JP2004013625A - Method and device for supporting design of photovoltaic power generation facility - Google Patents

Method and device for supporting design of photovoltaic power generation facility Download PDF

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JP2004013625A
JP2004013625A JP2002167703A JP2002167703A JP2004013625A JP 2004013625 A JP2004013625 A JP 2004013625A JP 2002167703 A JP2002167703 A JP 2002167703A JP 2002167703 A JP2002167703 A JP 2002167703A JP 2004013625 A JP2004013625 A JP 2004013625A
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arrangement
design
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power generation
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Japanese (ja)
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Tetsuya Inoue
井上　徹也
Kumiko Kasuga
春日　久美子
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To support the design of a photovoltaic power generation facility by storing design information associated with the model of a solar cell module and the arrangement position, and extracting the design information as necessary. <P>SOLUTION: A design information storage means 104 stores design information including a module arrangement pattern being information including the model of a solar cell module to be arranged and the arrangement position. A design information extracting means 103 uses arrangement face information 101 indicating the shape of an arrangement face on which the solar cell module is arranged and requested specifications 102 being specifications for requesting a solar cell module array or photovoltaic power generation facility to be designed such as a design method and a power generation capacity, and extracts the design information including the module arrangement pattern fulfilling the requested specifications for making it possible to arrange the solar cell module on the arrangement face indicated by the arrangement face information from the design information storage means 104. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池モジュールなどを含む太陽光発電設備の設計支援方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、太陽電池をモジュール化して建築物の屋根などに設置し、太陽エネルギを有効に利用して発電する太陽光発電設備が普及しつつある。太陽電池モジュールは、種々の仕様で工場生産され、個々の建築物に設置工事で取付けられる。太陽電池モジュールを個々の建築物に設置する際には、種々の条件や要求を満たすように設計を行う必要がある。
【０００３】
太陽電池モジュールを住宅の屋根等に配置するための太陽光発電設備の設計を支援する方法についての先行技術としては、特開２０００−２９９２６号公報に記載の太陽光発電システム設計支援方法を挙げることができる。この先行技術に開示されている方法では、太陽電池モジュールの形態を表わす情報と、該太陽電池モジュールの配置対象となる面の形態を表わす情報と、太陽電池の配置条件を表わす情報とを取得し、取得した情報に基づいて、配置対象の領域内に太陽電池モジュールを配置するための配置情報を算出し、該配置情報算出手段で算出された配置情報を出力する。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
特開２０００−２９９２６号公報に開示されている方法は、わずか１通りの配置アルゴリズム、すなわち「定められた規則に従い、」配置情報を算出するものでしかない。実際の配置情報の算出では、注文主からの予期せぬ注文、特殊な建材の使用、前記規則では対応不可能な特種な配置面の形状など、わずか１通りの定められた規則に従うだけでは十分に対応できない場合が多々あり、そのような場合、その規則を用いることができずに、設計者が一つ一つの太陽電池モジュールを配置する配置情報を作成するか、または定められた規則に従って、配置情報を算出してから、別途、設計者が配置情報を修正する等の方法がとられている。
【０００５】
また、前述のような方法では、一度、以前に設計している太陽電池モジュールの配置対象となる面の形態等の条件と類似する条件に基づく設計を、何回も繰返して行なうことがよくある。このような場合、以前に設計している配置情報を修正することによって、配置情報を作成すれば、新たに一から配置情報を作成するよりはるかに少ない手間で設計することができる。また、設計した配置情報は、設計のための知識のつまった設計の具体例であり、知識の蓄積および、伝達のための手段としても用いることができる。
【０００６】
しかしながら、設計数や設計者が多く、かつ、情報の共有がなされていない場合、要求される設計の条件と類似する条件に基づく設計情報を選び出すのは容易なことではなく、実際には、新たに配置情報を作成することが多く、重複する無駄な作業を多く行なっている。また、知識の共有や伝達が十分になされないため、過去の設計実績が個々の設計者の技術の向上に結び付いていない。
【０００７】
