Ce document explique comment l'API Solar calcule les différentes valeurs qu'il utilise pour recommander l'installation de panneaux solaires et pour estimer les coûts et d'économies pour les adresses aux États-Unis.
Si vous saisissez l'adresse d'une résidence située dans une région couverte aux États-Unis, le L'API Solar affiche les estimations suivantes:
- L'ensoleillement annuel de la maison
- Quelle est la surface dont dispose le toit pour une installation solaire ?
- Économies en dollars que le foyer peut espérer sur une durée de vie de 20 ans d'un système solaire
- la facture d'électricité mensuelle moyenne des foyers de votre région, que vous pouvez ajuster pour votre maison
- Taille recommandée, mesurée en kilowatts (kW), pour un système solaire sur le maison
Bien que l'API Solar fournisse des estimations pour toute structure les estimations fournies sont plus adaptées structures commerciales. L'API Solar recommande des tailles d'installation solaire qui maximisent les économies sans produire plus d'énergie en un an qu'un foyer que vous pouvez utiliser. L'API Solar ne calcule pas les valeurs liées aux valeurs excédentaires la production d'énergie.
Les tailles d'installation recommandées sont limitées à la consommation d'énergie annuelle pour plusieurs raisons, mais principalement parce que les ménages américains perçoivent actuellement peu ou aucun avantage financier provenant de la production d'énergie excédentaire. Dans les lieux aux États-Unis comptabilisation nette, crédits gagnées grâce à la production excédentaire d'énergie expirent généralement au fil du temps.
Valeurs requises pour l'analyse financière des établissements situés aux États-Unis
Pour chaque instance SolarPanelConfig de la réponse de l'API, vous avez besoin de deux valeurs
afin d'effectuer l'analyse financière pour cette instance:
panelsCount:nombre de panneaux solaires installés dans une installation. Vous utilisez cette valeur dans votre calcul deinstallationSize.yearlyEnergyDcKwh:quantité d'énergie solaire qu'une mise en page enregistre sur la sur l'année, en kWh DC, pour une valeurpanelsCountspécifique. Vous utilisez ceci dans votre calcul de la production annuelle d'énergie solaire pour la climatisation (initialAcKwhPerYear) sur chaqueinstallationSize.
En outre, vous devez collecter des valeurs spécifiques aux zones géographiques pour les éléments suivants : que vous utiliserez dans les calculs:
- billCostModel():votre modèle pour déterminer le coût, en local monnaie, payée par un foyer pour l'utilisation d'un nombre donné de kWh. Quel est les frais de services publics pour l'électricité peuvent varier d'un jour à l'autre, ou d'une heure à l'autre. en fonction de facteurs tels que la demande, l'heure de la journée et la quantité d'électricité que le foyer consomme. Vous devrez peut-être estimer un coût moyen.
- costIncreaseFactor:l'API Solar utilise 1,022 (2,2% (augmentation annuelle) pour les établissements situés aux États-Unis.
- dcToAcDerate:efficacité à laquelle un onduleur convertit le courant continu à partir de l'électricité produite par les panneaux solaires est utilisé au sein d'un foyer. L'API Solar utilise 85% pour les États-Unis emplacements.
- discountRate:l'API Solar utilise la version 1,04 (4 % d'augmentation) pour les zones géographiques aux États-Unis.
- efficiencyDepreciationFactor:le rendement de l'énergie solaire. le nombre de panels diminue chaque année. L'API Solar utilise 0,995 (0,5% (baisse annuelle) pour les sites aux États-Unis.
- Incitations:incluez toute incitation monétaire à l'installation de panneaux solaires fournies par les organismes gouvernementaux de votre région.
- installationCostModel():votre méthode pour estimer le coût d'un
installer des panneaux solaires en devise locale pour un
installationSizedonné. Le coût prend généralement en compte le coût de la main-d'œuvre et des matériaux au niveau localinstallationSize - installationLifeSpan:durée de vie prévue de l'installation solaire. L'API Solar utilise 20 ans. Ajustez cette valeur selon vos besoins dans une zone géographique spécifique.
- kWhConsumptionModel():votre modèle permettant de déterminer la quantité d'énergie qu'une l'utilisation du foyer sur la base d'une facture mensuelle. Dans sa forme la plus simple, diviser la facture par le coût moyen d'un kWh local du foyer.
- monthlyBill:facture d'électricité mensuelle moyenne pour un sujet. du foyer.
- monthlyKWhEnergyConsumption:estimation de la quantité moyenne d'énergie d'électricité consommée par le foyer à un endroit donné en un mois, mesurée en kWh.
Avec ces valeurs et les informations fournies par la réponse de l'API, vous pouvez
effectuer les calculs nécessaires afin de recommander la meilleure installationSize pour
lieux non couverts par l'API Solar.
