米国以外の地域の太陽光発電コストと削減額を計算できます

欧州経済領域（EEA）のデベロッパー

このセクションでは、米国以外の地域の家庭に最適な太陽光発電設備の構成を決定するための計算方法について説明します。推奨事項を計算するには、Solar API レスポンスのデータを使用して、太陽光パネルの設置費用とそれによって得られる節約額をモデル化する必要があります。

米国の地域の場合、Solar API は入力地域の電気料金の支払い規模ごとに FinancialAnalysis オブジェクトのインスタンスを返します。これらのインスタンスの情報を使用して、請求額、エネルギー消費量、そして最終的には各太陽光発電設置規模で実現可能な節約額を求めることができます。

米国以外の地域の場合、API レスポンスに FinancialAnalysis インスタンスは含まれないため、最適な構成を推奨するには、太陽光発電の構成ごとに費用と節約額を自分で計算する必要があります。計算を行うには、地域固有のデータを収集し、このドキュメントのガイダンスに従う必要があります。

計算のモデル化には、Solar API が米国の地域で使用する計算を使用できます。これらの計算の説明については、費用の削減額を計算する（米国）をご覧ください。

太陽光パネルの構成

米国以外の地域の場合、財務分析に必要な各太陽光パネルの構成に関する情報は、SolarPanelConfig フィールドに記載されています。返される SolarPanelConfig インスタンスの数は、入力地域の屋根のサイズによって異なります。計算には、次の 2 つのフィールドの値が必要です。

panelsCount: この構成で使用されるパネルの数。
yearlyEnergyDcKwh: この構成で 1 年間に生成される太陽光エネルギーの量（直流電力の kWh）。SolarPotential オブジェクトの次のフィールドで定義されたパネルサイズを前提としています。
- panelHeightMeters: パネルの高さ（メートル単位）。
- panelWidthMeters: パネルの幅（メートル単位）。
- panelCapacityWatts: パネルの定格電力（ワット単位）。

次の例は、リクエストレスポンスの solarPanelConfigs フィールドにある SolarPanelConfig オブジェクトのインスタンスを示しています。

  "solarPanelConfigs": [
      {
        "panelsCount": 4,
        "yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424,
        "roofSegmentSummaries": [
          {
            "pitchDegrees": 16.253168,
            "azimuthDegrees": 169.41516,
            "panelsCount": 4,
            "yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424
          }
        ]
      }
  ]

太陽光発電設備の場合、installationSize は面積やパネル数ではなく kW 出力を指し、次のように定義されます。

installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW

パネルの定格電力の違いに合わせてエネルギー生産量の推定値を調整する

yearlyEnergyDcKwh 値を計算するために、Solar API は電力 panelCapacityWatts フィールドの定格電力を使用します。現在の値は 400 W です。

計算で別のパネル定格電力を使用する必要があり、パネルの寸法が panelHeightMeters フィールドと panelWidthMeters フィールドの値とほぼ同じ場合は、yearlyEnergyDcKwh フィールドで API から返された値に、定格電力と panelCapacityWatts の値の比率を掛けて計算を調整できます。

たとえば、パネルの定格電力が 500 W で panelCapacityWatts が 400 W の場合は、panelCapacityWatts を使用して API が計算した yearlyEnergyDcKwh の値に 500/400（1.25）を掛けます。パネルの定格電力が 200 W の場合は、yearlyEnergyDcKwh に 200/400（0.5）を掛けます。

余剰エネルギー生産量

太陽光発電設備で生成される可能性のある余剰エネルギーを考慮することは、Solar API の計算の範囲外です。実際、Solar API が特定の家庭に対して複数の SolarPanelConfig インスタンスを返す場合、Solar API は FinancialAnalysis で想定される米国の平均的な家庭の消費電力を超える電力を生成する結果や構成を考慮しません。

ただし、余剰電力を生成する設備を推奨事項に含める理由があるかもしれません。たとえば、設備の寿命の最初の部分で余剰生産を可能にすることで、パネルの効率の低下（ efficiencyDepreciationFactor ）を相殺できます。詳細については、財務分析に必要な値をご覧ください。

理由が何であれ、余剰電力を生成する太陽光発電設備を計算に含める場合は、ここで説明する計算ではそのシナリオがカバーされないことに注意してください。

米国以外の地域の財務分析に必要な値

API レスポンスの各 SolarPanelConfig インスタンスから、そのインスタンスの財務分析を行うために次の 2 つの値が必要です。

panelsCount: 1 つの設備内の太陽光パネルの数。この値は、installationSize の計算で使用します。
yearlyEnergyDcKwh: 特定の panelsCount を前提として、レイアウトが 1 年間に捕捉する太陽光エネルギーの量（直流電力の kWh）。この値は、直流から交流への変換時のエネルギー損失を考慮して、各 installationSize の家庭で交流電力として使用できる太陽光エネルギー（initialAcKwhPerYear）の計算で使用します。