本発明では、上記の問題を鑑み、太陽電池モジュールの種類と配置する位置とに関連する設計情報を蓄積し、必要に応じて抽出して設計の支援を行うことができる太陽光発電設備の設計支援方法および装置提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、太陽電池モジュールの種類と配置する位置とを備えるモジュール配置パターンを含む設計情報から、
太陽光発電設備に要求される仕様を満たし、
かつ配置面情報が表す配置面の形状に配置可能な太陽電池モジュール配置パターンを備える設計情報を抽出して、
太陽光発電設備の設計を支援することを特徴とする太陽光発電設備の設計支援方法である。
【０００９】
本発明に従えば、太陽光発電設備の設計を支援するために、太陽電池モジュールの種類と配置する位置とを備えるモジュール配置パターンを備える設計情報を、モジュール配置パターンとして記憶しておくので、記憶されている設計情報を抽出して利用することができる。設計情報の抽出は、要求仕様を満たし、かつ配置面情報が表す配置面に配置可能な条件で抽出するので、要求仕様や配置可能な必要条件を満たす設計情報を有効に利用して、設計の効率化を図ることができる。
【００１０】
また本発明で、前記設計情報が複数抽出されるときに、該複数の設計情報から一つの設計情報を選択する設計情報選択工程を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に従えば、複数の設計情報が抽出されれば、設計情報選択工程で一つの設計情報を選択するので、一つに絞って設計の支援を行うことができる。
【００１２】
また本発明は、前記抽出する設計情報に含まれるモジュール配置パターンが備える配置についての情報を、前記配置面情報が表す配置面に対する配置位置に定義付けて、パターン・配置面座標変換情報を作成するパターン・配置面座標変換情報作成工程を、さらに含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、パターン・配置面座標変換情報作成工程で、抽出される設計情報に含まれるモジュール配置パターンが備える配置情報を、配置面情報が表す配置面に対する配置位置に定義付けて、パターン・配置面座標変換情報を作成するので、太陽電池モジュールを配置面の任意の位置に配置するための設計を容易に行うことができる。
【００１４】
また本発明は、前記抽出する設計情報に含まれるモジュール配置パターンを修正するモジュール配置パターン修正工程を、さらに含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、モジュール配置パターン修正工程で、設計情報抽出工程で抽出する設計情報に含まれるモジュール配置パターンを修正するので、目的に合った設計情報を作成することができる。
【００１６】
また本発明で、前記設計情報には、太陽電池モジュール以外の部材の配置に関する情報である部材配置情報が含まれ、
前記抽出する設計情報が備える部材配置情報を用いて太陽光発電設備での部材の配置に関する情報を作成する部材配置情報作成工程を、さらに含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、部材配置情報作成工程で、太陽電池モジュール以外の部材の配置に関する情報である部材配置情報を、抽出する設計情報が備える部材配置情報を用いて作成するので、容易に太陽光発電設備の部材配置情報を作成することができる。
【００１８】
また本発明は、前記設計情報には、配線に関する情報である電気配線情報が含まれ、
前記抽出する設計情報が備える電気配線情報を用いて、太陽光発電設備での電気配線に関する情報を作成する電気配線情報作成工程を、さらに含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、電気配線情報作成工程で、配線に関する情報である電気配線情報を、抽出する設計情報が備える電気配線情報を用いて作成するので、容易に太陽光発電設備の電気配線情報を作成することができる。
【００２０】
また本発明で、前記設計情報は、作成した設計情報をデータベース化して記憶しておくことを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、作成した設計情報を登録して記憶するので、設計支援を受けて作成される設計情報を登録して記憶し、データベース化して蓄積して、設計情報を充実させることができる。
【００２２】
さらに本発明は、コンピュータに、前述のいずれかに記載の太陽光発電設備の設計支援方法を実行させるためのプログラムである。
【００２３】
本発明に従えば、コンピュータを用いて、太陽電池モジュールを使用して太陽光発電設備を設計する際に、蓄積されている技術情報を有効に利用するように支援を行うことができる。
【００２４】
さらに本発明は、コンピュータに読込ませて、前述のいずれかに記載の太陽光発電設備の設計支援方法を、
実行させるためのプログラムが記録されるコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【００２５】
本発明に従えば、コンピュータにプログラムを読込ませて、太陽電池モジュールを使用して太陽光発電設備を設計する際に、蓄積されている技術情報を有効に利用するように支援を行うことができる。
【００２６】
さらに本発明は、太陽電池モジュールの種類と配置する位置とを備えるモジュール配置パターンを含む設計情報を記憶しておく設計情報記憶手段と、
太陽光発電設備に要求される仕様が入力される要求仕様入力手段と、
太陽電池モジュールを配置する配置面の形状を表す配置面情報が入力される配置面情報入力手段と、
設計情報記憶手段に記憶されている設計情報から、要求仕様入力手段に入力される要求仕様を満たし、配置面情報入力手段に入力される配置面情報が表す配置面の形状に配置可能な太陽電池モジュール配置パターンを備える設計情報を抽出して、太陽光発電設備の設計を支援する設計情報抽出手段とを含むことを特徴とする太陽光発電設備の設計支援装置である。
【００２７】
本発明に従えば、太陽光発電設備の設計支援装置は、設計情報記憶手段と、配置面情報入力手段と、要求仕様入力手段と、設計情報抽出手段とを含む。設計情報記憶手段は、太陽電池モジュールの種類と配置する位置とに関連する設計情報を、モジュール配置パターンとして記憶しておくので、記憶されている設計情報を検索して利用することができる。配置面入力手段には、太陽電池モジュールを配置する配置面の形状を表す配置面情報が入力されるので、実際に太陽電池モジュールを配置する対象となる配置面の形状を知り、設計に反映させることができる。要求仕様入力手段には、設置工法および発電力を含み、設計する太陽光発電設備に要求される仕様である要求仕様が入力されるので、太陽光発電設備に要求される仕様を設計に反映させることができる。設計情報抽出手段は、モジュール配置パターンから、要求入力手段に入力される要求仕様を満たし、かつ配置面情報入力手段に入力される配置面情報が表す配置面に配置可能な設計情報を抽出するので、要求仕様や配置可能な必要条件を満たす設計情報を有効に利用して、設計の効率化を図ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態である太陽光発電設備の設計支援方法および装置を説明する。本実施の形態である太陽光発電設備の設計支援装置は、要求仕様を満たしかつ、配置面情報が表す配置面に配置可能な太陽光発電設備を設計するために必要な設計情報を出力する装置である。このような装置は、専用の装置として構成することもできるけれども、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの汎用のコンピュータに、プログラムを読込ませて実現することもできる。読込ませるプログラムは、光ディスクや磁気ディスクなどの記録媒体に記録させておいて読込ませたり、外部から情報通信で転送して読込ませたりすることができる。
