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JP2011124287A - 発電量予測装置、発電量予測システム、発電量予測方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

発電量予測装置、発電量予測システム、発電量予測方法及びコンピュータプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】、太陽光発電装置に関する情報を用いることで太陽光発電装置による日々の発電量を予測することが可能な、新規かつ改良された発電量予測装置を提供する。
【解決手段】太陽光の照射を受けて発電する太陽光発電装置を特定する太陽光発電装置特定部と、日照量を予測して計算する日照量計算部と、太陽光発電装置特定部で特定した太陽光発電装置と、日照量計算部で計算した日照量の情報とから、該太陽光発電装置の発電量を計算する発電量計算部と、を備える、発電量予測装置が提供される。これにより、特定した太陽光発電装置に関する情報を用いることで太陽光発電装置による日々の発電量を予測することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、発電量予測装置、発電量予測システム、発電量予測方法及びコンピュータプログラムに関する。
地球温暖化対策として再生可能エネルギーの利用が見直され、太陽光発電、風力発電や燃料電池、或いはバイオマス発電など自然エネルギーの分散型発電が盛んになりつつある。そして、二酸化炭素の排出量の削減を目的として、わが国は特に太陽光発電の普及を図っている。その為、各家庭への太陽光発電装置（例えば太陽電池を搭載したソーラーパネル）の設置に際して政府から補助金を支給したり、余剰電力を電力会社が買い取ったりするなどの施策が採られており、今後は多くの家庭にソーラーパネルが設置されることが想定される。
しかし、電力は貯蔵できないという性質を有していることもあり、電力会社にとっては各家庭からの電力の買取りは負担であり、また電力の供給システムが不安定になることから、ソーラーパネルの普及が進み、余剰電力が膨大になると、電力の需要と供給のバランスが崩れ、余剰電力を電力会社が買い取れなくなる事態が発生することも想定される。また、太陽光発電は、天候によって、またソーラーパネルの設置状況によって発電量が左右され、各家庭からの電力を買い取るにも電力の変動が激しいので、変電所で吸収しきれない事態が発生することも想定される。
そこで、ソーラーパネルで発生した余剰電力を有効活用するために、各家庭にバッテリ（ホームバッテリ）を用意し、そのホームバッテリにソーラーパネルで発生した余剰電力を蓄電し、夜間や曇天時等のソーラーパネルが発電できない時間帯に、そのホームバッテリに蓄電した電力を使用するという形態が考えられる。この各家庭に用意されたバッテリの蓄電量に応じて電力会社から給電を受ける電力量を制限したり、価格の安い夜間に電力会社から電力供給を受けてバッテリに蓄電し、価格の高い昼間にバッテリに蓄電した電力を利用したりする方法等が盛んに考案されている。また、バッテリは直流のまま電力を蓄えることができるため、送電の際に行われるＤＣ／ＡＣ変換やＡＣ／ＤＣ変換が不要になり、変換時のロスを削減できるという効果もある。
特表２００９−５２４８９３号公報
しかし、上述したように、太陽光発電は天候やソーラーパネルの設置状況によって発電量が左右されるので、現状ではソーラーパネルが（近い将来の範囲で）日々どの程度発電できるかどうか知り得る手段が無いという問題があった。ソーラーパネルの設置状況は、例えば特許文献１等で開示された立体的地図情報サービスを用いることで知ることが可能であるが、この情報だけではソーラーパネルの発電量を予測することは不可能である。
また、太陽電池が発電する発電量は、天候によって左右される面もある。天候は天気予報によって大雑把には把握できるが、周囲の高層ビルや樹木等の遮蔽物による影響は全く加味されていないので、天気予報だけを用いた予測では、太陽電池が発電する発電量予測には正確性が欠けるという問題があった。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、太陽光発電装置に関する情報を用いることで太陽光発電装置による日々の発電量を予測することが可能な、新規かつ改良された発電量予測装置、発電量予測システム、発電量予測方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、太陽光の照射を受けて発電する太陽光発電装置を特定する太陽光発電装置特定部と、日照量を予測して計算する日照量計算部と、前記太陽光発電装置特定部で特定した太陽光発電装置と、前記日照量計算部で計算した日照量の情報とから、該太陽光発電装置の発電量を計算する発電量計算部と、を備える、発電量予測装置が提供される。
