सौर ऊर्जा की लागत और बचत का हिसाब लगाना (सिर्फ़ अमेरिका में रहने वालों के लिए)

इस दस्तावेज़ में बताया गया है कि सौर पैनल इंस्टॉल करने के सुझाव देने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली अलग-अलग वैल्यू को कैलकुलेट करने के लिए, Solar API कैसे काम करता है.

अगर आपने अमेरिका के किसी कवर किए गए इलाके में मौजूद घर का पता डाला है, तो Solar API आपको ये अनुमान दिखाता है:

• घर पर सालाना कितनी धूप आती है
• सोलर पैनल लगाने के लिए, छत में कितनी जगह है
• सौर मंडल के 20 साल पूरे होने पर कोई घर, डॉलर में कितनी बचत कर सकता है
• आपके इलाके के घरों के बिजली का बिल हर महीने का औसत बिल, जिसे अपने घर के हिसाब से अडजस्ट किया जा सकता है
• घर में मौजूद सोलर सिस्टम के लिए, सुझाया गया साइज़, किलोवाट (किलोवाट) में मापा जाता है

हालांकि, Solar API में ऐसे हर स्ट्रक्चर का अनुमान लगाया जाता है जिसका डेटा उसके पास हो. हालांकि, इससे मिलने वाले अनुमान, घरों या छोटे व्यावसायिक स्ट्रक्चर के लिए सबसे सही होते हैं. सोलर एपीआई, सोलर पैनल इंस्टॉल करने के उन साइज़ के बारे में सुझाव देता है जिनकी मदद से, एक साल में एक साल में ज़्यादा से ज़्यादा ऊर्जा पैदा की जा सकती है. सोलर एपीआई ज़्यादा ऊर्जा उत्पादन से जुड़ी वैल्यू की कैलकुलेशन नहीं करता है.

इंस्टॉल करने के लिए सुझाए गए साइज़ कई वजहों से, सालाना ऊर्जा की ज़रूरत तक सीमित होते हैं. ऐसा मुख्य रूप से इसलिए होता है, क्योंकि अमेरिका में ज़्यादा ऊर्जा के उत्पादन से, फ़िलहाल अमेरिका के घरों में ऊर्जा का बहुत कम इस्तेमाल होता है या कोई आर्थिक फ़ायदा नहीं होता है. अमेरिका के जिन इलाकों में नेट मीटरिंग है वहां ज़्यादा ऊर्जा उत्पादन से मिले क्रेडिट, आम तौर पर समय के साथ खत्म हो जाते हैं.

अमेरिका के देशों के लिए वित्तीय विश्लेषण के लिए ज़रूरी वैल्यू

एपीआई के रिस्पॉन्स में हर SolarPanelConfig इंस्टेंस से, उस इंस्टेंस का वित्तीय विश्लेषण करने के लिए आपको दो वैल्यू की ज़रूरत होगी:

• panelsCount: किसी इंस्टॉलेशन में लगे सोलर पैनल की संख्या. इस वैल्यू का इस्तेमाल, installationSize को कैलकुलेट करने के लिए किया जाता है.
• yearlyEnergyDcKwh: एक खास panelsCount के हिसाब से, DC kWh में, एक साल के दौरान लेआउट अपनी सूरज की रोशनी से कितनी ऊर्जा लेता है. आप इस मान का इस्तेमाल, हर installationSize से होने वाले सौर ऊर्जा के सालाना उत्पादन (initialAcKwhPerYear) का हिसाब लगाने के लिए करते हैं.

