太阳能电厂的发电量推测方法与流程

本发明有关于一种太阳能电厂的发电量推测方法，特别是一种依据可预测的资料推算太阳能发电量的太阳能电厂的发电量推测方法。

背景技术：

能源危机以来，许多国家皆积极地寻找替代能源。替代能源是指煤、石油、天然气核能等以外的能源，其包括风、太阳、地热、潮汐等能源。其中，太阳能取之不尽用之不竭，发电装置可与建筑物结合等优点，加上近年来转换效率持续提升，许多国家积极推广补助，使太阳能电池模块被广泛应用。

然而，太阳能发电的发电效率需要依靠日照，日照随着四季的变化有很大的差异，气候不同会影响发电效率。若某区域气候不佳，导致日照不长，太阳能电厂的发电效率也会不佳。但是民生用电或工业用电，不会因为天候不佳而减少，若太阳能电厂的发电效率不佳，就必须由其它区域电厂多提供电力以补足太阳能电场所短缺的电力。

因此，存在一种需求，设计一种电力推测方法，可以推测电厂未来的发电量，让管理者可以事先预测发电以避免造成电网不平衡情况发生。

技术实现要素：

本发明的目的在设计一种太阳能电厂的发电量推测方法，通过此推测方法，可以推测电厂未来的发电量，让管理者可以依照所推测的发电量有效地分配电力。

根据上述的目的，本发明提供一种太阳能电厂的发电量推测方法，其包含：

取得在至少一历史时间的一第一太阳能电厂的至少一第一参考资料；

取得该第一太阳能电厂的至少一第二参考资料；

计算该至少一第一参考资料与该至少一第二参考资料之间的至少一比较值；

当该至少一比较值在至少一差异容许值的一容许范围内，取得该至少一第一参考资料所对应的该第一太阳能电厂的至少一第一历史发电量；

根据该至少一差异容许值与该至少一第一历史发电量，推测该第一太阳能电厂的至少一第一未来发电量。

本发明另一目的在提供一种太阳能电厂的发电量推测方法，让无法取得预测资料的电厂也可以通过本发明的推测方法推算出其第一未来发电量。

根据上述的目的，本发明提供一种太阳能电厂的发电量推测方法，其包含：

取得在至少一历史时间的一第一太阳能电厂的至少一第一参考资料；

取得一第二太阳能电厂的至少一第二参考资料；

计算该至少一第一参考资料与该至少一第二参考资料之间的至少一比较值；

当该至少一比较值在至少一差异容许值的一容许范围内，取得该至少一第一参考资料所对应的该至少一第一太阳能电厂的至少一第一历史发电量；

根据该差异容许值与该至少一第一历史发电量，推算该第二太阳能电厂的至少一第一未来发电量。

通过本发明的发电量推测方法，可以预测可获得预测资料的电厂的发电量，也可以推测无法获得预测资料的电厂的发电量。藉由推测的发电量，让电厂管理者可以有效的分配电力，让电能的运用更有效率，且防止电网电力不平衡情况发生。

附图说明

图1为本发明第一实施例的太阳能电厂的发电量推测方法的流程图。

图2为本发明第二实施例的太阳能电厂的发电量推测方法的流程图。

图3A为本发明参考第一太阳能电厂的历史发电量推算第一太阳能电厂的未来发电量的时间轴示意图。

图3B为本发明参考第二太阳能电厂的历史发电量推算第一太阳能电厂的未来发电量的时间轴示意图。

图4为本发明第一实施例的第一太阳能电厂与第二太阳能电厂的比较示意图。

图5为本发明的推测无法取得预测参考资料的电厂推算示意图。

其中，附图标记：

Pa～Pn 电厂发电量 Da1～Dn1 日照

Aa～An 电厂 k 误差容许值

A1～An 电厂 P1～Pn 电厂发电量

C 差异百分比

Ta,Tb 时间

具体实施方式

以下配合图式及本发明较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段。

图1为本发明第一实施例的太阳能电厂的发电量推测方法的流程图。如图1所示，在步骤S101中，取得在至少一历史时间的一第一太阳能电厂的至少一第一参考资料；在本发明的推测方法中，需要参考第一太阳能电厂的历史资料与历史发电量，根据第一太阳能电厂的历史资料与历史发电量，来推算出第一太阳能电厂的未来发电量。第一太阳能电厂的历史资料可以是过去的气候资讯、电厂外在的环境因素或其它因素(例如历史时间的日照角度等)。在步骤S102中，取得该第一太阳能电厂的至少一第二参考资料。举例来说，第一太阳能电厂的第二参考资料可以是气象预报的未来气候资讯、电厂的外在环境因素或未来日照角度等。未来天气资讯可以从气象局、气象预报站或任何气候预测单位取得，而电厂的外在环境因素(是否靠近河川、是否靠近海边、是否靠近马路等)不会随时间而有重大的改变，但是电厂的外在环境因素的细微变化会影响第一太阳能电厂的发电量，故有必要考量电厂外在环境因素。另外，任何可以取得的预测参数，而此预测参数会影响电厂的发电量都可以作为本发明的第二参考资料。

