[論文レビュー] Solar Power Systems Web Monitoring

Bimal Aklesh Kumar|arXiv (Cornell University)|Nov 3, 2011

Photovoltaic System Optimization Techniques参考文献 1被引用数 6

ひとこと要約

本論文では、インターネット接続可能なウェブサーバー、動的HTML、Javaを用いたウェブベースの監視システムを提案する。これにより、遠隔地からのデータ送信と関係者によるアクセスが可能となり、大規模な太陽光パネル設置施設におけるリアルタイムの性能追跡と初期故障検出が可能になる。このシステムにより、地理的制限のない監視が可能となり、運用効率とスケーラビリティが向上する。

ABSTRACT

All over the world the peak demand load is increasing and the load factor is decreasing year-by-year. The fossil fuel is considered insufficient thus solar energy systems are becoming more and more useful, not only in terms of installation but monitoring of these systems is very crucial. Monitoring becomes very important when there are a large number of solar panels. Monitoring would allow early detection if the output falls below required level or one of the solar panel out of 1000 goes down. In this study the target is to monitor and control a developed solar panel by using available internet foundation. This web-enabled software will provide more flexibility over the system such as transmitting data from panel to the host computer and disseminating information to relevant stake holders barring any geographical barrier. The software would be built around web server with dynamic HTML and JAVA, this paper presents the preliminary design of the proposed system.

研究の動機と目的

• ピーク需要の増加と化石燃料の減少に伴い、大規模な太陽光発電システムの効率的監視のニーズが高まっていることに対応する。
• インターネットベースの通信を活用することで、太陽光パネルの監視における地理的制限を克服する。
• 大規模な設置（例：1000枚以上）における個々の太陽光パネルの性能低下や故障を早期に検出可能にする。
• ウェブ技術を活用した柔軟でスケーラブルかつリモートアクセス可能な監視ソリューションを開発する。
• 場所にかかわらず関係者にリアルタイムでデータを配信する仕組みを提供する。

提案手法

• ウェブサーバーを中央データハブとして利用したウェブ対応監視システムを設計する。
• クライント側のインタラクティビティとリアルタイムのデータ表示を実現するため、動的HTMLとJavaを実装する。
• 太陽光パネルからのセンサデータをウェブサーバーに統合し、中央集約処理を行う。
• 標準的なインターネットプロトコルを用いて、リモートサイトのパネルデータをホストサーバーに送信する。
• ウェブブラウザを通じて、システムのパフォーマンスメトリクスのリモートアクセスと可視化を可能にする。
• 数千枚の太陽光パネルにわたるスケーラビリティをサポートするソフトウェアアーキテクチャを構築する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 既存のインターネットインfraストラクチャを活用して、大規模な太陽光発電システムを効果的に監視する方法は何か？
• RQ2 分散型太陽光パネルのリアルタイムで遠隔監視を可能にするウェブアーキテクチャの特徴は何か？
• RQ3 ウェブ技術が太陽光発電設置における故障検出とメンテナンス改善にどの程度寄与できるか？
• RQ4 複数の太陽光パネルからのデータをどのように集約・可視化し、遠隔の関係者に提供できるか？
• RQ5 低コストでスケーラブルなウェブ監視システムを太陽光エネルギーシステムに展開する際の技術的課題は何か？

主な発見

• 提案されたシステムにより、標準的なウェブ技術を用いて太陽光発電システムのリモートリアルタイム監視が可能になる。
• 動的HTMLとJavaの活用により、インタラクティブで使いやすいデータ可視化とシステム制御が実現される。
• 地理的障壁が解消され、広域にわたる太陽光パネル設置施設への展開が可能になる。
• 個々のパネルにおける性能問題の早期検出が可能となり、システムの信頼性が向上する。
• アーキテクチャはスケーラブルであり、数千枚のパネルを含む大規模な太陽光アレイの監視に適している。
• 既存のインターネットインfraストラクチャを活用するため、導入コストと複雑さが低減される。