発電量予測装置は、太陽光発電装置の設置状況に関する情報が格納された立体地図情報格納部をさらに備え、前記太陽光発電装置特定部は前記立体地図情報格納部に格納された情報に基づいて太陽光発電装置の設置状況を特定し、前記日照量計算部は前記太陽光発電装置特定部が特定した太陽光発電装置の設置状況に基づいて日照量を計算するようにしてもよい。
前記発電量計算部は、予測対象の日付における太陽の軌道を考慮して前記太陽光発電装置の発電量を計算するようにしてもよい。
前記発電量計算部は、予測対象の日付における太陽の軌道、及び前記立体地図情報格納部に格納された情報により導出され、前記太陽の軌道により変化する前記太陽光発電装置への太陽光の遮蔽状況を考慮して前記太陽光発電装置の発電量を計算するようにしてもよい。
前記日照量計算部は、天気予報の情報に基づいて日照量を予測して計算するようにしてもよい。
前記日照量計算部は、最新の天気予報を取得すると、取得した該天気予報に基づいて日照量を再計算し、前記発電量計算部は、再計算された日照量に基づいて発電量を再計算するようにしてもよい。
前記発電量計算部は、計算対象となる太陽光発電装置の発電効率を乗じて発電量を計算するようにしてもよい。
前記発電量計算部は、所定の領域に含まれる太陽光発電装置の総発電量を計算するようにしてもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、日照量を予測する日照量予測装置と、太陽光の照射を受けて発電する太陽光発電装置の発電量を計算する発電量計算装置と、を備え、前記日照量予測装置は、前記発電量計算装置からの指示に基づいて日照量を予測して該発電量計算装置へ予測した日照量の情報を送る日照量計算部を含み、前記発電量計算装置は、太陽光発電装置を特定する太陽光発電装置特定部と、前記日照量予測装置へ日照量の予測の指示を通知する日照量予測通知部と、前記太陽光発電装置特定部で特定した太陽光発電装置と、前記日照量計算部が計算した日照量の情報とから、該太陽光発電装置の発電量を計算する発電量計算部と、を含む、発電量予測システムが提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、太陽光の照射を受けて発電する太陽光発電装置を特定する太陽光発電装置特定ステップと、日照量を予測して計算する日照量計算ステップと、前記太陽光発電装置特定ステップで特定した太陽光発電装置と、前記日照量計算ステップで計算した日照量の情報とから、該太陽光発電装置の発電量を計算する発電量計算ステップと、を備える、発電量予測方法が提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータに、太陽光の照射を受けて発電する太陽光発電装置を特定する太陽光発電装置特定ステップと、日照量を予測して計算する日照量計算ステップと、前記太陽光発電装置特定ステップで特定した太陽光発電装置と、前記日照量計算ステップで計算した日照量の情報とから、該太陽光発電装置の発電量を計算する発電量計算ステップと、を実行させる、コンピュータプログラムが提供される。
以上説明したように本発明によれば、太陽光発電装置に関する情報を用いることで太陽光発電装置による日々の発電量を予測することが可能な、新規かつ改良された発電量予測装置、発電量予測システム、発電量予測方法及びコンピュータプログラムを提供することができる。
本発明の一実施形態にかかる太陽光発電装置を用いた発電システムの概略構成について示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかる、発電量予測装置１００の構成について示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかる、発電量予測装置１００の動作について示す流れ図である。 立体地図情報格納部１２０に格納されている立体地図情報の一例を示す説明図である。 立体地図情報格納部１２０に格納されている立体地図情報の一例を示す説明図である。 コントロールパネル１４に表示される画面の例を示す説明図である。 コントロールパネル１４に表示される画面の例を示す説明図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
＜１．本発明の一実施形態＞
［１−１．太陽光発電装置を用いた発電システムの概略構成］
［１−２．発電量予測装置の構成］
［１−３．発電量予測装置の動作］
［１−４．太陽光発電装置の特定方法］
［１−５．コントロールパネルの表示例］
＜２．まとめ＞
＜１．本発明の一実施形態＞
［１−１．太陽光発電装置を用いた発電システムの概略構成］
