Obliczanie kosztów i oszczędności energii słonecznej (tylko w USA)

Ten dokument wyjaśnia, w jaki sposób interfejs Solar API oblicza różne wartości wykorzystuje do rekomendacji paneli słonecznych i szacowania kosztów i oszczędności dla adresów w USA.

Jeśli wpiszesz adres zamieszkania w obsługiwanym regionie Stanów Zjednoczonych, Solar API wyświetla szacunki:

• Ilość światła słonecznego docierającego do domu w ciągu roku
• Ile ma miejsca na dach na instalację solarną
• Wysokość oszczędności (w dolarach amerykańskich) dla domu w ciągu 20 lat Układu Słonecznego
• Średni miesięczny rachunek za prąd w Twoich domach w Twojej okolicy. Możesz Dostosuj do swojego domu
• Zalecana wielkość, mierzona w kilowatach (kW) dla Układu Słonecznego w dom

Chociaż interfejs Solar API dostarcza szacunki dla każdej konstrukcji, przedstawiane przez niego szacunki najlepiej nadają się do domów lub małych obiektów komercyjnych. Interfejs Solar API zaleca rozmiary instalacji fotowoltaicznych które maksymalizują oszczędności bez generowania większej ilości energii niż gospodarstwo domowe konsumpcji. Solar API nie oblicza wartości związanych z nadmiarem produkcji energii.

Zalecane rozmiary instalacji są ograniczone do rocznego zużycia energii w przypadku z wielu powodów, ale głównie dlatego, że gospodarstwa domowe w USA uzyskują obecnie niewielkie lub nie zapewni żadnych korzyści finansowych ze nadmiarowej produkcji energii. W lokalizacjach w Stanach Zjednoczonych, w których net metering, środki pozyskane z nadmiernej produkcji energii zwykle z czasem wygasają.

Wartości wymagane do analizy finansowej dla lokalizacji w Stanach Zjednoczonych

Z każdej instancji SolarPanelConfig w odpowiedzi interfejsu API potrzebujesz 2 wartości. przeprowadzić analizę finansową takiego przypadku:

• panelsCount: liczba paneli słonecznych w instalacji. Używasz tę wartość do obliczenia installationSize.
• yearlyEnergyDcKwh: ilość energii słonecznej przechwytywanej przez układ w ciągu roku, w kWh prądu stałego, z określoną wartością panelsCount. Używasz tego wartość w obliczeniach rocznej produkcji energii słonecznej. (initialAcKwhPerYear) z każdego installationSize.

Dodatkowo musisz zbierać wartości związane z lokalizacją dla: zmiennych, których użyjesz w obliczeniach:

• billCostModel(): model określania kosztów w walucie lokalnej waluta, którą płaci gospodarstwo domowe za określoną liczbę kWh. Ile kosztują opłaty za media mogą się różnić z dnia na dzień lub z godziny na godzinę w zależności od zapotrzebowania, pory dnia i ilości energii elektrycznej konsumpcji w domu. Może być konieczne oszacowanie średniego kosztu.
• costIncreaseFactor: interfejs Solar API używa wersji 1.022 (2.2% wzrost roczny) dla lokalizacji w USA.
• dcToAcDerate: wydajność, z jaką falownik przekształca prąd stały energii elektrycznej produkowanej przez panele słoneczne do energii elektrycznej AC, jest używane w gospodarstwie domowym. Interfejs Solar API używa 85% USA lokalizacji.
• discountRate: interfejs Solar API używa wartości 1,04 (4% wzrost) dla lokalizacji w USA.
• efficiencyDepreciationFactor: stopień wydajności energii słonecznej. paneli maleje każdego roku. W interfejsie Solar API używany jest format 0,995 (0,5% rocznych) dla lokalizacji w USA.
• Zachęty: uwzględnij wszelkie zachęty finansowe za instalację paneli słonecznych. przyznawane przez instytucje państwowe w Twojej okolicy.
• installationCostModel(): metoda szacowania kosztu instalacja paneli słonecznych w walucie lokalnej w danym okresie (installationSize). Koszt uwzględniałby zazwyczaj lokalne koszty pracy i materiałów w danym okresie installationSize
• installationLifeSpan: oczekiwany czas eksploatacji instalacji fotowoltaicznej. Solar API używa 20 lat. Dostosuj tę wartość odpowiednio do potrzeb swojej w pobliżu.
• kWhConsumptionModel(): model służący do określania ilości energii konsumpcji w gospodarstwie domowym na podstawie miesięcznego rachunku. W najprostszej formie podziel rachunek przez średni koszt kWh w lokalizacji gospodarstwa domowego.
• monthlyBill: średni miesięczny rachunek za prąd związany z obiektem. domownicy.
• monthlyKWhEnergyConsumption: szacunkowa średnia wartość zużycia energii elektrycznej przez gospodarstwo domowe w danej lokalizacji w danym miesiącu, mierzona w kWh.

