太陽光発電の評価システムおよび評価方法
【課題】都市における太陽光発電への取り組みの有効性を効率的かつ的確に評価することができる太陽光発電の評価システムおよび評価方法の提供を目的とする。
【解決手段】ＧＩＳの地図データ１から評価対象地域２を指定する地域指定手段３と、
前記評価対象地域２内に適宜設定された複数の評価対象建築物４の各々における日射対峙面積をＧＩＳの三次元立体モデルと太陽位置との位置関係から試算する日射対峙面積演算部５と、
前記三次元立体モデルへの日射シミュレーションから評価対象建築物４の各々の日射対峙面４ａ上に他の評価対象建築物４’によって形成される日陰面積を試算する影干渉面積演算手段６と、
前記日射対峙面積と日陰面積との差に対して当該評価対象地域２に設定された発電係数を乗算して各評価対象建築物４による個別太陽光発電量を求め、
評価対象地域２内の複数の評価対象建築物４の個別太陽光発電量を合計して評価対象地域２全体の総合太陽光発電量を試算する発電評価手段７とを有して構成する。
【解決手段】ＧＩＳの地図データ１から評価対象地域２を指定する地域指定手段３と、
前記評価対象地域２内に適宜設定された複数の評価対象建築物４の各々における日射対峙面積をＧＩＳの三次元立体モデルと太陽位置との位置関係から試算する日射対峙面積演算部５と、
前記三次元立体モデルへの日射シミュレーションから評価対象建築物４の各々の日射対峙面４ａ上に他の評価対象建築物４’によって形成される日陰面積を試算する影干渉面積演算手段６と、
前記日射対峙面積と日陰面積との差に対して当該評価対象地域２に設定された発電係数を乗算して各評価対象建築物４による個別太陽光発電量を求め、
評価対象地域２内の複数の評価対象建築物４の個別太陽光発電量を合計して評価対象地域２全体の総合太陽光発電量を試算する発電評価手段７とを有して構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽光発電の評価システムおよび評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電の導入の有効性についての検討、評価には、一般に、導入することによって予想される発電量を試算することが重要であり、このような試算の手法としては、従来、特許文献１に記載されたものが知られている。この従来例において、発電量の試算は、太陽電池の設置を検討する評価地点から魚眼レンズ等を備えたカメラによって撮影した半球画像を利用してなされ、半球画像における天空率から評価地点の日射量を算出し、この日射量に基づいて発電電力量が算出される。
【特許文献１】特開２００２-６２１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来例においては、発電量を試算するための日射量の算出が狭小な評価地点でのみなされるに過ぎないために、例えば、都市全体などを対象にした太陽光発電への取り組みの有効性を検討したい場合、多数の地点で半球画像の撮影や日射量の算出が必要となってしまい、多大な時間、手間がかかってしまうという欠点がある。
【０００４】
すなわち、都市においては多数の中高層建築物が不規則に配置されていることから、これらによって形成される日陰のために場所によって日射量が大きく異なり、狭小な領域の日射量のみを基準にして広範な領域の発電量を試算しても、信頼性が極めて低くなってしまう。
【０００５】
また、都市において日射量が良好で太陽電池の設置に好適な場所としては、中高層建築物の上部の側壁面なども考えられるが、この場合には高所になってしまうことから、上述した従来例のように設置場所からの撮影が必要であると、その検討が極めて困難になってしまう。
【０００６】
本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、都市における太陽光発電への取り組みの有効性を効率的かつ的確に評価することができる太陽光発電の評価システムおよび評価方法の提供を目的とする。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、都市における中高層の建築物群を対象とした最適な太陽光発電設備の配置を検討できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば上記目的は、
ＧＩＳの地図データ１から評価対象地域２を指定する地域指定手段３と、
前記評価対象地域２内に適宜設定された複数の評価対象建築物４の各々における日射対峙面積をＧＩＳの三次元立体モデルと太陽位置との位置関係から試算する日射対峙面積演算手段５と、
前記三次元立体モデルへの日射シミュレーションから評価対象建築物４の各々の日射対峙面４ａ上に他の評価対象建築物４’によって形成される日陰面積を試算する影干渉面積演算手段６と、
前記日射対峙面積と日陰面積との差に対して当該評価対象地域２に設定された発電係数を乗算して各評価対象建築物４による個別太陽光発電量を求め、
評価対象地域２内の複数の評価対象建築物４の個別太陽光発電量を合計して評価対象地域２全体の総合太陽光発電量を試算する発電評価手段７とを有する太陽光発電の評価システムを提供することにより達成される。
【０００９】
本発明によれば、太陽光発電量の試算は、評価対象建築物４によって形成される日陰をＧＩＳの三次元立体モデルへの日射シミュレーションによって把握し、日陰を除いた実効的な日射面積に発電係数を乗算してなされる。発電係数は、太陽電池モジュールの設計係数等のほか、地域によって異なる単位面積当たりの日射量を考慮して決定することができる。
【００１０】
したがって、都市における中高層建築物を評価対象建築物４として設定することにより、これらによってもたらされる日陰が他の中高層建築物の一部に及ぶ場合などの複雑な日陰範囲を的確に予測でき、広範な領域における複雑な日射の分布を極めて効率的に把握して都市の太陽光発電への取り組みの有効性を効率的かつ的確に検討することができる。このような有効性の検討はまた、太陽光発電の導入に対する公的助成の拡充の判断材料などとしても役立つ。
【００１１】
また、評価対象建築物４の日射対峙面積、すなわち太陽光に向き合う部分の面積を基準に日射面積を試算することにより、評価対象建築物４の上部の側壁面をも有効活用した太陽光発電量の試算を行うことができる。さらに、このように日射面積を評価対象建築物４を対象に試算することにより、建築物が乱立する都市において、太陽光発電の導入による有効性を良好に検討することができる。
【００１２】
建築物が乱立する都市やその街区などの評価対象地域２を指定するための地図データ１は、ＧＩＳ（Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：地理情報システム）から取得され、このＧＩＳの三次元立体モデルを日射シミュレーションに用いることにより、太陽光発電モジュールの設置ベースとしての複数の評価対象建築物４について精緻な位置、形状に関する情報を容易に取得することができる。また、太陽位置との位置関係から導き出すことができる上述した日射対峙面積についても極めて容易に試算することができる。
【００１３】