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る、太陽光発電装置を用いた発電システムの概略構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る、太陽光発電装置を用いた発電システムの概略構成について示す説明図である。図１に示したように、本発明の一実施形態に係る発電システム１は、各家庭の屋根１０に搭載される太陽光発電装置１１と、配電盤１２と、バッテリ１３と、コントロールパネル１４と、家庭用発電機１５と、発電量予測装置１００と、を含んで構成される。
太陽光発電装置１１は、太陽電池を備えた装置であり、太陽２からの太陽光の照射を受けることによって生じる光起電力によって発電する装置である。太陽光発電装置１１が発電した電力は配電盤１２を介して家庭内の各電気機器へ供給される他、家庭内の各機器が電力を必要としていない場合にはバッテリ１３へ供給されてバッテリ１３の充電に用いられる。
配電盤１２は、家庭内の各電気機器への電力の供給をコントロールするものであり、本実施形態においては、家庭内の各電気機器への電力供給の他、太陽光発電装置１１が発電する電力に余剰分が発生しているときは、その余剰分をバッテリ１３へ供給したり、またその余剰分を電力会社へ売電したりする役割を有する。
バッテリ１３は、電力を蓄えておくためのものであり、バッテリ１３に蓄える電力は、太陽光発電装置１１が発電した電力であってもよく、家庭用発電機１５が発電した電力であってもよく、また電力会社３が発電して電線４を介して供給される電力であってもよい。なお、バッテリ１３には、エネルギーを何らかの形で蓄え、再度放出できるいかなるものも含まれる。例えば、蓄電池とは、電気エネルギーを直接蓄えるもので、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電池、ＮＡＳ電池（ナトリウム・硫黄電池）などがあるが、現在使用可能な蓄電池電池だけでなく、将来可能になるであろういかなる畜電池であっても良い。また、畜電池だけでなく、同じく電気エネルギーを蓄えるものとして、電気二重層コンデンサに代表される大容量コンデンサであっても良い。
本実施形態にかかる発電システム１では、家庭内の各機器は基本的に太陽光発電装置１１が発電した電力によって動作し、家庭内の各機器を動作させるだけの電力を上回る電力が太陽光発電装置１１で発電できている場合は、配電盤１２を介して太陽光発電装置１１の余剰電力をバッテリ１３の充電に用いる。
コントロールパネル１４は、家庭内の機器の動作を制御したり、外部の発電量予測装置１００と通信したりするためのものである。コントロールパネル１４と発電量予測装置１００との間で通信することで太陽光発電装置１１の予測発電量を取得することが出来る。図１に示したように、コントロールパネル１４は、通信部２１と、制御部２２と、表示部２３と、入力部２４と、を含んで構成される。通信部２１は、インターネット５を介してコントロールパネル１４と発電量予測装置１００との間の通信を実行するものである。制御部２２は、コントロールパネル１４の動作を制御するものであり、例えば表示部２３への表示を制御したり、入力部２４からの利用者の入力に応じた処理を実行したりする。表示部２３は、発電システム１に関する各種情報を表示するものである。表示部２３は、発電システム１に関する各種情報として、例えば、太陽光発電装置１１の現在の発電量、太陽光発電装置１１の将来の予測発電量、バッテリ１３の充電量等の情報を表示しても良い。入力部２４は、利用者からのコントロールパネル１４への各種入力操作を受け付けるためのものであり、例えば発電量予測装置１００を用いた発電量の予測処理の開始や、バッテリ１３に対する充放電の指示等を入力部２４で入力できるようにしてもよい。
なお、図１には図示しないが、コントロールパネル１４にパーソナルコンピュータ等の情報処理装置を接続し、この情報処理装置によってコントロールパネル１４の動作を制御したり、この情報処理装置をコントロールパネル１４の代わりに使用したりしても良い。
家庭用発電機１５は、例えばガス会社等が各家庭に提供するものである。ガス会社が各家庭に提供する場合には、家庭用発電機１５はガスによって発電する装置であり、家庭用発電機１５が発電する電力により、電力会社から電力の供給を受けずに家庭内の各電気機器へ電力を供給することが出来る。なお、家庭用発電機１５は各家庭の契約によって設置されるものであり、本発明においては必ずしも必要となるものでは無い。
発電量予測装置１００は、太陽光発電装置１１の発電量を予測する装置である。具体的には、発電量予測装置１００は、太陽光発電装置１１の設置状況や、予測対象の日の天気予報の情報等を用いて、予測対象の日の太陽光発電装置１１の発電量を予測するものである。発電量予測装置１００で太陽光発電装置１１の予測発電量を算出することで、太陽光発電装置１１のユーザは、太陽光発電装置１１が発電した電力の売電計画を立てることができる。また、太陽光発電装置１１が発電する電力だけでは電力が不足する場合は、家庭用発電機１５がある場合には家庭用発電機１５による発電に頼ることが出来る。発電量予測装置１００の構成、及び発電量予測装置１００による太陽光発電装置１１の発電量の予測処理については、後に詳述する。
