☆ スマートメーターBルート情報取得とその活用

 9月21日より、IIJスマートメーターBルート活用サービス無償トライアルを利用して、第一、第二発電所スマートメーターの遠隔モニターを開始しました。

 

 サービスの詳細はリンク先のIIJさん(以下、IIJと表記)のホームページでご確認していただくとして、当社の利用形態を簡単に紹介すると、「スマートメーターの電波を受信できる範囲内にSA-M0というゲートウェイ機器をセットし、インターネットにつないで、IIJのPMSというウェブサイトで所期の設定を済ませると、売電と買電の両方について、瞬時電力値(W)と30分電力量(Wh)が分かる」というものです。データは3ヶ月間保持され、ダウンロードできる機能もあります。

SA-M0本体

発電所設置のボックス内


 

 データは送配電事業者である東京電力パワーグリッド株式会社が設置したスマートメーターが計測したそのもので、電力会社が料金を計算する元になる値と同一です。このサービスを使えば、電力会社から毎月の通知が来る前に、ほぼリアルタイムに最新データを知ることができるという画期的なものです。未だに東京電力パワーグリッド社の計量データ遅延、データ不具合問題が解消されていないなか、発電事業者が自ら正確な計量データを手元にもっているということは大変な強みです。

 

 さて、PMSのサイトでどのように表示されるかは、下の画像をご覧ください。これは1日を通してほぼ晴天だった11月13日の第一発電所のスマートメーターの記録ですが、瞬時電力が上段に折れ線グラフで、30分間ごとの定時電力量は下段の棒グラフで示されます。グラフ中の一番左に目盛りがありますが、0より上(正方向)が電気を消費、つまり買っている場合の値が示され、0より下(逆方向)がいわゆる逆潮流、つまり売電時の値が示されます。

(発電事業者としては、発電が谷型より山型のグラフになってほしいものですが、IIJのポリシーでここは仕様変更できないとのことでした)

 

 瞬時電力計測値のグラフについてみますと、第一発電所は49.5kW (PCSベース)がピーク出力です。11月13日は発電所の緯度・経度で計算した南中時の太陽高度は36.6°で、設置角20°の太陽電池モジュールへの垂直離角は33.4°(年間最大値は38.8°)もありますから、この日計測されたピーク発電電力値40kWというのは、発電所の正常を示しているものと思われます。

 

 もう一方の定時電力量のグラフについてみてみます。当社発電所に設置されたスマートメーターはCT(整流器)付きの乗数60(メーター指示値の60倍を乗じて値を求めるもの)という特殊なもので、この記事を執筆している時点でIIJのこのサービスでは対応していません。よって下段の定時電力量の棒グラフの値は実際のものと異なります。IIJの技術の方とお打合せし、12月上旬には対応していただけることになりましたので、もうすぐ表示も正確になると思います。 

 


  このIIJのPMSが優れているのは、REST APIという外部連携機能が実装されているところです。簡単にいうと欲しいデータを指定された形式でリクエストするとPMSのサーバーからその情報を取り出すことができるということです。データが保存されている3ヶ月間であれば、その間のメーターの値を遠隔で読みだすことができます。

 現在、PMSサイト上では正方向のデータしかダウンロードできませんが、このAPIの機能を使うことにより逆方向の発電データも取得することができます。

 

 当社では毎月の作業として、欲しいデータのコマンド(目的のスマートメーター、月次や日次の別、保存ファイル名などの指定)を作成し、Windows PCのコマンドプロンプトからcurlという実行プログラムを使って情報を取得しています。取得できたデータはJSON形式というもので、そのままでは難読なので、TeraPadというテキストエディタで改行や整形をした後に、Excelで読み込ませてデータ解析をしています。

 