さらに、このように太陽光発電の評価についてＧＩＳを活用する本発明においては、評価対象建築物４の決定についてもＧＩＳを活用することで良好に進めることができる。評価対象建築物４は、そもそも太陽光発電に適した日射量が期待しうるものとして地上高が一定以上の高いものを指定することが望ましく、例えば、ＧＩＳの属性データ８としての階数データなどを確認することで都市の多数の建築物群の中から容易に特定することができる。このような指定は、階数データに基づく自動抽出によることも可能である。
【００１４】
また、近時の環境問題への取り組みは、環境負荷の明確化による自助努力の促進が原動力の一端ともなっており、太陽光発電の導入が検討される評価対象建築物４自体のエネルギー消費量を試算することで、このような自助努力を促すことができる。この場合、環境負荷と自助努力の相対的な評価ができるエネルギーの自給率、すなわち、評価対象建築物４における太陽光発電によるエネルギー供給量のエネルギー消費量との相対的な割合を試算することが有効である。評価対象建築物４のエネルギー消費量は、ＧＩＳの属性データ８を活用した推定が可能で、例えば近年においては、属性データ８である用途データ１０と固定資産データ１１等を用いて適切に推定できることが環境問題の研究者により提案されている。
【００１５】
さらに、都市への太陽光発電の新規導入は、都市全体を一括して評価するのではなく、道路で区画された街区を単位とすることで、日陰の影響をより少なくして都市における太陽光発電設備の配置の適格性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、都市における太陽光発電への取り組みの有効性を効率的かつ的確に検討することができ、環境負荷を有効に低減させることができる。
【００１７】
また、都市における中高層の建築物群を対象とした最適な太陽光発電設備の配置を検討できるようにすることで、効率的な環境対策を推進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に都市の街区に太陽光発電を導入することを検討するための太陽光発電の評価方法の全体的な流れを、図２に評価を行うコンピュータシステムの構成を示す。コンピュータシステムは、出願人が既に市販している三次元都市空間データを記録したＧＩＳであるＭＡＰＣＵＢＥ（登録商標４８３７００７号）を利用して構築される。このＧＩＳデータ２０は、二次元地図のデジタルマッピングデータ１に対し、精密な地物の高さ、形状を特定できる航空レーザ測量データにより形成される数値表層モデルデータ２１を重ねて構成されるもので、属性データ８として地図上に位置するビルなどの建物現況データ２２や固定資産データ１１を備える。
【００１９】
図７（ａ）は、あるビルＡの属性としてのデータ群を示すもので、ビルＡのエネルギー消費原単位を推測しうる用途に関する用途データ１０、ビルＡの建築面積を算出しうる形状に関する形状データ１２、ビルＡの階数に関する階数データ２３、ビルＡの所在地に関する位置データ２４、ビルＡの延べ床面積を備えた固定資産データ１１を有して構成される。
【００２０】
また、上記システムは、図２に示すように、図外のマウスなどの入力機器からの入力を受け付ける入力部２５と、該入力部２５からの入力に従って評価対象地域２としての街区を指定する地域指定手段３と、街区２内における太陽光発電モジュールの設置の候補先としての評価対象建築物４を指定する建築物指定手段９と、街区２の日射状況を演算する日射状況演算部２６と、評価対象建築物４の日射状況に基づく太陽光発電についての評価を行う発電評価手段７と、図外のディスプレイやプリンタなどに評価結果に関するデータなどを出力する出力部２７とを有する。
【００２１】
上記入力部２５は、上述したＧＩＳへのマウスなどからのアクセスを受け付け、マウスなどからの入力をＧＩＳに出力する。これを受けたＧＩＳによるデータ処理は、出力部２７を介して出力され、例えばマウスの操作によってディスプレイ等に二次元地図を表示することができる。
【００２２】
太陽光発電の導入に関する評価は、図１に示すように、太陽光発電モジュールを設置する街区２をＧＩＳの地図データ１がカバーする地図範囲内からマウスなどで指定することにより始められる（Ｓ-１）。この指定は、例えばディスプレイに表示された二次元地図上からポインタにより特定の街区２を選択するほか、特定の地名を図外のキーボードを介して入力することにより行っても足りる。
【００２３】
上記地域指定手段３は、このような入力に従って地図データ１内に街区２を指定するもので、この実施の形態においては、政令指定都市に含まれる街区２を指定可能な単位とする。図３（ａ）は地域指定手段３による街区２の指定を示したもので、街区２を囲む道路２８上に示される鎖線の内側が評価対象領域２である。
【００２４】
また、上記地域指定手段３は、上述した街区２に加え、高層の建築物などが建設されている場合に指定した街区２に日陰を及ぼすおそれがある街区２の周辺領域２９をも指定する。図３（ａ）の街区２の外側の鎖線は周辺地域２９の外縁を示すもので、周辺地域２９は、予め地域指定手段３に設定された例えば街区２周辺の３００ｍ四方などといった基準に従い、街区２の外側に形成される。以上の指定に伴い、地域指定手段３は、指定された街区２、およびその周辺地域２９についての数値表層モデルデータ２１をＧＩＳデータ２０から読み出す。
【００２５】
地域指定手段３による街区２、およびその周辺地域２９の指定が完了すると、建築物指定手段９により街区２内で太陽光発電モジュールの設置対象となる評価対象建築物４が自動抽出される。建築物指定手段９による抽出は、一般に日射量を期待しうる中層以上の建築物４を対象とするもので、上述した階数データ２３、あるいは数値表層モデルデータ２１の高さ情報に基づいて街区２内の全ての中高層ビル４が自動抽出される。
【００２６】
また、建築物指定手段９は、同様に階数データ２３等に基づき、周辺地域２９においても中層以上の建築物４を抽出する。この抽出は街区２内に日陰を及ぼすおそれがある建築物を対象とする。
【００２７】
以上のようにして街区２内、およびその周辺地域２９内の数値表層モデルデータ２１と、この数値表層モデルデータ２１上に位置する中高層ビル４とが抽出されると、続いて、日射状況演算部２６によって街区２内の中高層ビル４を対象とする日射状況の演算が行われる（Ｓ-２）。日射状況演算部２６は、図２に示すように、財団法人日本気象協会が既に提供しているＭＥＴＰＶ-３と呼ばれる標準気象・日射データベース３０を利用して構築される。このデータベースは日本全国の各地８３６地点を対象に、各地での過去数年間の平均日射量を所定日時毎に収めたもので、所定日時・場所での単位面積当たりの日射量と仮定できるものを実質的に提供する。また、設定により各地の年間平均日射量を求めることもできるようにされている。
【００２８】
また、日射状況演算部２６は、街区２の場所を条件にして上記標準気象・日射データベース３０内の日射データ３１を検索し、街区２の単位面積当たりの日射量を取得する土地単位日射量検索手段３２を備えるとともに、街区２の中高層ビル４の日射面積を試算するために、太陽位置データ３３と、メッシュ設定手段３４と、日射対峙面積演算手段５と、影干渉面積演算手段６と、日射量演算手段３５とを有する。上記太陽位置データ３３は、太陽の位置情報を所定日時毎にデータベース化して構築される。
