Bagian ini menjelaskan cara melakukan kalkulasi yang memungkinkan Anda untuk menentukan konfigurasi tenaga surya terbaik untuk rumah tangga di lokasi non-AS. Untuk menghitung rekomendasi, Anda perlu membuat model biaya pemasangan panel surya dan penghematan yang mereka berikan dengan menggunakan data dari Solar API yang dihasilkan.
Untuk lokasi AS, Solar API menampilkan instance Objek FinancialAnalysis untuk setiap ukuran tagihan listrik untuk lokasi input. Dalam contoh ini, Anda akan menggunakan informasi untuk menentukan tagihan, energi, dan, pada akhirnya, penghematan yang terkait dengan masing-masing panel surya ukuran penginstalan.
Untuk lokasi di luar AS, respons API tidak menyertakan FinancialAnalysis sehingga Anda harus menghitung biaya dan penghematan untuk setiap panel surya konfigurasi Anda sendiri sebelum Anda dapat merekomendasikan yang terbaik. Untuk melakukan Anda perlu mengumpulkan data spesifik per lokasi dan mengikuti panduan dalam dokumen ini.
Anda dapat membuat model perhitungan pada perhitungan yang dilakukan oleh Solar API untuk lokasi AS. Untuk penjelasan mengenai penghitungan tersebut, lihat Menghitung penghematan biaya (AS).
Konfigurasi panel surya
Untuk lokasi di luar AS, informasi tentang
setiap konfigurasi panel surya yang
yang Anda perlukan untuk analisis keuangan disediakan di kolom SolarPanelConfig
.
Jumlah instance SolarPanelConfig
yang ditampilkan bergantung pada jenis atap
ukuran lokasi input. Untuk perhitungan, Anda memerlukan nilai dari
dua kolom berikut:
panelsCount
: Jumlah panel yang digunakan dalam konfigurasi ini.yearlyEnergyDcKwh
: Jumlah energi surya, dalam kWh listrik DC, yang dihasilkan konfigurasi ini selama satu tahun, mengingat panel ukuran yang ditentukan oleh kolom berikut dalam objekSolarPotential
:panelHeightMeters
: Tinggi panel dalam meter.panelWidthMeters
: Lebar panel dalam meter.panelCapacityWatts
: Rating daya panel dalam watt.
Contoh berikut menunjukkan satu instance objek SolarPanelConfig
dalam
Kolom solarPanelConfigs
dalam respons permintaan:
"solarPanelConfigs": [ { "panelsCount": 4, "yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424, "roofSegmentSummaries": [ { "pitchDegrees": 16.253168, "azimuthDegrees": 169.41516, "panelsCount": 4, "yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424 } ] } ]
Untuk pemasangan panel surya, installationSize
mengacu pada output kW, bukan
jumlah area atau panel dan ditentukan sebagai:
installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW
Menyesuaikan estimasi produksi energi untuk rating panel yang berbeda-beda
Untuk menghitung nilai yearlyEnergyDcKwh
, Solar API menggunakan daya
rating di kolom panelCapacityWatts
, yang saat ini adalah 250 W.
Jika Anda perlu menggunakan peringkat daya panel
yang berbeda dalam perhitungan Anda dan
dimensi panel kira-kira sebanding dengan nilai-nilai dalam
panelHeightMeters
dan panelWidthMeters
, Anda dapat menyesuaikan
dengan mengalikan nilai yang ditampilkan oleh API di kolom
yearlyEnergyDcKwh
dengan rasio rating daya Anda terhadap nilai dalam
panelCapacityWatts
.
Misalnya, jika rating daya panel Anda adalah 400 W dan panelCapacityWatts
adalah 250 W, kalikan nilai yearlyEnergyDcKwh
, yang dihitung oleh API dengan
menggunakan panelCapacityWatts
, dengan faktor 400/250, atau 1,6. Jika panel Anda menyala
ratingnya adalah 200 W, kalikan yearlyEnergyDcKwh
dengan 200/250, atau 0,8.
Produksi energi berlebih
Memperhitungkan kelebihan energi yang mungkin
dihasilkan oleh instalasi panel surya adalah
di luar cakupan penghitungan Solar API. Bahkan, jika
Solar API menampilkan beberapa kemungkinan instance SolarPanelConfig
untuk
tertentu rumah tangga, Solar API tidak mempertimbangkan hasil atau konfigurasi
yang menghasilkan lebih banyak daya daripada asumsi konsumsi rumah tangga rata-rata AS di
FinancialAnalysis
.
