计算美国境外的太阳能成本和节省的成本

本部分介绍了如何进行计算，以便为美国境外地区的家庭确定最佳太阳能配置。如需计算建议，您需要使用 Solar API 响应中的数据来模拟安装太阳能板的费用和节省的费用。

对于美国地区，Solar API 会返回 FinancialAnalysis 对象中。 在这些情况下，您会使用这些信息来确定账单、能源 进而节省能源， 安装大小

对于美国境外的营业地点，API 响应不会包含 FinancialAnalysis 因此，您必须计算每台太阳能发电的成本和节约 然后才能推荐最合适的模型。如需执行计算，您需要收集特定于地理位置的数据，并遵循本文档中的指南。

你可以根据 Solar API 的计算公式， 适用于美国营业地点。如需了解这些计算方式，请参阅计算节省费用（美国）。

太阳能板配置

对于非美国境内的位置，SolarPanelConfig 字段中提供了您进行财务分析所需的每个太阳能板配置的相关信息。返回的 SolarPanelConfig 实例数量取决于输入位置的屋顶大小。在计算时，您需要 以下两个字段：

以下示例展示了请求响应中 solarPanelConfigs 字段中的 SolarPanelConfig 对象的一个实例：

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

对于太阳能装置，installationSize 是指 kW 输出，而不是面积或电池板数量，并定义为：

installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW

根据不同的面板评分调整能量产出估算值

如需计算 yearlyEnergyDcKwh 值，Solar API 会使用 panelCapacityWatts 字段中的功率额定值，该值目前为 250W。

如果您需要在计算和 面板的尺寸大致相当于 panelHeightMeters 和 panelWidthMeters 字段，您可以调整 计算方法是将 API 返回的值相乘， yearlyEnergyDcKwh 字段（按功率额定值与 panelCapacityWatts。

例如，如果板块的额定功率为 400W，panelCapacityWatts 为 250W，请将 API 使用 panelCapacityWatts 计算得出的 yearlyEnergyDcKwh 值乘以 400/250 的系数，即 1.6。如果您的面板额定功率为 200W，请将 yearlyEnergyDcKwh 乘以 200/250，即 0.8。

过剩的能量生产

如果考虑到安装太阳能装置可能产生的多余能源， 超出了 Solar API 计算的范围。事实上，如果 Solar API 为给定家庭返回多个可能的 SolarPanelConfig 实例，则 Solar API 不会考虑产生的电量高于 FinancialAnalysis 中假设的美国平均家庭用电量的结果或配置。

不过，您可能有理由在推荐中纳入会产生过剩电力的安装。例如，您可能希望通过在安装生命周期的前半部分允许过量发电来抵消面板效率的逐渐下降（efficiencyDepreciationFactor）。对于 请参阅财务要求的必填值 分析。

无论您出于什么原因，只要考虑安装所产生的过热量的太阳能装置 只需注意，实际计算 未涵盖这种情况。

非美国地区的财务分析所需的值

对于 API 响应中的每个 SolarPanelConfig 实例，您需要两个值 对该实例执行财务分析：

  • panelsCount：安装中的太阳能电池板的数量。您所使用的 在计算 installationSize 时使用此值。
  • yearlyEnergyDcKwh：布局捕获的太阳能 （以千瓦时直流电表示）。panelsCount 在计算可用作能量塔的太阳能 每户家庭的交流电电量 (initialAcKwhPerYear) installationSize，并将投放期间的所有能量损失考虑在内 从直流到交流的转换。

此外，您还需要收集将在计算中使用的以下变量的特定于位置的值：

  • billCostModel()：用于确定家庭因使用给定数量的千瓦时而支付的费用（以本地货币表示）的模型。多少钱 电费的公用事业费用可能在每天或每小时之间有所不同 具体取决于需求、时段以及 家庭消费您可能需要估算平均费用。
  • costIncreaseFactor：电费每年增长的系数。Solar API 使用 1.022（每年 2.2&percnt） 增幅）。请根据您所在地区的需要调整此值。
  • dcToAcDerate：逆变器将太阳能板产生的直流电转换为家庭使用的交流电的效率。Solar API 使用美国 位置。根据您所在地区的需要调整此值。
  • discountRate：Solar API 使用 1.04（每年 4%） 增幅）。请根据您所在地区的需要调整此值。
  • efficiencyDepreciationFactor：太阳能板每年的效率下降幅度。Solar API 针对美国境内的地理位置使用 0.995（每年减少 0.5%）。根据需要调整此值 区域
  • 激励：在安装太阳能电池板时提供任何货币激励 由您所在地区的政府实体提供的。
  • installationCostModel()：用于估算 对于给定的installationSize，以本地货币安装太阳能板。费用 模型通常会考虑给定环境的人工成本和材料成本， installationSize。
  • installationLifeSpan：太阳能装置的预期使用寿命。 Solar API 使用 20 年。根据您所在地区的需要调整此值。
  • kWhConsumptionModel()：您用于根据每月账单确定家庭用电量的模型。形式最简单的做法是 将账单除以该家庭所在位置的平均每千瓦时费用。
  • monthlyBill：某主题的平均月度电费 家庭。
  • monthlyKWhEnergyConsumption：平均 在指定位置的家庭一个月所消耗的电量（测量单位： 以千瓦时为单位

