이 섹션에서는 미국 외 지역에 거주하는 가정에 가장 적합한 태양광 구성을 결정하는 데 사용할 수 있는 계산 방법을 설명합니다. 권장사항을 계산하려면 태양 전지판 설치 비용과 Solar API 응답에서 얻은 데이터를 사용하여 태양광 패널 설치로 얻을 수 있는 절감 효과를 모델링해야 합니다.
미국 위치의 경우 Solar API는 입력 위치의 각 전기 요금 청구서에 해당하는 FinancialAnalysis 객체의 인스턴스를 반환합니다. 이 인스턴스의 정보를 사용하여 청구 금액, 에너지 소비량, 그리고 궁극적으로는 태양광 전지판 설치 크기와 관련된 절감 비용을 확인할 수 있습니다.
미국 외 지역의 경우 API 응답에 FinancialAnalysis 인스턴스가 포함되지 않으므로 최적의 태양광 구성을 추천하려면 먼저 각 태양광 구성의 비용과 절감액을 직접 계산해야 합니다. 계산을 실행하려면 위치별 데이터를 수집하고 이 문서의 안내를 따라야 합니다.
Solar API에서 미국 내 위치에 사용하는 방식으로 계산 결과를 모델링할 수 있습니다. 이러한 계산에 대한 설명은 비용 절감 계산 (미국)을 참조하세요.
태양 전지판 구성
미국 이외 지역의 경우 재무 분석에 필요한 각 태양 전지판 구성에 관한 정보가 SolarPanelConfig 필드에 제공됩니다.
반환되는 SolarPanelConfig 인스턴스 수는 입력 위치의 지붕 크기에 따라 다릅니다. 계산하려면 다음 두 필드의 값이 필요합니다.
panelsCount: 이 구성에서 사용되는 패널 수입니다.yearlyEnergyDcKwh:SolarPotential객체의 다음 필드로 정의된 패널 크기를 고려하여 이 구성에서 1년 동안 생산된 태양 에너지의 양(DC 전력의 kWh 단위)입니다.panelHeightMeters: 패널 높이(미터)입니다.panelWidthMeters: 패널 너비(미터)입니다.panelCapacityWatts: 패널 전력 정격(와트 단위)입니다.
다음 예시에서는 요청 응답의 solarPanelConfigs 필드에 있는 SolarPanelConfig 객체의 한 인스턴스를 보여줍니다.
"solarPanelConfigs": [
{
"panelsCount": 4,
"yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424,
"roofSegmentSummaries": [
{
"pitchDegrees": 16.253168,
"azimuthDegrees": 169.41516,
"panelsCount": 4,
"yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424
}
]
}
]
태양광 설치의 경우 installationSize는 면적이나 패널 수가 아닌 kW 출력을 나타내며 다음과 같이 정의됩니다.
installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW
다양한 패널 평점의 에너지 생산 추정치 조정
Solar API는 yearlyEnergyDcKwh 값을 계산하기 위해 panelCapacityWatts 필드의 전력 정격(현재 250W)을 사용합니다.
계산할 때 다른 패널 전력 등급을 사용해야 하고 패널의 크기가 panelHeightMeters 및 panelWidthMeters 필드의 값과 대략 비슷한 경우 yearlyEnergyDcKwh 필드의 API에서 반환된 값에 전력 등급의 값을 panelCapacityWatts 값과 곱하여 계산을 조정할 수 있습니다.
예를 들어 패널의 전력 정격이 400W이고 panelCapacityWatts이 250W이면 API가 panelCapacityWatts를 사용하여 계산한 yearlyEnergyDcKwh 값에 400/250의 계수 또는 1.6을 곱합니다. 패널 전력 정격이 200W이면 yearlyEnergyDcKwh에 200/250 또는 0.8을 곱합니다.
초과 에너지 생산
태양광 설치로 인해 발생할 수 있는 초과 에너지는 Solar API 계산 범위를 벗어납니다. 실제로 Solar API가 특정 가구에 대해 가능한 여러 SolarPanelConfig 인스턴스를 반환하는 경우 Solar API는 FinancialAnalysis에서 가정한 미국 평균 소비량보다 더 많은 전력을 생산하는 결과나 구성을 고려하지 않습니다.
