Ta strona została przetłumaczona przez Cloud Translation API.

Oblicz koszty i oszczędności energii słonecznej w lokalizacjach poza Stanami Zjednoczonymi

W tej sekcji opisano, jak przeprowadzać obliczenia, które pozwalają określić najlepsza konfiguracja fotowoltaiczna dla gospodarstw domowych spoza USA. Aby obliczyć należy określić koszty instalacji paneli słonecznych oszczędności wynikające z wykorzystania danych z interfejsów Solar API. .

W przypadku lokalizacji w Stanach Zjednoczonych interfejs API dotyczące energii słonecznej zwraca instancję obiektu FinancialAnalysis dla każdego rozmiaru rachunku za prąd w danym miejscu docelowym. W takich przypadkach informacje te służą do określenia rachunku, zużycia energii i ostatecznie oszczędności związanych z każdą wielkością instalacji fotowoltaicznej.

W przypadku lokalizacji poza Stanami Zjednoczonymi odpowiedź interfejsu API nie zawiera instancji FinancialAnalysis, więc przed rekomendacją najlepszej konfiguracji musisz samodzielnie obliczyć koszt i oszczędności dla każdej konfiguracji instalacji fotowoltaicznej. Aby wykonać musisz zebrać dane związane z konkretną lokalizacją i postępować zgodnie ze wskazówkami w tym dokumencie.

Możesz modelować swoje obliczenia na podstawie obliczeń, których używa interfejs Solar API w przypadku lokalizacji w Stanach Zjednoczonych. Wyjaśnienie tych obliczeń znajduje się w sekcji Obliczanie oszczędności (USA).

Konfiguracje paneli słonecznych

W przypadku lokalizacji poza Stanami Zjednoczonymi informacje o każdej konfiguracji paneli słonecznych, których potrzebujesz do analizy finansowej, znajdują się w polu SolarPanelConfig. Liczba zwracanych instancji (SolarPanelConfig) zależy od dachu rozmiaru wejściowego lokalizacji. Do obliczeń potrzebujesz wartości z pary klucz-wartość tych dwóch pól:

panelsCount: liczba paneli używanych w tej konfiguracji.
yearlyEnergyDcKwh: ilość energii słonecznej w kWh prądu stałego, którą ta konfiguracja wytwarza w ciągu roku, biorąc pod uwagę rozmiar panelu zdefiniowany przez te pola w obiekcie SolarPotential:
- panelHeightMeters: wysokość panelu w metrach.
- panelWidthMeters: szerokość panelu w metrach.
- panelCapacityWatts: moc panelu w watach.

Ten przykład pokazuje jeden przypadek wystąpienia obiektu SolarPanelConfig w polu solarPanelConfigs w odpowiedzi na żądanie:

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

W przypadku instalacji słonecznych installationSize odnosi się do mocy wyjściowej w kW, a nie do powierzchni czy liczby paneli i jest zdefiniowana jako:

installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW

Dostosowywanie szacunków produkcji energii dla różnych ocen paneli

Do obliczenia wartości yearlyEnergyDcKwh interfejs API paneli słonecznych używa mocy w polu panelCapacityWatts, która wynosi obecnie 250 W.

Jeśli w obliczeniach musisz użyć innej mocy obliczeniowej panelu są mniej więcej porównywalne z wartościami panelHeightMeters i panelWidthMeters pól, możesz dostosować przez pomnożenie wartości zwróconej przez interfejs API w yearlyEnergyDcKwh przez stosunek mocy do wartości w panelCapacityWatts

Jeśli na przykład moc paneli wynosi 400 W, a panelCapacityWatts to 250 W, pomnóż wartość yearlyEnergyDcKwh, którą interfejs API oblicza za pomocą panelCapacityWatts, przez współczynnik 400/250, czyli 1,6. Jeśli moc panelu wynosi 200 W, pomnóż yearlyEnergyDcKwh przez 200/250, czyli 0,8.