【００２９】
上記メッシュ設定手段３４は、街区２内の中高層ビル４の表面にメッシュを設定するもので、メッシュサイズは日射面積の試算の精度を考慮して適宜設定される。街区２内の中高層ビル４の日射面積の算出は図５に示す手順に従って進められ、先ず、図４（ａ）に示すように、数値表層モデルデータ２１に従って形成された中高層ビル４の３Ｄモデルの立体的に構成された外表面にメッシュが形成される（Ｓ-２１）。
【００３０】
上記日射対峙面積演算手段５は、図４（ａ）太線で囲って示すように、街区２内の中高層ビル４の日射方向に対峙する面積としての日射対峙面積、言い換えれば、他の建築物が全くないと仮定したときの中高層ビル４の日射面積を演算するもので、ＧＩＳデータ２０によりその位置や向きなどが特定できる中高層ビル４と、上述した太陽位置データ３３の太陽位置との位置関係から日射面積を判定して算出する（Ｓ-２２）。なお、数値表層モデルデータ２１によって特定可能な中高層ビル４の外表面の各面の面の向きの情報などから日射面積を判定することも可能である。
【００３１】
上記影干渉面積演算手段６は、日射シミュレーションを行い、シミュレーション時における街区２内の各中高層ビル４の日射方向に対峙する面上に形成される可能性がある他の中高層ビル４’の影の干渉を確認する（Ｓ-２３）。この他の中高層ビル４’は上述した周辺地域２９に属するものも対象に含まれ、日射シミュレーションは、市販の日影図、あるいは日影時間図の作成ソフトをシステムに組み込むことにより行われる。影の干渉は、図４（ｂ）に示すように、上述した日射対峙面４ａに設定されたメッシュの各格子点について、日射シミュレーション時における日陰の有無を判定し（Ｓ-２４）、これを全格子点の判定が終了するまで多数回繰り返して行うことができ（Ｓ-２５）、日陰と判定された格子点の数に基づいて日陰面積が決定される（Ｓ-２６）。
【００３２】
また、上記日射量演算手段３５は、一年間の各日時における日射対峙面積と影干渉面積との差を求め、この差に対し、日射データ２１から取得したそれぞれの日時における単位面積当たりの日射量を乗算したものを合計し、平均することにより、例えば一日当たりの平均日射量として演算することも可能であるが、本実施の形態においては、図５に示すように、処理効率の向上を図るために、夏至と冬至のそれぞれの正午における日射条件を平均して平均日射量を演算する。具体的には、夏至と冬至のそれぞれの正午における日射対峙面積と影干渉面積との差を演算するとともに（Ｓ-２７）、上述した土地単位日射量検索手段３２も同様に夏至と冬至のそれぞれの正午における単位面積当たりの日射量を検索し、これら夏至と冬至のそれぞれの日射面積と単位面積当たり日射量を乗じたものを平均して平均日射量を算出する（Ｓ-３０）。
【００３３】
平均日射量の算出は街区２内の中高層ビル４毎に行われ、街区２内の全ての中高層ビル４について完了するまで繰り返される（Ｓ-２８）。また、夏至と冬至のそれぞれの場合についても完了するまで繰り返される（Ｓ-２９）。
【００３４】
このようにして夏至と冬至に基づいて年間の日射量を推定するため、この実施の形態においては、上述した日射対峙面積演算手段５による日射対峙面積の算出や、影干渉面積演算手段６による影の干渉についても、これらの時期のものを用いて行われる。
【００３５】
以上のようにして中高層ビル２毎の平均日射量が算出されると、この後、発電評価手段７による太陽光発電量の演算、評価処理が進められる。発電評価手段７に形成される太陽光発電量演算手段３６は、太陽光発電のエネルギー算出式として知られるＥｐ＝Ｈ×Ｋ×Ｐ×３６５÷１により太陽光発電量を演算する（Ｓ-３）。
【００３６】
ここでＥｐは年間発電量、Ｈは中高層ビル４の屋上・壁面の一日当たりの年平均日射量、Ｋは設計係数、Ｐは太陽光発電原単位、３６５は年間の日数、１は標準状態における日射強度を意味し、それぞれ太陽光発電量試算データ４２として発電評価手段７内に記憶されている。演算された各中高層ビル４の太陽光発電量は、例えば出力部２７を介してディスプレイに表示され、この場合、対象となっている中高層ビル４を識別できるようにビル名等も合わせて表示することが望ましい。
【００３７】
また、太陽光発電モジュールの窓による設置面積の制限を考慮して、中高層ビル４の側壁面における太陽光発電量を屋上の太陽光発電量より低く見積もるための定数を上記算出式に加えることが望ましい。
【００３８】
また、上述した発電評価手段７は、各中高層ビル４のエネルギー自給率を評価する自給率評価手段１３を備え、自給率の試算のために、中高層ビル４毎のエネルギー消費原単位を算出するエネルギー消費原単位算出手段３８と、これにより算出されたエネルギー消費原単位を用いて中高層ビル４毎のエネルギー消費量を演算するエネルギー消費量演算手段３９とを有する。図６に示すように、エネルギー消費原単位算出手段３８は、ＧＩＳの属性データ８として各中高層ビル４に設定される用途データ１０を参照し（Ｓ４０）、該用途データ１０の種別毎に一対一対応する量が設定されたエネルギー消費原単位を各中高層ビル４について決定する（Ｓ４０-１）。
【００３９】
また、上記エネルギー消費量演算手段３９は、各中高層ビル４について、エネルギー消費原単位と延べ床面積あるいは世帯数とを乗算し、これによりエネルギー消費量を算出する。エネルギー消費量の算出は、図６に示すように、先ず、用途データ１０に基づいてエネルギー消費量算出対象の中高層ビル４が業務系に属するビルであるか（Ｓ４１）、一般住宅に属するものであるか（Ｓ４２）、共同住宅に属するものであるか（Ｓ４３）が判定される。このうち、一般住宅の場合は例えば１．５世帯が居住すると仮定され（Ｓ４２-１）、また、共同住宅の場合には、一般住宅の一般的な延べ床面積を１．５世帯で除算して１世帯当たりの延べ床面積を試算し、この一世帯当たりの延べ床面積によって共同住宅の延べ床面積を除算し、共同住宅の世帯数として推計する（Ｓ４３-１）。
【００４０】
一方、業務系のビルの場合には、先ず、固定資産データ１１の有無を確認し（Ｓ-４４）、固定資産データ１１を備えているときには、この固定資産データ１１から延べ床面積を読み出す（Ｓ４４-１）。固定資産データ１１がないときには、形状データ１２から建築面積を算定し（Ｓ４５）、また、階数データ２３の有無を確認して（Ｓ４６）、階数データ２３を備えているときには、その階数と建築面積から延べ床面積を試算する（Ｓ４６-１）。中高層ビル４の場合、ほとんどが階数データ２３を備えていることが予想されるが、仮に階数データ２３がない場合には、一般的な２階建て程度と同等であると仮定するなどして延べ床面積を試算する（Ｓ４７）。なお、この階数の仮定については、中高層ビル４であることを考慮して適宜変更し、設定を調整してもよい。
【００４１】
以上のようにして住宅系の世帯数、あるいは業務系の延べ床面積を求めたら、先に決定していたエネルギー消費原単位をこれらに乗算し、各中高層ビル４のエネルギー消費量とする。なお、以上に述べた中高層ビル４のエネルギー消費量の算出処理は、図１に示すように、上述した街区２内に中高層ビル４を抽出した段階で行うことができる（Ｓ-６）。
【００４２】