家庭からは、発電量予測装置１００に対して、太陽光発電装置１１の発電量の予測処理の開始をコントロールパネル１４を用いて指示する。コントロールパネル１４からの指示を受けた発電量予測装置１００は、コントロールパネル１４から送られた情報に基づいて、太陽光発電装置１１の発電量の予測処理を実行し、予測した発電量についての情報をコントロールパネル１４に送信する。発電量予測装置１００から予測発電量の情報を受信したコントロールパネル１４は、その情報を表示部２３へ表示することで、利用者に太陽光発電装置１１の予測発電量の情報を通知することができる。
以上、本発明の一実施形態に係る、太陽光発電装置を用いた発電システムの概略構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる、発電量予測装置１００の構成について説明する。
［１−２．発電量予測装置の構成］
図２は、本発明の一実施形態にかかる、発電量予測装置１００の構成について示す説明図である。以下、図２を用いて、本発明の一実施形態にかかる、発電量予測装置１００の構成について説明する。
図２に示したように、本発明の一実施形態にかかる発電量予測装置１００は、太陽光発電装置特定部１１０と、立体地図情報格納部１２０と、日照量予測部１３０と、発電量計算部１４０と、を含んで構成される。
太陽光発電装置特定部１１０は、コントロールパネル１４からの発電量の予測処理の開始指示に基づいて、予測対象の太陽光発電装置の位置を特定するものである。具体的には、太陽光発電装置特定部１１０は立体地図情報格納部１２０に格納されている立体地図情報を参照し、発電量の予測対象の太陽光発電装置の設置状況を特定する。太陽光発電装置の設置状況には、例えば、屋根の上に設置されている太陽光発電装置の緯度及び経度、太陽光発電装置の設置高さ及び設置角度、太陽光発電装置の面積、太陽光発電装置の周囲に存在する建物や樹木等の遮蔽状況等の情報が含まれる。
立体地図情報格納部１２０は、立体的な地図情報（立体地図情報）を格納するためのものである。立体地図情報格納部１２０に格納される立体地図情報は、具体的には、衛星画像や、道路にカメラを搭載した車を走らせ、そのカメラが撮影した画像から生成される。立体地図情報の生成手法は既知の技術を用いることが可能であるので、ここでは詳細な説明は割愛する。立体地図情報格納部１２０に格納される立体地図情報を太陽光発電装置特定部１１０から参照することで、発電量の予測対象の太陽光発電装置の設置状況は、太陽光発電装置特定部１１０で特定することが可能となる。
日照量予測部１３０は、予測対象の太陽光発電装置の位置及び予測対象の日付における日照量を予測するものである。日照量予測部１３０は、日照量の予測に際し、予測対象の太陽光発電装置の位置及び設置状況と、予測対象の日付における太陽の軌道と、予測対象の日付における天気予報、具体的には日照時間の情報とを用いる。予測対象の太陽光発電装置の位置が分かれば、当該位置及び予測対象の日付における太陽の軌道も決まる。また、予測対象の太陽光発電装置の設置状況が分かれば、予測対象の日付における太陽からの太陽光の遮蔽状況も決まる。太陽からの太陽光の遮蔽状況とは、例えば、周辺にある高層ビルや電柱による、太陽光パネルへの遮蔽状況である。従って、予測対象の太陽光発電装置の位置及び設置状況と、予測対象の日付における太陽の軌道とが決まれば、当該日付における予測対象の太陽光発電装置の最大発電量を予測して算出することができる。これに、予測対象の日付における日照時間の情報を加味すれば、当該日付における予測対象の太陽光発電装置の発電量を予測して算出することが可能となる。なお、ここでは単純に日照時間等を勘案して発電量を予測すると表記しているが、より具体的には、各時刻毎（例えば１０分単位等）の雲の発生状況を天気予報から推定し、これから太陽光発電装置への太陽光照射量を推定し、これにより照射時間情報を算出する。例えば、雲の発生状況によって最大に対して５０％しか照度が得られなかった場合、同時刻の照射時間を５０％に減算して計算することで、照射時間に換算して情報提供が出来る。もちろん、総照射量情報を提供するようにしてもかまわないが、本実施形態では照射時間に置き換えて説明している。
発電量計算部１４０は、太陽光発電装置特定部１１０が特定した予測対象の太陽光発電装置の位置と、日照量予測部１３０が予測した予測対象の太陽光発電装置の位置及び予測対象の日付における日照量とを用いて、当該日付における予測対象の太陽光発電装置の発電量を予測して計算するものである。上述したように、予測対象の太陽光発電装置の位置及び設置状況と、予測対象の日付における太陽の軌道とが決まれば、当該日付における予測対象の太陽光発電装置の最大発電量を予測して算出することができ、予測対象の日付における日照時間の情報を加味すれば、当該日付における予測対象の太陽光発電装置の発電量を予測して算出することが可能となる。発電量計算部１４０は、太陽光発電装置特定部１１０から予測対象の太陽光発電装置の位置の情報を取得するとともに、日照量予測部１３０から予測対象の太陽光発電装置の位置及び予測対象の日付における日照量の情報を取得することで、これらの情報を用いて当該日付における予測対象の太陽光発電装置の発電量を予測して算出することができる。
