本節說明如何計算，以判斷美國境外家戶的最佳太陽能配置。如要計算建議，您必須使用 Solar API 回應中的資料，模擬安裝太陽能面板的成本和節省的費用。
如果是美國境內的地點，Solar API 會針對輸入地點的每個電費帳單金額，傳回 FinancialAnalysis 物件的例項。您可以使用這些例項中的資訊，判斷與各個太陽能裝置大小相關的帳單、能源消耗，以及最終節省的費用。
如果是美國以外的地點，API 回應不會包含 FinancialAnalysis 執行個體，因此您必須自行計算每種太陽能配置的費用和節省金額，才能推薦最佳配置。如要進行計算，您必須收集特定地點的資料，並按照本文件中的指引操作。
您可以根據 Solar API 用於美國地區的計算方式，建立計算模型。如需這些計算方式的說明，請參閱「計算節省的費用 (美國)」。
太陽能面板設定
如果是美國以外的地區，財務分析所需的太陽能面板配置資訊會列在 SolarPanelConfig 欄位中。傳回的 SolarPanelConfig 執行個體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：
panelsCount：這項設定使用的面板數量。yearlyEnergyDcKwh：根據SolarPotential物件中下列欄位定義的面板大小，這項設定在一年內產生的太陽能電量 (以直流電千瓦時為單位)：panelHeightMeters：面板高度，以公尺為單位。panelWidthMeters：面板寬度，以公尺為單位。panelCapacityWatts：太陽能板的額定功率 (以瓦特為單位)。
以下範例顯示要求回應中 solarPanelConfigs 欄位內 SolarPanelConfig 物件的一個例項：
"solarPanelConfigs": [
{
"panelsCount": 4,
"yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424,
"roofSegmentSummaries": [
{
"pitchDegrees": 16.253168,
"azimuthDegrees": 169.41516,
"panelsCount": 4,
"yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424
}
]
}
]如果是太陽能裝置，installationSize 是指千瓦輸出功率，而非面積或面板數量，定義如下：
installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW
根據不同面板額定功率調整預估發電量
為計算 yearlyEnergyDcKwh 值，Solar API 會使用 panelCapacityWatts 欄位中的額定功率，目前為 400W。
如果您需要使用不同的面板功率額定值進行計算，且面板尺寸與 panelHeightMeters 和 panelWidthMeters 欄位中的值大致相當，則可調整計算方式，將 API 在 yearlyEnergyDcKwh 欄位中傳回的值，乘以功率額定值與 panelCapacityWatts 中值的比率。
舉例來說，如果面板的額定功率為 500W，而 panelCapacityWatts 為 400W，請將 API 使用 panelCapacityWatts 計算出的 yearlyEnergyDcKwh 值乘以 500/400 (即 1.25)。如果面板額定功率為 200W，請將 yearlyEnergyDcKwh 乘以 200/400 (或 0.5)。
過剩能源
Solar API 計算不考慮太陽能裝置可能產生的過剩能源。事實上，如果 Solar API 針對特定家庭傳回多個可能的 SolarPanelConfig 執行個體，Solar API 不會考慮產生的電力超過 FinancialAnalysis 中假設的美國平均家庭用電量的結果或設定。
不過，您可能基於某些原因，想在建議中加入會產生過剩電力的安裝項目。舉例來說，您可能想在安裝初期允許超額發電，以抵銷面板效率逐漸下降 (efficiencyDepreciationFactor) 的影響。詳情請參閱「財務分析必要值」。
無論原因為何，如果您在計算時納入會產生多餘電力的太陽能裝置，請注意，這裡說明的計算方式不適用於這種情況。
非美國地區財務分析的必要值
在 API 回應中，您需要從每個 SolarPanelConfig 執行個體取得兩個值，才能對該執行個體進行財務分析：
panelsCount：安裝的太陽能面板數量。計算installationSize時，您會用到這個值。yearlyEnergyDcKwh：在特定panelsCount下，版面配置一年內收集的太陽能發電量 (以直流電千瓦時為單位)。您可以使用這個值，計算每個installationSize的住家可用交流電太陽能 (initialAcKwhPerYear)，並考量從直流電轉換為交流電時的能量損失。
此外，您還需要收集下列變數的特定位置值，以便用於計算：
- billCostModel()：這個模型會以當地幣別，判斷住家使用特定千瓦時數的費用。電力公司收取的電費可能會因需求、時段和家庭用電量等因素，而每天或每小時有所不同。您可能需要估算平均費用。
- costIncreaseFactor：電費每年增加的係數。Solar API 針對美國地區使用 1.022 (每年增加 2.2%)。請根據所在地區視需要調整這個值。
- dcToAcDerate：變流器將太陽能板產生的直流電，轉換成住家使用的交流電的效率。Solar API 對美國地區採用 85%。請根據所在地區視需要調整這個值。
- discountRate：Solar API 針對美國地區使用 1.04 (每年增加 4%)。請根據所在地區視需要調整這個值。
- efficiencyDepreciationFactor：太陽能面板效率每年下降的幅度。Solar API 針對美國地區使用 0.995 (每年減少 0.5%)。請根據所在地區視需要調整這個值。
- incentives：納入當地政府機關提供的太陽能面板安裝金錢獎勵。
- installationCostModel()：這個方法會以當地幣別估算指定
installationSize的太陽能安裝費用。成本模型通常會考量特定installationSize的當地勞工和材料成本。 - installationLifeSpan：太陽能裝置的預期壽命。Solar API 則使用 20 年。請根據所在地區視需要調整這個值。
- kWhConsumptionModel()：根據每月帳單判斷住家能源消耗量的模型。最簡單的做法是將帳單金額除以住家所在地的每度電平均費用。
- monthlyBill：目標住家的每月平均電費。
- monthlyKWhEnergyConsumption：預估特定位置的家庭每月平均用電量，以千瓦時為單位。