Fonctionnement
La facture d'électricité moyenne mensuelle est essentielle pour le reste des calculs.
Dans un premier temps, les calculs de l'API Solar se basent sur une base mensuelle présélectionnée. montant de la facture. Si nécessaire, vous pouvez sélectionner un autre montant correspond à votre facture mensuelle moyenne.
Connaître le montant d'une facture mensuelle et le coût actuel de l'électricité dans un l'API Solar peut estimer le nombre de kilowattheures (en kWh) d'électricité consommée chaque mois par un foyer. Pour le coût actuel de de l'électricité aux États-Unis, et pour déterminer le nombre de kWh à partir d'une facture mensuelle, L'API Solar fait référence aux bases de données gérées par Clean Power Recherche.
Nous utilisons le nombre de kWh consommés par un foyer, la surface exploitable du toit d'une maison, et le potentiel solaire du logement, l'API Solar évalue une ou plusieurs tailles d'installation solaire possibles et recommande permet d'économiser le plus d'énergie.
La taille d'une installation de panneaux solaires est mesurée par sa puissance en kW. Le kW dépend du nombre de panneaux solaires installés dans la configuration (en watts) de chaque panneau.
La puissance en kW d'une installation n'est pas la même que la production énergétique d'une de l'installation, qui est mesurée en kWh et est variable. La production en kWh d'un l'installation dépend de facteurs tels que les suivants:
- L'heure de la journée
- Météo
- Orientation du panneau par rapport au soleil
- Toutes les ombres projetées sur les panneaux par des objets situés à proximité
- Le potentiel solaire de la région
- Ancienneté de l'installation
L'API Solar inclut des facteurs tels que le potentiel solaire régional et l'âge de l'installation dans son estimation de la production annuelle d'énergie l'installation.
Déterminer la surface utilisable d'un toit et estimer la taille de l'installation solaire compatible, l'API Solar utilise des images aériennes et des fonctionnalités avancées la modélisation.
Explication détaillée des valeurs et des calculs
Les sections suivantes expliquent comment l'API Solar calcule les coûts, d'économies et la taille des installations solaires pour une structure donnée aux États-Unis.
Les explications des calculs utilisent des termes pour représenter les valeurs dans des calculs. Pour obtenir une explication des termes utilisés, consultez la section Définition des termes utilisés dans nos calculs.
Consommation annuelle d'énergie des foyers
Comme indiqué précédemment, l'API Solar détermine la consommation mensuelle de d'électricité en fonction du montant de la facture mensuelle et du coût de l'électricité lorsqu'un où se trouve votre foyer. Après avoir déterminé la consommation mensuelle d'électricité d'un foyer, nous calculons la consommation annuelle d'énergie en KWh à l'aide de la la formule suivante:
annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12
La consommation d'énergie d'un foyer est supposée rester la même d'une année sur l'autre. la durée de vie d'une installation solaire. L'API Solar part du principe que le cycle de vie sur l'installation de panneaux solaires pendant 20 ans.
Production annuelle d'énergie solaire
L'API Solar estime la production annuelle d'énergie d'une centrale solaire. l'installation en tenant compte de facteurs tels que l'intensité de la lumière du soleil, l'angle de la lumière du soleil et le nombre d'heures d'ensoleillement utilisable d’une région chaque année.
Les installations solaires produisent de l'électricité en courant continu (CC), qui doit être convertie en courant alternatif (CA) par un onduleur avant que vous ne l'utiliser dans votre maison. Une partie de l'électricité est perdue au cours du processus de conversion, et l'efficacité de l'onduleur détermine la quantité de perte.
L'efficacité du processus de conversion est appelée CC-CA dégrader. Pour prendre en compte la perte, l'API Solar multiplie les valeurs annuelles la sortie de l'installation solaire par un débit CC-CA de 0,85. Résultat : production annuelle d'électricité en courant alternatif, comme indiqué dans la formule suivante:
initialAcKwhPerYear = yearlyEnergyDcKwh x 0.85
La quantité d'énergie produite par une installation diminue d'environ 0,5 %. chaque au cours de la durée de vie de l’installation. Pour en tenir compte, après la première année, l'API Solar multiplie la production annuelle CA d'une installation par 99,5% ou 0,995, chaque année sur la durée de vie estimée de l’installation de 20 ans. Ce est illustré dans le tableau suivant.