그러나 권장사항에 초과 전력을 생성하는 설비를 포함해야 하는 이유가 있을 수 있습니다. 예를 들어 설치 수명 주기의 첫 부분에서 초과 생산을 허용하여 패널 효율성의 점진적인 감소 (efficiencyDepreciationFactor)를 상쇄할 수 있습니다. 자세한 내용은 재무 분석에 필요한 값을 참조하세요.
이유가 무엇이든, 계산에 과잉 전력을 생성하는 태양광 설치 시설을 포함하는 경우 여기서 설명하는 계산에는 해당 시나리오가 포함되지 않는다는 점에 유의하세요.
미국 외 지역의 재무 분석에 필요한 값
API 응답의 각 SolarPanelConfig 인스턴스에서 해당 인스턴스에 대한 재무 분석을 수행하려면 두 개의 값이 필요합니다.
panelsCount: 설치 시설에 설치된 태양 전지판의 수입니다.installationSize계산에 이 값을 사용합니다.yearlyEnergyDcKwh: 특정panelsCount에 대해 레이아웃에서 1년 동안 캡처한 태양 에너지의 양(DC 전력의 kWh 단위)입니다. 이 값은 DC에서 AC로 변환하는 동안 발생하는 에너지 손실을 고려하여 각installationSize의 가정에서 AC 전력으로 사용할 수 있는 태양 에너지 (initialAcKwhPerYear)를 계산할 때 사용합니다.
또한 계산에 사용할 다음 변수의 위치별 값을 수집해야 합니다.
- billCostModel(): 특정 kWh 사용에 대해 가정에서 지불하는 현지 통화로 비용을 결정하는 모델입니다. 전력의 유틸리티 요금은 수요, 시간, 가계의 전기 사용량과 같은 요소에 따라 매일 또는 시간별로 달라질 수 있습니다. 평균 비용을 예측해야 할 수도 있습니다.
- costIncreaseFactor: 전기료가 매년 증가하는 요소입니다. Solar API는 미국 위치에 1.022 (연간 2.2% 증가)를 사용합니다. 해당 지역의 필요에 따라 이 값을 조정합니다.
- dcToAcDerate: 인버터가 태양 전지판에서 생산되는 DC 전기를 가정에서 사용되는 AC 전기로 변환하는 효율입니다. Solar API는 미국 위치에 85&percnt를 사용합니다. 해당 지역의 필요에 따라 이 값을 조정합니다.
- discountRate: Solar API는 미국 위치에 1.04 (연간 증가의 4%)를 사용합니다. 해당 지역의 필요에 따라 이 값을 조정합니다.
- efficiencyDepreciationFactor: 매년 태양 전지 패널의 효율이 얼마나 감소하는지 나타냅니다. Solar API에서는 미국 위치에 0.995 (0.5% 연간 감소)를 사용합니다. 지역에 맞게 이 값을 조정합니다.
- 인센티브: 거주 지역의 정부 기관에서 제공한 태양 전지판 설치 시 제공되는 금전적 인센티브를 포함합니다.
- installationCostModel(): 특정
installationSize에 대해 현지 통화로 태양광 설치 비용을 추정하는 메서드입니다. 일반적으로 비용 모델은 지정된installationSize의 현지 인건비 및 자재 비용을 고려합니다. - installationLifeSpan: 태양광 전지판 설치 예상 수명입니다. Solar API는 20년이 걸립니다. 지역에 맞게 이 값을 조정합니다.
- kWhConsumptionModel(): 월간 청구서를 기준으로 가구의 에너지 소비량을 결정하기 위한 모델입니다. 가장 간단한 형태로는 청구서를 가구 위치의 평균 kWh당 비용으로 나눕니다.
- monthlyBill: 각 가구의 월 평균 전기 요금입니다.
- monthlyKWhEnergyConsumption: 특정 위치의 가정에서 한 달에 소비하는 평균 전력량의 추정치로, KWh 단위로 측정됩니다.
이러한 값과 API 응답에서 제공한 정보를 사용하여 Solar API가 적용되지 않는 위치에 가장 적합한 installationSize를 추천하는 데 필요한 계산을 실행할 수 있습니다.