【００２９】
図１は、本発明の実施の一形態としての太陽光発電設備設計支援装置１００の概略的なシステム構成を示す。本実施形態の太陽光発電設備設計支援装置１００は、配置面情報１０１および要求仕様１０２が入力される設計情報抽出手段１０３と、設計情報記憶手段１０４と、設計情報選択手段１０５と、パターン・配置面座標変換情報作成手段１０６と、モジュール配置パターン作成手段１０７と、モジュール配置パターン修正手段１０８と、電気配線情報作成手段１０９と、部材配置情報作成手段１１０と、設計情報出力手段１１１と、設計情報登録手段１１２とを備える。
【００３０】
図１に示す要求仕様１０２とは、本発明が設計支援対象とする太陽光発電アレイまたは太陽光発電設備に対して要求する条件を表す情報であり、設計情報の一部分である。設計情報記憶手段１０４は、設計情報を記憶するデータベースである。本実施の形態において、設計情報とは、モジュール配置パターンを備える情報である。また、配置面情報や部材配置情報や電気配線情報を備えていてもよい。
【００３１】
なお、「モジュール配置パターン」は、配置する太陽電池モジュールの種類と配置する位置を備える情報である。配置する位置は、各太陽電池モジュール間の相対的な位置である。具体的には、仮に定めた座標系であるパターン座標系における座標として定義する。また設置工法についての情報を備えていてもよい。また太陽電池モジュールの発電力の合計を示す情報を含んでいてもよい。ここで設置工法は、太陽電池モジュールを設置するための工法である。
【００３２】
「配置面情報」とは、屋根面等のモジュールを配置する配置面の形状を備える情報である。また、配置面の勾配やパターン・配置面座標変換情報を備えていてもよい。
【００３３】
「パターン・配置面座標変換情報」とは、前述のパターン座標系と配置面との位置関係を表す情報である。具体的には、１つの２次元ベクトル等、座標変換を規定する情報として構成する。
【００３４】
「部材配置情報」とは、部材の配置に関する情報である。「部材」とは、太陽光発電設備を構成する部材であって、太陽電池モジュール以外の部材、たとえば、架台を構成する部材、ダミーモジュール、化粧カバー等である。「部材の配置」には、部材の種類、配置する位置を少なくとも備え、さらに部材間の接続、接合に関する情報を含んでいてもよい。
【００３５】
「電気配線情報」とは、各太陽電池モジュール間の配線、すなわち電気的接続に関する情報である。また、太陽電池モジュールとパワーコンディショナとの配線に関する接続、パワーコンディショナの種類、数等を備えていてもよい。
【００３６】
図２は、設計情報の構造を、ＵＭＬ（Ｕｎｉｆｉｅｄ　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　Ｌａｎｇｕａｇｅ）クラス図によるモデリングに従って示す。このクラス図は、要素となる概念であるクラスとして、「モジュール配置パターン」、「屋根置き型太陽電池モジュール」、「屋根材一体型太陽電池モジュール」、「配置面」、「モジュール配置領域」、「部材配置情報」、「モジュール」、「屋根」、「電気配線情報」、「パワーコンディショナ」、および「系統情報」を含む。「モジュール配置パターン」のクラスは、「電気出力」の属性を有する。「屋根置き型太陽電池モジュール」のクラスは、「モジュールタイプ設置工法」の属性を有する。「屋根材一体型太陽電池モジュール」のクラスは、「モジュールタイプ適用屋根材」の属性を有する。「配置面」のクラスは、「屋根面外形形状」、「向き」および「勾配」の属性を有する。「モジュール配置領域」のクラスは、「配置領域外形形状」の属性を有する。「部材配置情報」のクラスは、「部材種類」、「配置座標」および「角度」の属性を有する。「モジュール」のクラスは、「型名」、「配置座標」および「角度」の属性を有する。「パワーコンディショナ」のクラスは、「型名」および「変換効率」の属性を有する。「系統情報」のクラスは、「電気出力」の属性を有する。
【００３７】
「モジュール配置パターン」クラスは、「屋根置き型太陽電池モジュール」クラスと「屋根材一体型太陽電池モジュール」クラスとに汎化（ｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ）関連で結びつけられているので、太陽電池モジュールは屋根置き型と屋根材一体型とのいずれを選択することもできる。また、「モジュール配置パターン」クラスは、「配置面」クラスと関連している。「配置面」クラスは、「モジュール配置領域」クラスから構成され、「屋根」クラスの一部となっている。すなわち、「屋根」クラスは、「配置面」クラスを含む。「モジュール配置領域」クラスは、「部材配置情報」クラス、「モジュール」クラスおよび「系統情報」クラスを含む。「屋根」クラスは、「電気配線情報」クラスと関連している。「電気配線情報」クラスは、「パワーコンディショナ」クラスを含む。「パワーコンディショナ」クラスは、「系統情報」クラスを含む。「系統情報」クラスは、同様に「モジュール配置領域」クラスの一部となっている「モジュール」クラスを含んでいる。
【００３８】
図３は、要求仕様１０２を入力する要求仕様入力手段としてのユーザーインターフェースの例を示す。設計者は、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の案内画面に従って電気出力の数値を入力したり、屋根置き型か屋根材一体型かのいずれかをタブで選択したり、設置工法やモジュールの種類を表示されているものの中から選択して、要求仕様を入力することができる。図１の配置面情報１０１も同様にして入力することができる。
【００３９】
図４は、本発明の実施の一形態である太陽光発電設備設計支援装置１００の動作フローを示す。ステップＳ０から動作を開始し、ステップＳ１では、設計情報抽出工程として、図１に示す設計情報抽出手段１０３が、配置面情報１０１と要求仕様１０２との条件に合致する設計情報を、設計情報記憶手段１０４から抽出する。抽出の方法としては、設計情報記憶手段１０４に蓄積されている設計情報中から、要求仕様１０２を満たす設計情報を抽出し、さらにその中から配置面情報１０１が表す配置面に設置可能なもの（収まるもの）を抽出する等の方法がある。ステップＳ２では、ステップＳ１で２つ以上の設計情報が抽出されているか否かを判断する。２つ以上の設計情報が抽出されていると判断される場合、ステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、設計情報選択工程として、設計情報選択手段１０５が任意に一つの設計情報を選択する。ステップＳ３が終了するとステップＳ５に進む。
【００４０】
ステップＳ２で２つ以上の設計情報が２以上抽出されないときは、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、１つのモジュール配置パターンが抽出されているか否かを判断する。１つのモジュール配置パターンが抽出されているときは、ステップＳ５に進み、１つのモジュール配置パターンが抽出されていない、すなわち０個のモジュール配置パターンが抽出されているときは、ステップＳ６に進む。
【００４１】
