施例１における予測雲量と全天日射量の予測値の表の一例である。
【図７】図７は、実施例１における日射量予測日の実際の全天日射量の実測値の表の一例である。
【図８】図８は、実施例１における実際の全天日射量の実測値と本実施形態における全天日射量の予測値のグラフの一例である。
【図９】図９は、実施例２における雲量の予測値の表の一例である。
【図１０】図１０は、実施例２における最も大きな日射量の日付の全天日射量の実測値の表の一例である。
【図１１】図１１は、実施例２における予測雲量と全天日射量の予測値の表の一例である。
【図１２】図１２は、実施例２における日射量予測日の実際の全天日射量の実測値の表の一例である。
【図１３】図１３は、実施例２における実際の全天日射量の実測値と本実施形態における全天日射量の予測値のグラフの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態における日射量予測装置１００の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、日射量予測装置１００は、気候量取得部１１０と雲量記憶部１２０と日射量記憶部１３０と制御部１４０と、を備える。
【００１７】
次に、第１の実施の形態における全天日射量を予測するための日射量予測装置１００の構成について説明する。
【００１８】
気候量取得部１１０は、制御部１４０の制御に基づき、必要な気候量を所定の装置よりネットワークを介して取得し、所定の記憶部へ記憶する。
【００１９】
雲量記憶部１２０は、気候量取得部１１０が取得した上層雲量、中層雲量、下層雲量および全雲量の時間ごとの予測値を記憶する。上層雲量、中層雲量、下層雲量および全雲量と全天日射量は、総称して気候量とも言う。
【００２０】
日射量記憶部１３０は、気候量取得部１１０が取得した全天日射量の実測値を記憶する。
【００２１】
気候量取得部１１０は、上層雲量、中層雲量、下層雲量および全雲量のそれぞれの時間ごとの予測値と全天日射量の実測値を、天気予報会社等から受信し、制御部１４０に出力する。
【００２２】
制御部１４０は、気候量取得部１１０が必要な気候量を取得するよう制御する。必要な気候量とは、少なくとも上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値と所定の期間の全天日射量の実測値を含む。また、制御部１４０は、気候量取得部１１０が取得した上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値は雲量記憶部１２０に記憶するよう制御し、所定の期間の全天日射量の実測値は日射量記憶部１３０に記憶するよう制御する。また、雲量記憶部１２０および日射量記憶部１３０に記憶した各雲量の予測値および全天日射量の実測値の気候量に基づき、所定の式を使用して当該時間帯の全天日射量を予測する。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施の形態における日射量予測装置１００をコンピュータ装置で実現した場合のハードウェア構成例を示す図である。図２に示されるように、日射量予測装置１００は、それぞれ通信インタフェース１０、ＣＰＵ１１、出力装置１２、入力装置１３、主記憶装置１４、および二次記憶装置１５を含む。
【００２４】
通信インタフェース１０は、処理装置および周辺端末との通信のための入出力インタフェースを構成する。また通信インタフェース１０は、日射量予測装置１００に接続する図示しないネットワークを介して天気予報会社の情報処理装置との接続を制御のためのインタフェースも含む。
【００２５】
ＣＰＵ１１は、オペレーティングシステムを動作させて本発明の第１の実施の形態に係る日射量予測装置１００の全体を制御する。また、ＣＰＵ１１は、例えば二次記憶装置１５から主記憶装置１４にプログラムまたはデータを読み出す。具体的には、日射量予測装置１００のＣＰＵ１１は、第１の実施の形態における気候量取得部１１０と制御部１４０として機能または動作し、それぞれプログラム制御に基づいて、図３以降で説明する各種の処理を実行する。また、日射量予測装置１００のＣＰＵ１１は、１つに限らず２つ以上備えていてもよい。
【００２６】
出力装置１２は、例えばディスプレイ、表示器で実現され、出力を確認するために用いられる。
【００２７】
