計算美國境外地點的太陽能費用與省下的費用

本節說明如何執行計算,以便判斷非美國地區住家的最佳太陽能配置。如要計算建議值,您必須使用 Solar API 回應中的資料,模擬安裝太陽能板的成本和節省的費用。

如果是美國地點,Solar API 會傳回 針對輸入位置的每個電費大小的 FinancialAnalysis 物件。 您可以使用這些例項中的資訊,判斷帳單、能源消耗量,以及最終與每個太陽能板安裝規模相關的節省金額。

對於非美國地區,API 回應不會包含 FinancialAnalysis 例項,因此您必須自行計算每個太陽能設定的成本和節省金額,才能推薦最佳設定。如要執行計算,您必須收集特定地點的資料,並遵循本文件中的指示。

您可以使用 Solar API 的計算結果建立計算模型 在美國地區使用。如需這些計算的說明,請參閱計算 節省成本 (美國)

太陽能板設定

對於美國以外的地區,系統會在 SolarPanelConfig 欄位中提供每個太陽能板組態的資訊,以利您進行財務分析。傳回的 SolarPanelConfig 例項數量取決於輸入位置的屋頂大小。計算時,您需要下列兩個欄位的值:

以下範例顯示 SolarPanelConfig 物件 要求回應中的 solarPanelConfigs 欄位:

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

對於太陽能板裝置,installationSize 是指千瓦輸出功率,而非面積或太陽能板數量,其定義如下:

installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW

調整不同固定樣本的能源生產預估值

為了計算 yearlyEnergyDcKwh 值,Solar API 會使用功率 則目前為 250W (目前為 250W)。panelCapacityWatts

如果計算時需要使用不同的固定樣本功率, 面板的維度值大致相當於 panelHeightMeterspanelWidthMeters 個欄位,你可以調整 乘以 yearlyEnergyDcKwh欄位 panelCapacityWatts

舉例來說,如果面板的功率為 400W 和 panelCapacityWatts 250W,乘以 yearlyEnergyDcKwh 值,該 API 會乘以 使用 panelCapacityWatts (乘以 400/250 或 1.6)如果面板額定功率為 200W,請將 yearlyEnergyDcKwh 乘以 200/250,即 0.8。

產生過多能源

太陽能裝置可能產生的多餘能源不在 Solar API 計算範圍內。事實上,如果 Solar API 會傳回多個可能的SolarPanelConfig執行個體 因此 Solar API 不會考量相關結果或組態 所產生的電力比我們假設的美國家庭平均家庭耗電量多 FinancialAnalysis

不過,您也可能基於某些原因,納入會超額的安裝項目 推薦電力舉例來說,您可以將 面板效率 (efficiencyDepreciationFactor) 逐步下降, 讓安裝作業在安裝生命週期的第一階段超額生產。適用對象 詳情請參閱財務方面的必填值 分析

無論原因為何,如果您在計算中納入產生過多電力的太陽能板裝置,請注意,這裡說明的計算方式不適用於這種情況。

非美國地區的財務分析資料所需值

您需要從 API 回應中的每個 SolarPanelConfig 例項中取得兩個值,才能針對該例項執行財務分析:

  • panelsCount安裝的太陽能板數量。使用 計算 installationSize 時得到的值。
  • yearlyEnergyDcKwh在特定 panelsCount 的情況下,版面配置在一年內捕捉到的太陽能量,以直流電的千瓦時為單位。您可以使用這個值計算可用於每個 installationSize 住家 (initialAcKwhPerYear) 的太陽能 (AC 電力),並考量從直流轉換為交流電時的任何能量損失。

此外,您需要收集下列項目的位置專屬值 您用於計算的變數:

  • billCostModel()您用來判斷住家使用特定數量的度電所需支付的費用 (以當地貨幣計價) 的模型。公用事業公司收取的電費金額可能會因需求、時段和住家用電量等因素而有所不同。您可能需要估算平均費用。
  • costIncreaseFactor每年電費上漲的係數。Solar API 使用 1.022 版 (2.2%每年 增加)。視需要根據所在區域調整這個值。
  • dcToAcDerate逆向器轉換 DC 的效率 太陽能板向 AC 電力發出 家中有人使用Solar API 使用 85 個網址美國 或位置。視需要調整這個值,以符合您所在地區的需求。
  • discountRateSolar API 會針對美國地區使用 1.04 (每年增加 4%)。視需要根據所在區域調整這個值。
  • efficiencyDepreciationFactor太陽能板每年的效率下降幅度。Solar API 使用 0.995 (0.5&percnt 每年降價)。視需要調整
  • 獎勵以金錢獎勵安裝太陽能板 所提供的資訊。
  • installationCostModel()您用來估算特定 installationSize 的太陽能安裝費用 (以當地幣別計算) 的方法。成本 通常會負擔當地勞工和材料成本 installationSize
  • installationLifeSpan太陽能安裝的預期壽命。 Solar API 使用 20 年的時間。視所在地區的需要調整這個值。
  • kWhConsumptionModel()您用來根據每月帳單判斷住家用電量多少的模型。使用最簡單的方法 將帳單金額除以家中每千瓦時的平均費用。
  • monthlyBill特定主題的每月平均電費 家庭。
  • monthlyKWhEnergyConsumption預估特定位置家庭每月平均用電量,以千瓦小時為單位。

有了這些值和 API 回應提供的資訊,您就可以執行必要的計算,為 Solar API 未涵蓋的地區推薦最佳 installationSize

計算步驟

以下步驟是根據 Solar API 的做法。您可能會 必須從現有資訊中取得 你的位置。

  1. 計算家庭的每年能源消耗量 位置:

    1. 估算或要求住家每月帳單。
    2. 計算每月帳單中的 monthlyKWhEnergyConsumption。(如果 如果您知道monthlyKWhEnergyConsumption,可以略過這個步驟。)例如:

    monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel(monthlyBill)

    1. monthlyKWhEnergyConsumption 乘以 12,即可計算出 annualKWhEnergyConsumption

    annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12

  2. 取得目標住家的 API 回應:

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

    回覆內容包含可用的陽光、可用的屋頂空間,以及一或多個 可用的太陽能板設定。

  3. 計算 API 提出的每個 installationSize 的年度太陽能交流電產量:將每個 SolarPanelConfig 例項中 API 提供的 yearlyEnergyDcKwh 值乘以本機 dcToAcDerate

    initialAcKwhPerYear = yearlyEnergyDcKwh x dcToAcDerate

  4. 視需要從任何 SolarPanelConfig 例項中移除 每年的發電量超過家庭的耗電量 (initialAcKwhPerYear > annualKWhEnergyConsumption)。

  5. 計算每個傳回的 installationSize 的生命週期太陽能發電量 (LifetimeProductionAcKwh):

    1. 針對太陽能板的使用壽命,每年計算太陽能板每年產生的電量,並將 efficiencyDepreciationFactor 指數式套用至第一年後的每一年。
    2. 新增所有年份的總和。

    下表舉例說明如何計算生命週期能量 然後假定 installationLifeSpan 為 20 年。每一列 代表一年的生產一年第一年過後,效率下降會以指數方式計算。最後,所有資料列的總和是 整年的太陽能發電量。

    每年太陽能發電量 (千瓦時)
    1 initialAcKwhPerYear
    2 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor
    : :
    20 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19
    總計 LifetimeProductionAcKwh

由於太陽能板的效率會以固定速率衰減,因此本質上是幾何級數列,其中 a = initialAcKwhPerYear,而 r = efficiencyDepreciationFactor。我們可以使用幾何總和來計算 LifetimeProductionAcKwh:

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

以下 Python 程式碼會計算上述幾何總和:

def LifetimeProductionAcKwh(
    dcToAcDerate,
    yearlyEnergyDcKwh,
    efficiencyDepreciationFactor,
    installationLifeSpan):
  return (
    dcToAcDerate *
    yearlyEnergyDcKwh *
    (1 - pow(
      efficiencyDepreciationFactor,
      installationLifeSpan)) /
    (1 - efficiencyDepreciationFactor))
  1. 針對每個傳回的 installationSize,計算如果安裝 installationSize,能源消耗的終身成本為何

    1. 藉由計算太陽能安裝的每一年,計算 家庭每年需要支付的電力成本 涵蓋太陽能未達到的能源消耗量。使用值 對 annualKWhEnergyConsumptioninitialAcKwhPerYear 針對第一年後的每一年,請將 efficiencyDepreciationFactorcostIncreaseFactordiscountRate 套用至值。
    2. 新增所有年份的總和。

    下表列出電費終身成本的計算方式示例。每一列代表一年的電力成本 完成太陽能裝置安裝作業一年後 電費增加,且套用折扣費率 。最後,所有資料列的總和就是太陽能裝置的終身電費。

    年度公用事業費帳單,以當地幣別金額 (USD) 表示 (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
    總計 remainingLifetimeUtilityBill

以下 Python 程式碼會針對 installationLifeSpan 的每一年傳回 annualUtilityBillEstimate 陣列:

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. 在沒有安裝太陽能時,計算電池的終身成本 已安裝

    1. 針對太陽能板安裝的整個生命週期,計算住家每年需要購買的電力費用 (假設未安裝太陽能板)。使用 monthlyBill 的值。每年 第一年後必須套用 costIncreaseFactor discountRate 值設為 monthlyBill
    2. 請將所有年份的總和。

    下表列出計算不含太陽能發電的電力終身成本的範例。每一列都代表 電力一年的電力 太陽能裝置第一年過後,電費調漲和折扣費率都會以指數方式計算。最後 所有資料列的總和為不使用太陽能的電池累計成本 安裝。

    每年公用事業費帳單 (以當地幣別的金額計算)
    1 annualBill = monthlyBill x 12
    2 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor / discountRate
    : :
    20 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor19 / discountRate19
    總計 costOfElectricityWithoutSolar

下列程式碼會執行上述的計算:

lifetimeBill = (
    monthlyBill * 12 *
    (1 - pow(costIncreaseFactor / discountRate, installationLifeSpan)) /
    (1 - costIncreaseFactor / discountRate))
  1. 計算各種安裝大小的安裝費用

    installationCost = localInstallationCostModel(installationSize)

  2. 加上家庭可用的任何金錢獎勵 或 HTTP/HTTPS 位置

  3. 針對每個安裝大小,計算 安裝太陽能:

    totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - 獎勵

  4. 針對每個安裝大小,計算 安裝太陽能:

    省下費用 = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar

  5. 選取最節省量的安裝大小。

計算完成後

使用您提供的資訊, Solar API 和上述計算,應該可以 太陽能裝置規模,為以下地區的家庭提供最高費用折扣 所在地區。

在提供給使用者的推薦內容中,您也可以加入 下列資訊:在 SolarPotential 中,API 會傳回下列資訊 solarPotential 欄位的物件:

  • 房屋每年接收的日光量 (會在 SolarPotential 物件的 maxSunshineHoursPerYear 欄位。
  • 屋頂可用於太陽能板安裝的平方英尺數量,會傳回至 SolarPotential 物件的 wholeRoofStats 欄位。
  • 家庭的平均每月電費。