अमेरिका से बाहर के इलाकों में, सौर ऊर्जा और बचत का हिसाब लगाएं

यूरोपियन इकनॉमिक एरिया (ईईए) के डेवलपर

इस सेक्शन में, ऐसे कैलकुलेशन करने का तरीका बताया गया है जिनकी मदद से, अमेरिका के बाहर के घरों के लिए सबसे सही सोलर कॉन्फ़िगरेशन का पता लगाया जा सकता है. सुझावों का हिसाब लगाने के लिए, आपको सोलर पैनल इंस्टॉल करने की लागत और उनसे होने वाली बचत का मॉडल बनाना होगा. इसके लिए, Solar API से मिले डेटा का इस्तेमाल करना होगा.

अमेरिका में मौजूद जगहों के लिए, Solar API, इनपुट की गई जगह के हर बिजली बिल के साइज़ के लिए, FinancialAnalysis ऑब्जेक्ट का एक इंस्टेंस दिखाता है. इन उदाहरणों में दी गई जानकारी का इस्तेमाल करके, बिल, ऊर्जा की खपत, और हर सोलर पैनल के साइज़ से जुड़ी बचत का पता लगाया जाता है.

अमेरिका के बाहर की जगहों के लिए, एपीआई से मिली जानकारी में FinancialAnalysis इंस्टेंस शामिल नहीं होते. इसलिए, आपको हर सोलर कॉन्फ़िगरेशन के लिए लागत और बचत का हिसाब खुद लगाना होगा. इसके बाद ही, सबसे सही कॉन्फ़िगरेशन का सुझाव दिया जा सकेगा. कैलकुलेशन करने के लिए, आपको जगह के हिसाब से डेटा इकट्ठा करना होगा. साथ ही, इस दस्तावेज़ में दिए गए दिशा-निर्देशों का पालन करना होगा.

अपनी कैलकुलेशन को उन कैलकुलेशन के आधार पर मॉडल किया जा सकता है जिनका इस्तेमाल Solar API, अमेरिका में मौजूद जगहों के लिए करता है. इन कैलकुलेशन के बारे में जानने के लिए, लागत में हुई बचत का हिसाब लगाना (अमेरिका) लेख पढ़ें.

सोलर पैनल के कॉन्फ़िगरेशन

अमेरिका से बाहर की जगहों के लिए, हर सोलर पैनल कॉन्फ़िगरेशन के बारे में वह जानकारी दी जाती है जो आपको वित्तीय विश्लेषण के लिए चाहिए. यह जानकारी SolarPanelConfig फ़ील्ड में दी जाती है. SolarPanelConfig की संख्या, इनपुट की गई जगह की छत के साइज़ पर निर्भर करती है. गणनाओं के लिए, आपको यहां दिए गए दो फ़ील्ड की वैल्यू की ज़रूरत होगी:

  • panelsCount: इस कॉन्फ़िगरेशन में इस्तेमाल किए गए पैनल की संख्या.
  • yearlyEnergyDcKwh: यह कॉन्फ़िगरेशन, एक साल में डीसी बिजली के kWh में कितनी सोलर एनर्जी जनरेट करता है. यह पैनल के साइज़ पर निर्भर करता है. पैनल का साइज़, SolarPotential ऑब्जेक्ट में मौजूद इन फ़ील्ड से तय होता है:
    • panelHeightMeters: पैनल की ऊंचाई, मीटर में.
    • panelWidthMeters: पैनल की चौड़ाई मीटर में.
    • panelCapacityWatts: पैनल की पावर रेटिंग, वॉट में.

इस उदाहरण में, अनुरोध के जवाब में solarPanelConfigs फ़ील्ड में मौजूद SolarPanelConfig ऑब्जेक्ट का एक इंस्टेंस दिखाया गया है:

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

सोलर पैनल के लिए, installationSize का मतलब पैनल की संख्या या उसके साइज़ के बजाय, किलोवॉट में मिलने वाली ऊर्जा से है. इसे इस तरह से तय किया जाता है:

installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW

अलग-अलग पैनल रेटिंग के लिए, बिजली के उत्पादन के अनुमानों को अडजस्ट करना

yearlyEnergyDcKwh वैल्यू का हिसाब लगाने के लिए, Solar API, panelCapacityWatts फ़ील्ड में मौजूद पावर रेटिंग का इस्तेमाल करता है. फ़िलहाल, यह 400W है.