なお、図２では、発電量予測装置１００の内部に立体地図情報格納部１２０が含まれている構成を示しているが、本発明はかかる例に限定されない。立体地図情報が格納されている立体地図情報格納部１２０は、発電量を予測する発電量予測装置の外部に存在するようにしてもよい。
以上、図２を用いて、本発明の一実施形態にかかる、発電量予測装置１００の構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる、発電量予測装置１００の動作について説明する。
［１−３．発電量予測装置の動作］
図３は、本発明の一実施形態にかかる、発電量予測装置１００の動作について示す流れ図である。図３には、発電量予測装置１００の動作と併せて、発電量予測装置１００と連携して動作するコントロールパネル１４の動作についても示している。以下、図３を用いて本発明の一実施形態にかかる、発電量予測装置１００の動作について説明する。
本発明の一実施形態にかかる発電量予測装置１００を用いて、太陽光発電装置１１の発電量を予測するには、例えば、利用者が家庭に設置されたコントロールパネル１４を操作して、発電量の予測を発電量予測装置１００に対して指示する（ステップＳ１０１）。なお、コントロールパネル１４を操作して、発電量の予測を発電量予測装置１００に対して指示する際には、予測対象の未来の日付を併せて指定しても良い。コントロールパネル１４は、ユーザの操作を制御部２２で検知し、制御部２２から太陽光発電装置１１の発電量の計算を、発電量予測装置１００に対して、通信部２１を介して指示する。コントロールパネル１４からの指示を受けた発電量予測装置１００は、まず予測対象の太陽光発電装置を、コントロールパネル１４からの指示に基づいて、太陽光発電装置特定部１１０によって特定する（ステップＳ１０２）。ここで、太陽光発電装置特定部１１０で予測対象の太陽光発電装置を特定するために、コントロールパネル１４からは、例えば、太陽光発電装置１１が設置されている家の住所の情報や、太陽光発電装置１１を識別するための情報を送信してもよい。
なお、本発明においては太陽光発電装置の特定手法はかかる例に限定されない。例えば、立体地図情報格納部１２０に格納されている立体地図情報の中から、ユーザが予測対象の太陽光発電装置を指定することで、太陽光発電装置を特定するようにしてもよい。立体地図情報格納部１２０に格納されている立体地図情報を用いて太陽光発電装置を特定する場合には、例えば家庭からパーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて発電量予測装置１００にアクセスし、立体地図情報格納部１２０に格納されている立体地図情報を該情報処理装置で表示し、表示された立体地図情報から予測対象の太陽光発電装置を指定するようにしてもよい。
また、本発明においては、発電量予測装置１００による太陽光発電装置１１の発電量の算出に際し、発電量予測装置１００に送信する情報として太陽光発電装置の発電効率の情報を送信しても良い。太陽光発電装置の発電効率とは、太陽光発電装置の経年劣化を考慮したものであり、太陽光発電装置の発電効率の情報は、利用者が手入力したものを用いてもよく、設置時からの日数に応じて自動的に設定されるものを用いてもよく、以降説明する発電量予測操作を介して入手した、発電実績値と日照量実績値とを用い、日々発電効率を計算し直してもよい。
予測対象の太陽光発電装置を太陽光発電装置特定部１１０によって特定すると、続いて、日照量予測部１３０は、予測対象の太陽光発電装置の位置及び予測対象の日付における日照量を予測する（ステップＳ１０３）。上述したように、日照量予測部１３０は、日照量の予測に際し、上記ステップＳ１０２で特定した予測対象の太陽光発電装置の位置及び設置状況と、予測対象の日付における太陽の軌道と、予測対象の日付における天気予報、具体的には日照時間の情報とを用いる。上記ステップＳ１０２で特定した予測対象の太陽光発電装置の設置状況、すなわち太陽光発電装置の設置角度、太陽光発電装置の周囲の遮蔽物の状況等は立体地図情報格納部１２０に格納されている立体地図情報から取得することが出来る。
日照量予測部１３０による日照量の予測計算は、天気予報の情報に基づいて、例えば１０分毎に１０分間分の日照量を計算する等の方法で行うことができる。１０分毎に１０分間分の日照量を計算する場合には、この間の雲の動きや太陽の動きは無いものとみなし、その時点での照度によって太陽光発電装置に１０分間照射し、太陽光発電装置はその照度と照射時間に基づいて発電すると仮定してもよい。