इसके अलावा, आपको कैलकुलेशन में इस्तेमाल होने वाले नीचे दिए गए वैरिएबल के लिए, जगह के हिसाब से वैल्यू इकट्ठा करनी होंगी:

• billCostModel(): स्थानीय मुद्रा में लागत तय करने के लिए बनाया गया आपका मॉडल. इस मॉडल का पेमेंट किसी परिवार को, kWh की दी गई संख्या इस्तेमाल करने पर होता है. बिजली के लिए, उपयोगिता शुल्क हर दिन या हर घंटे में अलग-अलग हो सकता है. यह ज़रूरत, समय, और आपके घर में इस्तेमाल होने वाली बिजली पर निर्भर करता है. आपको एक औसत लागत का अनुमान लगाना पड़ सकता है.
• costIncreaseFactor: Solar API, अमेरिका के लिए 1.022 (2.2% सालाना बढ़ोतरी) का इस्तेमाल करता है.
• dcToAcDerate: वह क्षमता जिस पर इनवर्टर, सोलर पैनल से बनने वाली डीसी बिजली को घर में इस्तेमाल की जाने वाली एसी बिजली में बदल देता है. सोलर एपीआई, अमेरिका के जगहों के लिए 85&percnt का इस्तेमाल करता है.
• discountRate: Solar API, अमेरिका के इलाकों के लिए 1.04 (4% सालाना बढ़ोतरी) का इस्तेमाल करता है.
• efficiencyDepreciationFactor: हर साल, सोलर पैनल की क्षमता में कितनी गिरावट आती है. सौर एपीआई, अमेरिका के लिए 0.995 (0.5% सालाना कमी) का इस्तेमाल करता है.
• इंसेंटिव: इसमें आपके इलाके की सरकारी इकाइयों से मिलने वाले सोलर पैनल इंस्टॉल करने के लिए दिए जाने वाले इंसेंटिव शामिल हैं.
• installationCostModel(): किसी installationSize के लिए, स्थानीय मुद्रा में सोलर पैनल इंस्टॉल करने की लागत का अनुमान लगाने के लिए, आपका तरीका. लागत मॉडल में आम तौर पर, installationSize के लिए स्थानीय मज़दूर और सामग्री की लागत शामिल होती है.
• installationLifeSpan: सोलर पैनल इंस्टॉल होने की अनुमानित अवधि. सोलर एपीआई को 20 साल तक इस्तेमाल किया जाता है. अपने इलाके के लिए, इस वैल्यू में ज़रूरत के मुताबिक बदलाव करें.
• kWhConsumptionModel(): हर महीने के बिल के आधार पर यह तय करने वाला आपका मॉडल कि किसी सदस्य का घर कितनी ऊर्जा का इस्तेमाल करता है. सबसे आसान तरीके में, बिल को घर की जगह पर एक kWh की औसत लागत से भाग दिया जा सकता है.
• monthlyBill: इसमें, किसी व्यक्ति के घर के लिए हर महीने बिजली का औसत बिल दिखाया जाता है.
• monthlyKWhEnergyConsumption: किसी जगह पर हर महीने बिजली की औसत खपत का अनुमान, जिसे KWh में मेज़र किया जाता है.

इन वैल्यू और एपीआई से मिले रिस्पॉन्स से मिली जानकारी की मदद से, सोलर एपीआई में शामिल नहीं की गई जगहों के लिए, सबसे अच्छे installationSize का सुझाव देने के लिए ज़रूरी गणनाएं की जा सकती हैं.

यह कैसे काम करता है

हर महीने का औसत बिजली का बिल, बाकी कैलकुलेशन में अहम भूमिका निभाता है.

सोलर एपीआई शुरुआत में, पहले से चुने गए हर महीने के बिल के आधार पर कैलकुलेशन करता है. अगर ज़रूरत हो, तो आपके पास एक अलग रकम चुनने का विकल्प है जो आपके महीने के औसत बिल को ज़्यादा सटीक तरीके से दिखाती हो.

किसी जगह पर हर महीने के बिल और बिजली की मौजूदा लागत के बारे में जानने के बाद, Solar API यह अनुमान लगा सकता है कि किसी घर में हर महीने, कितने किलोवॉट घंटे (kWh) बिजली का इस्तेमाल होगा. अमेरिका में बिजली की मौजूदा लागत और हर महीने के बिल से kWh का पता लगाने के लिए, Solar API उन डेटाबेस का रेफ़रंस देता है जिन्हें क्लीन पावर रिसर्च से मैनेज किया जाता है.

सौर ऊर्जा कितने kWh में इस्तेमाल की जा रही है, घर की छत का इस्तेमाल किया जा सकने वाला हिस्सा, और घर में कितनी सौर ऊर्जा उत्पादन की क्षमता का इस्तेमाल किया जाता है?