また、計算で使用する次の変数の地域固有の値も収集する必要があります。

billCostModel(): 特定の kWh 数を使用した家庭が支払う費用（現地通貨）を決定するためのモデル。電力会社が電気料金を請求する金額は、需要、時間帯、家庭の消費電力などによって日ごとまたは時間ごとに異なる場合があります。平均費用を見積もる必要があるかもしれません。
costIncreaseFactor: 電気料金が年間で増加する係数。Solar API は、米国の地域では 1.022（年間 2.2% の増加）を使用します。必要に応じて、お住まいの地域に合わせてこの値を調整してください。
dcToAcDerate: 太陽光パネルで生成された直流電力を家庭で使用する交流電力に変換するインバーターの効率。Solar API は、米国の地域では 85% を使用します。必要に応じて、お住まいの地域に合わせてこの値を調整してください。
discountRate: Solar API は、米国の地域では 1.04（年間 4% の増加）を使用します。必要に応じて、お住まいの地域に合わせてこの値を調整してください。
efficiencyDepreciationFactor: 太陽光パネルの効率が毎年低下する量。Solar API は、米国の地域では 0.995（年間 0.5% の減少）を使用します。必要に応じて、お住まいの地域に合わせてこの値を調整してください。
インセンティブ: お住まいの地域の政府機関が提供する、太陽光パネルの設置に対する金銭的インセンティブを含めます。
installationCostModel(): 特定の installationSize の太陽光発電の設置費用を現地通貨で見積もる方法。通常、費用モデルでは、特定の installationSize の地域の労務費と材料費が考慮されます。
installationLifeSpan: 太陽光発電設備の予想寿命。 Solar API は 20 年を使用します。必要に応じて、お住まいの地域に合わせてこの値を調整してください。
kWhConsumptionModel(): 月額料金に基づいて家庭が消費するエネルギー量を決定するためのモデル。最も簡単な形式では、請求額を家族の地域の kWh の平均費用で割ります。
monthlyBill: 対象となる家庭の月額電気料金の平均。
monthlyKWhEnergyConsumption: 特定の地域の家庭が 1 か月に消費する平均電力量の推定値（kWh 単位）。

これらの値と API レスポンスから提供される情報を使用して、Solar API でカバーされていない地域に最適な installationSize を推奨するために必要な計算を行うことができます。

計算手順

次の手順は、Solar API の方法に基づいています。お住まいの地域で利用可能な情報に基づいて、方法を調整する必要がある場合があります。

入力地域の家庭の年間エネルギー消費量を計算します。
1. 家庭の月額料金を見積もるか、リクエストします。
2. 月額料金から monthlyKWhEnergyConsumption を計算します。（ monthlyKWhEnergyConsumptionがわかっている場合は、この手順をスキップできます）。次に例を示します。
monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel(monthlyBill)
1. monthlyKWhEnergyConsumption に 12 を掛けて、 annualKWhEnergyConsumption を計算します。
annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12
対象となる家庭の API レスポンスを取得します。
```
https://solar.googleapis.com/v1/buildingInsights:findClosest?location.latitude=lat-number&location.longitude=long-number&key=yourAPIKey
```
レスポンスには、使用可能な日照時間、使用可能な屋根のスペース、1 つ以上の太陽光パネルの構成候補が含まれます。
API が提案する各 installationSizeの**年間太陽光発電量（交流）を計算します**。API が各SolarPanelConfigインスタンスで提供するyearlyEnergyDcKwh の値に、地域の dcToAcDerateを掛けます。

initialAcKwhPerYear = yearlyEnergyDcKwh x dcToAcDerate
必要に応じて、家庭が年間で消費する電力量よりも多くの電力を生成する SolarPanelConfig インスタンスを検討から除外します (initialAcKwhPerYear > annualKWhEnergyConsumption)。

返された各 installationSize の耐用期間中の太陽光発電量 （LifetimeProductionAcKwh）を計算します。

太陽光発電設備の寿命の各年について、設備が年間で生成する電力量を計算します。最初の年以降は、efficiencyDepreciationFactorを各年に指数関数的に適用します。
すべての年の合計を追加します。

次の表は、 installationLifeSpan が 20 年の場合の全期間のエネルギー生産量の計算例を示しています。各行は 1 年間の生産量を表しています。最初の年以降は、効率の低下が指数関数的に適用されます。最後に、すべての行の合計が太陽光発電設備の全期間のエネルギー生産量になります。

年	年間太陽光エネルギー生産量（kWh）
1	initialAcKwhPerYear
2	+ initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor
:	:
20	+ initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor¹⁹
合計	LifetimeProductionAcKwh

太陽光パネルの効率は一定の割合で低下するため、基本的には等比数列になります。ここで、 a = initialAcKwhPerYear、 r = efficiencyDepreciationFactor です。等比数列の和を使用して LifetimeProductionAcKwh を計算できます。

LifetimeProductionAcKwh = (dcToAcDerate * initialAcKwhPerYear * (1 - pow(efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan)) / (1 - efficiencyDepreciationFactor))