Nadwyżna produkcja energii

Obliczanie nadwyżki energii, którą może wyprodukować instalacja słoneczna, wykracza poza zakres obliczeń interfejsu Solar API. Jeśli interfejs Solar API zwróci dla danego gospodarstwa domowego kilka możliwych instancji SolarPanelConfig, nie uwzględni on wyników ani konfiguracji, które wytwarzają więcej energii niż zakładane średnie zużycie energii w gospodarstwie domowym w Stanach Zjednoczonych w ramach FinancialAnalysis.

Być może jednak warto uwzględnić instalacje, które generują nadmiar energii elektrycznej. Możesz na przykład zrównoważyć stopniowy spadek efektywności panelu (efficiencyDepreciationFactor) przez umożliwienie nadmiernej produkcji w pierwszej części okresu użytkowania instalacji. Więcej informacji znajdziesz w artykule Wymagania dotyczące wartości do analizy finansowej.

Jeśli z jakiegokolwiek powodu uwzględnisz w obliczeniach instalacje słoneczne, które wytwarzają nadwyżki energii elektrycznej, pamiętaj, że opisane tutaj obliczenia nie obejmują tego scenariusza.

Wartości wymagane do analizy finansowej w przypadku lokalizacji poza Stanami Zjednoczonymi

Aby przeprowadzić analizę finansową danej instancji SolarPanelConfig w odpowiedzi interfejsu API, musisz użyć 2 wartości:

panelsCount: liczba paneli słonecznych w instalacji. Używasz tej wartości do obliczenia installationSize.
yearlyEnergyDcKwh: ilość energii słonecznej przechwytywanej przez układ w ciągu roku, w kWh energii elektrycznej DC, dla konkretnej wartości panelsCount. Używasz tej wartości do obliczenia energii słonecznej, która może być wykorzystana jako energia elektryczna przemienna w gospodarstwie domowym (initialAcKwhPerYear) w każdym installationSize, biorąc pod uwagę wszelkie straty energii podczas konwersji z prądu stałego na zmienny.

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

billCostModel(): Twój model określania kosztu w lokalnej walucie, jaki płaci gospodarstwo domowe za zużycie określonej liczby kWh. Stawka za energię elektryczną może się zmieniać z dnia na dzień lub z godziny na godzinę w zależności od takich czynników jak popyt, pora dnia i ilość energii elektrycznej zużywanej przez gospodarstwo domowe. Możesz musieć oszacować średni koszt.
costIncreaseFactor: współczynnik, o który rośnie koszt energii elektrycznej w ciągu roku. W interfejsie Solar API używany jest format 1.022 (2.2&percnt; wzrost) dla lokalizacji w USA. Dostosuj tę wartość do swojego obszaru.
dcToAcDerate: wydajność, z jaką falownik przekształca energię elektryczną z paneli słonecznych w energię elektryczną przemienną, która jest używana w gospodarstwie domowym. Interfejs API Solar używa wartości 85&percnt; w przypadku lokalizacji w Stanach Zjednoczonych. Dostosuj tę wartość do swojego obszaru.
discountRate: interfejs Solar API używa wartości 1,04 (4&percnt; wzrost) dla lokalizacji w USA. Dostosuj tę wartość do swojego obszaru.
efficiencyDepreciationFactor: o ile wydajność paneli słonecznych maleje każdego roku. W interfejsie Solar API używany jest format 0,995 (0,5&percnt; rocznych) dla lokalizacji w USA. Dostosuj tę wartość odpowiednio do potrzeb swojej w pobliżu.
incentives: uwzględnij wszelkie zachęty finansowe do zainstalowania paneli słonecznych oferowane przez instytucje państwowe w Twojej okolicy.
installationCostModel(): Twoja metoda szacowania kosztu instalacji fotowoltaicznej w lokalnej walucie dla danego installationSize. Model kosztów uwzględnia zwykle koszty lokalne związane z pracownikami i materiałami w przypadku danego installationSize.
installationLifeSpan: oczekiwany okres eksploatacji instalacji fotowoltaicznej. Solar API używa 20 lat. Dostosuj tę wartość odpowiednio do potrzeb swojej w pobliżu.
kWhConsumptionModel(): Twój model określający ilość energii zużywanej przez gospodarstwo domowe na podstawie miesięcznego rachunku. W najprostszej formie podziel rachunek przez średni koszt kWh w lokalizacji gospodarstwa domowego.
monthlyBill: średni miesięczny rachunek za prąd w domu.
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.