सोलर पैनल को इंस्टॉल किए जाने वाले सोलर पैनल का साइज़, उसकी kW रेटिंग से तय होता है. किलोवॉट रेटिंग, कॉन्फ़िगरेशन में मौजूद सोलर पैनल की संख्या और हर पैनल की पावर रेटिंग पर निर्भर करती है. यह रेटिंग, वॉट में मापी जाती है.

किसी इंस्टॉलेशन की kW रेटिंग, किसी इंस्टॉलेशन की ऊर्जा आउटपुट के बराबर नहीं होती, जिसे kWh में मापा जाता है और यह बदलता रहता है. किसी इंस्टॉलेशन का kWh आउटपुट इन चीज़ों पर निर्भर करता है:

• दिन के किसी खास समय के आधार पर
• मौसम
• सूरज की ओर पैनल का ओरिएंटेशन
• आस-पास की वस्तुओं से पैनल पर कास्ट की गई परछाइयां
• क्षेत्र के हिसाब से सौर ऊर्जा उत्पादन की क्षमता
• इंस्टॉल करने की उम्र

सोलर एपीआई में कई चीज़ें शामिल होती हैं, जैसे कि इलाके के हिसाब से सौर ऊर्जा उत्पादन की क्षमता और सोलर पैनल इंस्टॉल करने की उम्र.

सोलर पैनल की मदद से, छत के लिए इस्तेमाल की जा सकने वाली जगह का पता लगाने और सोलर पैनल की क्षमता का अनुमान लगाने के लिए, Solar API एरियल इमेजरी और बेहतर 3D मॉडलिंग का इस्तेमाल करता है.

वैल्यू और कैलकुलेशन के बारे में पूरी जानकारी

नीचे दिए गए सेक्शन में बताया गया है कि Solar API, अमेरिका में किसी स्ट्रक्चर के लिए, सोलर पैनल की लागत, बचत, और उसके साइज़ का हिसाब कैसे लगाता है.

कैलकुलेशन की जानकारी में कैलकुलेशन में वैल्यू दिखाने के लिए शब्दों का इस्तेमाल किया जाता है. इन शब्दों के बारे में जानने के लिए, हमारे कैलकुलेशन में इस्तेमाल किए गए शब्दों की परिभाषा देखें.

सालाना घरेलू ऊर्जा खपत

जैसा कि पहले बताया गया है, Solar API हर महीने बिजली की खपत तय करता है. यह हर महीने के बिल की रकम और घर में मौजूद बिजली की लागत के आधार पर तय होता है. किसी घर में हर महीने बिजली की खपत का पता लगाने के बाद, हम KWh में ऊर्जा की सालाना खपत का हिसाब लगाते हैं. इसके लिए, नीचे दिए गए फ़ॉर्मूला का इस्तेमाल किया जाता है:

annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12

यह माना जाता है कि किसी घर में सोलर पैनल लगाने से होने वाली ऊर्जा की खपत, साल-दर-साल एक जैसी ही रहती है. Solar API के लिए सौर ऊर्जा वाले सिस्टम को इंस्टॉल करने की अवधि 20 साल माना जाती है.

सौर ऊर्जा का सालाना उत्पादन

सोलर एपीआई किसी इलाके में सोलर पैनल लगाने से होने वाली सालाना ऊर्जा का अनुमान लगाता है. इसके लिए, सूरज की रोशनी की तीव्रता, सूरज की रोशनी का ऐंगल, और किसी इलाके में सूरज की रोशनी कितने घंटों तक काम आ सकता है, जैसे फ़ैक्टर को ध्यान में रखा जाता है.

सोलर पैनल लगाने से डायरेक्ट करंट (डीसी) बिजली पैदा होती है. घर में इस्तेमाल करने से पहले, आपको इन्वर्टर की मदद से इसे ऑल्टरनेटिंग करंट (एसी) में बदलना पड़ता है. रूपांतरण प्रक्रिया के दौरान कुछ बिजली चली जाती है और इनवर्टर की क्षमता से पता चलता है कि कितना नुकसान हुआ है.