一方、上記自給率評価手段１３は、各中高層ビル４における太陽光発電量のエネルギー消費量に対する百分率を求めるもので、太陽光発電量をエネルギー消費量によって除算して中高層ビル４の太陽光発電によるエネルギー自給率を演算する（Ｓ-４）。演算の結果、自給率が６０％以上であれば、太陽光発電の導入に適しているとの評価を行い、例えば５０％以下であれば導入にあまり適していないとの評価を行う（Ｓ-５）。この評価結果は出力部２７を介して出力されてディスプレイ等に表示される。
【００４３】
したがって地域指定手段３により街区２を指定するだけで、街区２内の太陽光発電に適した適数の中高層ビル４が算出され、また、この適数の中高層ビル４の他の中高層ビル４’により形成される影を考慮した日射量に基づいて太陽光発電量が算出され、さらに、予想される太陽光発電の自給率にしたがって当該中高層ビル４への太陽光発電の導入の適否を判定することができる。このように自給率を太陽光発電の導入判定に含めることで、環境負荷に対する平等で適切な対応を求めることができ、必要な太陽光発電の導入を良好に促し、環境負荷を効率的に低減することができる。
【００４４】
図８に本発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態において、地域指定手段３は、評価対象地域２として政令指定都市全体を単位として指定する。また、地域指定手段３は、政令指定都市全体を上述した実施の形態と同程度の広さとなる街区毎に適宜分割し、各街区で中高層ビル４を抽出し（Ｓ-５０）、太陽光発電の導入の評価を行う。政令指定都市の街区への分割は、予め街区を登録しておくなどすることにより行うことができ、あるいは面積から街区を自動抽出させることにより行うことが可能である。
【００４５】
この後、同様に中高層ビル４毎に日射量を演算し（Ｓ-５１）太陽光発電量を求める（Ｓ-５２）。また、同様に、中高層ビル４の消費エネルギーも算出し（Ｓ-５３）、これらに基づいて太陽光発電の評価を行う（Ｓ-５４）。都市の全ての街区についてこれを繰り返す（Ｓ-５５）ことにより、この実施の形態においては、都市全体２のどの街区が太陽光発電の導入に適しているか、すなわち都市２における太陽光発電の最適な導入方法を街区を単位として評価することができる（Ｓ-５６）。
【００４６】
また、この実施の形態においては、先に述べた太陽光発電の評価として、上述した実施の形態では機能していない発電評価手段７のコストパフォーマンス評価手段４０と、ＣＯ２排出量試算手段４１とによる処理が、この実施の形態においては上述した自給率評価手段１３による処理と並行して行われる。上記コストパフォーマンス評価手段４０は、図７（ｂ）に示すように、例えば太陽光発電設備の導入によって発生する一年当たりの単位面積当たりの費用を、中高層ビル４の一年当たりの単位面積当たりで発電される太陽光発電量の電力料金で除算したもので、算出される数値が１より大きければ、太陽光発電の導入に適しているとの評価をディスプレイ等に出力する。図７（ｂ）に示す装置設置費用等は、コストパフォーマンス試算データ４３として発電評価手段７に記憶されている。
【００４７】
一方、ＣＯ2排出量試算手段４１は、発電方式によるＣＯ2発生量を評価要素とするもので、 図７（ｃ）に示すように、電力供給が、例えば石炭火力発電から太陽光発電に切り換えられたときにＣＯ２排出量が９７５から０に削減されることを示す。ここで、表に示す数値は１ＫＷ発電で発生するＣＯ２の量であり、括弧内は設備導入時あるいは運用時に発生するＣＯ２の量である。図７（ｃ）に示す各発電方式に対応するＣＯ２発生量は、ＣＯ２排出量試算データ４４として発電評価手段７に記憶されている。なお、この場合、評価対象地域２の導入前の電力供給方法をＧＩＳデータ２０から取り込むなどすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を示すフローチャートである。
【図２】本発明を示すブロック図である。
【図３】評価対象地域および評価対象建築物を説明する図で、（ａ）は評価対象地域が指定された状態を示す図、（ｂ）は評価対象建築物の日射シミュレーション状態を示す図である。
【図４】日射状況演算部による処理を示す図で、（ａ）は日射対峙面積を示す図、（ｂ）は影干渉面積を示す図である。
【図５】日射状況演算部による処理のフローチャートである。
【図６】エネルギー消費量演算手段による処理のフローチャートである。
【図７】発電評価手段で用いられるデータを示す図で、（ａ）は属性データを説明する図、（ｂ）はコストパフォーマンス評価手段による処理を説明する図、（ ｃ）はＣＯ2排出量試算部による処理を説明する図である。
【図８】本発明の他の実施の形態を示す図でフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１ 地図データ
２ 評価対象地域
３ 地域指定手段
４ 評価対象建築物
４’ 他の評価対象建築物
４ａ 日射対峙面
５ 日射対峙面積演算手段
６ 影干渉面積演算手段
７ 発電評価手段
８ 属性データ
９ 建築物指定手段
１０ 用途データ
１１ 固定資産データ
１２ 形状データ
１３ 自給率評価手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽光発電の評価システムおよび評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電の導入の有効性についての検討、評価には、一般に、導入することによって予想される発電量を試算することが重要であり、このような試算の手法としては、従来、特許文献１に記載されたものが知られている。この従来例において、発電量の試算は、太陽電池の設置を検討する評価地点から魚眼レンズ等を備えたカメラによって撮影した半球画像を利用してなされ、半球画像における天空率から評価地点の日射量を算出し、この日射量に基づいて発電電力量が算出される。
【特許文献１】特開２００２-６２１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来例においては、発電量を試算するための日射量の算出が狭小な評価地点でのみなされるに過ぎないために、例えば、都市全体などを対象にした太陽光発電への取り組みの有効性を検討したい場合、多数の地点で半球画像の撮影や日射量の算出が必要となってしまい、多大な時間、手間がかかってしまうという欠点がある。
【０００４】
すなわち、都市においては多数の中高層建築物が不規則に配置されていることから、これらによって形成される日陰のために場所によって日射量が大きく異なり、狭小な領域の日射量のみを基準にして広範な領域の発電量を試算しても、信頼性が極めて低くなってしまう。
【０００５】
また、都市において日射量が良好で太陽電池の設置に好適な場所としては、中高層建築物の上部の側壁面なども考えられるが、この場合には高所になってしまうことから、上述した従来例のように設置場所からの撮影が必要であると、その検討が極めて困難になってしまう。
【０００６】