接着，在步骤S103中，计算该至少一第一参考资料与该至少一第二参考资料之间的至少一比较值，而在步骤S104中，当该至少一比较值在至少一差异容许值的容许范围内，取得该至少一第一参考资料所对应的该第一太阳能电厂的至少一第一历史发电量。藉由比较第一参考资料与第二参考资料之间的差异，作为决定第一参考资料是否为可作为参考的资料，若第一参考资料与第二参考资料之间的差异在差异容许值的容许范围内，则第一参考资料为可用的参 考资料，取得第一参考资料所对应的历史时间的第一历史发电量。在步骤S105中，根据该差异容许值与该至少一第一历史发电量，推算该第一太阳能电厂的至少一第一未来发电量。依据上述的步骤所得的第一历史发电量，表示电厂在此历史时间的发电条件(如气候、外在环境因素或日照角度等)都与在此未来时间的发电条件类似，可参考第一历史发电量来推算出第一未来发电量。

另外，若有多个比较值在多个差异容许值的容许范围内，则可以获得多个第一历史发电量，进而根据该多个第一历史发电量推算出多个的第一未来发电量。根据多个第一未来发电量，在步骤S106中，定义该第一太阳能电厂的该第一未来发电量范围在最大第一未来发电量与最小第一未来发电量之间。当在第一参考资料与第二参考资料之间找到多个比较值在差异容许值的容许范围内，可取得多个第一历史发电量，因此可以根据多个第一历史发电量推算出多个第一未来发电量，而在多个第一未来发电量中，可以定义第一太阳能电厂的第一未来发电量在最大的第一未来发电量与最小的第一未来发电量之间，给予第一太阳能电厂一个预测发电量范围。

通过前述太阳能电厂的发电量推测方法的步骤，推算出第一未来发电量，将第一未来发电量当作可参考的未来发电量，或者将所取得的一个以上的第一未来发电量定义其有效范围，作为可参考的第一未来发电量的范围，由此可推算出可靠的第一未来发电量或可靠的第一未来发电量范围。根据此第一未来发电量或第一未来发电量范围，让太阳能电厂的管理者可以有效的调配发电量，让太阳能电厂的发电量的运用更有效率。

另外，若要进一步推测一个无法取得未来气候资讯、电厂的外在环境因素或未来日照角度等资料的第二太阳能电厂的未来发电量时，在步骤S107中，根据该第一太阳能电厂的该至少一第一参考资料的该历史时间，取得一第二太阳能电厂的一第二历史发电量；在步骤S108中，计算该至少一第一历史发电量与该第二历史发电量之间的一差异百分比，计算差异百分比的目的是要了解在此历史时间第一太阳能电厂的第一历史发电量与第二太阳能电厂的第二历史发电量的差异量。在步骤S109中，根据该差异百分比与该第一太阳能电厂所推算出的该第一未来发电量，推算一第二未来发电量。第二未来发电量为参考第一太阳能电厂的第一未来发电量的未来发电量，虽然第二太阳能电厂的未来气候资讯等资料无法取得，通过可以取得未来气候资讯等资料的第一太阳能 电厂，先推算出第一太阳能电厂的第一未来发电量，再根据第一太阳能电厂与第二太阳能电厂在相同历史时间的第一历史发电量与第二历史发电量的差异量，推算第二太阳能电厂的第二未来发电量。通过上述的步骤，不但可以推算出可取得预测资料的第一太阳能电厂的第一未来发电量，也可以推算出无法取得预测资料的第二太阳能电厂的第二未来发电量。另外，前述的误差容许值可因不同状况有不同的数值，若需要较精确的预测，可以将误差容许值设定较小，若仅需要粗略的推测，则可以将误差容许值设定较大。