Dzięki tym wartościom i informacjom podanym w odpowiedzi interfejsu API możesz wykonaj obliczenia niezbędne do zarekomendowania najlepszych installationSize dla w lokalizacjach, których nie obejmuje Solar API.

Jak to działa

Średni miesięczny rachunek za prąd ma kluczowe znaczenie dla pozostałych obliczeń.

Interfejs Solar API początkowo opiera swoje obliczenia na wstępnie wybranym kwota rachunku. W razie potrzeby możesz wybrać inną kwotę, która będzie dokładniejsza odzwierciedla Twój średni miesięczny rachunek.

Znając kwotę rachunku miesięcznego i bieżący koszt energii elektrycznej w w danej lokalizacji Solar API może oszacować liczbę kilowatogodzin (kWh) energii elektrycznej zużywanej przez gospodarstwo domowe w każdym miesiącu. Obecny koszt: energii elektrycznej w Stanach Zjednoczonych, a do określenia liczby kWh na rachunku miesięcznym Odwołania do baz danych Solar API utrzymywanych przez firmę Clear Power Badania.

Korzystając z liczby kWh zużywanej przez gospodarstwo domowe, powierzchni użytkowej dachu domu oraz potencjału słonecznego w lokalizacji domu, Solar API ocenia co najmniej jeden z możliwych rozmiarów instalacji fotowoltaicznych i zaleca rozmiar, który to największe oszczędności.

Wielkość instalacji paneli słonecznych jest mierzona w kW. KW zależy od liczby paneli słonecznych w konfiguracji oraz mocy mocy elektrycznej każdego panelu, mierzoną w watach.

Moc obliczeniowa instalacji w kW to nie to samo co moc wyjściowa prądu instalacji, mierzona w kWh i zmienny. Moc w kWh Zależy to od takich czynników jak:

• Pora dnia
• Pogoda
• Orientacja panelu względem słońca
• wszelkie cienie rzucane na panele przez obiekty w pobliżu;
• Regionalny potencjał paneli słonecznych
• czas instalacji;

Solar API uwzględnia takie czynniki jak regionalny potencjał paneli słonecznych czy wiek instalacji w szacowanej rocznej produkcji energii słonecznej instalacji.

Aby określić użyteczną powierzchnię dachu i oszacować wielkość instalacji fotowoltaicznej który obsługuje, interfejs Solar API wykorzystuje zdjęcia lotnicze i zaawansowane funkcje 3D i modelowania.

Szczegółowe objaśnienie wartości i obliczeń

W sekcjach poniżej wyjaśniamy, jak interfejs Solar API oblicza koszty. i wielkości instalacji fotowoltaicznych dla danego obiektu w Stanach Zjednoczonych.

W objaśnieniu obliczeń używane są terminy do przedstawienia wartości w obliczeń. Wyjaśnienie terminów znajduje się w sekcji Definicje używanych pojęć w naszych obliczeniach.

Roczne zużycie energii w gospodarstwie domowym

Jak już wspomnieliśmy, interfejs Solar API określa miesięczne zużycie energii elektrycznej na podstawie miesięcznego rachunku oraz kosztu energii elektrycznej, znajduje się dom. Po określeniu miesięcznego zużycia energii elektrycznej w gospodarstwie domowym, obliczamy roczne zużycie energii w kWh, korzystając z następujący wzór:

annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12

Przyjmuje się, że zużycie energii w gospodarstwie domowym nie zmienia się w skali roku całej instalacji fotowoltaicznej. Interfejs Solar API zakłada nawet 20 lat.

Roczna produkcja energii słonecznej

Solar API szacuje roczną produkcję energii słonecznej przy uwzględnieniu takich czynników jak natężenie światła słonecznego, kąt światła słonecznego oraz liczbę godzin użytego światła słonecznego dla danego regionu w ciągu roku.

Instalacje fotowoltaiczne wytwarzają energię elektryczną (prąd stały): konwertowanych na energię elektryczną (prąd przemienny) za pomocą falownika, korzystać z niej w domu. W procesie konwertowania tracona jest część energii elektrycznej. wielkość straty zależy od wydajności falownika.