Namun, Anda mungkin memiliki alasan untuk menyertakan instalasi yang menghasilkan listrik dalam rekomendasi Anda. Misalnya, Anda mungkin ingin mengimbangi penurunan bertahap pada efisiensi panel (efficiencyDepreciationFactor) sebesar memungkinkan produksi berlebih di bagian pertama masa pakai instalasi. Sebagai informasi selengkapnya, lihat Nilai yang diperlukan untuk analisis.
Apa pun alasan Anda, jika Anda memasukkan instalasi tenaga surya yang menghasilkan kelebihan listrik dalam perhitungan Anda, ketahuilah bahwa perhitungan yang yang dijelaskan di sini tidak mencakup skenario tersebut.
Nilai yang diperlukan untuk analisis keuangan bagi lokasi di luar AS
Dari setiap instance SolarPanelConfig
dalam respons API, Anda memerlukan dua nilai
untuk melakukan analisis keuangan itu:
panelsCount
: Jumlah panel surya dalam suatu instalasi. Anda menggunakan nilai ini dalam penghitunganinstallationSize
Anda.yearlyEnergyDcKwh
: Berapa banyak energi surya yang ditangkap tata letak selama perjalanan setahun, dalam kWh listrik DC, denganpanelsCount
spesifik. Anda menggunakan nilai ini dalam perhitungan energi surya yang dapat digunakan sebagai Listrik AC di rumah tangga (initialAcKwhPerYear
) masing-masinginstallationSize
, dengan mempertimbangkan hilangnya energi selama konversi dari DC ke AC.
Selain itu, Anda perlu mengumpulkan nilai spesifik per lokasi untuk variabel yang akan Anda gunakan dalam kalkulasi:
- billCostModel(): Model Anda untuk menentukan biaya, dalam mata uang lokal mata uang, dibayar oleh rumah tangga menggunakan jumlah kWh tertentu. Berapa harga biaya utilitas untuk listrik dapat bervariasi dari hari ke hari atau jam ke jam tergantung pada hal-hal seperti permintaan, waktu, dan berapa banyak listrik yang yang dikonsumsi rumah tangga. Anda mungkin perlu memperkirakan biaya rata-rata.
- costIncreaseFactor: Faktor yang memengaruhi biaya listrik meningkat setiap tahunnya. Solar API menggunakan 1.022 (2.2% tahunan ) untuk lokasi AS. Sesuaikan nilai ini sesuai kebutuhan untuk area Anda.
- dcToAcDerate: Efisiensi pada inverter mengonversi DC listrik yang dihasilkan oleh panel surya ke listrik AC yang digunakan dalam rumah tangga. Solar API menggunakan 85% untuk AS lokasi HTTP/HTTPS. Sesuaikan nilai ini sesuai kebutuhan untuk area Anda.
- discountRate: Solar API menggunakan 1,04 (4% tahunan ) untuk lokasi AS. Sesuaikan nilai ini sesuai kebutuhan untuk area Anda.
- efficiencyDepreciationFactor: Seberapa besar efisiensi pembangkit listrik tenaga surya menurun setiap tahunnya. Solar API menggunakan 0.995 (0.5% penurunan tahunan) untuk lokasi AS. Sesuaikan nilai ini sesuai kebutuhan untuk area tersebut.
- insentif: Sertakan insentif keuangan apa pun untuk memasang panel surya yang diberikan oleh entitas pemerintah di wilayah Anda.
- installationCostModel(): Metode Anda untuk memperkirakan biaya
menginstal panel surya di mata uang lokal untuk
installationSize
tertentu. Biaya model ini biasanya akan memperhitungkan biaya tenaga kerja dan material lokal untukinstallationSize
. - installationLifeSpan: Perkiraan masa pakai pemasangan panel surya. Solar API menggunakan rentang waktu 20 tahun. Sesuaikan nilai ini sesuai kebutuhan untuk area tersebut.
- kWhConsumptionModel(): Model Anda untuk menentukan banyaknya energi yang dikonsumsi rumah tangga berdasarkan tagihan bulanan. Dalam bentuknya yang paling sederhana, Anda akan bagi tagihan dengan biaya rata-rata kWh di lokasi rumah tangga.
- monthlyBill: tagihan listrik rata-rata bulanan untuk subjek anggota keluarga.
- monthlyKWhEnergyConsumption: Perkiraan jumlah rata-rata listrik yang dikonsumsi rumah tangga di lokasi tertentu dalam sebulan, diukur dalam KWh.