계산 단계
다음 단계는 Solar API의 방법론을 기반으로 합니다. 위치에서 사용할 수 있는 정보에 따라 방법을 조정해야 할 수 있습니다.
입력 위치에서 가정의 연간 에너지 소비량을 계산합니다.
- 가구의 월별 청구서를 추정하거나 요청합니다.
- 월별 청구서에서 monthlyKWhEnergyConsumption을 계산합니다. (monthlyKWhEnergyConsumption을 알고 있다면 이 단계를 건너뛰어도 됩니다.) 예를 들면 다음과 같습니다.
monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel(monthlyBill)
- monthlyKWhEnergyConsumption에 12를 곱하여 annualKWhEnergyConsumption을 계산합니다.
annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12
대상 가구의 API 응답을 가져옵니다.
https://solar.googleapis.com/v1/buildingInsights:findClosest?location.latitude=lat-number&location.longitude=long-number&key=yourAPIKey
응답에는 사용 가능한 햇빛, 사용 가능한 옥상 공간, 하나 이상의 가능한 태양 전지판 구성이 포함됩니다.
각
SolarPanelConfig인스턴스의 API에 제공된yearlyEnergyDcKwh값에 로컬 dcToAcDerate를 곱하여 API가 제안하는 각installationSize의 연간 태양 에너지 AC 생산을 계산합니다.initialAcKwhPerYear =
yearlyEnergyDcKwhx dcToAcDerate필요한 경우 가정에서 연간 소비하는 것보다 더 많은 전력을 생산하는
SolarPanelConfig인스턴스를 고려하지 않습니다(initialAcKwhPerYear > annualKWhEnergyConsumption).반환된 각 InstallationSize의 전체 기간 태양 에너지 생산(LifetimeProductionAcKwh)을 계산합니다.
- 태양 전지판의 수명 연도마다 설비에서 매년 생산하는 전력량을 계산합니다. 이때 efficiencyDepreciationFactor를 첫 해 이후 매년 기하급수적으로 적용합니다.
- 모든 연도의 총계를 더합니다.
다음 표는 installationLifeSpan을 20년으로 가정하고 전체 기간 에너지 생산량을 계산하는 방법의 예를 보여줍니다. 각 행은 생산 연도를 나타냅니다. 첫해가 지나면 효율성 저하가 기하급수적으로 적용됩니다. 마지막으로 모든 행의 합계가 태양광 발전 시설의 수명 에너지 생산량입니다.
연도 연간 태양 에너지 생산 (kWh) 1 initialAcKwhPerYear 2 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor : : 20 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19 총계 LifetimeProductionAcKwh
태양 전지판 효율은 일정한 속도로 감소하므로 기본적으로
a = initialAcKwhPerYear, r =
efficiencyDepreciationFactor인 기하급수입니다. 기하학적 합계를 사용하여 LifetimeProductionAcKwh를 계산할 수 있습니다.
LifetimeProductionAcKwh = (dcToAcDerate * initialAcKwhPerYear * (1 - pow(efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan)) / (1 - efficiencyDepreciationFactor))
다음 Python 코드는 위의 기하학적 합계를 계산합니다.
def LifetimeProductionAcKwh(
dcToAcDerate,
yearlyEnergyDcKwh,
efficiencyDepreciationFactor,
installationLifeSpan):
return (
dcToAcDerate *
yearlyEnergyDcKwh *
(1 - pow(
efficiencyDepreciationFactor,
installationLifeSpan)) /
(1 - efficiencyDepreciationFactor))
installationSize가 설치되어 있는 경우 반환된 각installationSize에 대해 에너지 소비의 전체 비용을 계산합니다.- 태양광 발전 수명의 연도별로 태양광 발전으로 충족되지 않는 에너지 소비량을 충당하기 위해 가정에서 매년 구매해야 하는 전력 비용을 계산합니다. 이전에 계산한 annualKWhEnergyConsumption 및 initialAcKwhPerYear 값을 사용합니다. 첫해 이후 매년마다 efficiencyDepreciationFactor, costIncreaseFactor, discountRate를 값에 적용합니다.
