預(yù)測系統(tǒng)、預(yù)測裝置以及預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及對包含太陽光發(fā)電(光伏發(fā)電:Photovoltaic PowerGenerat1n:PV)面板的PV裝置(PV單元)的發(fā)電量進(jìn)行預(yù)測的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在將來的智能能源社會中，關(guān)鍵點(diǎn)在于，不僅正確地預(yù)測每個(gè)需求方的能源需要量(demand)，還能正確地預(yù)測能源生產(chǎn)量。在能源創(chuàng)造設(shè)備之中，PV裝置也是著名的，用于對PV裝置的發(fā)電量進(jìn)行預(yù)測的各種各樣的方法被提出。
[0003]例如，已知用于基于全天日照強(qiáng)度和PV面板的設(shè)置信息而求得斜面日照強(qiáng)度的模型(例如Erbs模型)。并且，已知將所預(yù)測到的全天日照強(qiáng)度變換為斜面日照強(qiáng)度并乘以發(fā)電系數(shù)來預(yù)測發(fā)電量的方法。除此之外還已知根據(jù)預(yù)測日的天氣預(yù)報(bào)或氣溫、濕度信息等來預(yù)測發(fā)電量的方法。還已知根據(jù)過去的日志數(shù)據(jù)來檢索預(yù)測日的類似模式，通過模式匹配來預(yù)測發(fā)電量的方法。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):
[0005]專利文獻(xiàn):
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012 - 124188號公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2011 — 124287號公報(bào)
[0008]非專利文獻(xiàn):
[0009]非專利文獻(xiàn)1:Erbs, et.al, “Estimat1n of the diffuse radiat1n fract1nfor hourly, daily, and monthly average global radiat1n，，，Solar Energy, Vol.28, No? 4，pp.293-302，1982.

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011 ] 在現(xiàn)有技術(shù)中，通過使用了根據(jù)預(yù)測地點(diǎn)附近的發(fā)電量計(jì)或日照量計(jì)而得到的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的模式匹配處理，來提取類似模式，從而預(yù)測PV面板的發(fā)電量。因此需要負(fù)荷比較高的計(jì)算。此外，只是能夠預(yù)測很近的未來的發(fā)電量。此外，還存在使用三維的地圖信息來確定成為PV面板的陰影的部分，對預(yù)測發(fā)電量進(jìn)行校正的方法。但是沒有考慮PV面板的隨時(shí)間惡化等。
[0012]進(jìn)而，在現(xiàn)有的預(yù)測技術(shù)中，需要使用依賴于每個(gè)設(shè)備(PV單元或PV — PCS (功率調(diào)節(jié)系統(tǒng))等)的數(shù)據(jù)(發(fā)電效率等)。迫切希望能夠不依賴于設(shè)備或其廠商，而以統(tǒng)一的方法高精度地預(yù)測發(fā)電量的技術(shù)。
[0013]目的在于，提供能夠以高精度預(yù)測發(fā)電量的預(yù)測系統(tǒng)、預(yù)測裝置以及預(yù)測方法。
[0014]用于解決課題的手段
[0015]根據(jù)實(shí)施方式，預(yù)測系統(tǒng)對太陽光發(fā)電單元的發(fā)電量進(jìn)行預(yù)測。該預(yù)測系統(tǒng)具備計(jì)算部和系數(shù)優(yōu)化部。計(jì)算部基于將日照強(qiáng)度變換為發(fā)電量的發(fā)電系數(shù)，根據(jù)日照強(qiáng)度的預(yù)測值來計(jì)算發(fā)電量的預(yù)測值。系數(shù)優(yōu)化部自適應(yīng)地改變發(fā)電系數(shù)。
【附圖說明】
[0016]圖1是實(shí)施方式的預(yù)測系統(tǒng)的一例的圖。
[0017]圖2是表示預(yù)測服務(wù)器132的一例的功能框圖。
[0018]圖3是用于說明發(fā)電量運(yùn)算部213的功能的圖。
[0019]圖4是表示實(shí)施方式的發(fā)電量運(yùn)算部213以及系數(shù)優(yōu)化部214的關(guān)系的圖。
[0020]圖5是表示系數(shù)優(yōu)化部214的一例的功能框圖。
[0021 ]圖6是表不日照強(qiáng)度(實(shí)際值)的一例的圖。
[0022]圖7是表不發(fā)電量(實(shí)際值)的一例的圖。
[0023]圖8是表示日照強(qiáng)度(實(shí)際值)的峰值的一例的圖。