ステップＳ５は、パターン・配置面座標変換情報作成工程である。設計情報が備えるモジュール配置パターンは、各太陽電池モジュール間の相対的な位置関係であって、配置面情報１０１が備える配置面に対する配置情報ではない。本工程では、パターン・配置面座標変換情報作成手段１０６が前記配置面の座標とモジュール配置パターンの座標とを関連付ける情報であるパターン・配置面座標変換情報を作成する。ステップＳ５が終了するとステップＳ７に進む。
【００４２】
ステップＳ６では、モジュール配置パターン作成工程として、モジュール配置パターン作成手段１０７は新規にモジュール配置パターンを作成する。モジュール配置パターンは、モジュールを１つも配置しないことを表すブランクパターン、または、あらかじめ定められたモジュール配置パターンであるデフォルトパターン、または、あらかじめ定められた配置ルールに基づいて作成したオートパターンのいずれかである。また、同時にあらかじめ定められたパターン・配置面座標変換情報を作成してもよい。ステップＳ６が終了するとステップＳ７に進む。
【００４３】
ステップＳ７では、モジュール配置パターン修正工程として、モジュール配置パターンを修正する必要がある場合は、モジュール配置設計手段１０８がモジュールの配置の一部修正を行なう。モジュール配置パターンの修正とは、モジュールを任意の位置に配置することを表す情報を追加するモジュール追加工程、モジュール配置パターンが備える配置位置を変更する配置位置変更工程、モジュールを配置する情報を削除する削除工程のうち、少なくとも一つを含む。
【００４４】
次にステップＳ８に進み、電気配線情報作成工程として、電気配線情報作成手段１０９が電気配線情報を作成する。また、使用するパワーコンディショナを決定する。本工程においては、設計情報が備える電気配線情報を用いてもよい。
【００４５】
次にステップＳ９に進み、部材配置情報作成工程として、部材配置情報作成手段１１０が部材配置情報を作成する。本工程においては、設計情報が備える部材配置情報を用いてもよい。
【００４６】
次にステップＳ１０に進み、設計情報出力工程として、設計情報出力手段１１１がモジュール配置パターンと電気配線情報と部材配置情報とを備える設計情報を出力する。
【００４７】
次にステップＳ１１へ進み、設計情報登録工程として、設計情報登録手段１１２がモジュール配置パターンと電気配線情報と部材配置情報とを備える設計情報を設計情報記憶手段１０４に登録する。ステップＳ１２で動作を終了する。このようにして、設計情報を作成しながら蓄積していくことができる。なお、最初は、実際の設計情報ではなく、代表的な条件を想定してモデル的な設計情報を用意しておくこともできる。
【００４８】
設計情報記憶手段１０４や設計情報登録手段１１２は、データベースサーバとして、太陽光発電設備設計支援装置１００の本体部分とは別に設置することもできる。また、そのようなデータベースは、イントラネットやインターネットなどの情報通信ネットワーク上に開設して、多くの利用者に設計情報を提供しながら、設計情報の蓄積を図るようにすることもできる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、太陽電池モジュールの種類と配置する位置とを備えるモジュール配置パターンを備える設計情報を記憶しておき、要求仕様を満たし、かつ配置面情報が表す配置面に配置可能なように抽出するので、記憶されている設計情報を有効に利用して、設計の効率化を図ることができる。
【００５０】
また本発明によれば、複数の設計情報が抽出されれば、一つの設計情報を選択して、設計の支援を行うことができる。
【００５１】
また本発明によれば、抽出される設計情報に含まれるモジュール配置パターンが備える配置情報を、配置位置に定義付けるパターン・配置面座標変換情報を作成するので、太陽電池モジュールを配置面の任意の位置に配置するための設計を容易に行うことができる。
【００５２】
また本発明によれば、抽出する設計情報に含まれるモジュール配置パターンを修正するので、目的に合った設計情報を作成することができる。
【００５３】
また本発明によれば、太陽電池モジュール以外の部材についても、容易に部材配置情報を作成することができる。
【００５４】
また本発明によれば、配線に関する情報である電気配線情報を、容易に作成することができる。
【００５５】
また本発明によれば、作成した設計情報を記憶し、データベース化して、設計情報を充実させることができる。
【００５６】
さらに本発明によれば、コンピュータを用いて、太陽光モジュールを使用して太陽光発電設備を設計する際に、蓄積されている技術情報を有効に利用するように支援を行うことができる。
【００５７】
さらに本発明によれば、コンピュータにプログラムを読込ませて、太陽光モジュールを使用して太陽光発電設備を設計する際に、蓄積されている技術情報を有効に利用するように支援を行うことができる。
【００５８】
さらに本発明によれば、太陽電池モジュールの種類と配置する位置とを備えるモジュール配置パターンを備える設計情報をデータベース化して記憶しておき、要求仕様を満たし、かつ配置面に配置可能な条件で抽出するので、蓄積されている中から必要な設計情報を選び、設計の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である太陽光発電設備設計支援装置１００の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１の設計情報記憶手段１０４に記憶される設計情報の構造をＵＭＬクラス図形式で示す図である。
【図３】図１の要求仕様１０２を入力するユーザーインターフェースの画像の例を表す図である。
【図４】図１の太陽光発電設備設計支援装置１００の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００　太陽光発電設備設計支援装置
１０１　配置面情報
１０２　要求仕様
１０３　設計情報抽出手段
１０４　設計情報記憶手段
１０５　設計情報選択手段
１０６　パターン・配置面座標変換情報作成手段
１０７　モジュール配置パターン作成手段
１０８　モジュール配置パターン修正手段
１０９　電気配線情報作成手段
１１０　部材配置情報作成設計手段
１１１　設計情報出力手段
１１２　設計情報登録手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for supporting design of a photovoltaic power generation facility including a solar cell module and the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, solar power generation equipment that modularizes a solar cell and installs it on a roof of a building or the like to generate electric power by effectively using solar energy has been spreading. Solar cell modules are factory-produced in various specifications and are installed in individual buildings by installation work. When installing a solar cell module in an individual building, it is necessary to design so as to satisfy various conditions and requirements.