本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、都市における太陽光発電への取り組みの有効性を効率的かつ的確に評価することができる太陽光発電の評価システムおよび評価方法の提供を目的とする。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、都市における中高層の建築物群を対象とした最適な太陽光発電設備の配置を検討できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば上記目的は、
ＧＩＳの地図データ１から評価対象地域２を指定する地域指定手段３と、
前記評価対象地域２内に適宜設定された複数の評価対象建築物４の各々における日射対峙面積をＧＩＳの三次元立体モデルと太陽位置との位置関係から試算する日射対峙面積演算手段５と、
前記三次元立体モデルへの日射シミュレーションから評価対象建築物４の各々の日射対峙面４ａ上に他の評価対象建築物４’によって形成される日陰面積を試算する影干渉面積演算手段６と、
前記日射対峙面積と日陰面積との差に対して当該評価対象地域２に設定された発電係数を乗算して各評価対象建築物４による個別太陽光発電量を求め、
評価対象地域２内の複数の評価対象建築物４の個別太陽光発電量を合計して評価対象地域２全体の総合太陽光発電量を試算する発電評価手段７とを有する太陽光発電の評価システムを提供することにより達成される。
【０００９】
本発明によれば、太陽光発電量の試算は、評価対象建築物４によって形成される日陰をＧＩＳの三次元立体モデルへの日射シミュレーションによって把握し、日陰を除いた実効的な日射面積に発電係数を乗算してなされる。発電係数は、太陽電池モジュールの設計係数等のほか、地域によって異なる単位面積当たりの日射量を考慮して決定することができる。
【００１０】
したがって、都市における中高層建築物を評価対象建築物４として設定することにより、これらによってもたらされる日陰が他の中高層建築物の一部に及ぶ場合などの複雑な日陰範囲を的確に予測でき、広範な領域における複雑な日射の分布を極めて効率的に把握して都市の太陽光発電への取り組みの有効性を効率的かつ的確に検討することができる。このような有効性の検討はまた、太陽光発電の導入に対する公的助成の拡充の判断材料などとしても役立つ。
【００１１】
また、評価対象建築物４の日射対峙面積、すなわち太陽光に向き合う部分の面積を基準に日射面積を試算することにより、評価対象建築物４の上部の側壁面をも有効活用した太陽光発電量の試算を行うことができる。さらに、このように日射面積を評価対象建築物４を対象に試算することにより、建築物が乱立する都市において、太陽光発電の導入による有効性を良好に検討することができる。
【００１２】
建築物が乱立する都市やその街区などの評価対象地域２を指定するための地図データ１は、ＧＩＳ（Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：地理情報システム）から取得され、このＧＩＳの三次元立体モデルを日射シミュレーションに用いることにより、太陽光発電モジュールの設置ベースとしての複数の評価対象建築物４について精緻な位置、形状に関する情報を容易に取得することができる。また、太陽位置との位置関係から導き出すことができる上述した日射対峙面積についても極めて容易に試算することができる。
【００１３】
さらに、このように太陽光発電の評価についてＧＩＳを活用する本発明においては、評価対象建築物４の決定についてもＧＩＳを活用することで良好に進めることができる。評価対象建築物４は、そもそも太陽光発電に適した日射量が期待しうるものとして地上高が一定以上の高いものを指定することが望ましく、例えば、ＧＩＳの属性データ８としての階数データなどを確認することで都市の多数の建築物群の中から容易に特定することができる。このような指定は、階数データに基づく自動抽出によることも可能である。
【００１４】
また、近時の環境問題への取り組みは、環境負荷の明確化による自助努力の促進が原動力の一端ともなっており、太陽光発電の導入が検討される評価対象建築物４自体のエネルギー消費量を試算することで、このような自助努力を促すことができる。この場合、環境負荷と自助努力の相対的な評価ができるエネルギーの自給率、すなわち、評価対象建築物４における太陽光発電によるエネルギー供給量のエネルギー消費量との相対的な割合を試算することが有効である。評価対象建築物４のエネルギー消費量は、ＧＩＳの属性データ８を活用した推定が可能で、例えば近年においては、属性データ８である用途データ１０と固定資産データ１１等を用いて適切に推定できることが環境問題の研究者により提案されている。
【００１５】
さらに、都市への太陽光発電の新規導入は、都市全体を一括して評価するのではなく、道路で区画された街区を単位とすることで、日陰の影響をより少なくして都市における太陽光発電設備の配置の適格性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、都市における太陽光発電への取り組みの有効性を効率的かつ的確に検討することができ、環境負荷を有効に低減させることができる。
【００１７】
また、都市における中高層の建築物群を対象とした最適な太陽光発電設備の配置を検討できるようにすることで、効率的な環境対策を推進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に都市の街区に太陽光発電を導入することを検討するための太陽光発電の評価方法の全体的な流れを、図２に評価を行うコンピュータシステムの構成を示す。コンピュータシステムは、出願人が既に市販している三次元都市空間データを記録したＧＩＳであるＭＡＰＣＵＢＥ（登録商標４８３７００７号）を利用して構築される。このＧＩＳデータ２０は、二次元地図のデジタルマッピングデータ１に対し、精密な地物の高さ、形状を特定できる航空レーザ測量データにより形成される数値表層モデルデータ２１を重ねて構成されるもので、属性データ８として地図上に位置するビルなどの建物現況データ２２や固定資産データ１１を備える。
【００１９】
図７（ａ）は、あるビルＡの属性としてのデータ群を示すもので、ビルＡのエネルギー消費原単位を推測しうる用途に関する用途データ１０、ビルＡの建築面積を算出しうる形状に関する形状データ１２、ビルＡの階数に関する階数データ２３、ビルＡの所在地に関する位置データ２４、ビルＡの延べ床面積を備えた固定資産データ１１を有して構成される。
【００２０】
また、上記システムは、図２に示すように、図外のマウスなどの入力機器からの入力を受け付ける入力部２５と、該入力部２５からの入力に従って評価対象地域２としての街区を指定する地域指定手段３と、街区２内における太陽光発電モジュールの設置の候補先としての評価対象建築物４を指定する建築物指定手段９と、街区２の日射状況を演算する日射状況演算部２６と、評価対象建築物４の日射状況に基づく太陽光発電についての評価を行う発電評価手段７と、図外のディスプレイやプリンタなどに評価結果に関するデータなどを出力する出力部２７とを有する。
【００２１】
上記入力部２５は、上述したＧＩＳへのマウスなどからのアクセスを受け付け、マウスなどからの入力をＧＩＳに出力する。これを受けたＧＩＳによるデータ処理は、出力部２７を介して出力され、例えばマウスの操作によってディスプレイ等に二次元地図を表示することができる。