图2为本发明第二实施例的太阳能电厂的发电量推测方法的流程图。如图2所示，在步骤S201中，取得在至少一历史时间的一第一太阳能电厂的至少一第一参考资料，在第二实施例中，要推测第二太阳能电厂的第一未来发电量时，参考至少一第一太阳能电厂的历史资料与历史发电量，根据至少一第一太阳能电厂的历史资料与历史发电量，推算第二太阳能电厂的第一未来发电量。同样，第一太阳能电厂的历史资料可以是过去的气候资讯、电厂外在的环境因素或其它因素(例如历史时间的日照角度等)。在步骤S202中，取得一第二太阳能电厂的至少一第二参考资料；第二太阳能电厂的第二参考资料可以是气象预报的未来气候资讯、电厂的外在环境因素或未来日照角度等。未来天气资讯可以从气象局、气象预报站或任何气候预测单位取得，若第一太阳能电厂与第二太阳能电厂的外在环境因素(是否靠近河川、是否靠近海边、是否靠近马路等)差别太大，则第一太阳能电厂不是适当的可作为参考的电厂，故电厂外在环境因素是很重要的参考资料。

接着，在步骤S203中，计算该至少一第一参考资料与该至少一第二参考资料之间的至少一比较值，而在步骤S204中，当该至少一比较值在至少一差异容许值的容许范围内，取得该至少一第一参考资料所对应的该至少一第一太阳能电厂的至少一第一历史发电量。藉由比较第一参考资料与第二参考资料之间的差异，决定第一参考资料是否为可用的参考资料，当第一参考资料与第二参考资料之间的差异在差异容许值的容许范围内，则第一参考资料为可用的参考资料，取得第一太阳能电厂的第一参考资料所对应的历史时间的第一历史发电量。在步骤S205中，根据该至少一差异容许值与该至少一第一历史发电量，推算该第二太阳能电厂的至少一第一未来发电量。依据上述的步骤取得的第一历史发电量，表示第一太阳能电厂在此历史时间的发电条件(至少一第一参考 资料如气候、外在环境因素或日照角度等)都与第二太阳能电厂在此未来时间的发电条件(第二参考资料)类似，可参考第一太阳能电厂的第一历史发电量来预测第二太阳能电厂的未来的第一未来发电量。另外，当有一个以上的比较值在差异容许值的可容许范围内，则有一个以上的第一太阳能电厂的第一历史发电量可作为参考，进而算出一个以上的第一未来发电量。根据一个以上的第一未来发电量，在步骤S206中，定义该第二太阳能电厂的第一未来发电量范围在最大第一未来发电量与最小第一未来发电量之间。

通过前述太阳能电厂的发电量推测方法的步骤，推算出第二太阳能电厂的第一未来发电量，将第一未来发电量当作可参考的未来发电量，或者将所取得的一个以上的第一未来发电量定义其有效范围，作为可参考的未来发电量的范围，由此可推算出可靠的第一未来发电量或可靠的第一未来发电量范围。根据此第一未来发电量或第一未来发电量范围，让太阳能电厂的管理者可以有效的调配发电量，让太阳能电厂的发电量的运用更有效率。

另外，若要进一步推测出第三太阳能电厂的发电量时，但无法取得第三太阳能电厂的预测资料，在步骤S207中，根据该至少一第一太阳能电厂的该至少一第一参考资料的该至少一历史时间，取得该第二太阳能电厂的一第二历史发电量与一第三太阳能电厂的一第三历史发电量，而在步骤S208中，计算该第二历史发电量与该第三历史发电量之间的一差异百分比。在步骤S209中，根据该差异百分比与该第二太阳能电厂的该第一未来发电量，推算一第二未来发电量。第二未来发电量为第三太阳能电厂所推测出的未来发电量，因为无法取得第三太阳能电厂的预测资料(未来气候资讯等)，通过可以获得预测资料(第二参考资料)的第二太阳能电厂，先推算出第二太阳能电厂的可预测的第一未来发电量，再根据第二太阳能电厂与第三太阳能电厂在相同历史时间的第二历史发电量与第三历史发电量，推算第二历史发电量与第三历史发电量之间的差异。最后，根据此差异与所推测到的第二太阳能电厂的第一未来发电量，推算第三太阳能电厂的第二未来发电量。通过上述的步骤，不但可以推算出可取得预测资料的第二太阳能电厂的第一未来发电量，也可以推算出无法取得预测资料的第三太阳能电厂的第二未来发电量。