有了這些值和 API 回應提供的資訊，您就能執行必要計算，為 Solar API 未涵蓋的地點推薦最佳 installationSize。
計算步驟
以下步驟是根據 Solar API 的方法。您可能需要根據所在位置的可用資訊調整方法。
計算輸入位置的家庭年能源消耗量：
- 預估或要求提供家庭每月帳單。
- 根據每月帳單計算 monthlyKWhEnergyConsumption。(如果您知道 monthlyKWhEnergyConsumption，可以略過這個步驟)。例如：
monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel(monthlyBill)
- 將 monthlyKWhEnergyConsumption 乘以 12，即可算出 annualKWhEnergyConsumption：
annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12
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
回應內容包括可用日照、可用屋頂空間，以及一或多種可能的太陽能面板配置。
計算 API 建議的每個
installationSize的年太陽能交流電產量：將 API 在每個SolarPanelConfig執行個體中提供的yearlyEnergyDcKwh值乘以當地的 dcToAcDerate：initialAcKwhPerYear =
yearlyEnergyDcKwhx dcToAcDerate(選用) 排除任何發電量超過家庭年用電量的
SolarPanelConfig執行個體 (initialAcKwhPerYear > annualKWhEnergyConsumption)。計算生命週期太陽能發電量 (LifetimeProductionAcKwh)，針對每個傳回的 installationSize：
- 在太陽能裝置壽命的每一年，計算裝置每年產生的電量，並在第一年後，每年以指數方式套用 efficiencyDepreciationFactor。
- 將所有年份的總和相加。
下表舉例說明如何計算生命週期發電量，假設 installationLifeSpan 為 20 年。每一列代表一個生產年份。第一年過後，效率會呈指數下降。最後，所有資料列的總和就是太陽能裝置的生命週期發電量。
年 每年太陽能發電量 (kWh) 1 initialAcKwhPerYear 2 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor : : 20 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19 總計 LifetimeProductionAcKwh
由於太陽能面板效率會以固定速率衰減，因此基本上是幾何級數，其中 a = initialAcKwhPerYear，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))下列 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))
針對傳回的每個
installationSize，計算安裝installationSize後的能源消耗終身成本：- 在太陽能系統的使用壽命期間，計算住家每年需要購買的電費，以支付太陽能發電無法滿足的能源消耗。請使用先前計算的 annualKWhEnergyConsumption 和 initialAcKwhPerYear 值。第一年過後，每年將 efficiencyDepreciationFactor、costIncreaseFactor 和 discountRate 套用至這些值。
- 將所有年份的總和相加。
下表舉例說明如何計算生命週期電力成本。每一列代表太陽能裝置生命週期中一年的電費。第一年過後，電費增加和折扣率都會以指數方式套用。最後，所有資料列的總和就是安裝太陽能裝置後的終身電費。
年 以目前當地幣別價值 (美元) 計算的年公用事業費帳單 (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
下列 Python 程式碼會傳回 installationLifeSpan 每年 annualUtilityBillEstimate 的陣列：
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
計算未安裝太陽能裝置時的生命週期電費：
- 在太陽能裝置的使用壽命期間，計算住家每年未安裝太陽能裝置時需購買的電力費用。請使用 monthlyBill 的值。第一年之後的每一年，將 costIncreaseFactor 和 discountRate 值套用至 monthlyBill。
- 將所有年份的總和相加。
下表舉例說明如何計算不使用太陽能的終身電費。每一列代表一年的電費，年數與太陽能裝置的壽命相同。第一年過後，電費增加和折扣費率都會以指數方式套用。最後，所有資料列的總和就是未安裝太陽能系統時的終生電費。
年 以目前當地幣別價值計算的年度公用事業費帳單 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計算：
lifetimeBill = (
monthlyBill * 12 *
(1 - pow(costIncreaseFactor / discountRate, installationLifeSpan)) /
(1 - costIncreaseFactor / discountRate))計算每個安裝規模的安裝費用：
installationCost = localInstallationCostModel(
installationSize)加總家庭住址可獲得的所有現金獎勵。
針對每個安裝規模，計算與安裝太陽能相關的總費用：
totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentives
針對每個裝置大小，計算安裝太陽能裝置的總節省金額：
savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar
選取最省錢的安裝規模。
計算完成後
根據您提供的資訊、Solar API 傳回的資訊，以及上述計算結果，您應該能推薦太陽能裝置發電量，為所在地區的家庭節省最多費用。
在提供給使用者的建議中，您也可以加入 API 在 solarPotential 欄位的 SolarPotential 物件中傳回的下列資訊：
- 房屋每年可利用的日照量，會在
SolarPotential物件的maxSunshineHoursPerYear欄位中傳回。 - 屋頂有多少平方英尺的面積可用於安裝太陽能板，這項資訊會傳回至
SolarPotential物件的wholeRoofStats欄位。 - 家庭每月平均電費。