上記ステップＳ１０３において、日照量予測部１３０が予測対象の太陽光発電装置の位置及び予測対象の日付における日照量を予測すると、続いて、発電量計算部１４０が、太陽光発電装置特定部１１０が特定した予測対象の太陽光発電装置の位置と、日照量予測部１３０が予測した予測対象の太陽光発電装置の位置及び予測対象の日付における日照量とを用いて、当該日付における予測対象の太陽光発電装置の発電量を予測して計算する（ステップＳ１０４）。なお、このステップＳ１０４での発電量の予測に際して、発電効率の情報が発電量予測装置１００に渡されている場合には、発電効率の情報を加味して（発電効率を乗算して）当該日付における予測対象の太陽光発電装置の発電量を予測して計算する。一方、発電効率の情報が発電量予測装置１００に渡されていない場合には、発電量予測装置１００では総照射量のみを計算し、実際の発電量予測計算はコントロールパネル１４の制御部２２で行うようにすることもできる。なお、本実施形態では太陽光発電装置の形状等について記述していないが、日照量を計算する際に、先の立体地図情報から太陽光発電装置の形状を定め、その形状のパネルにどの程度の照射量があったかを計算しているものとする。
上記ステップＳ１０４において、発電量計算部１４０が予測対象の太陽光発電装置の発電量を予測して計算すると、発電量予測装置１００は、発電量計算部１４０が計算した予測対象の日付における予測発電量の情報をコントロールパネル１４に送信する（ステップＳ１０５）。コントロールパネル１４は、予測対象の日付における予測発電量の情報を受信し（ステップＳ１０６）、受信した予測発電量の情報に基づいて家庭内の機器を制御する（ステップＳ１０７）。
また、発電量予測装置１００は、発電量計算部１４０によって所定のエリアにおける太陽光発電装置の発電量を予測して計算することができる（ステップＳ１０８）。所定のエリアにおける太陽光発電装置の発電量を予測して計算することで、発電量予測装置１００は当該エリアにおける発電量の変動を把握することができる。上記ステップＳ１０８で所定のエリアにおける太陽光発電装置の発電量を予測して計算すると、発電量予測装置１００は、計算した当該所定のエリアにおける太陽光発電装置の発電量の情報を例えば電力会社３へ提供し、発電量の調整を指示することができる（ステップＳ１０９）。
このように、発電量予測装置１００において、発電量の予測対象の太陽光発電装置の位置を特定し、特定した太陽光発電装置の位置及び設置状況から太陽光発電装置の位置及び予測対象の日付における日照量を計算することで、太陽光発電装置の発電量を予測して計算することが可能となる。また、発電量予測装置１００は、所定のエリアの太陽光発電装置の予測発電量を合算することで、当該エリアにおける太陽光発電装置の発電量の予測が可能となる。
また、発電量予測装置１００で予測された太陽光発電装置の発電量の情報を各家庭で受信することで、各家庭では太陽光発電装置１１が発電しバッテリ１３に蓄えられる電力の売電計画や、各家庭に備えられている他の発電装置（例えば家庭用発電機１５）との連動について制御することができる。例えば、数日後は天気が悪く、太陽光発電装置１１による発電があまり見込めない場合には、家庭用発電機１５による発電を多くするように制御し、天気が良く、太陽光発電装置１１による発電がかなり見込める場合には、家庭用発電機１５による発電を行わないようにしたり、太陽光発電装置１１が発電した電力をバッテリ１３に蓄えるようにしたりするように制御することができる。
なお、発電量予測装置１００で太陽光発電装置の発電量を予測して計算しても、天気予報の変化に伴い、一度計算した予測発電量を再計算する必要が出てくる場合が想定される。この場合は、例えば、ユーザからのコントロールパネル１４等を用いた予測発電量の再計算指示が送信されてきたタイミングや、気象庁や民間の気象予報会社等から発電量予測装置１００へ最新の天気予報が送信されてきたタイミングで、一度計算した予測発電量を再計算し、再計算した予測発電量をコントロールパネル１４等に送信するようにしてもよい。
［１−４．太陽光発電装置の特定方法］
ここで、立体地図情報格納部１２０に格納されている立体地図情報から太陽光発電装置を特定する方法について説明する。図４及び図５は、立体地図情報格納部１２０に格納されている立体地図情報の一例を示す説明図である。
図４は、上空からの衛星写真から作成された立体地図情報の一例であり、図５は、道路にカメラを搭載した車を走らせ、そのカメラが撮影した画像から作成された立体地図情報の一例である。
図４に示した立体地図情報において、符号１５１、１５２で示したものが、屋根の上に設置されている太陽光発電装置に該当する。太陽光発電装置１５１を例に挙げて説明すると、太陽光発電装置１５１の周囲には、符号１６１、１７１、及び１８１で示した建物が存在している。季節に応じて変化する太陽の軌道によっては太陽光発電装置１５１への太陽光の照射がこれらの建物によって妨げられてしまう場合がある。しかし、図４に示した地図情報だけでは建物１６１、１７１、１８１の高さが分からない。そこで、発電量予測装置１００は、太陽光発電装置１５１の発電量を予測する際に、建物１６１、１７１、１８１の高さの情報を得るために図５で示した地図情報を用いる。
