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公開番号2024164680
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-27
出願番号2023080341
出願日2023-05-15
発明の名称積雪検出システム
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G06Q 50/06 20240101AFI20241120BHJP(計算;計数)
要約【課題】追加の設備を導入することなく、太陽光発電所の積雪状況に応じて除雪計画を提供し、また、積雪時にも有効な発電性能保証を行うための積雪検出システムを提供する。
【解決手段】一つの実施形態によれば、積雪検出システムは、太陽光パネルの面積に対する、前記太陽光パネル上に存在する積雪の面積の割合である第1積雪カバーリング率と、積雪状況に関する気象データとを取得する取得部を備える。さらに前記積雪検出システムは、前記気象データに基づいて、積雪分析及び気象分析を行う第1算出部をさらに備える。さらに前記積雪検出システムは、前記第1積雪カバーリング率と、前記積雪分析及び前記気象分析の結果とに基づいて、除雪作業の要否を判定する判定部とを備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
太陽光パネルの面積に対する、前記太陽光パネル上に存在する積雪の面積の割合である第１積雪カバーリング率と、積雪状況に関する気象データとを取得する取得部と、
前記気象データに基づいて、積雪分析及び気象分析を行う第１算出部と、
前記第１積雪カバーリング率と、前記積雪分析及び前記気象分析の結果とに基づいて、除雪作業の要否を判定する判定部とを備える、
積雪検出システム。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記第１算出部は、前記積雪分析及び前記気象分析に基づいて、所定時間以上前記太陽光パネル上の積雪が継続するか、または気温が０℃以下の状態が継続するかを分析し、
前記判定部は、所定時間以上前記太陽光パネル上の積雪が継続する、または気温が０℃以下の状態が継続する場合、前記第１積雪カバーリング率が正しい値であると判定し、前記除雪作業の要否を判定する、請求項１に記載の積雪検出システム。
【請求項３】
前記除雪作業の要否の判定の結果を表示部に出力する送信部をさらに備える、請求項１に記載の積雪検出システム。
【請求項４】
前記取得部は、太陽光発電所における実日射量データ、実発電量データ及び発電所設計データをさらに取得し、
前記第１算出部は、
前記実日射量データ、前記実発電量データ及び前記発電所設計データに基づいて、前記太陽光発電所全体における、前記太陽光パネルの面積に対する、前記太陽光パネル上に存在する積雪の面積の割合である第２積雪カバーリング率をさらに算出し、
前記判定部は、
前記第２積雪カバーリング率と、前記積雪分析及び前記気象分析の結果とに基づいて、前記除雪作業の要否を判定する、請求項１に記載の積雪検出システム。
【請求項５】
前記第１算出部は、
前記実日射量データと、実発電量に寄与した日射量である寄与日射量データと、前記太陽光パネルの面積に対する、前記太陽光パネル上の影の面積の割合である影割合とに基づいて、前記太陽光パネルが全く雪で覆われていない場合に前記太陽光パネルに寄与する日射量に対して、太陽光パネル上の積雪によって遮られている日射量の割合である日射遮り率Ｂを算出し、
前記第１積雪カバーリング率と、前記日射遮り率Ｂとに基づいて、補正係数Ｋを算出し、
前記第１積雪カバーリング率と、前記補正係数Ｋとを掛け合わせて前記第２積雪カバーリング率を算出する、請求項４に記載の積雪検出システム。
【請求項６】
実システム性能係数である実ＰＲ値、理論上のシステム性能係数である理論ＰＲ値または仮想上のシステム性能係数である仮想ＰＲ値を算出する第２算出部をさらに備え、
前記第２算出部は、
前記実発電量データと、前記太陽光パネルの太陽光パネル容量データと、前記実日射量データとに基づいて、前記実ＰＲ値を算出し、
前記太陽光パネル容量データと、前記実日射量データとに基づいて、前記理論ＰＲ値を算出し、または、
前記第２積雪カバーリング率と、前記太陽光パネル容量データと、前記実日射量データとに基づいて、前記仮想ＰＲ値を算出する、
請求項４に記載の積雪検出システム。