入力装置１３は、例えばマウスやキーボード、内蔵のキーボタン等で実現され、入力操作に用いられる。入力装置１３は、マウスやキーボード、内蔵のキーボタンに限らず、例えばタッチパネルでもよい。
【００２８】
主記憶装置１４は、ＣＰＵ１１の制御に基づく作業用メモリである。
【００２９】
二次記憶装置１５は、例えば光ディスク、フレキシブルディスク、磁気光ディスク、外付けハードディスク、または半導体メモリ等であって、コンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する。二次記憶装置１５は、日射量予測装置１００が実行するためのコンピュータプログラムを一時的に記憶するまたは非一時的に記憶する。したがって、ＣＰＵ１１は、二次記憶装置１５に記録されているコンピュータプログラムを読み込み、そのプログラムにしたがって、気候量取得部１１０と制御部１４０として機能または動作してもよい。
【００３０】
また、コンピュータプログラムは、通信網に接続されている図示しない外部コンピュータからダウンロードされてもよい。また、日射量予測装置１００の二次記憶装置１５は、第１の実施の形態における雲量記憶部１２０と日射量記憶部１３０として機能する。
【００３１】
なお、第１の実施の形態の説明において利用されるブロック図（図１）には、機能単位のブロックが示されている。これらの機能ブロックは、図２に示すコンピュータ装置に限らず、各部がハードウェア回路によって実現されてもよい。ただし、日射量予測装置１００が備える各部の実現手段は特に限定されない。すなわち、日射量予測装置１００は、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線または無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
【００３２】
以上のように構成された日射量予測装置１００の動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３３】
図３は、第１の実施の形態における日射量予測装置１００での全天日射量予測の動作の概要を示すフローチャートである。尚、このフローチャートによる処理は、前述したＣＰＵによるプログラム制御に基づいて、実行されても良い。
【００３４】
図３に示すように、まず、制御部１４０は、気候量取得部１１０に日射量を予測する日付の上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量のそれぞれの時間ごとの予測値を所定の時間分取得するよう制御する（ステップＳ１０１）。所定の時間分とは最低限日射量を予測する時間とその前後１時間分であるが、気候量取得部１１０は日射量を予測する日付の１日分の予測値を取得することが望ましい。
【００３５】
次に、気候量取得部１１０は、制御部１４０による制御の下に、所定の装置よりネットワークを介して所定の時間分（最低限日射量を予測する時間とその前後１時間分）の上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値を取得し、雲量記憶部１２０に記憶する（ステップＳ１０２）。
【００３６】
次に、制御部１４０は、気候量取得部１１０に所定の期間の全天日射量の実測値を取得するよう制御する（ステップＳ１０３）。所定の期間の全天日射量の実測値とは、過去半月から１か月程度の、日の出から日の入りまでの時間の、１時間単位の全天日射量の実測値である。取得する全天日射量の実測値は、可能な限り直近の期間の実測値であることが望ましい。
【００３７】
次に、気候量取得部１１０は、制御部１４０による制御の下に、所定の装置よりネットワークを介して所定の期間の全天日射量の実測値を取得し、日射量記憶部１３０に記憶する（ステップＳ１０４）。
【００３８】
次に、制御部１４０は、全天日射量を予測する時間と前後１時間の上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の予測値を雲量記憶部１２０から取得する（ステップＳ１０５）。
【００３９】
次に、日射量を予測する時間の全雲量の予測値が９０以上の場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、制御部１４０は、予測雲量を９０と設定する（ステップＳ１０７）。また日射量を予測する時間の全雲量の予測値が９０未満の場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、制御部１４０は、予測雲量Ｃ（ｎ）を次の式により算出する（ステップＳ１０８）。