अगर आपको कैलकुलेशन में किसी दूसरे पैनल की पावर रेटिंग का इस्तेमाल करना है और पैनल के डाइमेंशन, panelHeightMeters और panelWidthMeters फ़ील्ड में मौजूद वैल्यू के आस-पास हैं, तो अपनी कैलकुलेशन में बदलाव किया जा सकता है. इसके लिए, yearlyEnergyDcKwh फ़ील्ड में एपीआई से मिली वैल्यू को, पावर रेटिंग और panelCapacityWatts फ़ील्ड में मौजूद वैल्यू के अनुपात से गुणा करें.

उदाहरण के लिए, अगर आपके पैनल की पावर रेटिंग 500W है और panelCapacityWatts 400W है, तो panelCapacityWatts की वैल्यू को 500/400 या 1.25 से गुणा करें. यह वैल्यू, एपीआई ने panelCapacityWatts का इस्तेमाल करके कैलकुलेट की है.yearlyEnergyDcKwh अगर आपके पैनल की पावर रेटिंग 200 वॉट है, तो yearlyEnergyDcKwh को 200/400 या 0.5 से गुणा करें.

ज़रूरत से ज़्यादा ऊर्जा का उत्पादन

Solar API की कैलकुलेशन में, सोलर पैनल से जनरेट होने वाली अतिरिक्त ऊर्जा को शामिल नहीं किया जाता. दरअसल, अगर Solar API किसी घर के लिए कई संभावित SolarPanelConfig इंस्टेंस दिखाता है, तो Solar API उन नतीजों या कॉन्फ़िगरेशन पर विचार नहीं करता जिनसे FinancialAnalysis में, अमेरिका में रहने वाले किसी परिवार की औसत खपत से ज़्यादा बिजली पैदा होती है.

हालांकि, आपके पास ऐसे इंस्टॉलेशन को सुझावों में शामिल करने की वजहें हो सकती हैं जिनसे ज़्यादा बिजली पैदा होती है. उदाहरण के लिए, पैनल की दक्षता में धीरे-धीरे होने वाली गिरावट (efficiencyDepreciationFactor) को कम करने के लिए, इंस्टॉलेशन के शुरुआती समय में ज़्यादा प्रॉडक्शन की अनुमति दी जा सकती है. ज़्यादा जानकारी के लिए, वित्तीय विश्लेषण के लिए ज़रूरी वैल्यू देखें.

वजह चाहे जो भी हो, अगर आपने अपने हिसाब-किताब में ऐसी सोलर इंस्टॉलेशन को शामिल किया है जो ज़रूरत से ज़्यादा बिजली बनाती हैं, तो ध्यान रखें कि यहां बताई गई कैलकुलेशन में उस स्थिति को शामिल नहीं किया गया है.

अमेरिका के बाहर की जगहों के लिए, वित्तीय विश्लेषण के लिए ज़रूरी वैल्यू

एपीआई से मिले जवाब में मौजूद हर SolarPanelConfig इंस्टेंस के लिए, आपको दो वैल्यू की ज़रूरत होगी. इससे उस इंस्टेंस के लिए वित्तीय विश्लेषण किया जा सकेगा:

  • panelsCount: किसी इंस्टॉलेशन में सोलर पैनल की संख्या. इस वैल्यू का इस्तेमाल, installationSize की गिनती में किया जाता है.
  • yearlyEnergyDcKwh: किसी लेआउट से एक साल में कितनी सौर ऊर्जा मिलती है. इसे डीसी बिजली के किलोवॉट घंटे में मापा जाता है. यह panelsCount पर निर्भर करता है. इस वैल्यू का इस्तेमाल, घर में एसी इलेक्ट्रिसिटी (initialAcKwhPerYear) के तौर पर इस्तेमाल की जा सकने वाली सोलर एनर्जी का हिसाब लगाने के लिए किया जाता है. इसमें डीसी से एसी में बदलने के दौरान होने वाले ऊर्जा के नुकसान को ध्यान में रखा जाता है.installationSize

इसके अलावा, आपको यहां दिए गए वैरिएबल के लिए, जगह के हिसाब से वैल्यू इकट्ठा करनी होंगी. इनका इस्तेमाल कैलकुलेशन में किया जाएगा:

  • billCostModel(): यह मॉडल, किसी घर में इस्तेमाल की गई बिजली की लागत का हिसाब लगाता है. यह लागत, स्थानीय मुद्रा में होती है. कोई यूटिलिटी कंपनी, बिजली के लिए कितना शुल्क लेती है, यह हर दिन या हर घंटे के हिसाब से अलग-अलग हो सकता है. यह मांग, दिन के समय, और घर में बिजली की खपत जैसी चीज़ों पर निर्भर करता है. आपको औसत लागत का अनुमान लगाना पड़ सकता है.
  • costIncreaseFactor: वह फ़ैक्टर जिससे बिजली की लागत हर साल बढ़ती है. Solar API, अमेरिका में मौजूद जगहों के लिए 1.022 (हर साल 2.2% की बढ़ोतरी) का इस्तेमाल करता है. अपने इलाके के हिसाब से इस वैल्यू में बदलाव करें.
  • dcToAcDerate: यह वह क्षमता है जिससे इन्वर्टर, सोलर पैनल से जनरेट होने वाली डीसी इलेक्ट्रिसिटी को एसी इलेक्ट्रिसिटी में बदलता है. एसी इलेक्ट्रिसिटी का इस्तेमाल घरों में किया जाता है. Solar API, अमेरिका में 85% का इस्तेमाल करता है. अपने इलाके के हिसाब से इस वैल्यू में बदलाव करें.
  • discountRate: Solar API, अमेरिका में मौजूद जगहों के लिए 1.04 (हर साल 4% की बढ़ोतरी) का इस्तेमाल करता है. अपने इलाके के हिसाब से इस वैल्यू में बदलाव करें.
  • efficiencyDepreciationFactor: इससे पता चलता है कि हर साल सोलर पैनल की क्षमता कितनी कम होती है. Solar API, अमेरिका में मौजूद जगहों के लिए 0.995 (हर साल 0.5% की कमी) का इस्तेमाल करता है. अपने इलाके के हिसाब से इस वैल्यू में बदलाव करें.
  • इंसेंटिव: इसमें सोलर पैनल इंस्टॉल करने के लिए, आपके इलाके में सरकारी संस्थाओं की ओर से दिए जाने वाले किसी भी तरह के इंसेंटिव को शामिल करें.
  • installationCostModel(): यह फ़ंक्शन, किसी installationSize के लिए स्थानीय मुद्रा में सोलर पैनल इंस्टॉल करने की लागत का अनुमान लगाने का तरीका बताता है. लागत मॉडल में, आम तौर पर किसी installationSize के लिए स्थानीय श्रम और सामग्री की लागत शामिल होती है.
  • installationLifeSpan: सोलर पैनल के अनुमानित चलने की अवधि. Solar API, 20 साल के डेटा का इस्तेमाल करता है. अपने इलाके के हिसाब से इस वैल्यू में बदलाव करें.
  • kWhConsumptionModel(): यह मॉडल, हर महीने के बिल के आधार पर यह तय करता है कि कोई परिवार कितनी ऊर्जा की खपत करता है. इसे आसान तरीके से समझने के लिए, बिल को घर के इलाके में एक किलोवॉट घंटे की औसत लागत से भाग दें.
  • monthlyBill: किसी घर के लिए, हर महीने बिजली के बिल का औसत.
  • monthlyKWhEnergyConsumption: इससे किसी जगह पर रहने वाले परिवार की एक महीने में बिजली की औसत खपत का अनुमान लगाया जाता है. इसे किलोवाट घंटे (KWh) में मापा जाता है.

इन वैल्यू और एपीआई रिस्पॉन्स से मिली जानकारी की मदद से, उन जगहों के लिए सबसे सही installationSize का सुझाव देने के लिए ज़रूरी कैलकुलेशन की जा सकती हैं जहां Solar API काम नहीं करता.

कैलकुलेशन के चरण

यहां दिया गया तरीका, Solar API के तरीके पर आधारित है. आपको अपनी जगह के लिए उपलब्ध जानकारी के आधार पर, अपने तरीके में बदलाव करना पड़ सकता है.

  1. इनपुट लोकेशन पर, घर में इस्तेमाल होने वाली ऊर्जा की सालाना खपत का हिसाब लगाओ:

    1. घर के लिए हर महीने के बिल का अनुमान लगाएं या उसके लिए अनुरोध करें.
    2. महीने के बिल से monthlyKWhEnergyConsumption का हिसाब लगाएं. (अगर आपको monthlyKWhEnergyConsumption के बारे में पता है, तो इस चरण को छोड़ा जा सकता है.) उदाहरण के लिए:

    monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel(monthlyBill)

    1. monthlyKWhEnergyConsumption को 12 से गुणा करके, annualKWhEnergyConsumption का हिसाब लगाएं:

    annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12

  2. टारगेट किए गए घर के लिए, एपीआई रिस्पॉन्स पाएं:

    https://solar.googleapis.com/v1/buildingInsights:findClosest?location.latitude=lat-number&location.longitude=long-number&key=yourAPIKey

    जवाब में, सोलर पैनल लगाने के लिए सही जगह, छत पर उपलब्ध जगह, और सोलर पैनल के एक या उससे ज़्यादा कॉन्फ़िगरेशन के बारे में जानकारी शामिल हो.