कन्वर्ज़न प्रोसेस की क्षमता को डीसी से एसी डिरेट कहा जाता है. इस नुकसान का हिसाब लगाने के लिए, Solar API में सौर ऊर्जा के सालाना आउटपुट को, DC से AC में डीरेट के हिसाब से 0.85 गुना गुणा किया जाता है. इस तरह, साल भर में एसी बिजली का उत्पादन होता है, जैसा कि इस फ़ॉर्मूला में दिखाया गया है:

initialAcKwhPerYear = yearlyEnergyDcKwh x 0.85

किसी इंस्टॉलेशन से बनने वाली ऊर्जा की मात्रा में, हर साल करीब 0.5% तक की कमी आती है. इसके लिए, पहले साल के बाद Solar API, इंस्टॉल करने के 20 साल के अनुमानित लाइफ़टाइम में, हर साल एसी आउटपुट के सालाना आउटपुट को 99.5% या 0.995 से गुणा कर देता है. इसे नीचे दी गई टेबल में दिखाया गया है.

Year	सालाना सौर ऊर्जा उत्पादन (kWh)
1	initialAcKwhPerYear
2	initialAcKwhPerYear x 0.995
:	:
20	initialAcKwhPerYear x 0.99519

सौर पैनल की क्षमता का नुकसान लगातार होता रहता है. इसलिए, यह ज़रूरी है कि यह एक जियोमेट्रिक सीरीज़ है. इसमें a = InitialAcKwhPerYear और r = efficiencyDepreciationFactor को शामिल किया जाता है. हम ज्यामितीय योग का इस्तेमाल करके LifetimeProductionAcKwh की गणना कर सकते हैं:

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

## सोलर पैनल के इस्तेमाल से होने वाली बिजली की लागत अगर इंस्टॉल किए जाने वाले सोलर पैनल का साइज़, छत के साइज़ या दूसरी चीज़ों की वजह से सीमित हो, तो सोलर पैनल लगाने से हो सकता है कि बिजली का उत्पादन कम हो. ऐसे मामलों में, घर को हर साल बिजली की कुछ मात्रा के लिए पैसे चुकाने पड़ सकते हैं, जैसा कि इस फ़ॉर्मूला में दिखाया गया है:

annualKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear = annualUtilityEnergyRequired

इस लागत का हिसाब लगाने के लिए, Solar API, बिजली की अनुमानित मात्रा पर बिल की लागत वाला मॉडल लागू करता है. kWh में, सोलर पैनल के पूरे जीवनकाल में, परिवार को किसी यूटिलिटी कंपनियों की ज़रूरत होगी. नीचे दिए गए फ़ॉर्मूला में यह कैलकुलेशन दिखती है:

annualUtilityBillEstimate = billCostModel(utilityEnergyRequired)

बिजली की लागत में हर साल की बढ़ोतरी को शामिल करने के लिए, हम अमेरिका में रहने वाले जगहों के लिए, हर साल costIncreaseFactor के तौर पर 2.2% या 0.22 का इस्तेमाल करते हैं:

costIncreaseFactor = 1 + 2.2% = 1.022

मुद्रास्फीति की वजह से, हमें आने वाली लागतों के अपने अनुमानों में मुद्रा की कीमत को कम करना पड़ता है. इसे तय करने के लिए, हम अमेरिका के देशों के लिए बने अपने मॉडल पर 4% छूट की दर लागू करते हैं:

discountRate = 1 + 4% = 1.04

इस टेबल में दिखाया गया है कि सोलर पैनल इंस्टॉल करने की अवधि के दौरान, हर साल बिजली, पानी जैसी सुविधाओं का बिल कैसे कैलकुलेट किया जाता है. remainingLifetimeUtilityBill से, सोलर पैनल इंस्टॉल करने के 20 सालों के दौरान हुए हर 20 साल के, बिजली, पानी जैसी सुविधाओं के बिल का कुल योग निकाला जाता है.