利用这些值和 API 响应提供的信息，您可以 执行必要的计算，来推荐最适合的installationSize 不在 Solar API 覆盖范围内。

计算步骤

以下步骤基于 Solar API 的方法。您可能会 您需要根据自己掌握的 您的位置。

  1. 根据输入值计算家庭的年度能耗 地点：

    1. 估算或索取家庭月度账单。
    2. 根据月度账单计算 monthlyKWhEnergyConsumption。（如果 如果您知道 monthlyKWhEnergyConsumption，则可以跳过此步骤。）例如：

    monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel(monthlyBill)

    1. 将 annualKWhEnergyConsumption 乘以 monthlyKWhEnergyConsumption 达到 12：

    annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12

  2. 获取目标家庭的 API 响应：

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

    回答包含可用阳光、可用的屋顶空间以及一个或多个 可能的太阳能电池板配置

  3. 计算每台太阳能空调的年产量 installationSize，将 API 提议的 yearlyEnergyDcKwh 相乘 每个 SolarPanelConfig 实例中由本地 API 提供的值 dcToAcDerate:

    InitialAcKwhPerYear = yearlyEnergyDcKwh x dcToAcDerate

  4. （可选）从考虑范围中移除任何产生的电量超过家庭每年用电量的 SolarPanelConfig 实例（initialAcKwhPerYear > annualKWhEnergyConsumption）。

  5. 计算每个返回的 installationSize 的生命周期太阳能发电量 (LifetimeProductionAcKwh)：

    1. 对于太阳能装置使用寿命的每一年，计算 该装置每年产生的电力 efficiencyDepreciationFactor 在 。
    2. 将所有年份的总数相加。

    下表显示了一个示例，说明如何计算生命周期能量 假设 installationLifeSpan 为 20 年。每行 代表生产年份。第一年后，效率下降率会呈指数级下降。最后，所有行的总和为 太阳能装置的终身产能。

    年 年度太阳能发电量（千瓦时）
    1 initialAcKwhPerYear
    2 + firstAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor
    : :
    20 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19
    总计 LifetimeProductionAcKwh

由于太阳能电池板的能效以恒定速率衰减，因此本质上 等比数列，其中 a = initialAcKwhPerYear，r = efficiencyDepreciationFactor。我们可以使用几何级数来计算 LifetimeProductionAcKwh：

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

以下 Python 代码会计算上述几何级数和：

def LifetimeProductionAcKwh(
    dcToAcDerate,
    yearlyEnergyDcKwh,
    efficiencyDepreciationFactor,
    installationLifeSpan):
  return (
    dcToAcDerate *
    yearlyEnergyDcKwh *
    (1 - pow(
      efficiencyDepreciationFactor,
      installationLifeSpan)) /
    (1 - efficiencyDepreciationFactor))

  1. 对于返回的每个 installationSize，计算 能耗（如果安装了 installationSize）：

    1. 对于太阳能装置使用寿命的每一年，计算 这个家庭每年所需的电力成本 涵盖太阳能无法满足的能耗。使用您之前计算的 annualKWhEnergyConsumption 和 initialAcKwhPerYear 的值。在第一年之后的每年，应用 efficiencyDepreciationFactor、costIncreaseFactor 和 discountRate 的值。
    2. 将所有年份的总数相加。

    下表展示了如何计算电费的生命周期成本的示例。每一行代表一年的电力成本 安装所产生的影响在第一年之后，电费上调幅度和折扣率都会以指数方式应用。最后，所有行的总和就是安装太阳能装置后的电费生命周期成本。

    年 按当前本地货币价值 (USD) 计算的年度公共事业缴费单 (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
    总计 remainingLifetimeUtilityBill

以下 Python 代码针对annualUtilityBillEstimate 每年的installationLifeSpan：

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. 如果太阳能装置不 已安装：

    1. 对于太阳能装置的生命周期中的每一年，计算如果不安装太阳能装置，该家庭每年需要购买的电费。使用 monthlyBill 的值。每年 第一年之后，应用 costIncreaseFactor 和 将 discountRate 值设为 monthlyBill。
    2. 添加所有年份的总和。

    下表展示了如何计算不使用太阳能时电力的使用寿命费用。每行代表在太阳能装置的使用寿命内，每年的电费。在第一年之后，电费上调幅度和折扣率都会以指数方式应用。最后，所有行的总和就是未安装太阳能装置的电费生命周期成本。

    年 年度公共事业缴费金额（以当前本地货币价值表示）
    1 annualBill = monthlyBill x 12
    2 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor / discountRate
    : :
    20 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor19 / discountRate19
    总计 costOfElectricityWithoutSolar

以下代码会执行上述计算：

lifetimeBill = (
    monthlyBill * 12 *
    (1 - pow(costIncreaseFactor / discountRate, installationLifeSpan)) /
    (1 - costIncreaseFactor / discountRate))

  1. 针对每种安装大小计算安装费用：

    installationCost = localInstallationCostModel(installationSize)

  2. 将住宅所在位置提供的所有现金奖励加起来。

  3. 对于每个安装规模，请计算与 安装太阳能：

    totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentives

  4. 针对每种安装规模，计算安装太阳能发电系统的总节省金额：

    储蓄 = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar

  5. 选择最节省的安装大小。

计算完成后

根据您提供的信息， 以及上述计算，您就可以 能够最大程度节省美国家庭的成本的 您所在区域。

在向最终用户提供的建议中，您还可以 SolarPotential 中由 API 返回的以下信息： solarPotential 字段的对象：

  • 房屋每年接收的可用阳光量 SolarPotential 对象的 maxSunshineHoursPerYear 字段。
  • 一个屋顶可用于安装太阳能装置的面积是多少平方英尺， 在 SolarPotential 对象的 wholeRoofStats 字段中返回。
  • 此家庭每月的平均电费。
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