Kroki obliczeń

Poniższe kroki są oparte na metodologii interfejsu Solar API. Możesz potrzebować dostosowania metody na podstawie informacji dostępnych w przypadku Twojej lokalizacji.

Oblicz roczne zużycie energii w gospodarstwie domowym na potrzeby wejściowej lokalizacja:
1. Oszacuj lub poproś o miesięczny rachunek za gospodarstwo domowe.
2. Oblicz wartość monthlyKWhEnergyConsumption na podstawie miesięcznego rachunku. (Jeśli znasz wartość monthlyKWhEnergyConsumption, na której możesz pominąć ten krok). Przykład:
monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel (monthlyBill)
1. Oblicz wartość annualKWhEnergyConsumption, mnożąc wartość monthlyKWhEnergyConsumption na 12 miesięcy:
annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12
Uzyskiwanie odpowiedzi interfejsu API dla docelowego gospodarstwa domowego:
```
https://solar.googleapis.com/v1/buildingInsights:findClosest?location.latitude=lat-number&location.longitude=long-number&key=yourAPIKey
```
Odpowiedź obejmuje światło słoneczne, użyteczną przestrzeń dachową i co najmniej 1 aspekt możliwych konfiguracji paneli słonecznych.
Oblicz roczne wytwarzanie energii elektrycznej z energii słonecznej dla każdego installationSize, który interfejs API proponuje, mnożąc wartość yearlyEnergyDcKwh podawaną przez interfejs API w każdym wystąpieniu SolarPanelConfig przez lokalną wartość dcToAcDerate:

initialAcKwhPerYear = yearlyEnergyDcKwh x dcToAcDerate
Opcjonalnie usuń z rozmowy wszystkie wystąpienia SolarPanelConfig, które: produkuje więcej energii elektrycznej niż gospodarstwo domowe zużywają rocznie (initialAcKwhPerYear > annualKWhEnergyConsumption).

Obliczanie produkcji energii słonecznej w ciągu całego okresu użytkowania (LifetimeProductionAcKwh) w przypadku każdego z zwróconych wyników installationSize:

Dla każdego roku eksploatacji instalacji fotowoltaicznej oblicz ilości energii elektrycznej wygenerowanej przez instalację rocznie, wartość efficiencyDepreciationFactor jest rosnąco stopniowo do każdego roku po .
Dodaj sumy dla wszystkich lat.

W tabeli poniżej znajdziesz przykład obliczania energii niezbędnej do cyklu życia produkcyjnego przy założeniu installationLifeSpan o 20 latach. Każdy wiersz oznacza rok produkcji. Po pierwszym roku spadek efektywności jest stosowany w sposób wykładniczy. Suma wszystkich wierszy to suma całą produkcję energii słonecznej.

Rok	Roczna produkcja energii słonecznej (kWh)
1	initialAcKwhPerYear
2	+ initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor
:	:
20	+ initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor¹⁹
Łącznie	LifetimeProductionAcKwh

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))

Ten kod w Pythonie oblicza powyższą sumę geometryczną:

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

Dla każdego z wygenerowanych installationSize oblicz koszt zużycia energii przez cały okres użytkowania, jeśli installationSize jest zainstalowany:

Dla każdego roku eksploatacji instalacji fotowoltaicznej oblicz kosztów energii elektrycznej, które gospodarstwo domowe będzie musiało kupić rocznie, aby obejmują zużycie energii nieosiągnięte przez energię słoneczną. Zastosuj wartości dla annualKWhEnergyConsumption i initialAcKwhPerYear, obliczonych wcześniej. Za każdy rok po pierwszym roku zastosuj efficiencyDepreciationFactor, costIncreaseFactor oraz discountRate na wartości.
Dodaj sumy dla wszystkich lat.