[0003]
As prior art for a method of supporting the design of a photovoltaic power generation facility for arranging a photovoltaic module on a roof or the like of a house, there is a photovoltaic power generation system design support method described in JP-A-2000-29926. Can be. In the method disclosed in this prior art, information indicating a form of a solar cell module, information indicating a form of a surface on which the solar cell module is to be arranged, and information indicating an arrangement condition of the solar cell are acquired. Based on the acquired information, the arrangement information for arranging the solar cell modules in the arrangement target area is calculated, and the arrangement information calculated by the arrangement information calculating means is output.
[0004]
[Problems to be solved by the present invention]
The method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-29926 is only a method for calculating the arrangement information using only one type of arrangement algorithm, that is, “in accordance with a predetermined rule”. In calculating the actual layout information, it is sufficient to follow only one set of rules, such as unexpected orders from the orderer, use of special building materials, and special layout surfaces that cannot be handled by the above rules. There are many cases where it is not possible to deal with, in such a case, the rules can not be used, and the designer creates arrangement information for arranging each solar cell module, or according to the prescribed rules, After the arrangement information is calculated, a method of separately modifying the arrangement information by a designer or the like is adopted.
[0005]
Further, in the above-described method, the design based on the condition similar to the condition of the surface to be arranged of the solar cell module previously designed is often repeated once and many times. . In such a case, if the arrangement information is created by modifying the arrangement information that has been designed before, the design can be performed with much less effort than creating the arrangement information from scratch. Further, the designed arrangement information is a specific example of a design with knowledge for design, and can be used as a means for accumulating and transmitting knowledge.
[0006]
However, when the number of designs and designers are large and information is not shared, it is not easy to select design information based on conditions similar to the required design conditions. In many cases, arrangement information is created in the first place, and a lot of redundant and unnecessary work is performed. In addition, since knowledge is not sufficiently shared or transmitted, past design results are not linked to improvement in the skills of individual designers.
[0007]
In view of the above problems, in the present invention, a design of a photovoltaic power generation facility capable of accumulating design information relating to the type of a solar cell module and an arrangement position, extracting the information as needed, and supporting the design. An object is to provide a support method and apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is based on design information including a module arrangement pattern including a type of a solar cell module and an arrangement position,
Meet the specifications required for photovoltaic power generation facilities,
And extracting design information having a solar cell module arrangement pattern that can be arranged in the shape of the arrangement plane represented by the arrangement plane information,
A design support method for a photovoltaic power generation facility characterized by supporting the design of a photovoltaic power generation facility.
[0009]
According to the present invention, in order to support the design of a photovoltaic power generation facility, design information including a module arrangement pattern including a type of a solar cell module and an arrangement position is stored as a module arrangement pattern. The extracted design information can be extracted and used. The design information is extracted under the conditions that satisfy the required specifications and can be placed on the placement plane represented by the placement plane information. Efficiency can be improved.
[0010]
Further, in the present invention, when a plurality of the pieces of design information are extracted, a design information selecting step of selecting one piece of design information from the plurality of pieces of design information is provided.
[0011]
According to the present invention, when a plurality of pieces of design information are extracted, one piece of design information is selected in the design information selection step, so that design support can be performed for only one piece of information.
[0012]
Further, according to the present invention, pattern / arrangement plane coordinate conversion information is created by defining information on the arrangement included in the module arrangement pattern included in the extracted design information as an arrangement position with respect to the arrangement plane represented by the arrangement plane information. The method further includes a step of creating pattern / arrangement plane coordinate conversion information.
[0013]
According to the present invention, in the pattern / arrangement plane coordinate conversion information creating step, the arrangement information included in the module arrangement pattern included in the extracted design information is defined as the arrangement position with respect to the arrangement plane represented by the arrangement plane information, and the pattern -Since the arrangement plane coordinate conversion information is created, design for arranging the solar cell module at an arbitrary position on the arrangement plane can be easily performed.
[0014]
Further, the present invention is characterized by further comprising a module arrangement pattern correcting step of correcting a module arrangement pattern included in the extracted design information.
[0015]
According to the present invention, since the module arrangement pattern included in the design information extracted in the design information extraction step is corrected in the module arrangement pattern correction step, design information suitable for the purpose can be created.
[0016]
Further, in the present invention, the design information includes member arrangement information that is information on the arrangement of members other than the solar cell module,
The method further includes a member arrangement information creating step of creating information on the arrangement of members in the photovoltaic power generation facility using the member arrangement information included in the extracted design information.
[0017]
According to the present invention, in the member arrangement information creating step, member arrangement information, which is information relating to the arrangement of members other than the solar cell module, is created using the member arrangement information included in the design information to be extracted. The member arrangement information of the power generation equipment can be created.
[0018]
Further, according to the present invention, the design information includes electrical wiring information that is information on wiring,
The method further includes an electric wiring information creating step of creating information on electric wiring in the photovoltaic power generation facility using the electric wiring information included in the extracted design information.
[0019]
According to the present invention, in the electrical wiring information creating step, electrical wiring information, which is information about wiring, is created using electrical wiring information included in the design information to be extracted. Can be created.
[0020]
Further, in the present invention, the design information is characterized in that the created design information is stored in a database.
[0021]
According to the present invention, the created design information is registered and stored, so that the design information created with the support of the design can be registered and stored, stored in a database and accumulated, and the design information can be enriched. .
[0022]
Further, the present invention is a program for causing a computer to execute any one of the above-described methods for supporting the design of a photovoltaic power generation facility.
[0023]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when designing a photovoltaic power generation facility using a solar cell module using a computer, it can support so that accumulated technical information may be used effectively.
[0024]
Further, the present invention is a computer-readable method for designing a photovoltaic power generation facility according to any one of the above.
A computer-readable recording medium on which a program to be executed is recorded.
[0025]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can make a computer read a program, and can support so that it may utilize accumulated technical information effectively when designing a photovoltaic power generation facility using a solar cell module. .