  3. एपीआई से मिले हर installationSize के लिए, हर साल एसी से मिलने वाली सौर ऊर्जा का हिसाब लगाएं. इसके लिए, एपीआई से मिले हर SolarPanelConfig इंस्टेंस की yearlyEnergyDcKwh वैल्यू को अपने स्थानीय dcToAcDerate से गुणा करें:

    initialAcKwhPerYear = yearlyEnergyDcKwh x dcToAcDerate

  4. अगर चाहें, तो ऐसे किसी SolarPanelConfig इंस्टेंस को हटा दें जो घर में हर साल इस्तेमाल होने वाली बिजली से ज़्यादा बिजली बनाता है (initialAcKwhPerYear > annualKWhEnergyConsumption).

  5. हर installationSize के लिए, लाइफ़टाइम में सोलर एनर्जी के उत्पादन का हिसाब लगाएं (LifetimeProductionAcKwh):

    1. सोलर पैनल के इंस्टॉलेशन की हर साल की लाइफ़स्पैन के लिए, यह हिसाब लगाएं कि इंस्टॉलेशन से हर साल कितनी बिजली बनेगी. इसके लिए, पहले साल के बाद हर साल efficiencyDepreciationFactor को तेज़ी से लागू करें.
    2. सभी सालों के कुल आंकड़े जोड़ें.

    यहां दी गई टेबल में, 20 साल के installationLifeSpan के हिसाब से, कुल ऊर्जा उत्पादन का हिसाब लगाने का उदाहरण दिया गया है. हर लाइन, प्रोडक्शन के एक साल को दिखाती है. पहले साल के बाद, परफ़ॉर्मेंस में गिरावट तेज़ी से होती है. आखिर में, सभी लाइनों का योग, सोलर पैनल के लाइफ़टाइम में होने वाला कुल ऊर्जा उत्पादन होता है.

    साल सौर ऊर्जा का सालाना उत्पादन (किलोवॉट आवर)
    1 initialAcKwhPerYear
    2 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor
    : :
    20 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19
    कुल LifetimeProductionAcKwh

सोलर पैनल की क्षमता एक तय दर से कम होती है. इसलिए, यह एक तरह की ज्यामितीय सीरीज़ है. इसमें a = initialAcKwhPerYear और r = efficiencyDepreciationFactor. LifetimeProductionAcKwh को कैलकुलेट करने के लिए, हम ज्योमेट्रिक सम का इस्तेमाल कर सकते हैं:

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

यहां दिया गया Python कोड, ऊपर दिए गए फ़ॉर्मूले के हिसाब से जोड़ता है:

def LifetimeProductionAcKwh(
    dcToAcDerate,
    yearlyEnergyDcKwh,
    efficiencyDepreciationFactor,
    installationLifeSpan):
  return (
    dcToAcDerate *
    yearlyEnergyDcKwh *
    (1 - pow(
      efficiencyDepreciationFactor,
      installationLifeSpan)) /
    (1 - efficiencyDepreciationFactor))
  1. हर installationSize के लिए, ऊर्जा की खपत की कुल लागत का हिसाब लगाएं. यह लागत तब लागू होगी, जब installationSize इंस्टॉल किया गया हो:

    1. सोलर पैनल के इंस्टॉलेशन की हर साल की अवधि के लिए, यह हिसाब लगाएं कि घर में रहने वाले लोगों को हर साल कितनी बिजली खरीदनी होगी, ताकि सौर ऊर्जा से पूरी न होने वाली ऊर्जा की खपत को पूरा किया जा सके. annualKWhEnergyConsumption और initialAcKwhPerYear एट्रिब्यूट के लिए, पहले से कैलकुलेट की गई वैल्यू का इस्तेमाल करें. पहले साल के बाद हर साल के लिए, वैल्यू पर efficiencyDepreciationFactor, costIncreaseFactor, और discountRate लागू करें.
    2. सभी सालों के कुल आंकड़े जोड़ें.

    यहां दी गई टेबल में, बिजली के पूरे जीवनकाल की लागत का हिसाब लगाने का एक उदाहरण दिखाया गया है. हर लाइन में, सोलर सिस्टम के इंस्टॉलेशन के बाद एक साल के लिए बिजली की लागत की जानकारी दी गई है. पहले साल के बाद, बिजली की बढ़ी हुई लागत और छूट की दर, दोनों को घातीय रूप से लागू किया जाता है. आखिर में, सभी लाइनों का जोड़, सोलर पैनल इंस्टॉल करने के बाद बिजली के इस्तेमाल पर होने वाला कुल खर्च होता है.