Wydajność procesu konwersji jest nazywana konwersją DC na AC obniżać. Aby to zrekompensować, interfejs Solar API mnoży roczną wartość z instalacji fotowoltaicznej przy obniżeniu prądu stałego do prądu przemiennego na poziomie 0,85. Wynik to roczna produkcja energii elektrycznej prądu przemiennego, według wzoru:

initialAcKwhPerYear = yearlyEnergyDcKwh x 0.85

Ilość energii wytworzonej przez instalację spada o około 0,5% każdy cały rok życia instalacji. Aby to uwzględnić, po upływie pierwszego Solar API mnoży roczną moc prądu przemiennego w instalacji o 99.5% lub 0, 995 rocznie w ciągu szacowanego 20-letniego cyklu życia instalacji. Ten pokazano w poniższej tabeli.

Ponieważ wydajność paneli słonecznych spada w stałym tempie, ciąg geometryczny, gdzie a = początkowyAcKwhPerYear i r =. współczynnik efektywności. Możemy użyć sumy geometrycznej do obliczenia LifetimeProductionAcKwh:

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

Koszt energii elektrycznej z energią słoneczną

Jeśli rozmiar instalacji jest ograniczony przez wielkość dachu lub inne czynniki, panele słoneczne mogą produkować mniej energii elektrycznej niż zużywane w gospodarstwie domowym. W w takich przypadkach gospodarstwo domowe będzie prawdopodobnie musiało płacić za media przez pewien czas, energii elektrycznej rocznie, zgodnie ze wzorem:

annualKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear = annualUtilityEnergyRequired

Aby to rozliczyć, interfejs Solar API stosuje model kosztów rachunku szacowana ilość energii elektrycznej (w kWh) potrzebna na gospodarstwo domowe całej instalacji fotowoltaicznej. Ilustruje to poniższy wzór. Obliczenia:

annualUtilityBillEstimate = billCostModel(utilityEnergyRequired)

Aby w związku z rocznym wzrostem kosztów energii elektrycznej, zastosować costIncreaseFactor o wartości 2.2%, czyli 0, 22 rocznie dla lokalizacji w Stanach Zjednoczonych:

costIncreaseFactor = 1 + 2.2% = 1.022

Z powodu inflacji musimy obniżyć wartość waluty w naszym szacowanych kosztów. W tym celu stosujemy 4% zniżka stawki dla naszego modelu Lokalizacje w USA:

discountRate = 1 + 4% = 1.04

W tabeli poniżej pokazujemy, jak roczny rachunek za media jest obliczany w czasie żywotności instalacji fotowoltaicznej. remainingLifetimeUtilityBill to suma łączne rachunki za media za każdy z 20 lat użytkowania instalacji fotowoltaicznej od początku istnienia usługi.

Koszt energii elektrycznej bez energii słonecznej

Aby obliczyć, ile można zaoszczędzić w gospodarstwie domowym, korzystając z paneli słonecznych, mamy również aby obliczyć, ile domownicy zapłaciliby w przeciwnym razie.

Musimy też wziąć pod uwagę rosnące koszty energii elektrycznej i inflację, stosując costIncreaseFactor o wartości 1,022 i wartości discountRate na 1,04 do podobnie jak przy obliczaniu kosztu energii elektrycznej z wykorzystaniem energii słonecznej.

W tabeli poniżej pokazujemy, jak roczny rachunek za media bez instalacji fotowoltaicznych jest obliczonych w całym cyklu życia instalacji fotowoltaicznej. costOfElectricityWithoutSolar to suma wszystkich rachunków za media w w tym samym 20-letnim okresie, który stosowaliśmy do kosztów energii elektrycznej.

Koszt instalacji fotowoltaicznej

Solar API uwzględnia koszt instalacji zalecanej instalacji fotowoltaicznej konfiguracji w wyświetlanych szacunkach. Aby oszacować koszt interfejs Solar API wykorzystuje zlokalizowany model kosztów instalacji od rozmiaru instalacji.

installationCost = InstallationCostModel (installationSize)

Zachęty

Instytucje państwowe mogą oferować zachęty za instalację paneli słonecznych. zachęty mają często formę ulg podatkowych. Na podstawie lokalizację, interfejs API Solar API odejmuje wszystkie zachęty, które są obecnie dostępnych dla gospodarstwa domowego na podstawie szacunkowych łącznych kosztów.

Całkowity koszt instalacji fotowoltaicznych

Solar API oblicza łączny 20-letni koszt konfiguracji fotowoltaicznej za pomocą tego wzoru:

totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentives

Łączne oszczędności

Interfejs Solar API oblicza oszczędności dla gospodarstwa domowego na podstawie następujący wzór:

savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar

Solar API wykonuje powyższe obliczenia dla każdego możliwego rozmiar instalacji, a następnie zaleca odpowiedni rozmiar instalacji maksymalne oszczędności w gospodarstwie domowym. Kwota szacunkowych oszczędności wynosi zwracanych z rekomendacją.