■ダウンロードしたJSON形式のデータ例

{"measured_at":"2016-11-13T06:30:00.000+09:00","missing":false,"value":576.31},{"measured_at":"2016-11-13T07:00:00.000+09:00","missing":false,"value":576.32},{"measured_at":"2016-11-13T07:30:00.000+09:00","missing":false,"value":576.38},{"measured_at":"2016-11-13T08:00:00.000+09:00","missing":false,"value":576.52},{"measured_at":"2016-11-13T08:30:00.000+09:00","missing":false,"value":576.72},{"measured_at":"2016-11-13T09:00:00.000+09:00","missing":false,"value":576.96},{"measured_at":"2016-11-13T09:30:00.000+09:00","missing":false,"value":577.23},{"measured_at":"2016-11-13T10:00:00.000+09:00","missing":false,"value":577.53}


■Excelでの集計例

日付 時刻 メーター
読取値
差分 乗数60倍
=発電量(kWh)
2016/11/13 6:00 576.31 0.00 0.00
2016/11/13 6:30 576.31 0.00 0.00
2016/11/13 7:00 576.32 0.01 0.60
2016/11/13 7:30 576.38 0.06 3.60
2016/11/13 8:00 576.52 0.14 8.40
2016/11/13 8:30 576.72 0.20 12.00
2016/11/13 9:00 576.96 0.24 14.40
2016/11/13 9:30 577.23 0.27 16.20
2016/11/13 10:00 577.53 0.30 18.00

 

 スマートメーターが読めるようになって役立ったことが他にもあります。

一般に太陽光発電所は電気を供給するわけですが、小売電力会社から電気を買う必要もあります。発電していない夜間や極端に低日照の時間帯にパワーコンディショナの待機電力、起動電力が必要だからです。

 

 例えば第一発電所では運転開始以来、パワーコンディショナのカタログ上の待機電力30W ×5台×12時間(年間平均1日当たりの夜間時間)×30日=54kWh/月が月間使用量とみなされ、低圧電力1kWでの契約を結んでいました。電力量計1台のみの設置で、売電量しか計測できなかったためですが、この設置方法はよく行われていました。

 

 しかし、スマートメーターの正・逆両方向の瞬時電力が見られるようになってから、夜間の電力消費がそんなにも大きくないことが明らかになりました。次のグラフは11月13日の夜間の瞬時電力です。5台のパワーコンディショナを合わせても36W程度で済んでいます。その次のグラフは発電をはじめる直前の日の出のころのものですが、パワーコンディショナが起動する際に一番電力を使うようで、250W程度のピークを示しています。しかしこれは極めて一時的なもので、他の日も同様の数値を示しており、夜間の平均消費電力はとても150Wのレベルにはならない見通しがつきました。

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☆ 「発電所だよりVol.02」を発行しました

発電所だよりvol.02を発行しました。

第一発電所、第二発電所それぞれのバージョンをご近所さん数軒ずつ、区長さん経由で回覧板で地域のみなさんにご覧いただけるようカラープリントして持参しました。読者の少なさからいうと、ミニコミ誌を通り過ぎて、ナノコミ誌と呼んでもよいかもしれません。

今回は、アーティストの個展+adidas発電所という前衛的な取り組み(ネーミングライツ=命名権)が始まるにあたり、第二発電所の看板が掛け替えられたことをお伝えするとともに、地域の皆さんに「売却されてオーナーが変わった?」と誤解がないようご連絡を兼ねて発行しました。

第一太陽光発電所(永地)

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第二太陽光発電所(有吉)

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☆ 台風9号の気象観測

8~9月は台風9号、10号、11号とトリプル台風の発生と相次ぐ日本上陸に驚かされました。

なかでも台風9号は8月22日の朝に千葉県館山市付近に975hpaの強い勢力を保ったまま上陸し、千葉県を北上、縦断して行きました。

 

左図の青い太線が、台風の中心付近が通過した経路ですが、弊社第二発電所の至近距離を通過したことが分かります。

 

第二発電所には、7月27日よりウェザーステーション(気象観測器)を設置していましたので、今回発電所の至近距離を台風が通過するという稀な機会の観測データを記録することができました。

 

下のグラフがその記録です。

 