- 모든 연도의 총계를 더합니다.
다음 표는 전기의 평생 비용을 계산하는 방법의 예시를 보여줍니다. 각 행은 태양광 설치물의 수명에서 1년간의 전기 비용을 나타냅니다. 첫해 이후에는 증가된 전력 비용과 할인율이 모두 기하급수적으로 적용됩니다. 마지막으로 모든 행의 합계가 태양광 설치와 관련된 전체 기간 전기 비용입니다.
연도 연간 공공요금 청구서(현재 현지 통화 값(USD))(annualUtilityBillEstimate) 1 annualUtilityBillEstimateYear1 = billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear) 2 annualUtilityBillEstimateYear2 = annualUtilityBillEstimateYear2 (annualUtilityBillEstimateYear2 - annualUtilityBillEstimateYear2 x annualUtilityBillEstimateYear2) x annualUtilityBillEstimateYear2 / annualUtilityBillEstimateYear2 : : 20 annualUtilityBillEstimateYear20 = annualUtilityBillEstimateYear20 (annualUtilityBillEstimateYear20 - annualUtilityBillEstimateYear20 x annualUtilityBillEstimateYear20) x annualUtilityBillEstimateYear20 / annualUtilityBillEstimateYear20 총계 remainingLifetimeUtilityBill
다음 Python 코드는 installationLifeSpan의 모든 연도에 대해 annualUtilityBillEstimate 배열을 반환합니다.
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
태양광 전지판을 설치하지 않은 경우 평생 전기 비용 계산:
- 태양광 전지판의 수명 연도별로 태양광 전지판을 설치하지 않은 경우 매년 가정에서 구매해야 하는 전력 비용을 계산합니다. monthlyBill 값을 사용합니다. 첫 해 이후 각 연도의 경우 costIncreaseFactor 및 discountRate 값을 monthlyBill에 적용합니다.
- 모든 연도의 총계를 더합니다.
다음 표는 태양광 에너지를 사용하지 않는 전기의 평생 비용을 계산하는 방법의 예를 보여줍니다. 각 행은 태양광 설치 수명과 동일한 연수에 대한 1년간의 전기 비용을 나타냅니다. 첫 해 이후에는 증가된 전력 비용과 할인율이 모두 기하급수적으로 적용됩니다. 마지막으로 모든 행의 합계가 태양광 설치가 필요 없는 평생 전기 비용입니다.
연도 연간 공공요금 청구서(현재 현지 통화 값) 1 annualBill = monthlyBill x 12 2 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor / discountRate : : 20 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor19 / discountRate19할 수 있습니다. 총계 costOfElectricityWithoutSolar
다음 코드는 위의 계산을 수행합니다.
lifetimeBill = (
monthlyBill * 12 *
(1 - pow(costIncreaseFactor / discountRate, installationLifeSpan)) /
(1 - costIncreaseFactor / discountRate))
설치 크기별로 설치 비용을 계산합니다.
installationCost = installationCost(
installationSize)가구 위치에서 사용할 수 있는 금전적 인센티브를 합산합니다.
다음과 같이 설치 규모별로 태양광 설치와 관련된 총비용을 계산합니다.
totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - 인센티브
다음과 같이 설치 크기별로 태양광 설치와 관련된 총 절감액을 계산합니다.
savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar
가장 큰 절감 효과를 제공하는 설치 크기를 선택하세요.
계산 완료 시
제공된 정보, Solar API에서 반환된 정보 및 위의 계산을 사용하여 거주 지역 가구의 비용을 최대로 절감하는 태양광 설치 크기를 추천할 수 있습니다.
최종 사용자에게 제공하는 권장사항에서 solarPotential 필드의 SolarPotential 객체에 API에서 반환하는 다음 정보를 포함할 수도 있습니다.
- 주택에서 매년 받는 사용 가능한 햇빛의 양으로,
SolarPotential객체의maxSunshineHoursPerYear필드에 반환됩니다. - 태양광 설치에 사용할 수 있는 지붕의 평방피트는
SolarPotential객체의wholeRoofStats필드에 반환됩니다. - 가정의 월 평균 전기 요금 청구서입니다.