Year	मौजूदा स्थानीय मुद्रा में बिजली, पानी जैसी सुविधाओं का सालाना बिल (annualUtilityBillEstimate)
1	billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - InitialAcKwhPerYear) = annualUtilityBillAmountYear1
2	billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - InitialAcKwhPerYear x 0.995) x 1.022 / 1.04 = annualUtilityBillYear2
:	:
20	billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initiatedAcKwhPerYear x 0.99519) x 1.02219 / 1.0419 = annualUtilityBill कपड़ों2
कुल	remainingLifetimeUtilityBill = remainingLifetimeUtilityBill + remainingLifetimeUtilityBill + .... + remainingLifetimeUtilityBill

सौर ऊर्जा के बिना बिजली की खपत

सौर ऊर्जा इंस्टॉल करने पर कोई परिवार कितनी बचत कर सकता है, इसका हिसाब लगाने के लिए हमें यह हिसाब भी लगाना होता है कि अगर वे सोलर पैनल इंस्टॉल नहीं करते हैं, तो उन्हें कितने पैसे खर्च करने पड़ सकते हैं.

हमें फिर से ऊर्जा की बढ़ती लागत और मुद्रास्फीति को हिसाब करना होगा. इसके लिए, हमें 1.022 के costIncreaseFactor और 1.04 के costIncreaseFactor को लागू करना होगा, जैसा कि हमने सौर ऊर्जा के लिए बिजली की लागत का आकलन करते समय किया था.

इस टेबल में दिखाया गया है कि सोलर पैनल के बिना हुए हर साल बिजली, पानी जैसी सुविधाओं का बिल कैसे कैलकुलेट किया जाता है. costOfElectricityWithoutSolar, पिछले 20 साल की अवधि में बिजली के बिल का कुल योग है. यह बिल उन 20 सालों की अवधि के लिए है जिनका इस्तेमाल हमने सोलर पैनल के लिए बिजली की लागत के लिए किया था.

Year	बिजली, पानी जैसी सुविधाओं का सालाना बिल (डॉलर में)
1	monthlyBill x 12
2	monthlyBill x 12 x 1.022 / 1.04
:	:
20	monthlyBill x 12 x 1.02219 / 1.0419
कुल	सभी सालाना बिल का योग, जिसे costOfElectricityWithoutSolar = 204.35 x costOfElectricityWithoutSolar के तौर पर भी बताया जा सकता है

सोलर पैनल लगाने की लागत

सोलर एपीआई में, सुझाए गए सोलर कॉन्फ़िगरेशन को इंस्टॉल करने का शुल्क भी शामिल होता है. इंस्टॉल करने में होने वाले खर्च का अनुमान लगाने के लिए, Solar API, स्थानीय जगह के हिसाब से इंस्टॉलेशन की लागत का मॉडल और इंस्टॉलेशन के साइज़ का इस्तेमाल करता है.

installationCost = InstallationCostModel (installationSize)

प्रोत्साहन

सरकारी इकाइयां, सोलर पैनल इंस्टॉल करने के लिए इंसेंटिव दे सकती हैं. इंसेंटिव अक्सर टैक्स क्रेडिट के रूप में दिए जाते हैं. सोलर पैनल के इस्तेमाल की जगह के आधार पर, Solar API कुल लागत के अनुमान में से उस घर के लिए उपलब्ध मौजूदा इंसेंटिव को घटा देता है.

सोलर पैनल इंस्टॉल करने में लगने वाला कुल खर्च

सौर ऊर्जा उत्पादन की 20 साल की कुल लागत का हिसाब लगाने के लिए, Solar API नीचे दिए गए फ़ॉर्मूला का इस्तेमाल करता है:

totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentives

कुल बचत

सौर एपीआई नीचे दिए गए फ़ॉर्मूला का इस्तेमाल करके, परिवार की बचत का हिसाब लगाता है:

savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar

सोलर एपीआई ऊपर दिए गए, इंस्टॉल करने के हर संभावित साइज़ का हिसाब लगाता है. इसके बाद, इंस्टॉल करने के साइज़ का सुझाव देता है, जिससे घर के लिए ज़्यादा से ज़्यादा बचत हो सकती है. अनुमानित बचत की रकम, सुझाव के साथ दिखाई जाती है.