【００４０】
Ｃ（ｎ）＝ａ×（（Ｃｈ（ｎ）＋Ｃｈ（ｎ−１）＋Ｃｈ（ｎ＋１））／３）＋ｂ×（（Ｃｍ（ｎ）＋Ｃｍ（ｎ−１）＋Ｃｍ（ｎ＋１））／３）＋ｃ×（（Ｃｌ（ｎ）＋Ｃｌ（ｎ−１）＋Ｃｌ（ｎ＋１））／３）
ただし、それぞれ上層雲量、中層雲量、下層雲量の係数であるａ、ｂ、ｃには所定の数値を使用する。また、ｎ時の上層雲量の予測値をＣｈ（ｎ）、ｎ時の一時間前の上層雲量の予測値をＣｈ（ｎ−１）、ｎ時の一時間後の上層雲量の予測値をＣｈ（ｎ＋１）、ｎ時の中層雲量の予測値をＣｍ（ｎ）、ｎ時の一時間前の中層雲量の予測値をＣｍ（ｎ−１）、ｎ時の一時間後の中層雲量の予測値をＣｍ（ｎ＋１）、ｎ時の下層雲量の予測値をＣｌ（ｎ）、ｎ時の一時間前の下層雲量の予測値をＣｌ（ｎ−１）、ｎ時の一時間後の下層雲量の予測値をＣｌ（ｎ＋１）、ｎ時の雲量の予測値すなわち予測雲量をＣ（ｎ）とする。
【００４１】
次に、制御部１４０は、日射量記憶部１３０が記憶する所定の期間の全天日射量の実測値のうち、晴天である日付すなわち最も大きな日射量の日付を選択し、当該日付の日射量を予測する時間での全天日射量の実測値を、日射量記憶部１３０から取得する（ステップＳ１０９）。ここで、ステップＳ１０４で所定の期間の全天日射量の実測値を取得し、制御部１４０は、日射量記憶部１３０に記憶する際に、あらかじめ、晴天のときの日付に対応する最も大きな日射量の日付を選択し、その日付での全天日射量の実測値のみ記憶する方法でもよい。
【００４２】
次に、制御部１４０は、予測する時間の全天日射量をＲ（ｎ）＝Ｒ０（ｎ）×（１−（Ｃ（ｎ）／１００））として算出し、予測する（ステップＳ１１０）。ここで、ｎ時の１時間の全天日射量の予測値すなわち予測する時間の全天日射量をＲ（ｎ）、前記日射量記憶部が記憶する晴天時のｎ時の１時間の全天日射量の実測値をＲ０（ｎ）とする。
【００４３】
以上で、日射量予測装置１００は、全天日射量予測の動作を終了する。
【００４４】
実際に日射量予測装置１００が上述の全天日射量予測を実施した例を２つ示す。晴れのち曇りとなった日に全天日射量予測を実施した例を実施例１、雨のち曇りのち晴れとなった日に全天日射量予測を実施した例を実施例２とする。また、実施例１、２において、上層雲量、中層雲量、下層雲量の係数であるａ、ｂ、ｃにはそれぞれ０．３５、０．３５、０．９を使用する。
【００４５】
図４は、実施例１における雲量の予測値の表の一例である。この表のデータはステップＳ１０２において所定の装置から取得され雲量記憶部１２０に記憶される。
【００４６】
図５は、実施例１における最も大きな日射量の日付の全天日射量の実測値の表の一例である。この表はステップＳ１０４において所定の装置から取得され日射量記憶部１３０に記憶されるが、便宜上最も大きな日射量の日付の全天日射量の実測値のみ記憶されることとする。
【００４７】
図６は、実施例１における図４、図５の数値を用いてステップＳ１０７、Ｓ１０８、Ｓ１１０で処理及び式を使用して予測した予測雲量と全天日射量の予測値の表の一例である。
【００４８】
図７は、実施例１における日射量予測日の実際の全天日射量の実測値の表の一例である。
【００４９】
図８は、実施例１における実際の全天日射量の実測値と本実施形態における全天日射量の予測値のグラフの一例である。図８のグラフのうち、実線が実際の全天日射量の実測値、破線が本実施形態における全天日射量の予測値のグラフである。図８に示すように、本実施形態における全天日射量の予測値は、実際の全天日射量の実測値に近い予測が可能である。
【００５０】
また、定量的に考察しても、一日の全天日射量を積算した積算日射量を算出すると、実際の全天日射量の実測値と本実施形態における全天日射量の予測値の積算日射量は、それぞれ２４．８２、２２．１３（全て単位はＭＪ／ｍ２）となる。すなわち、本実施形態における全天日射量の予測値の実測値との誤差は、１０．８４％となる。
【００５１】
図９は、実施例２における雲量の予測値の表の一例である。この表は図４と同様、ステップＳ１０２において所定の装置から取得され雲量記憶部１２０に記憶される。
【００５２】