【００２２】
太陽光発電の導入に関する評価は、図１に示すように、太陽光発電モジュールを設置する街区２をＧＩＳの地図データ１がカバーする地図範囲内からマウスなどで指定することにより始められる（Ｓ-１）。この指定は、例えばディスプレイに表示された二次元地図上からポインタにより特定の街区２を選択するほか、特定の地名を図外のキーボードを介して入力することにより行っても足りる。
【００２３】
上記地域指定手段３は、このような入力に従って地図データ１内に街区２を指定するもので、この実施の形態においては、政令指定都市に含まれる街区２を指定可能な単位とする。図３（ａ）は地域指定手段３による街区２の指定を示したもので、街区２を囲む道路２８上に示される鎖線の内側が評価対象領域２である。
【００２４】
また、上記地域指定手段３は、上述した街区２に加え、高層の建築物などが建設されている場合に指定した街区２に日陰を及ぼすおそれがある街区２の周辺領域２９をも指定する。図３（ａ）の街区２の外側の鎖線は周辺地域２９の外縁を示すもので、周辺地域２９は、予め地域指定手段３に設定された例えば街区２周辺の３００ｍ四方などといった基準に従い、街区２の外側に形成される。以上の指定に伴い、地域指定手段３は、指定された街区２、およびその周辺地域２９についての数値表層モデルデータ２１をＧＩＳデータ２０から読み出す。
【００２５】
地域指定手段３による街区２、およびその周辺地域２９の指定が完了すると、建築物指定手段９により街区２内で太陽光発電モジュールの設置対象となる評価対象建築物４が自動抽出される。建築物指定手段９による抽出は、一般に日射量を期待しうる中層以上の建築物４を対象とするもので、上述した階数データ２３、あるいは数値表層モデルデータ２１の高さ情報に基づいて街区２内の全ての中高層ビル４が自動抽出される。
【００２６】
また、建築物指定手段９は、同様に階数データ２３等に基づき、周辺地域２９においても中層以上の建築物４を抽出する。この抽出は街区２内に日陰を及ぼすおそれがある建築物を対象とする。
【００２７】
以上のようにして街区２内、およびその周辺地域２９内の数値表層モデルデータ２１と、この数値表層モデルデータ２１上に位置する中高層ビル４とが抽出されると、続いて、日射状況演算部２６によって街区２内の中高層ビル４を対象とする日射状況の演算が行われる（Ｓ-２）。日射状況演算部２６は、図２に示すように、財団法人日本気象協会が既に提供しているＭＥＴＰＶ-３と呼ばれる標準気象・日射データベース３０を利用して構築される。このデータベースは日本全国の各地８３６地点を対象に、各地での過去数年間の平均日射量を所定日時毎に収めたもので、所定日時・場所での単位面積当たりの日射量と仮定できるものを実質的に提供する。また、設定により各地の年間平均日射量を求めることもできるようにされている。
【００２８】
また、日射状況演算部２６は、街区２の場所を条件にして上記標準気象・日射データベース３０内の日射データ３１を検索し、街区２の単位面積当たりの日射量を取得する土地単位日射量検索手段３２を備えるとともに、街区２の中高層ビル４の日射面積を試算するために、太陽位置データ３３と、メッシュ設定手段３４と、日射対峙面積演算手段５と、影干渉面積演算手段６と、日射量演算手段３５とを有する。上記太陽位置データ３３は、太陽の位置情報を所定日時毎にデータベース化して構築される。
【００２９】
上記メッシュ設定手段３４は、街区２内の中高層ビル４の表面にメッシュを設定するもので、メッシュサイズは日射面積の試算の精度を考慮して適宜設定される。街区２内の中高層ビル４の日射面積の算出は図５に示す手順に従って進められ、先ず、図４（ａ）に示すように、数値表層モデルデータ２１に従って形成された中高層ビル４の３Ｄモデルの立体的に構成された外表面にメッシュが形成される（Ｓ-２１）。
【００３０】
上記日射対峙面積演算手段５は、図４（ａ）太線で囲って示すように、街区２内の中高層ビル４の日射方向に対峙する面積としての日射対峙面積、言い換えれば、他の建築物が全くないと仮定したときの中高層ビル４の日射面積を演算するもので、ＧＩＳデータ２０によりその位置や向きなどが特定できる中高層ビル４と、上述した太陽位置データ３３の太陽位置との位置関係から日射面積を判定して算出する（Ｓ-２２）。なお、数値表層モデルデータ２１によって特定可能な中高層ビル４の外表面の各面の面の向きの情報などから日射面積を判定することも可能である。
【００３１】
上記影干渉面積演算手段６は、日射シミュレーションを行い、シミュレーション時における街区２内の各中高層ビル４の日射方向に対峙する面上に形成される可能性がある他の中高層ビル４’の影の干渉を確認する（Ｓ-２３）。この他の中高層ビル４’は上述した周辺地域２９に属するものも対象に含まれ、日射シミュレーションは、市販の日影図、あるいは日影時間図の作成ソフトをシステムに組み込むことにより行われる。影の干渉は、図４（ｂ）に示すように、上述した日射対峙面４ａに設定されたメッシュの各格子点について、日射シミュレーション時における日陰の有無を判定し（Ｓ-２４）、これを全格子点の判定が終了するまで多数回繰り返して行うことができ（Ｓ-２５）、日陰と判定された格子点の数に基づいて日陰面積が決定される（Ｓ-２６）。
【００３２】
また、上記日射量演算手段３５は、一年間の各日時における日射対峙面積と影干渉面積との差を求め、この差に対し、日射データ２１から取得したそれぞれの日時における単位面積当たりの日射量を乗算したものを合計し、平均することにより、例えば一日当たりの平均日射量として演算することも可能であるが、本実施の形態においては、図５に示すように、処理効率の向上を図るために、夏至と冬至のそれぞれの正午における日射条件を平均して平均日射量を演算する。具体的には、夏至と冬至のそれぞれの正午における日射対峙面積と影干渉面積との差を演算するとともに（Ｓ-２７）、上述した土地単位日射量検索手段３２も同様に夏至と冬至のそれぞれの正午における単位面積当たりの日射量を検索し、これら夏至と冬至のそれぞれの日射面積と単位面積当たり日射量を乗じたものを平均して平均日射量を算出する（Ｓ-３０）。
【００３３】
平均日射量の算出は街区２内の中高層ビル４毎に行われ、街区２内の全ての中高層ビル４について完了するまで繰り返される（Ｓ-２８）。また、夏至と冬至のそれぞれの場合についても完了するまで繰り返される（Ｓ-２９）。
【００３４】
このようにして夏至と冬至に基づいて年間の日射量を推定するため、この実施の形態においては、上述した日射対峙面積演算手段５による日射対峙面積の算出や、影干渉面積演算手段６による影の干渉についても、これらの時期のものを用いて行われる。
【００３５】
以上のようにして中高層ビル２毎の平均日射量が算出されると、この後、発電評価手段７による太陽光発電量の演算、評価処理が進められる。発電評価手段７に形成される太陽光発電量演算手段３６は、太陽光発電のエネルギー算出式として知られるＥｐ＝Ｈ×Ｋ×Ｐ×３６５÷１により太陽光発電量を演算する（Ｓ-３）。
【００３６】