【請求項７】
前記第２算出部は、
前記実日射量データをＰＲ計算モデルに取り込み、前記太陽光パネル上の積雪を考慮しない理論的な発電量である理論発電量データを算出し、
前記理論発電量データと、前記太陽光パネル容量データと、前記実日射量データとに基づいて、前記理論ＰＲ値を算出する、
請求項６に記載の積雪検出システム。
【請求項８】
前記第２算出部は、
前記実日射量データ及び前記第２積雪カバーリング率をＰＲ計算モデルに取り込み、前記太陽光パネル上に存在する積雪及び影を考慮した仮想的な発電量である仮想発電量データを算出し、
前記仮想発電量データと、前記太陽光パネル容量データと、前記実日射量データとに基づいて、前記仮想ＰＲ値を算出する、
請求項６に記載の積雪検出システム。
【請求項９】
前記実ＰＲ値、前記理論ＰＲ値または前記仮想ＰＲ値を表示部に出力する送信部をさらに備える、請求項６に記載の積雪検出システム。
【請求項１０】
前記第１算出部は、
日射量予測データ、積雪量予測データ及び前記第２積雪カバーリング率に基づいて、前記太陽光パネル上にできる影を考慮して算出される、太陽光パネルの面積に対する、その太陽光パネル上に堆積すると予測される積雪の面積の割合である、予測積雪カバーリング率をさらに算出し、
前記予測積雪カバーリング率に基づいて、前記太陽光パネル上に堆積すると予測される積雪によって損失する発電量である予測損失発電量をさらに算出し、または、
前記予測積雪カバーリング率と、前記太陽光パネルのパネル総面積とに基づいて、予測積雪総面積をさらに算出する、
請求項４に記載の積雪検出システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、積雪検出システムに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的に、太陽光発電所は無人の発電所であり、発電所内の監視システムによって発電所内の情報伝達を行っている。また、積雪地域において、太陽光発電所構内の積雪、降雪状況の確認は、積雪計や降雪計を用いて行われる。
【０００３】
一方で、このような積雪地域における太陽光発電所では、パネル上の積雪によってパネルの損傷や故障リスクが生じるため、適切なタイミングで除雪作業を行う必要がある。
【０００４】
また、太陽光発電所を建設する際、発注者と請負者の間で発電性能保証を取り決めるのが一般的であるが、積雪地域に太陽光発電所を建設する場合、積雪を考慮した発電性能保証の設定が難しい。そのため、積雪地域においても性能保証を行うことを可能とするシステムのニーズがある。
【０００５】
また、近年、太陽光の売電時におけるより正確な発電量予測が求められている。そのため、積雪地域の太陽光発電所では、太陽光パネル上の積雪状況について、定量的かつ自動的に確認し、除雪計画を提供するシステムのニーズがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１７－１６３６３２号公報
特開２０１７－１９１０４４号公報
特開２００５－２７５４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
除雪に関するシステムとして、任意の積雪量判定装置を用いて計測した雪の厚さ及び将来の気象予測値（日射量及び降雪）を用いて、融雪前後の発電量を算出し、それらの差分に対応する発電量増加額が予測融雪費より高い場合に、備え付けの融雪装置に融雪指示するシステムが知られている。
【０００８】
また、除雪に関するシステムとして、雪面を２箇所からカメラで撮影し、撮影された２箇所の間の距離から積雪高さを計算し、気象データと組み合わせることで、除雪作業の必要性を判断するシステムが知られている。
【０００９】
また、性能保証に関するシステムとして、気象（日射量、日照時間、気温、風向及び風速）変動に対応した保証発電量及び発電量予測値を算出し、算出した発電量予測値が保証発電量よりも小さい場合、不足分の補償金を提示するシステムが知られている。
【００１０】
従来の太陽光発電所における除雪システムでは、太陽光パネル上の積雪解析のために、積雪系や降雪計等の追加設備が必要である。このような追加設備の導入は、コストや手間がかかり、システム導入のハードルが高い。
（【００１１】以降は省略されています）

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