報告書番号

N10029

タイトル（和文）

太陽光発電のための日射量予測手法の開発（その１） －気象予測・解析システムNuWFASによる翌日の予測精度の評価－

タイトル（英文）

Development of a solar radiation forecasting method for PV systems (Part 1) - Evaluation of the accuracy of next day forecast by the Numerical Weather Forecasting and Analysis System (NuWFAS) -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

太陽光発電システムは日射量の変動の影響を受ける不安定なエネルギー源である。このため、期待される出力に関する予測情報は、太陽エネルギーの効率活用や電力の系統運用にとって極めて有用である。本研究は、当所が開発した気象予測・解析システムNuWFASを用いて、翌日の日射量予測における適切な計算条件を見出すことを目的とする。雲物理・日射に関するサブモデル、および大気鉛直層数、放射計算時間間隔を変えた条件下で、夏季・冬季各4日間を対象とした数値シミュレーションを実施し、地上の日射量の計算結果を関東地方の観測値と比較した。その結果、予測精度は大気鉛直層数を増やすことで大きく改善されることが示された。さらに、詳細な雲物理モデルや細かい放射計算時間間隔を用いることで予測誤差は約25%減少し、誤差低減の効果は曇天時に特に大きいことがわかった。

概要 （英文）

It is known that photovoltaics (PV) systems are unstable energy sources affected by the fluctuations of solar radiation. Therefore, forecast information on the expected power production is very useful for efficient use of the solar power and for management of the electricity grids. The purpose of this study is to detect the appropriate numerical conditions of the Numerical Weather Forecasting and Analysis System (NuWFAS), for next day forecast of solar radiation.
Numerical simulations (for 4 days in summer and 4 days in winter) are carried out with alternative sub-models of five cloud microphysics and three solar radiation, and with two different number of atmospheric layers and three different solar radiation time step. The numerical results of solar radiation at the ground are compared with observed data in Kanto plain, Japan.
It is found that the forecast accuracies are obviously improved by increasing the number of atmospheric layers in the model. In addition, by using more complicated cloud physics and smaller solar radiation time step, forecast errors can be reduced about 25%, and the effect of error reduction is evidently found in cloudy conditions.

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