ここでＥｐは年間発電量、Ｈは中高層ビル４の屋上・壁面の一日当たりの年平均日射量、Ｋは設計係数、Ｐは太陽光発電原単位、３６５は年間の日数、１は標準状態における日射強度を意味し、それぞれ太陽光発電量試算データ４２として発電評価手段７内に記憶されている。演算された各中高層ビル４の太陽光発電量は、例えば出力部２７を介してディスプレイに表示され、この場合、対象となっている中高層ビル４を識別できるようにビル名等も合わせて表示することが望ましい。
【００３７】
また、太陽光発電モジュールの窓による設置面積の制限を考慮して、中高層ビル４の側壁面における太陽光発電量を屋上の太陽光発電量より低く見積もるための定数を上記算出式に加えることが望ましい。
【００３８】
また、上述した発電評価手段７は、各中高層ビル４のエネルギー自給率を評価する自給率評価手段１３を備え、自給率の試算のために、中高層ビル４毎のエネルギー消費原単位を算出するエネルギー消費原単位算出手段３８と、これにより算出されたエネルギー消費原単位を用いて中高層ビル４毎のエネルギー消費量を演算するエネルギー消費量演算手段３９とを有する。図６に示すように、エネルギー消費原単位算出手段３８は、ＧＩＳの属性データ８として各中高層ビル４に設定される用途データ１０を参照し（Ｓ４０）、該用途データ１０の種別毎に一対一対応する量が設定されたエネルギー消費原単位を各中高層ビル４について決定する（Ｓ４０-１）。
【００３９】
また、上記エネルギー消費量演算手段３９は、各中高層ビル４について、エネルギー消費原単位と延べ床面積あるいは世帯数とを乗算し、これによりエネルギー消費量を算出する。エネルギー消費量の算出は、図６に示すように、先ず、用途データ１０に基づいてエネルギー消費量算出対象の中高層ビル４が業務系に属するビルであるか（Ｓ４１）、一般住宅に属するものであるか（Ｓ４２）、共同住宅に属するものであるか（Ｓ４３）が判定される。このうち、一般住宅の場合は例えば１．５世帯が居住すると仮定され（Ｓ４２-１）、また、共同住宅の場合には、一般住宅の一般的な延べ床面積を１．５世帯で除算して１世帯当たりの延べ床面積を試算し、この一世帯当たりの延べ床面積によって共同住宅の延べ床面積を除算し、共同住宅の世帯数として推計する（Ｓ４３-１）。
【００４０】
一方、業務系のビルの場合には、先ず、固定資産データ１１の有無を確認し（Ｓ-４４）、固定資産データ１１を備えているときには、この固定資産データ１１から延べ床面積を読み出す（Ｓ４４-１）。固定資産データ１１がないときには、形状データ１２から建築面積を算定し（Ｓ４５）、また、階数データ２３の有無を確認して（Ｓ４６）、階数データ２３を備えているときには、その階数と建築面積から延べ床面積を試算する（Ｓ４６-１）。中高層ビル４の場合、ほとんどが階数データ２３を備えていることが予想されるが、仮に階数データ２３がない場合には、一般的な２階建て程度と同等であると仮定するなどして延べ床面積を試算する（Ｓ４７）。なお、この階数の仮定については、中高層ビル４であることを考慮して適宜変更し、設定を調整してもよい。
【００４１】
以上のようにして住宅系の世帯数、あるいは業務系の延べ床面積を求めたら、先に決定していたエネルギー消費原単位をこれらに乗算し、各中高層ビル４のエネルギー消費量とする。なお、以上に述べた中高層ビル４のエネルギー消費量の算出処理は、図１に示すように、上述した街区２内に中高層ビル４を抽出した段階で行うことができる（Ｓ-６）。
【００４２】
一方、上記自給率評価手段１３は、各中高層ビル４における太陽光発電量のエネルギー消費量に対する百分率を求めるもので、太陽光発電量をエネルギー消費量によって除算して中高層ビル４の太陽光発電によるエネルギー自給率を演算する（Ｓ-４）。演算の結果、自給率が６０％以上であれば、太陽光発電の導入に適しているとの評価を行い、例えば５０％以下であれば導入にあまり適していないとの評価を行う（Ｓ-５）。この評価結果は出力部２７を介して出力されてディスプレイ等に表示される。
【００４３】
したがって地域指定手段３により街区２を指定するだけで、街区２内の太陽光発電に適した適数の中高層ビル４が算出され、また、この適数の中高層ビル４の他の中高層ビル４’により形成される影を考慮した日射量に基づいて太陽光発電量が算出され、さらに、予想される太陽光発電の自給率にしたがって当該中高層ビル４への太陽光発電の導入の適否を判定することができる。このように自給率を太陽光発電の導入判定に含めることで、環境負荷に対する平等で適切な対応を求めることができ、必要な太陽光発電の導入を良好に促し、環境負荷を効率的に低減することができる。
【００４４】
図８に本発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態において、地域指定手段３は、評価対象地域２として政令指定都市全体を単位として指定する。また、地域指定手段３は、政令指定都市全体を上述した実施の形態と同程度の広さとなる街区毎に適宜分割し、各街区で中高層ビル４を抽出し（Ｓ-５０）、太陽光発電の導入の評価を行う。政令指定都市の街区への分割は、予め街区を登録しておくなどすることにより行うことができ、あるいは面積から街区を自動抽出させることにより行うことが可能である。
【００４５】
この後、同様に中高層ビル４毎に日射量を演算し（Ｓ-５１）太陽光発電量を求める（Ｓ-５２）。また、同様に、中高層ビル４の消費エネルギーも算出し（Ｓ-５３）、これらに基づいて太陽光発電の評価を行う（Ｓ-５４）。都市の全ての街区についてこれを繰り返す（Ｓ-５５）ことにより、この実施の形態においては、都市全体２のどの街区が太陽光発電の導入に適しているか、すなわち都市２における太陽光発電の最適な導入方法を街区を単位として評価することができる（Ｓ-５６）。
【００４６】
また、この実施の形態においては、先に述べた太陽光発電の評価として、上述した実施の形態では機能していない発電評価手段７のコストパフォーマンス評価手段４０と、ＣＯ２排出量試算手段４１とによる処理が、この実施の形態においては上述した自給率評価手段１３による処理と並行して行われる。上記コストパフォーマンス評価手段４０は、図７（ｂ）に示すように、例えば太陽光発電設備の導入によって発生する一年当たりの単位面積当たりの費用を、中高層ビル４の一年当たりの単位面積当たりで発電される太陽光発電量の電力料金で除算したもので、算出される数値が１より大きければ、太陽光発電の導入に適しているとの評価をディスプレイ等に出力する。図７（ｂ）に示す装置設置費用等は、コストパフォーマンス試算データ４３として発電評価手段７に記憶されている。
【００４７】
一方、ＣＯ2排出量試算手段４１は、発電方式によるＣＯ2発生量を評価要素とするもので、 図７（ｃ）に示すように、電力供給が、例えば石炭火力発電から太陽光発電に切り換えられたときにＣＯ２排出量が９７５から０に削減されることを示す。ここで、表に示す数値は１ＫＷ発電で発生するＣＯ２の量であり、括弧内は設備導入時あるいは運用時に発生するＣＯ２の量である。図７（ｃ）に示す各発電方式に対応するＣＯ２発生量は、ＣＯ２排出量試算データ４４として発電評価手段７に記憶されている。なお、この場合、評価対象地域２の導入前の電力供給方法をＧＩＳデータ２０から取り込むなどすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を示すフローチャートである。
【図２】本発明を示すブロック図である。