次の Python コードは、上記の等比数列の和を計算します。

def LifetimeProductionAcKwh(
    dcToAcDerate,
    yearlyEnergyDcKwh,
    efficiencyDepreciationFactor,
    installationLifeSpan):
  return (
    dcToAcDerate *
    yearlyEnergyDcKwh *
    (1 - pow(
      efficiencyDepreciationFactor,
      installationLifeSpan)) /
    (1 - efficiencyDepreciationFactor))

返された installationSize ごとに、エネルギー消費量の耐用期間中の費用を計算します。installationSize が設置された場合:

太陽光発電設備の寿命の各年について、太陽光発電でまかなえないエネルギー消費量を補うために家庭が年間で購入する必要がある電力の費用を計算します 。前に計算した annualKWhEnergyConsumption と initialAcKwhPerYear の値を使用します。2 年目以降は、 efficiencyDepreciationFactor、costIncreaseFactor、 discountRate を値に適用します。
すべての年の合計を追加します。

次の表は、電気料金の全期間コストの計算例を示しています。各行は、太陽光発電設備の寿命の 1 年間の電気料金を表しています。最初の年以降は、電気料金の増加と割引率の両方が指数関数的に適用されます。最後に、すべての行の合計が太陽光発電設備を使用した耐用期間中の電気料金になります。

年	現在の現地通貨価値での年間公共料金の請求書（米ドル）（ annualUtilityBillEstimate ）
1	annualUtilityBillEstimateYear1 = billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear)
2	annualUtilityBillEstimateYear2 = billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor) x costIncreaseFactor / discountRate
:	:
20	annualUtilityBillEstimateYear20 = billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19) x costIncreaseFactor19 / discountRate19
合計	remainingLifetimeUtilityBill

次の Python コードは、installationLifeSpan のすべての年の annualUtilityBillEstimate の配列を返します。

def annualUtilityBillEstimate(
    yearlyKWhEnergyConsumption,
    initialAcKwhPerYear,
    efficiencyDepreciationFactor,
    year,
    costIncreaseFactor,
    discountRate):
  return (
    billCostModel(
      yearlyKWhEnergyConsumption -
      annualProduction(
        initialAcKwhPerYear,
        efficiencyDepreciationFactor,
        year)) *
    pow(costIncreaseFactor, year) /
    pow(discountRate, year))

def lifetimeUtilityBill(
    yearlyKWhEnergyConsumption,
    initialAcKwhPerYear,
    efficiencyDepreciationFactor,
    installationLifeSpan,
    costIncreaseFactor,
    discountRate):
  bill = [0] * installationLifeSpan
  for year in range(installationLifeSpan):
    bill[year] = annualUtilityBillEstimate(
      yearlyKWhEnergyConsumption,
      initialAcKwhPerYear,
      efficiencyDepreciationFactor,
      year,
      costIncreaseFactor,
      discountRate)
  return bill

太陽光発電設備が設置されていない場合の耐用期間中の電気料金を計算します。

太陽光発電設備の寿命の各年について、太陽光発電が設置されていない場合に家庭が年間で購入する必要がある電力の費用を計算します 。monthlyBill の値を使用します。2 年目以降は、 costIncreaseFactor と discountRate の値を monthlyBill に適用します。
すべての年の合計を追加します。

次の表は、太陽光発電がない場合の耐用期間中の電気料金の計算例を示しています。各行は、太陽光発電設備の寿命と同じ年数の 1 年間の電気料金を表しています。最初の年以降は、電気料金の増加と割引率の両方が指数関数的に適用されます。最後に、すべての行の合計が太陽光発電設備がない場合の耐用期間中の電気料金になります。

年	現在の現地通貨価値での年間公共料金
1	annualBill = monthlyBill x 12
2	annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor / discountRate
:	:
20	annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor19 / discountRate19
合計	costOfElectricityWithoutSolar

次のコードは、上記の計算を行います。

lifetimeBill = (
    monthlyBill * 12 *
    (1 - pow(costIncreaseFactor / discountRate, installationLifeSpan)) /
    (1 - costIncreaseFactor / discountRate))

設置規模ごとに設置費用を計算します：

installationCost = localInstallationCostModel(installationSize)
家庭の地域で利用可能な金銭的インセンティブを追加します 。
設置規模ごとに、太陽光発電の設置に関連する総費用を計算します 。

totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentives
設置規模ごとに、太陽光発電の設置に関連する総節約額を計算します 。

savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar
最も節約できる設置規模を選択します。

計算が完了したら

提供する情報、Solar API から返される情報、上記の計算を使用して、お住まいの地域の家庭で最大限の費用削減を実現できる太陽光発電設備の規模を推奨できます。

エンドユーザーに提供する推奨事項には、API から返される次の情報も追加できます（SolarPotentialsolarPotential フィールドのオブジェクト）。

1 年間に家が受ける日照時間（ maxSunshineHoursPerYear フィールドの SolarPotential オブジェクトで返されます）。
太陽光発電設備の設置に使用できる屋根の面積（平方フィート単位）（ wholeRoofStats フィールドで返される SolarPotential オブジェクト）。
家庭の月額電気料金の平均。

コストと削減額を計算する（米国のみ）

TypeScript での費用と節約額を計算する