[0026]
Further, the present invention, a design information storage means for storing design information including a module arrangement pattern including the type of solar cell module and the position to arrange,
Required specification input means for inputting specifications required for the photovoltaic power generation facility;
Arrangement plane information input means for inputting arrangement plane information representing the shape of the arrangement plane on which the solar cell module is arranged,
A solar cell that satisfies the required specifications input to the required specification input means from the design information stored in the design information storage means and can be arranged in the shape of the arrangement plane represented by the arrangement plane information input to the arrangement plane information input means A design information extracting means for extracting design information having a module arrangement pattern and supporting the design of the photovoltaic power generation facility.
[0027]
According to the present invention, a design support apparatus for a photovoltaic power generation facility includes a design information storage unit, an arrangement plane information input unit, a required specification input unit, and a design information extraction unit. The design information storage means stores the design information relating to the type of the solar cell module and the position at which the module is arranged as a module arrangement pattern, so that the stored design information can be searched for and used. Since the arrangement plane input means receives arrangement plane information representing the shape of the arrangement plane on which the solar cell modules are arranged, the shape of the arrangement plane on which the solar cell modules are actually arranged is known and reflected in the design. be able to. In the required specification input means, the required specification, which is the specification required for the photovoltaic power generation facility to be designed, is input, including the installation method and power generation, so that the specification required for the photovoltaic power generation facility is reflected in the design. be able to. The design information extracting means extracts, from the module layout pattern, design information that satisfies the required specifications input to the request input means and can be arranged on the layout plane represented by the layout plane information input to the layout plane information input means. In addition, it is possible to efficiently utilize design information that satisfies the required specifications and the conditions that can be arranged, thereby improving the design efficiency.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a photovoltaic power generation facility design support method and apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. A photovoltaic power generation facility design support apparatus according to the present embodiment is an apparatus that outputs design information necessary to design a photovoltaic power generation facility that satisfies required specifications and can be arranged on an arrangement plane represented by arrangement plane information. It is. Such a device can be configured as a dedicated device, but can also be realized by reading a program into a general-purpose computer such as a personal computer or a workstation. The program to be read can be recorded and recorded on a recording medium such as an optical disk or a magnetic disk, or can be read from an external device by information communication.
[0029]
FIG. 1 shows a schematic system configuration of a photovoltaic power generation facility design support apparatus 100 as one embodiment of the present invention. The photovoltaic power generation equipment design support apparatus 100 according to the present embodiment includes a design information extracting unit 103 to which the arrangement surface information 101 and the required specification 102 are input, a design information storage unit 104, a design information selection unit 105, a pattern / arrangement Plane coordinate conversion information creating means 106, module arrangement pattern creating means 107, module arrangement pattern correcting means 108, electric wiring information creating means 109, member arrangement information creating means 110, design information output means 111, design information Registration means 112.
[0030]
The required specification 102 shown in FIG. 1 is information indicating a condition required for a photovoltaic array or a photovoltaic power generation facility to be designed by the present invention, and is a part of the design information. The design information storage unit 104 is a database that stores design information. In the present embodiment, the design information is information including a module arrangement pattern. Further, it may include arrangement surface information, member arrangement information, and electric wiring information.
[0031]
The “module arrangement pattern” is information including the type of the solar cell module to be arranged and the position to be arranged. The arrangement position is a relative position between the respective solar cell modules. Specifically, it is defined as coordinates in a pattern coordinate system which is a tentatively defined coordinate system. Also, information about the installation method may be provided. It may also include information indicating the total power generation of the solar cell module. Here, the installation method is a method for installing a solar cell module.
[0032]
The “placement surface information” is information including the shape of a placement surface on which a module such as a roof surface is placed. Further, it may be provided with the gradient of the arrangement surface and the pattern / arrangement surface coordinate conversion information.
[0033]
The “pattern / placement plane coordinate conversion information” is information indicating the positional relationship between the pattern coordinate system and the placement plane. Specifically, it is configured as information that defines coordinate conversion, such as one two-dimensional vector.
[0034]
“Member arrangement information” is information on the arrangement of members. The “member” is a member constituting the photovoltaic power generation equipment, and is a member other than the solar cell module, for example, a member constituting the gantry, a dummy module, a decorative cover, and the like. The “arrangement of members” includes at least the types of the members and the positions at which the members are arranged, and may further include information on connection and joining between the members.
[0035]
“Electrical wiring information” is information on wiring between the solar cell modules, that is, information on electrical connection. Moreover, the connection regarding the wiring between the solar cell module and the power conditioner, the type and number of the power conditioner, and the like may be provided.
[0036]
FIG. 2 shows the structure of the design information according to modeling based on a UML (Unified Modeling Language) class diagram. This class diagram is a class that is a concept that is an element, such as "module arrangement pattern", "rooftop solar cell module", "roof material integrated solar cell module", "arrangement surface", "module arrangement area", Includes “member arrangement information”, “module”, “roof”, “electrical wiring information”, “power conditioner”, and “system information”. The class of “module arrangement pattern” has an attribute of “electric output”. The class of “rooftop solar cell module” has an attribute of “module type installation method”. The class of “roof material integrated solar cell module” has an attribute of “module type applicable roof material”. The class of “arrangement plane” has attributes of “roof outer shape”, “direction”, and “gradient”. The class of “module arrangement area” has an attribute of “arrangement area outer shape”. The class of “member arrangement information” has attributes of “member type”, “arrangement coordinates”, and “angle”. The “module” class has attributes of “type name”, “arrangement coordinates”, and “angle”. The class of “power conditioner” has attributes of “type name” and “conversion efficiency”. The class of “system information” has an attribute of “electric output”.
[0037]
Since the “module arrangement pattern” class is tied to the “rooftop solar cell module” class and the “roof material integrated solar cell module” class in a generalization-related manner, the solar cell module is a rooftop solar cell module. And the roof material integrated type can be selected. The “module arrangement pattern” class is related to the “arrangement plane” class. The “placement plane” class is composed of a “module placement area” class and is a part of the “roof” class. That is, the “roof” class includes the “placement plane” class. The “module arrangement area” class includes a “member arrangement information” class, a “module” class, and a “system information” class. The “roof” class is related to the “electrical wiring information” class. The “electrical wiring information” class includes a “power conditioner” class. The “power conditioner” class includes a “system information” class. The "system information" class includes a "module" class which is also a part of the "module arrangement area" class.