Dengan nilai ini dan informasi yang diberikan oleh respons API, Anda dapat
melakukan perhitungan yang diperlukan untuk merekomendasikan installationSize
terbaik untuk
lokasi yang tidak tercakup oleh Solar API.
Langkah-langkah kalkulasi
Langkah-langkah berikut didasarkan pada metodologi Solar API. Anda mungkin menyesuaikan metodologi Anda berdasarkan informasi yang tersedia untuk lokasi Anda.
Hitung konsumsi energi tahunan rumah tangga di input lokasi:
- Perkirakan atau minta tagihan bulanan untuk rumah tangga.
- Hitung monthlyKWhEnergyConsumption dari tagihan bulanan. (Jika Anda mengetahui monthlyKWhEnergyConsumption, Anda dapat melewati langkah ini.) Contoh:
monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel(monthlyBill)
- Hitung annualKWhEnergyConsumption dengan mengalikan monthlyKWhEnergyConsumption sebesar 12:
annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12
Dapatkan respons API untuk rumah tangga target:
https://solar.googleapis.com/v1/buildingInsights:findClosest?location.latitude=lat-number&location.longitude=long-number&key=yourAPIKey
Responsnya mencakup sinar matahari yang dapat digunakan, ruang atap yang dapat digunakan, dan satu atau beberapa konfigurasi panel surya yang mungkin digunakan.
Menghitung produksi AC energi surya tahunan masing-masing
installationSize
yang diusulkan API dengan mengalikanyearlyEnergyDcKwh
nilai yang disediakan oleh API di setiap instanceSolarPanelConfig
oleh dcToAcDerate:initialAcKwhPerYear =
yearlyEnergyDcKwh
x dcToAcDerateJika perlu, hapus instance
SolarPanelConfig
yang tidak dipertimbangkan dalam pertimbangan menghasilkan lebih banyak listrik daripada yang dikonsumsi rumah tangga setiap tahunnya (initialAcKwhPerYear > annualKWhEnergyConsumption).Menghitung produksi energi surya sepanjang waktu (LifetimeProductionAcKwh) setiap installationSize yang ditampilkan:
- Untuk setiap tahun masa pakai instalasi panel surya, hitung jumlah jumlah listrik yang akan dihasilkan instalasi setiap tahunnya, dengan menerapkan efficiencyDepreciationFactor secara eksponensial setiap tahun setelah terlebih dahulu.
- Tambahkan total untuk semua tahun.
Tabel berikut menunjukkan contoh cara menghitung energi umur produksi dengan asumsi installationLifeSpan selama 20 tahun. Setiap baris mewakili satu tahun produksi. Setelah tahun pertama, efisiensi penurunan akan diterapkan secara eksponensial. Akhirnya, jumlah dari semua baris adalah produksi energi seumur hidup dari instalasi panel surya.
Tahun Produksi energi surya tahunan (kWh) 1 initialAcKwhPerYear 2 + initialAcKwhPerYear x efisiensiDepreciationFactor : : 20 + initialAcKwhPerYear x efisiensiDepreciationFactor19 Total LifetimeProductionAcKwh
Karena efisiensi panel surya melambat pada tingkat konstan, pada dasarnya itu
deret geometri dengan a = initialAcKwhPerYear dan r =
efisiensiDepreciationFactor. Kita bisa menggunakan
jumlah geometris untuk menghitung
LifetimeProductionAcKwh
:
LifetimeProductionAcKwh = (dcToAcDerate * initialAcKwhPerYear * (1 - pow(efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan)) / (1 - efficiencyDepreciationFactor))
Kode Python berikut menghitung jumlah geometris di atas:
def LifetimeProductionAcKwh( dcToAcDerate, yearlyEnergyDcKwh, efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan): return ( dcToAcDerate * yearlyEnergyDcKwh * (1 - pow( efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan)) / (1 - efficiencyDepreciationFactor))
Untuk setiap
installationSize
yang ditampilkan, hitung biaya umur konsumsi energi jikainstallationSize
diinstal:- Untuk setiap tahun masa pakai instalasi panel surya, hitung jumlah biaya listrik yang perlu dibeli rumah tangga setiap tahun untuk menutupi konsumsi energi yang tidak terpenuhi oleh tenaga surya. Menggunakan nilai untuk annualKWhEnergyConsumption dan initialAcKwhPerYear yang Anda yang telah dihitung sebelumnya. Untuk setiap tahun setelah tahun pertama, terapkan metode efficiencyDepreciationFactor, costImproveFactor, dan discountRate ke nilai.
- Tambahkan total untuk semua tahun.