Poniższa tabela pokazuje przykładowy sposób obliczania kosztu energii elektrycznej w ciągu całego okresu użytkowania. Każdy wiersz przedstawia roczny koszt energii elektrycznej. całe życie instalacji fotowoltaicznej. Po upływie pierwszego roku zastosowano zwiększony koszt energii elektrycznej i stopę dyskontową wykładniczo. Łączna suma wszystkich wierszy to łączny koszt energii elektrycznej w przypadku instalacji fotowoltaicznej.

Rok	Roczny rachunek za media w lokalnej walucie (USD) (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
Łącznie	remainingLifetimeUtilityBill

Poniższy kod w Pythonie zwraca tablicę annualUtilityBillEstimate dla argumentu co roku 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

Oblicz koszt energii elektrycznej w ciągu całego okresu użytkowania, jeśli instalacja fotowoltaiczna nie jest zainstalowana:

Dla każdego roku okresu eksploatacji instalacji fotowoltaicznej obliczyć koszt energii elektrycznej, którą gospodarstwo domowe będzie musiało kupować co roku, gdyby nie było zainstalowanej instalacji fotowoltaicznej. Użyj wartości monthlyBill. Za każdy rok po pierwszym roku zastosuj costIncreaseFactor oraz discountRate na monthlyBill.
Dodaj sumy dla wszystkich lat.

W tabeli poniżej znajdziesz przykład obliczenia kosztu energii elektrycznej przez cały okres użytkowania bez uwzględnienia energii słonecznej. Każdy wiersz przedstawia koszt energii elektrycznej przez rok, przez taką samą liczbę lat, jak długość życia instalacji fotowoltaicznej. Po pierwszym roku zarówno zwiększony koszt energii, jak i stopa rabatu są stosowane wykładniczo. I na koniec, suma wszystkich rzędów to całkowity koszt energii elektrycznej bez energii słonecznej instalacji.

Rok	Roczny rachunek za media w bieżącej walucie lokalnej
1	annualBill = monthlyBill x 12
2	annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor / discountRate
:	:
20	annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor19 / discountRate19
Łącznie	costOfElectricityWithoutSolar

Poniższy kod wykonuje powyższe obliczenia:

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

Oblicz koszt instalacji dla każdego rozmiaru instalacji:

installationCost = localInstallationCostModel(installationSize)
Dodaj wszystkie zachęty finansowe, które są dostępne w przypadku lokalizacji gospodarstwa domowego.
Dla każdego rozmiaru instalacji oblicz łączne koszty związane z instalacja fotowoltaiki:

totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill – zachęty
Dla każdego rozmiaru instalacji oblicz łączne oszczędności związane z instalacja fotowoltaiki:

savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar
Wybierz rozmiar instalacji, który zapewnia największe oszczędności.

Po zakończeniu obliczeń

Na podstawie informacji podanych przez Ciebie, informacji zwróconych przez interfejs API Solar oraz obliczeń wymienionych powyżej powinieneś/powinnaś móc zalecać wielkość instalacji fotowoltaicznej, która zapewni maksymalne oszczędności dla gospodarstw domowych w Twojej okolicy.

W rekomendacjach wyświetlanych użytkownikowi możesz też uwzględnić te informacje zwracane przez interfejs API w obiekcie SolarPotential w polu solarPotential:

Roczna ilość użytecznego światła słonecznego docierającego do domu. Wartość ta jest zwracana Pole maxSunshineHoursPerYear obiektu SolarPotential.
Ile stóp kwadratowych dachu można wykorzystać na instalację fotowoltaiczną, która jest zwracana w polu wholeRoofStats obiektu SolarPotential.
Średni miesięczny rachunek za prąd w gospodarstwie domowym.

Wstecz

Obliczanie kosztów i oszczędności (tylko Stany Zjednoczone)

Dalej

Oblicz koszty i oszczędności w TypeScript