[0038]
FIG. 3 shows an example of a user interface as requirement specification input means for inputting the requirement specification 102. The designer can input numerical values of electric output according to a GUI (Graphical User Interface) guide screen, select either a roof-mounted type or a roof material integrated type with a tab, and display an installation method and a module type. The required specifications can be entered by selecting from those that have been specified. The arrangement plane information 101 in FIG. 1 can be input in the same manner.
[0039]
FIG. 4 shows an operation flow of the photovoltaic power generation equipment design support device 100 according to the embodiment of the present invention. The operation is started from step S0. In step S1, as a design information extracting step, the design information extracting means 103 shown in FIG. 1 stores design information matching the conditions of the arrangement plane information 101 and the required specification 102 in the design information storage. Extracted from the means 104. As an extraction method, design information that satisfies the required specification 102 is extracted from the design information stored in the design information storage unit 104, and a design information that can be installed on the layout surface represented by the layout surface information 101 from the extracted design information ( That fits into the image). In step S2, it is determined whether two or more pieces of design information have been extracted in step S1. If it is determined that two or more pieces of design information have been extracted, the process proceeds to step S3. In step S3, as a design information selecting step, the design information selecting means 105 arbitrarily selects one piece of design information. When step S3 ends, the process proceeds to step S5.
[0040]
If two or more pieces of design information are not extracted in step S2, the process proceeds to step S4. In step S4, it is determined whether one module arrangement pattern has been extracted. When one module arrangement pattern has been extracted, the process proceeds to step S5, and when one module arrangement pattern has not been extracted, that is, when 0 module arrangement patterns have been extracted, the process proceeds to step S6.
[0041]
Step S5 is a pattern / placement plane coordinate conversion information creation step. The module arrangement pattern included in the design information is a relative positional relationship between the solar cell modules, and is not the arrangement information for the arrangement plane included in the arrangement plane information 101. In this step, the pattern / arrangement plane coordinate conversion information creating means 106 creates pattern / arrangement plane coordinate conversion information which is information for associating the coordinates of the arrangement plane with the coordinates of the module arrangement pattern. When step S5 ends, the process proceeds to step S7.
[0042]
In step S6, as a module arrangement pattern creation step, the module arrangement pattern creation unit 107 creates a new module arrangement pattern. The module arrangement pattern is either a blank pattern indicating that no module is to be arranged, a default pattern that is a predetermined module arrangement pattern, or an auto pattern created based on a predetermined arrangement rule. is there. At the same time, predetermined pattern / arrangement plane coordinate conversion information may be created. When step S6 ends, the process proceeds to step S7.
[0043]
In step S7, when the module arrangement pattern needs to be modified as a module arrangement pattern modification step, the module arrangement design means 108 partially modifies the module arrangement. Modification of a module arrangement pattern includes a module addition step of adding information indicating that a module is arranged at an arbitrary position, an arrangement position change step of changing an arrangement position provided in a module arrangement pattern, and deletion of information for arranging modules. At least one of the deleting steps is included.
[0044]
Next, proceeding to step S8, the electric wiring information creating means 109 creates electric wiring information as an electric wiring information creating step. In addition, a power conditioner to be used is determined. In this step, electric wiring information included in the design information may be used.
[0045]
Next, proceeding to step S9, as a member arrangement information creating step, the member arrangement information creating means 110 creates member arrangement information. In this step, the member arrangement information provided in the design information may be used.
[0046]
Next, proceeding to step S10, as a design information output step, the design information output means 111 outputs design information including a module arrangement pattern, electric wiring information, and member arrangement information.
[0047]
Next, proceeding to step S11, as a design information registration step, the design information registration means 112 registers the design information including the module arrangement pattern, the electric wiring information and the member arrangement information in the design information storage means 104. The operation ends in step S12. In this way, design information can be accumulated while being created. At first, model design information may be prepared assuming typical conditions instead of actual design information.
[0048]
The design information storage unit 104 and the design information registration unit 112 can be installed separately from the main body of the photovoltaic power generation equipment design support device 100 as a database server. Further, such a database can be opened on an information communication network such as an intranet or the Internet, and design information can be stored while providing design information to many users.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the design information including the module arrangement pattern including the type of the solar cell module and the arrangement position is stored, the required specification is satisfied, and the arrangement information is arranged on the arrangement plane represented by the arrangement plane information. Since extraction is performed as much as possible, the stored design information can be effectively used, and the design can be made more efficient.
[0050]
Further, according to the present invention, when a plurality of pieces of design information are extracted, one piece of design information can be selected to support design.
[0051]
Further, according to the present invention, since the arrangement information included in the module arrangement pattern included in the extracted design information is created as the pattern / arrangement plane coordinate conversion information for defining the arrangement position, the solar cell module can be positioned at any position on the arrangement plane. Can be easily designed.
[0052]
Further, according to the present invention, since the module arrangement pattern included in the extracted design information is corrected, it is possible to create design information suitable for the purpose.
[0053]
Further, according to the present invention, member arrangement information can be easily created for members other than the solar cell module.
[0054]
Further, according to the present invention, electrical wiring information, which is information on wiring, can be easily created.
[0055]
Further, according to the present invention, the created design information is stored and made into a database, so that the design information can be enhanced.
[0056]
Further, according to the present invention, it is possible to use a computer to assist in effectively utilizing accumulated technical information when designing a photovoltaic power generation facility using a photovoltaic module.
[0057]
Further, according to the present invention, it is possible to make a computer read a program and provide assistance to effectively use accumulated technical information when designing a photovoltaic power generation facility using a photovoltaic module. it can.