| Année | Production annuelle d'énergie solaire (kWh) |
|---|---|
| 1 | initialAcKwhPerYear |
| 2 | initialAcKwhPerYear x 0,995 |
| : | : |
| 20 | initialAcKwhPerYear x 0,99519 |
Comme l'efficacité des panneaux solaires se dégrade à un rythme constant,
Une série géométrique dans laquelle a = initialAcKwhPerYear et r =
efficiencyDepreciationFactor. Nous pouvons utiliser une somme géométrique pour calculer la
LifetimeProductionAcKwh:
LifetimeProductionAcKwh = (dcToAcDerate * initialAcKwhPerYear * (1 - pow(efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan)) / (1 - efficiencyDepreciationFactor))
Le coût de l'électricité avec l'énergie solaire
Si la taille de l'installation est limitée par la taille du toit ou d'autres facteurs, une installation solaire peut produire moins d'électricité que la consommation d'un foyer. Dans dans ce cas, le ménage devra probablement payer un fournisseur d'énergie pour une certaine d'électricité chaque année, comme le montre la formule suivante:
annualKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear = annualUtilityEnergyRequired
Pour prendre en compte ce coût, l'API Solar applique un modèle de coût de la facture au quantité estimée d'électricité, en kWh, dont le foyer aura besoin auprès d'un fournisseur d'énergie tout au long de la durée de vie de l'installation solaire. La formule suivante illustre cette calcul:
annualUtilityBillEstimate = billCostModel(utilityEnergyRequired)
Pour tenir compte de l'augmentation annuelle du coût de l'électricité, nous appliquons une costIncreaseFactor de 2,2 % ou 0, 22 par an pour les emplacements situés aux États-Unis:
costIncreaseFactor = 1 + 2.2% = 1.022
En raison de l'inflation, nous devons réduire la valeur de la devise dans notre des estimations des coûts futurs. Pour tenir compte de cela, nous appliquons une valeur de 4% remise un taux à notre modèle pour Zones géographiques aux États-Unis:
discountRate = 1 + 4% = 1.04
Le tableau suivant montre comment la facture annuelle des services publics est calculée pour le d'une installation solaire. remainingLifetimeUtilityBill correspond à la somme des le total des factures d'électricité pour chacune des 20 années d'utilisation de l'installation à vie.
| Année | Facture de charge courante annuelle en devise locale actuelle (USD) (annualUtilityBillEstimate) |
|---|---|
| 1 | billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear) = annualUtilityBillEstimateYear1 |
| 2 | billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear x 0,995) x 1,022 / 1,04 = annualUtilityBillEstimateYear2 |
| : | : |
| 20 | billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear x 0,99519) x 1,02219 / 1,0419 = annualUtilityBillEstimateYear2 |
| Total | remainingLifetimeUtilityBill = annualUtilityBillEstimateYear1 + annualUtilityBillEstimateYear2 + .... + annualUtilityBillEstimateYear20 |
Le coût de l'électricité sans solaire
Pour calculer les économies qu'un ménage pourrait économiser en installant des panneaux solaires, nous avons aussi pour calculer ce que le ménage pourrait payer s'il ne paie pas.
Nous devons encore une fois tenir compte de l'augmentation du coût de l'électricité et de l'inflation en appliquant à la métrique costIncreaseFactor de 1,022 et costIncreaseFactor de 1,04 à la comme nous l'avons fait pour calculer le coût de l'électricité solaire.
Le tableau suivant indique le montant de votre facture annuelle sans énergie solaire pour la durée de vie d'une installation solaire. La costOfElectricityWithoutSolar correspond à la somme totale des factures d'électricité sur le de 20 ans que nous avons utilisée pour le coût de l'électricité solaire.
| Année | Facture annuelle de charge courante (USD) |
|---|---|
| 1 | monthlyBill x 12 |
| 2 | monthlyBill x 12 x 1,022 / 1,04 |
| : | : |
| 20 | monthlyBill x 12 x 1,02219 / 1,0419 |
| Total | Somme de toutes les factures annuelles, qui peut également être exprimée sous la forme costOfElectricityWithoutSolar = 204,35 x monthlyBill |
Le coût de l'installation de panneaux solaires
L'API Solar inclut le coût d'installation des panneaux solaires recommandés configuration dans les estimations qu'il fournit. Pour estimer le coût d'une installation, l'API Solar utilise un modèle de coût d'installation localisé et la taille de l’installation.
installationCost = InstallationCostModel (installationSize)
Avantages
Les organismes gouvernementaux peuvent proposer des incitations pour l'installation de panneaux solaires. La ces avantages prennent souvent la forme d'avoirs d'impôt. En fonction de l'audience l'API Solar soustrait les avantages disponibles pour le foyer d’après l’estimation du coût total.
Le coût total de l'installation de panneaux solaires
L'API Solar calcule le coût total d'une installation solaire sur 20 ans à l'aide de la formule suivante:
totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentives
Le total des économies
L'API Solar calcule les économies réalisées par le foyer à l'aide du la formule suivante:
savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar
L'API Solar effectue les calculs ci-dessus pour chaque taille d'installation, puis recommande celle qui fournit la d'économies maximales pour le foyer. Le montant des économies estimées est de renvoyé avec la recommandation.