第二発電所は、南南東の向きへの設置角20°の傾斜架台という性質上、北北東からの強風(負圧)への注意が必要ですが、今回の台風9号は接近時は東風、その後は南南西の風で、最大瞬間風速も24m/s程度で収まり、安心できました。

 

台風が一番接近した時間は、午後1時34分ごろと思われます。

それはその時間に、気圧がその日の最低の980.6hpaを記録していることから分かります。館山上陸時に975hpaだったということから、あまり勢力は衰えずに木更津まで来たようです。この日に記録された気圧のグラフは、深い谷間を表しており、大変興味深い形状をしています。

 

また接近直前には日射量も800W/㎡近くを記録することもあり、台風の目による晴れ間もあったことも分かります。

 

こうして現地に常駐しなくても、気象状況が分かり、記録もとれるこの観測機はとても便利です。

日射計が付属していることもあり、太陽光発電所に設置する意義も大きいのではないでしょうか。

 

 


13:22頃の第一発電所、第二発電所の様子


☆ 気象観測装置ウェザーステーション取付

台風シーズンが到来する前に、太陽光発電所の風雨による影響をモニターできる気象観測装置を設置しました。

第二発電所は、先行テストとして7月27日から、テストが良好だったため第一発電所にも8月31日に取付、設定を完了しました。

 

第二発電所で採用した機種は、プロフェッショナル WI-FI ワイヤレス ウェザーステーション ソーラパワーセンサー MS-WS-HP2K-1というもので、AMAZONにて購入しました。しかしながら、同等機種である”Ambient Weather WS-1001-WIFI OBSERVER Solar Powered Wireless WiFi Remote Monitoring Weather Station with Solar Radiation and UV”をAMAZON INTERNATIONALにてアメリカからの送料を入れても安く輸入購入できることが分かり、第一発電所はそちらを選択しました。どちらも英文取扱説明書ですが、なんとかなります。

 

この観測装置は、AC電源とインターネット接続環境を別途必要としますが、弊社発電所は既設の遠隔監視カメラ用にどちらもそろっていました。この他に、

Weather UndergroundというアメリカのWebサービスにアカウントを無料登録して、PWS(パーソナルウェザーステーション)を設定することで、インターネット上に観測したリアルタイムの気象データを公開することができます。

 

第一発電所の気象観測データはこちらで、第二発電所の気象観測データはこちら

 

ハードウェアのマニュアル(英文)はこちらからダウンロードできます。

 

観測できる主な気象項目は、

・気温、結露点、湿度

・風速、瞬間風速、風向

・雨量、累積雨量

・気圧

・日射量、UV指数

等で、観測センサーからベースステーションへは14秒ごとにデータ送信し、ベースステーション(タブレット)からインターネットへは標準5分毎(変更可)観測データが送信されます。観測データは、Weather Undergroundのホームページでいつでもダウンロード可能です。

このキットは、日射量が計測できることが太陽光発電所にとって大きなメリットだと思います。

第一、第二発電所ともに風が強い印象がありますが、風力発電に向くほどなのか、このウェザーステーションで長期にわたり風況調査もできるのが楽しみでもあります。

 

屋外観測センサーには太陽光パネルがあり、充電式電池を補充しながら稼働します。ベースステーションはAC電源が必要ですが、消費電力は7.5Wと微少です。センサーとベースステーションは100m離れていても受信可能のようで、広い太陽光発電所の敷地でも困りません。

このキットには屋内観測センサーもついており、弊社では独立電源システム(バッテリー)の収納庫に使っています。(このデータは、Weather Undergroundのホームページでは表示されず、設置場所のベースステーションのモニターでしか確認できません)

 

単管パイプを支柱に観測センサーを南北、水平を調整して取付け、ベースステーションにWifi、サーバーのアドレス設定や緯度経度などを入力し、Webでデータを見られるようになるまで1時間もかかりませんでした。

4万円もしない投資でここまで本格的な気象観測ができるとは、驚くばかりです。