表1

图3A为本发明参考待测太阳能电厂的历史发电量推算第一太阳能电厂的未来发电量的时间轴示意图。图3B为本发明参考太阳能电厂的历史发电量推算待测太阳能电厂的未来发电量的时间轴示意图。图4为本发明实施例的待测太阳能电厂与其它太阳能电厂的比较示意图。表1为影响太阳能电厂发电效率的参考资料列表。如表1所示并参考图3A、图3B与图4，表1的横轴显示影响太阳能电厂的发电效率的因素，其可以是气候因素、电厂的地理环境因素或其它因素等。气候因素包含日照、温度或湿度等，电厂的地理环境包含离马路距离、离池塘距离或离海边距离等，其它因素可以是日照角度，不同季节或不同时辰会有不同的日照角度，不同的日照角度会影响太阳能电厂的发电效率。纵轴为比对的对象，例如，Pa为在未来时间Ta的某一待测电厂(Aa)的发电量，Pb…Pn分别为电厂(Ab…An)在历史时间Tb的发电量，电厂(Ab…An)不同于待测电厂(Aa)，Pb…Pn可以分别为不同电厂的历史发电量，或者Pb…Pn可以分别为待测电厂的不同历史时间的不同发电量。举例来说，管理者要推测待测电厂下个月(例如七月)的发电量Pa，而Pb可以是此电厂去年七月的历史发电量，Pc可以是此电厂前年七月的历史发电量，以此类推。或者，Pb可以是待测电厂的邻近电厂去年七月的历史发电量，Pc可以是另一邻近电厂去年七月的历史发电量，以此类推。

举例来说，当管理者以日照作为推测电厂(Aa)发电量的参考资料，从气象台所得的待测电厂(Aa)的日照(Da1)为800，且电厂(Aa)在历史时间的日照(Db1)为850，计算出预测日照(Da1)与历史日照(Db1)之间的比较值为(Da1-Db1)/Da1＝(800-850)/800＝-6.67％，而在此设定的误差容许值为k％＝-10％， 比较值在误差容许值的容许范围内(例如|-6.67％|≦|-10％|)，则此历史时间的日照为可作为参考的日照，进而取得此历史时间的电厂(Ab)的发电量(Pb)，算出电厂(Aa)的推测发电量(Pa)为Pa＝Pn(1+k％)＝Pb(1-10％)，将此推测发电量作为预测发电量。当管理者从表1中找到多个比较值在误差容许值的容许范围内，则电厂(Aa)的预测发电量在最小的推测发电量与最大的推测发电量之间。另外，在不同实施例中，资料(Db1)可以是不同电厂(Ab)的日照资料，并非仅局限于将电厂(Aa)的预测参考资料与电厂(Aa)本身历史数值作比较，也可以将电厂(Aa)的预测参考资料与不同电厂(Ab)的历史资料作比较，在此并不局限。

而且，在本发明的实施例中，可以比对一个以上的参考资料。同时计算历史时间与未来时间之间气候资讯(日照、温度与湿度等)、电厂外在环境因素(临路距离、临池塘距离与临海边距离等)以及其他参考因素(如日照角度等)的比较值，但在此并不局限仅比较三个参数。再分别将比较值与误差容许值相比，若气候资讯(日照、温度与湿度等)，电厂外在环境因素(临路距离、临池塘距离与临海边距离等)，以及其他参考因素(如日照角度等)的比较值都在误差容许值可容许的范围内，则取得此历史时间的发电量，再算出未来的发电量。若气候资讯(日照、温度与湿度等)，电厂外在环境因素(临路距离、临池塘距离与临海边距离等)，以及其他参考因素(如日照角度等)的比较值没有在误差容许值的可容许范围内，则此历史时间的发电量无法作为参考。

图5为本发明的推测无法取得预测参考资料的电厂的发电量的示意图。如图5所示，若要推测一电厂A1的发电量，但无法取得此电厂A1的预测参考资料，但是邻近的电厂A2可以取得预测参考资料，则可以先通过前述的步骤S101～S105推算出电厂A2的预测发电量P2，再于历史时间，计算电厂A1的发电量(P1`)与电厂A2的发电量(P2`)之间的差异百分比C＝((P1`-P2`)/P1`)，最后根据电厂A2的预测发电量P2与差异百分比C算出电厂A1的预测发电量P1＝P2(1+C)。

通过本发明的推测方法，可以推测可获得预测资料的电厂的发电量，也可以推测无法获得预测资料的电厂的发电量。藉由推测的发电量，让电厂管理者可以有效的分配电力，让电能的运用更有效率，且防止缺电的危险产生。

虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆 应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。