【図３】評価対象地域および評価対象建築物を説明する図で、（ａ）は評価対象地域が指定された状態を示す図、（ｂ）は評価対象建築物の日射シミュレーション状態を示す図である。
【図４】日射状況演算部による処理を示す図で、（ａ）は日射対峙面積を示す図、（ｂ）は影干渉面積を示す図である。
【図５】日射状況演算部による処理のフローチャートである。
【図６】エネルギー消費量演算手段による処理のフローチャートである。
【図７】発電評価手段で用いられるデータを示す図で、（ａ）は属性データを説明する図、（ｂ）はコストパフォーマンス評価手段による処理を説明する図、（ ｃ）はＣＯ2排出量試算部による処理を説明する図である。
【図８】本発明の他の実施の形態を示す図でフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１ 地図データ
２ 評価対象地域
３ 地域指定手段
４ 評価対象建築物
４’ 他の評価対象建築物
４ａ 日射対峙面
５ 日射対峙面積演算手段
６ 影干渉面積演算手段
７ 発電評価手段
８ 属性データ
９ 建築物指定手段
１０ 用途データ
１１ 固定資産データ
１２ 形状データ
１３ 自給率評価手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＩＳの地図データから評価対象地域を指定する地域指定手段と、
前記評価対象地域内に適宜設定された複数の評価対象建築物の各々における日射対峙面積をＧＩＳの三次元立体モデルと太陽位置との位置関係から試算する日射対峙面積演算部と、
前記三次元立体モデルへの日射シミュレーションから評価対象建築物の各々の日射対峙面上に他の評価対象建築物によって形成される日陰面積を試算する影干渉面積演算部と、
前記日射対峙面積と日陰面積との差に対して当該評価対象地域に設定された発電係数を乗算して各評価対象建築物による個別太陽光発電量を求め、
評価対象地域内の複数の評価対象建築物の個別太陽光発電量を合計して評価対象地域全体の総合太陽光発電量を試算する発電評価手段とを有する太陽光発電の評価システム。
【請求項２】
前記評価対象建築物をＧＩＳの地図データあるいは前記評価対象建築物の属性データから指定する建築物指定手段を有する請求項１記載の太陽光発電の評価システム。
【請求項３】
前記発電評価手段は、各評価対象建築物に関するＧＩＳ属性データの用途データと、固定資産データあるいは形状データとを参照し、
用途データの種別毎に設定されたエネルギー消費原単位に対し、固定資産データの延べ床面積を乗算し、あるいは形状データに延べ床面積換算値を乗じて得られる推定延べ床面積を乗算して各評価対象建築物のエネルギー消費量を試算し、該エネルギー消費量により前記個別太陽光発電量を除算して得られる自給率が所定の閾値を満たすことを条件として各評価対象建築物についての太陽光発電の導入効果の判定結果を出力する自給率評価手段を有する請求項１または２記載の太陽光発電の評価システム。
【請求項４】
前記地域指定手段は、評価対象地域として地図データ上の街区を単位として指定する請求項１ないし３のいずれかに記載の太陽個発電の評価システム。
【請求項５】
ＧＩＳの地図データから評価対象地域を指定し、
次いで、前記評価対象地域内に適宜設定された複数の評価対象建築物の各々における日射対峙面積をＧＩＳの三次元立体モデルと太陽位置との位置関係から試算するとともに、前記三次元立体モデルへの日射シミュレーションから評価対象建築物の各々の日射対峙面上に他の評価対象建築物によって形成される日陰面積を試算し、
この後、前記日射対峙面積と日陰面積との差に対して当該評価対象地域に設定された発電係数を乗算して各評価対象建築物による個別太陽光発電量を求め、
評価対象地域内の複数の評価対象建築物の個別太陽光発電量を合計して評価対象地域全体の総合太陽光発電量を試算する太陽光発電の評価方法。
【請求項１】
ＧＩＳの地図データから評価対象地域を指定する地域指定手段と、
前記評価対象地域内に適宜設定された複数の評価対象建築物の各々における日射対峙面積をＧＩＳの三次元立体モデルと太陽位置との位置関係から試算する日射対峙面積演算部と、
前記三次元立体モデルへの日射シミュレーションから評価対象建築物の各々の日射対峙面上に他の評価対象建築物によって形成される日陰面積を試算する影干渉面積演算部と、
前記日射対峙面積と日陰面積との差に対して当該評価対象地域に設定された発電係数を乗算して各評価対象建築物による個別太陽光発電量を求め、
評価対象地域内の複数の評価対象建築物の個別太陽光発電量を合計して評価対象地域全体の総合太陽光発電量を試算する発電評価手段とを有する太陽光発電の評価システム。
【請求項２】
前記評価対象建築物をＧＩＳの地図データあるいは前記評価対象建築物の属性データから指定する建築物指定手段を有する請求項１記載の太陽光発電の評価システム。
【請求項３】
前記発電評価手段は、各評価対象建築物に関するＧＩＳ属性データの用途データと、固定資産データあるいは形状データとを参照し、
用途データの種別毎に設定されたエネルギー消費原単位に対し、固定資産データの延べ床面積を乗算し、あるいは形状データに延べ床面積換算値を乗じて得られる推定延べ床面積を乗算して各評価対象建築物のエネルギー消費量を試算し、該エネルギー消費量により前記個別太陽光発電量を除算して得られる自給率が所定の閾値を満たすことを条件として各評価対象建築物についての太陽光発電の導入効果の判定結果を出力する自給率評価手段を有する請求項１または２記載の太陽光発電の評価システム。
【請求項４】
前記地域指定手段は、評価対象地域として地図データ上の街区を単位として指定する請求項１ないし３のいずれかに記載の太陽個発電の評価システム。
【請求項５】
ＧＩＳの地図データから評価対象地域を指定し、
次いで、前記評価対象地域内に適宜設定された複数の評価対象建築物の各々における日射対峙面積をＧＩＳの三次元立体モデルと太陽位置との位置関係から試算するとともに、前記三次元立体モデルへの日射シミュレーションから評価対象建築物の各々の日射対峙面上に他の評価対象建築物によって形成される日陰面積を試算し、
この後、前記日射対峙面積と日陰面積との差に対して当該評価対象地域に設定された発電係数を乗算して各評価対象建築物による個別太陽光発電量を求め、
評価対象地域内の複数の評価対象建築物の個別太陽光発電量を合計して評価対象地域全体の総合太陽光発電量を試算する太陽光発電の評価方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２５０７２４（Ｐ２００９−２５０７２４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９７５１３（Ｐ２００８−９７５１３）
【出願日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【出願人】（０００１３５７７１）株式会社パスコ (102)
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【出願人】（０００１３５７７１）株式会社パスコ (102)
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