図５に示した立体地図情報は、図４のＡ地点から矢印の方向を撮影した撮影した画像から作成された立体地図情報の例を示したものである。図５には、太陽光発電装置１５１の周囲に位置する建物１７１、１８１も示されている。図５に示した立体地図情報から、建物１７１、１８１のおおよその高さの情報を得ることができる。
従って、発電量予測装置１００で太陽光発電装置１５１の発電量を予測する際には、立体地図情報格納部１２０に格納された立体地図情報を用いることで、太陽光発電装置１５１の周囲の環境の情報、すなわち建物１６１、１７１、１８１の高さの情報を取得でき、太陽光発電装置１５１の周囲の環境の情報を取得することで、太陽光発電装置１１の予測発電量の確度を向上させることができる。
なお、図４に示した立体地図情報から、画像認識処理によって、太陽光発電装置と思われる物体を抽出することで、太陽光発電装置の位置を自動的に取得してもよい。例えば、所定の色、形、大きさにマッチする物体を太陽光発電装置として、立体地図情報から自動的に抽出できるようにしてもよい。図４に示した立体地図情報の例では、符号１５１、１５２の長方形を、画像認識処理によって太陽光発電装置として抽出することができる。
以上説明したように、図４及び図５に示したような立体地図情報から太陽光発電装置を太陽光発電装置特定部１１０で特定することで、太陽光発電装置の位置及び太陽光発電装置の設置状況が立体地図情報から取得できる。そして、そのように取得した太陽光発電装置の位置及び太陽光発電装置の設置状況の情報を用いることで、より正確な発電量の算出が可能となる。
［１−５．コントロールパネルの表示例］
図６及び図７は、コントロールパネル１４の表示部２３に表示される画面の例を示したものである。図６は、太陽光発電装置１１の発電量の予測対象の日付をコントロールパネル１４に入力する場合に、コントロールパネル１４の表示部２３に表示される画面の例を示したものである。ここでコントロールパネル１４に任意の日付を入力することで、コントロールパネル１４と発電量予測装置１００との間で通信が行われ、発電量予測装置１００は、コントロールパネル１４に入力された日付における太陽光発電装置１１の予測発電量を算出する。
図７は、発電量予測装置１００が算出した太陽光発電装置１１の予測発電量の、コントロールパネル１４の表示部２３への表示例を示したものである。コントロールパネル１４に太陽光発電装置１１の予測発電量を図７のように表示部２３に表示することで、利用者は太陽光発電装置１１の予測発電量を知ることが可能になり、この予測発電量に基づいた、バッテリ１３に蓄積された電力の売電計画や、家庭用発電機１５による発電計画を立てることができる。
なお、コントロールパネル１４には、太陽光発電装置１１の予測発電量の情報の他に、家庭内の各機器の過去の電力消費量の実績値や、予測対象日における予測電力消費量の情報を表示しても良い。各機器の過去または未来の電力消費量の情報を表示することで、より効果的にバッテリ１３に蓄積された電力の売電計画や、家庭用発電機１５による発電計画を立てることができる。なお、電力消費量の予測処理は、家庭内の各機器の過去の電力消費量の実績値に基づいて実行してもよく、予測に際しては、対象日が平日であるか休日であるか、また来客があるかどうか、来客があるとすればどの時間帯にどのような来客者（大人が何人来るか、また子供が何人来るか）が来るかどうか、等の情報を考慮してもよい。更にまた、これらの情報を用いて、家庭用発電機１５や電力会社３からの買電計画を自動計算し、自動処理するようにしてもよい。
＜２．まとめ＞
以上説明したように本発明の一実施形態によれば、発電量予測装置１００における太陽光発電装置の予測発電量の算出に際し、立体地図情報から太陽光発電装置の位置及び太陽光発電装置の設置状況を特定し、特定した太陽光発電装置の位置における日照量を予測し、これらの情報を用いて太陽光発電装置の予測発電量を算出する。これにより、発電量予測装置１００は、より確度の高い予測発電量を算出することができる。各家庭では、発電量予測装置１００が予測した太陽光発電装置１１の発電量の情報を用いて様々な制御を実行することが可能となる。