[0058]
Further, according to the present invention, design information including a module arrangement pattern including a type of a solar cell module and an arrangement position is stored in a database and is stored, and is extracted under a condition that satisfies required specifications and can be arranged on an arrangement surface. Therefore, necessary design information can be selected from the stored information to improve the design efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a photovoltaic power generation facility design support apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a structure of design information stored in a design information storage unit 104 of FIG. 1 in a UML class diagram format.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an image of a user interface for inputting a required specification 102 in FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the photovoltaic power generation equipment design support apparatus 100 of FIG.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 100 solar power generation equipment design support device 101 arrangement plane information 102 required specifications 103 design information extraction unit 104 design information storage unit 105 design information selection unit 106 pattern / arrangement plane coordinate conversion information creation unit 107 module arrangement pattern creation unit 108 module arrangement pattern Correction means 109 Electrical wiring information creation means 110 Member arrangement information creation design means 111 Design information output means 112 Design information registration means

Claims (10)

太陽電池モジュールの種類と配置する位置とを備えるモジュール配置パターンを含む設計情報から、
太陽光発電設備に要求される仕様を満たし、
かつ配置面情報が表す配置面の形状に配置可能な太陽電池モジュール配置パターンを備える設計情報を抽出して、
太陽光発電設備の設計を支援することを特徴とする太陽光発電設備の設計支援方法。From the design information including the module arrangement pattern including the type of the solar cell module and the position to be arranged,
Meet the specifications required for photovoltaic power generation facilities,
And extracting design information having a solar cell module arrangement pattern that can be arranged in the shape of the arrangement plane represented by the arrangement plane information,
A design support method for a photovoltaic power generation facility, which supports the design of a photovoltaic power generation facility. 前記設計情報が複数抽出されるときに、該複数の設計情報から一つの設計情報を選択する設計情報選択工程を備えることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電設備の設計支援方法。The method according to claim 1, further comprising a design information selecting step of selecting one design information from the plurality of pieces of design information when the plurality of pieces of design information are extracted. 前記抽出する設計情報に含まれるモジュール配置パターンが備える配置についての情報を、前記配置面情報が表す配置面に対する配置位置に定義付けて、パターン・配置面座標変換情報を作成するパターン・配置面座標変換情報作成工程を、さらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の太陽光発電設備の設計支援方法。A pattern / arrangement plane coordinate for creating pattern / arrangement plane coordinate conversion information by defining information on an arrangement included in a module arrangement pattern included in the extracted design information as an arrangement position with respect to an arrangement plane represented by the arrangement plane information. The method according to claim 1, further comprising a conversion information creating step. 前記抽出する設計情報に含まれるモジュール配置パターンを修正するモジュール配置パターン修正工程を、さらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の太陽光発電設備の設計支援方法。3. The method according to claim 1, further comprising a module layout pattern correcting step of correcting a module layout pattern included in the extracted design information. 前記設計情報には、太陽電池モジュール以外の部材の配置に関する情報である部材配置情報が含まれ、
前記抽出する設計情報が備える部材配置情報を用いて太陽光発電設備での部材の配置に関する情報を作成する部材配置情報作成工程を、さらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の太陽光発電設備の設計支援方法。The design information includes member arrangement information that is information on the arrangement of members other than the solar cell module,
The method according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a member arrangement information creating step of creating information on an arrangement of members in a photovoltaic power generation facility using member arrangement information included in the extracted design information. The design support method of the photovoltaic power generation facilities described in the above. 前記設計情報には、配線に関する情報である電気配線情報が含まれ、
前記抽出する設計情報が備える電気配線情報を用いて、太陽光発電設備での電気配線に関する情報を作成する電気配線情報作成工程を、さらに含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の太陽光発電設備の設計支援方法。The design information includes electrical wiring information that is information about wiring,
The method according to any one of claims 1 to 5, further comprising an electric wiring information creating step of creating information on electric wiring in the photovoltaic power generation facility using the electric wiring information included in the extracted design information. The design support method of the photovoltaic power generation facilities described in the above. 前記設計情報は、作成した設計情報をデータベース化して記憶しておくことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の太陽光発電設備の設計支援方法。The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the design information stores the created design information in a database. コンピュータに、請求項１〜７のいずれかに記載の太陽光発電設備の設計支援方法を実行させるためのプログラム。A program for causing a computer to execute the method for supporting design of a photovoltaic power generation facility according to claim 1. コンピュータに読込ませて、請求項１〜７のいずれかに記載の太陽光発電設備の設計支援方法を、
実行させるためのプログラムが記録されるコンピュータ読取り可能な記録媒体。A computer-readable method for designing a solar power generation facility design support method according to any one of claims 1 to 7,
A computer-readable recording medium on which a program to be executed is recorded. 太陽電池モジュールの種類と配置する位置とを備えるモジュール配置パターンを含む設計情報を記憶しておく設計情報記憶手段と、
太陽光発電設備に要求される仕様が入力される要求仕様入力手段と、
太陽電池モジュールを配置する配置面の形状を表す配置面情報が入力される配置面情報入力手段と、
設計情報記憶手段に記憶されている設計情報から、要求仕様入力手段に入力される要求仕様を満たし、配置面情報入力手段に入力される配置面情報が表す配置面の形状に配置可能な太陽電池モジュール配置パターンを備える設計情報を抽出して、太陽光発電設備の設計を支援する設計情報抽出手段とを含むことを特徴とする太陽光発電設備の設計支援装置。Design information storage means for storing design information including a module arrangement pattern including a type of solar cell module and an arrangement position,
Required specification input means for inputting specifications required for the photovoltaic power generation facility;
Arrangement plane information input means for inputting arrangement plane information representing the shape of the arrangement plane on which the solar cell module is arranged,
A solar cell that satisfies the required specifications input to the required specification input means from the design information stored in the design information storage means and can be arranged in the shape of the arrangement plane represented by the arrangement plane information input to the arrangement plane information input means A design information extracting means for extracting design information having a module arrangement pattern and supporting the design of the photovoltaic power generation facility, comprising:
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