図１０は、実施例２における最も大きな日射量の日付の全天日射量の実測値の表の一例である。この表は図５と同様、ステップＳ１０４において所定の装置から取得され日射量記憶部１３０に記憶されるが、便宜上最も大きな日射量の日付の全天日射量の実測値のみ記憶されることとする。
【００５３】
図１１は、実施例２における図９、図１０の数値を用いてステップＳ１０７、Ｓ１０８、Ｓ１１０の式を使用して予測した予測雲量と全天日射量の予測値の表の一例である。
【００５４】
図１２は、実施例２における日射量予測日の実際の全天日射量の実測値の表の一例である。
【００５５】
図１３は、実施例２における実際の全天日射量の実測値と本実施形態における全天日射量の予測値のグラフの一例である。図１３のグラフのうち、実線が実際の全天日射量の実測値、破線が本実施形態における全天日射量の予測値のグラフである。本実施例においても、図１３に示すように、本実施形態における全天日射量の予測値は、実際の全天日射量の実測値に近い予測が可能である。
【００５６】
また、定量的に考察しても、一日の全天日射量を積算した積算日射量を算出すると、実際の全天日射量の実測値と本実施形態における全天日射量の予測値の積算日射量は、それぞれ７．３１、６．９２（全て単位はＭＪ／ｍ２）となる。すなわち、本実施形態における全天日射量の予測値の実測値との誤差は、５．３４％となる。
【００５７】
次に、本発明の第１の実施の形態の効果について説明する。
【００５８】
上述した本実施形態における日射量予測装置は、簡易な計算によって全天日射量を予測可能である。
【００５９】
その理由は、以下のような構成を含むからである。即ち、第１に気候量取得部は、少なくとも上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値と所定の日付の全天日射量の実測値を取得し、それぞれ記憶部に記憶する。第２に、制御部は、それぞれの高度の雲量において予測する時間の前後の所定の時間の時間平均を算出し所定の係数を掛け合わせた値の合計を予測雲量とし、前記日射量記憶部が記憶する全天日射量の実測値と算出した予測雲量に基づき当該時間の全天日射量を予測する。また、前述の通り予測式も単純であり、複雑な解析を必要としない。これにより、日射量予測装置は、上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量の時間ごとの予測値と所定の日付の全天日射量の実測値に基づき全天日射量を単純な予測式により予測するので、簡易な計算によって全天日射量を予測可能であるという効果が得られる。
【００６０】
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しえる様々な変更をすることができる。
【００６１】
たとえば、以上の各実施形態で説明した各構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はない。例えば、各構成要素は、複数の構成要素が１個のモジュールとして実現されたり、一つの構成要素が複数のモジュールで実現されたりしてもよい。また、各構成要素は、ある構成要素が他の構成要素の一部であったり、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していたり、といったような構成であってもよい。
【００６２】
また、以上説明した各実施形態では、複数の動作をフローチャートの形式で順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の動作を実行する順番を限定するものではない。このため、各実施形態を実施するときには、その複数の動作の順番は内容的に支障しない範囲で変更することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０    通信インタフェース
１１    ＣＰＵ
１２    出力装置
１３    入力装置
１４    主記憶装置
１５    二次記憶装置
１００    日射量予測装置
１１０    気候量取得部
１２０    雲量記憶部
１３０    日射量記憶部
１４０    制御部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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