なお、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。例えば、プログラムは記録媒体に予め記録しておくことができる。記録媒体からコンピュータにインストールする他、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットといったネットワークを介してプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記実施形態では、発電量予測装置１００を各家庭からインターネット５を介して接続される構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、太陽光発電装置の発電量を予測する発電量予測装置は各家庭にあってもよい。この際、立体地図情報が格納される立体地図情報格納部は各家庭に設けられる発電量予測装置とインターネット等を介して接続されるようにしてもよい。
本発明は、発電量予測装置、発電量予測システム、発電量予測方法及びコンピュータプログラムに適用可能であり、特に太陽光発電による発電量を予測する発電量予測装置、発電量予測方法及びコンピュータプログラムに適用可能である。
１ 発電システム
１０ 屋根
１１ 太陽光発電装置
１２ 配電盤
１３ バッテリ
１４ コントロールパネル
１５ 家庭用発電機
２１ 通信部
２２ 制御部
２３ 表示部
２４ 入力部
１００ 発電量予測装置
１１０ 太陽光発電装置特定部
１２０ 立体地図情報格納部
１３０ 日照量予測部
１４０ 発電量計算部
１５１、１５２ 太陽光発電装置
１６１、１７１、１８１ 建物

Claims (11)

  1. 太陽光の照射を受けて発電する太陽光発電装置を特定する太陽光発電装置特定部と、
    日照量を予測して計算する日照量計算部と、
    前記太陽光発電装置特定部で特定した太陽光発電装置と、前記日照量計算部で計算した日照量の情報とから、該太陽光発電装置の発電量を計算する発電量計算部と、
    を備える、発電量予測装置。
  2. 太陽光発電装置の設置状況に関する情報が格納された立体地図情報格納部をさらに備え、
    前記太陽光発電装置特定部は前記立体地図情報格納部に格納された情報に基づいて太陽光発電装置の設置状況を特定し、前記日照量計算部は前記太陽光発電装置特定部が特定した太陽光発電装置の設置状況に基づいて日照量を計算する、請求項１に記載の発電量予測装置。
  3. 前記発電量計算部は、予測対象の日付における太陽の軌道を考慮して前記太陽光発電装置の発電量を計算する、請求項１に記載の発電量予測装置。
  4. 前記発電量計算部は、予測対象の日付における太陽の軌道、及び前記立体地図情報格納部に格納された情報により導出され、前記太陽の軌道により変化する前記太陽光発電装置への太陽光の遮蔽状況を考慮して前記太陽光発電装置の発電量を計算する、請求項２に記載の発電量予測装置。
  5. 前記日照量計算部は、天気予報の情報に基づいて日照量を予測して計算する、請求項１に記載の発電量予測装置。
  6. 前記日照量計算部は、最新の天気予報を取得すると、取得した該天気予報に基づいて日照量を再計算し、前記発電量計算部は、再計算された日照量に基づいて発電量を再計算する、請求項５に記載の発電量予測装置。
  7. 前記発電量計算部は、発電量の計算対象となる太陽光発電装置の発電効率を乗じて発電量を計算する、請求項１に記載の発電量予測装置。
  8. 前記発電量計算部は、所定の領域に含まれる太陽光発電装置の総発電量を計算する、請求項１に記載の発電量予測装置。
  9. （追加しました）
    日照量を予測する日照量予測装置と、
    太陽光の照射を受けて発電する太陽光発電装置の発電量を計算する発電量計算装置と、
    を備え、
    前記日照量予測装置は、
    前記発電量計算装置からの指示に基づいて日照量を予測して該発電量計算装置へ予測した日照量の情報を送る日照量計算部を含み、
    前記発電量計算装置は、
    太陽光発電装置を特定する太陽光発電装置特定部と、
    前記日照量予測装置へ日照量の予測の指示を通知する日照量予測通知部と、
    前記太陽光発電装置特定部で特定した太陽光発電装置と、前記日照量計算部が計算した日照量の情報とから、該太陽光発電装置の発電量を計算する発電量計算部と、
    を含む、発電量予測システム。
  10. 太陽光の照射を受けて発電する太陽光発電装置を特定する太陽光発電装置特定ステップと、
    日照量を予測して計算する日照量計算ステップと、
    前記太陽光発電装置特定ステップで特定した太陽光発電装置と、前記日照量計算ステップで計算した日照量の情報とから、該太陽光発電装置の発電量を計算する発電量計算ステップと、
    を備える、発電量予測方法。
  11. コンピュータに、
    太陽光の照射を受けて発電する太陽光発電装置を特定する太陽光発電装置特定ステップと、
    日照量を予測して計算する日照量計算ステップと、
    前記太陽光発電装置特定ステップで特定した太陽光発電装置と、前記日照量計算ステップで計算した日照量の情報とから、該太陽光発電装置の発電量を計算する発電量計算ステップと、
    を実行させる、コンピュータプログラム。
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