    साल मौजूदा स्थानीय मुद्रा (डॉलर) में, हर साल का यूटिलिटी बिल (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
    कुल remainingLifetimeUtilityBill

नीचे दिया गया Python कोड, installationLifeSpan के हर साल के लिए annualUtilityBillEstimate का कलेक्शन दिखाता है:

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
  1. अगर सोलर पैनल इंस्टॉल नहीं किया जाता है, तो बिजली के लिए लाइफ़टाइम में होने वाले खर्च का हिसाब लगाएं:

    1. सोलर पैनल के इंस्टॉलेशन की अवधि के हर साल के लिए, यह हिसाब लगाएं कि अगर सोलर पैनल इंस्टॉल नहीं किया जाता है, तो परिवार को हर साल कितनी बिजली खरीदनी होगी. monthlyBill एट्रिब्यूट के लिए दी गई वैल्यू का इस्तेमाल करें. पहले साल के बाद, हर साल monthlyBill पर costIncreaseFactor और discountRate की वैल्यू लागू करें.
    2. सभी सालों के कुल आंकड़े जोड़ें.

    इस टेबल में, सोलर पैनल के बिना बिजली इस्तेमाल करने पर, कुल खर्च का हिसाब लगाने का तरीका बताया गया है. हर लाइन में, एक साल के लिए बिजली का खर्च दिखाया गया है. यह खर्च उतने ही सालों के लिए दिखाया गया है जितने साल तक सोलर पैनल काम करते हैं. पहले साल के बाद, बिजली की बढ़ी हुई लागत और छूट की दर, दोनों को तेज़ी से लागू किया जाता है. आखिर में, सभी लाइनों का योग, सोलर पैनल इंस्टॉल किए बिना बिजली के इस्तेमाल पर होने वाला कुल खर्च होता है.

    साल मौजूदा स्थानीय मुद्रा के हिसाब से, सालाना यूटिलिटी बिल की वैल्यू
    1 annualBill = monthlyBill x 12
    2 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor / discountRate
    : :
    20 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor19 / discountRate19
    कुल costOfElectricityWithoutSolar

ऊपर दी गई कैलकुलेशन, इस कोड की मदद से की जाती है:

lifetimeBill = (
    monthlyBill * 12 *
    (1 - pow(costIncreaseFactor / discountRate, installationLifeSpan)) /
    (1 - costIncreaseFactor / discountRate))
  1. हर इंस्टॉलेशन साइज़ के लिए, इंस्टॉलेशन की लागत का हिसाब लगाएं:

    installationCost = localInstallationCostModel(installationSize)

  2. घर के पते पर उपलब्ध सभी तरह के वित्तीय फ़ायदे जोड़ें.

  3. हर क्षमता के लिए, सोलर पैनल लगाने से जुड़ी कुल लागत का हिसाब लगाएं:

    totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentives

  4. हर इंस्टॉलेशन साइज़ के लिए, सोलर पैनल इंस्टॉल करने से होने वाली कुल बचत का हिसाब लगाएं:

    savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar

  5. इंस्टॉल करने के लिए वह साइज़ चुनें जिससे सबसे ज़्यादा बचत हो.

जब आपकी कैलकुलेशन पूरी हो जाती हैं

आपकी दी गई जानकारी, Solar API से मिली जानकारी, और ऊपर दिए गए हिसाब के आधार पर, आपको अपने इलाके के घरों के लिए, सोलर पैनल लगाने के ऐसे साइज़ का सुझाव देना चाहिए जिससे उन्हें ज़्यादा से ज़्यादा बचत हो.

अपने खरीदार को दिए जाने वाले सुझावों में, यह जानकारी भी शामिल की जा सकती है. यह जानकारी, एपीआई से solarPotential फ़ील्ड के SolarPotential ऑब्जेक्ट में मिलती है:

  • किसी घर को सालाना कितनी धूप मिलती है, जिसे SolarPotential ऑब्जेक्ट के maxSunshineHoursPerYear फ़ील्ड में दिखाया जाता है.
  • छत के कितने वर्ग फ़ीट हिस्से पर सोलर पैनल लगाए जा सकते हैं. यह जानकारी, SolarPotential ऑब्जेक्ट के wholeRoofStats फ़ील्ड में दी जाती है.
  • घर के लिए हर महीने बिजली का औसत बिल.