Tabel berikut menunjukkan contoh cara menghitung biaya umur listrik. Setiap baris mewakili biaya listrik selama satu tahun selama instalasi panel surya. Setelah tahun pertama, kenaikan biaya listrik dan dikenakan tarif diskon secara eksponensial. Akhirnya, jumlah semua baris adalah biaya umur listrik dengan instalasi panel surya.
Tahun Tagihan utilitas tahunan dalam nilai mata uang lokal saat ini (USD) (annualUtilityBillEstimate) 1 annualUtilityBillEstimateYear1 = annualUtilityBillEstimateYear1 (annualUtilityBillEstimateYear1 - annualUtilityBillEstimateYear1) 2 annualUtilityBillEstimateYear2 = annualUtilityBillEstimateYear2 (annualUtilityBillEstimateYear2 - annualUtilityBillEstimateYear2 x annualUtilityBillEstimateYear2) x annualUtilityBillEstimateYear2 / annualUtilityBillEstimateYear2 : : 20 annualUtilityBillEstimateYear20 = annualUtilityBillEstimateYear20 (annualUtilityBillEstimateYear20 - annualUtilityBillEstimateYear20 x annualUtilityBillEstimateYear20) x annualUtilityBillEstimateYear20 / annualUtilityBillEstimateYear20 Total remainingLifetimeUtilityBill
Kode Python berikut menampilkan array annualUtilityBillEstimate
untuk
setiap tahun installationLifeSpan
:
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
Hitung biaya umur listrik jika instalasi panel surya tidak diinstal:
- Untuk setiap tahun masa pakai instalasi panel surya, hitung jumlah biaya listrik yang perlu dibeli rumah tangga setiap tahun jika panel surya tidak dipasang. Gunakan nilai untuk monthlyBill. Untuk setiap tahun setelah tahun pertama, terapkan costIncreaseFactor dan discountRate ke monthlyBill.
- Tambahkan total untuk semua tahun.
Tabel berikut menunjukkan contoh cara menghitung biaya umur listrik tanpa panel surya. Setiap baris mewakili biaya listrik selama satu tahun selama jumlah tahun yang sama dengan umur instalasi tenaga surya. Setelah tahun pertama, peningkatan biaya listrik dan tarif diskonnya diterapkan secara eksponensial. Terakhir, jumlah semua baris adalah biaya seumur hidup listrik tanpa panel surya penginstalan.
Tahun Tagihan utilitas tahunan dalam nilai mata uang lokal saat ini 1 annualBill = monthlyBill x 12 2 annualBill = monthlyBill x 12 x costImproveFactor / discountRate : : 20 annualBill = monthlyBill x 12 x costImproveFactor19 / discountRate19 Total costOfElectricityWithoutSolar
Kode berikut melakukan penghitungan di atas:
lifetimeBill = ( monthlyBill * 12 * (1 - pow(costIncreaseFactor / discountRate, installationLifeSpan)) / (1 - costIncreaseFactor / discountRate))
Untuk setiap ukuran penginstalan, hitung biaya penginstalan:
installationCost = localInstallationCostModel(
installationSize
)Tambahkan insentif moneter yang tersedia untuk rumah tangga lokasi HTTP/HTTPS.
Untuk setiap ukuran penginstalan, hitung total biaya yang terkait dengan memasang panel surya:
totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - insentif
Untuk setiap ukuran penginstalan, hitung total penghematan yang terkait dengan memasang panel surya:
hemats = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar
Pilih ukuran penginstalan yang paling menghemat biaya.
Ketika perhitungan Anda selesai
Dengan menggunakan informasi yang Anda berikan, informasi yang dikembalikan oleh Solar API, dan penghitungan di atas, Anda seharusnya dapat merekomendasikan ukuran instalasi panel surya yang memberikan penghematan biaya maksimum untuk rumah tangga di wilayah Anda.
Dalam rekomendasi yang diberikan kepada pengguna akhir, Anda juga dapat menyertakan
informasi berikut yang ditampilkan oleh API di SolarPotential
objek kolom solarPotential
:
- Berapa banyak sinar matahari yang dapat digunakan yang diterima rumah setiap tahunnya, yang dikembalikan dalam
Kolom
maxSunshineHoursPerYear
dari objekSolarPotential
. - Berapa meter persegi atap yang dapat digunakan untuk instalasi tenaga surya, yang
ditampilkan di kolom
wholeRoofStats
dari objekSolarPotential
. - Tagihan listrik bulanan rata-rata untuk rumah tangga.