[0024]圖9是表示日照強(qiáng)度以及發(fā)電量的每個(gè)時(shí)刻的峰值的一例的圖。
[0025]圖10是表示所算出的發(fā)電系數(shù)的時(shí)間序列的一例的圖。
[0026]圖11是表示PV參數(shù)的一例的圖。
[0027]圖12是表示日照強(qiáng)度(預(yù)測值)的一例的圖。
[0028]圖13是表示在第一實(shí)施方式中算出的發(fā)電量(預(yù)測值)的一例的圖。
[0029]圖14是表示發(fā)電系數(shù)(固定值)的一例的圖。
[0030]圖15是表示系數(shù)優(yōu)化部的其他例的功能框圖。
[0031]圖16是表不樣本優(yōu)化部615的一例的功能框圖。
[0032]圖17是表示系數(shù)優(yōu)化部611中的處理順序的一例的動作圖。
[0033]圖18是表示系數(shù)優(yōu)化部的其他例的功能框圖。
[0034]圖19是表示校正部715的一例的能框圖。
[0035]圖20是表示在發(fā)電系數(shù)數(shù)據(jù)庫731中存儲的數(shù)據(jù)的一例的圖。
[0036]圖21是表示在發(fā)電系數(shù)數(shù)據(jù)庫731中存儲的數(shù)據(jù)的一例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]圖1是表示實(shí)施方式的預(yù)測系統(tǒng)的一例的圖。在圖1中，公寓樓101具備PV單元
111。獨(dú)棟樓(家庭)102具備PV單元112。工場103具備PV單元113。PV單元具備將太陽能變換為電力的PV面板，是能源創(chuàng)造設(shè)備。
[0038]公寓樓101經(jīng)由本地服務(wù)器121與云計(jì)算系統(tǒng)(以下略稱為云)141連接。家庭
102、工場103也分別經(jīng)由本地服務(wù)器122、123與云141連接。本地服務(wù)器121對公寓樓101的PV單元111的發(fā)電量(PV發(fā)電量)進(jìn)行測量。所得到的測量值以例如30分鐘為周期被發(fā)送至云141。同樣地，本地服務(wù)器122將PV單元112 (家庭102)的發(fā)電量發(fā)送至云141，本地服務(wù)器123將PV單元113 (工場103)的發(fā)電量發(fā)送至云141。如公知那樣，云141是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
[0039]云141具備氣象服務(wù)器131、預(yù)測服務(wù)器132以及數(shù)據(jù)服務(wù)器133。其中數(shù)據(jù)服務(wù)器133對從本地服務(wù)器121、122以及123發(fā)送的PV發(fā)電量的測量值進(jìn)行存儲。此外數(shù)據(jù)服務(wù)器133遍及例如1年或10年等的跨度存儲每日的日照強(qiáng)度的測量值。也可以從氣象服務(wù)器131提供日照強(qiáng)度的測量值，也可以通過本地服務(wù)器121、122以及123來測量日照強(qiáng)度的測量值。測量的頻率也可以是例如每分鐘，或者也可以是每個(gè)整點(diǎn)(0分)。
[0040]氣象服務(wù)器131將氣象信息、氣象預(yù)測數(shù)據(jù)以及風(fēng)速數(shù)據(jù)等(以下，總稱為氣象數(shù)據(jù))分發(fā)至云141內(nèi)。氣象數(shù)據(jù)由氣象廳或氣象公司等提供。
[0041]預(yù)測服務(wù)器132基于上述氣象數(shù)據(jù)、以及在數(shù)據(jù)服務(wù)器133中存儲的PV發(fā)電量的測量值等，對PV單元111、112以及113的發(fā)電量進(jìn)行預(yù)測。在實(shí)施方式中詳細(xì)說明該處理。
[0042]以下，將應(yīng)預(yù)測的未來的值稱為預(yù)測值，將過去的值稱為實(shí)際值，從而對預(yù)測值和實(shí)際值進(jìn)行區(qū)分。PV發(fā)電量的測量值、或在數(shù)據(jù)服務(wù)器133中存儲的各種數(shù)據(jù)等都是實(shí)際值。
[0043]另外，ECH0NET (注冊商標(biāo))、ECH0NET Lite (注冊商標(biāo))、ZigBEE (注冊商標(biāo))、Z —Wave (注冊商標(biāo))、KNX (注冊商標(biāo))等協(xié)議能夠使用于上述系統(tǒng)。在下位層中能夠使用以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))等有線LAN、電力線通信、無線LAN、Bluetooth (注冊商標(biāo))、或者3G或4G等面向蜂窩電話的協(xié)議。這些協(xié)議能夠應(yīng)用于本地服務(wù)器與需求方(以及其電氣設(shè)備)之間、或本地服務(wù)器與云141的通信。
[0044]圖2是表示預(yù)測服務(wù)器132的一例的功能框圖。預(yù)測服務(wù)器132具備具有CPU(中央處理單元，Cen