本节介绍如何进行计算,以便确定 最适合非美国家庭的太阳能配置。计算方法 您需要模拟安装太阳能电池板的 它利用 Solar API 提供的数据节省的成本, 响应。
对于美国的地点,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。要执行 您需要收集具体位置的数据,并遵循 。
您可以根据 Solar API 针对美国境内地理位置所做的计算来构建计算模型。有关这些计算的说明,请参阅计算 成本节约(美国)。
太阳能板配置
对于美国境外的太阳能电池板配置,
SolarPanelConfig
字段中提供了财务分析所需的全部信息。
返回的 SolarPanelConfig
实例数取决于屋顶
输入位置的大小。在计算时,您需要
以下两个字段:
panelsCount
:此配置中使用的面板数量。yearlyEnergyDcKwh
:太阳能的消耗量,以千瓦时直流电为单位。 这一配置在一年时间里产生的数据, 大小由SolarPotential
对象中的以下字段定义:panelHeightMeters
:面板高度(以米为单位)。panelWidthMeters
:面板宽度(以米为单位)。panelCapacityWatts
:面板的额定功率(以瓦特为单位)。
以下示例展示了 SolarPanelConfig
对象的一个实例,
请求响应中的 solarPanelConfigs
字段:
"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,而非
面积或面板数,其定义为:
installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW
针对不同的面板评级调整能源生产估算值
为了计算 yearlyEnergyDcKwh
值,Solar API 使用电力
panelCapacityWatts
字段中的评分,目前值为 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,如果电池板的额定功率为 400W,panelCapacityWatts
是 250W,请用 API 计算得出的 yearlyEnergyDcKwh
值乘以
使用 panelCapacityWatts
,按 400/250 的系数或 1.6 计算。如果您的面板电源
则请将 yearlyEnergyDcKwh
乘以 200/250 或 0.8。
过剩能源生产
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 会针对单个请求返回多个SolarPanelConfig
给定家庭,则 Solar API 不会考虑结果或配置,
的电力比假设的美国平均家庭消费要多
FinancialAnalysis
。
不过,您可能会因安装而安装过多系统资源 为推荐对象提供电量例如,您可能想将 样本组效率(efficiencyDepreciationFactor)逐渐降低 从而允许在安装使用寿命的第一阶段过度生产。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。
美国境外的财务分析所需值
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,您还需要为以下参数收集特定于位置的值 您将用于计算的变量:
- billCostModel():用于确定本地费用的模型 货币,由家庭因使用给定的千瓦时而支付。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:计算电费时依据的因素 每年都会增加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:逆变器转换直流电的效率 太阳能电池板产生的电量 Solar API 使用美国 位置。请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:太阳能发电的能效 面板数量每年都会减少Solar API 使用 0.995 (0.5% 年同比降幅)。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:太阳能装置的预期寿命。 Solar API 使用时间为 20 年。根据需要调整此值 区域。
- kWhConsumptionModel():用于确定 按月账单计算的家庭消费量。最简单的方法是,将账单金额除以住宅所在位置的每千瓦时平均费用。
- 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。
根据输入值计算家庭的年度能耗 地点:
- 估算或索取家庭月度账单。
- 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)
- 将 annualKWhEnergyConsumption 乘以 monthlyKWhEnergyConsumption 达到 12:
annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12
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
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 initialAcKwhPerYear您也可以选择从考虑范围中移除任何符合以下条件的
SolarPanelConfig
实例: 发电量高于家庭每年消耗的电量 (initialAcKwhPerYear > initialAcKwhPerYear)。计算终身的太阳能产量 (LifetimeProductionAcKwh):每个返回的 installationSize:
- 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 。
- 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。第一年之后, 以指数方式应用最后,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 + initialAcKwhPerYear x initialAcKwhPerYear : : 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。我们可以使用几何总和来计算
LifetimeProductionAcKwh
:
LifetimeProductionAcKwh = (dcToAcDerate * initialAcKwhPerYear * (1 - pow(efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan)) / (1 - efficiencyDepreciationFactor))
以下 Python 代码计算上述几何总和:
def LifetimeProductionAcKwh( dcToAcDerate, yearlyEnergyDcKwh, efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan): return ( dcToAcDerate * yearlyEnergyDcKwh * (1 - pow( efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan)) / (1 - efficiencyDepreciationFactor))
对于返回的每个
installationSize
,请计算 能耗(如果安装了installationSize
):- 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。使用值 annualKWhEnergyConsumption 和 initialAcKwhPerYear 的值 。在第一年之后的每年,应用 efficiencyDepreciationFactor、costIncreaseFactor 和 discountRate 的值。
- 将所有年份的总数相加。
下表举例说明了如何计算生命周期费用 电力供应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, 更高的电力成本和折扣率 呈指数级增长。最后,所有行的总和为 为太阳能提供电力
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
如果太阳能装置不 已安装:
- 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, 未安装太阳能设备。使用 monthlyBill 的值。每年 第一年之后,应用 costIncreaseFactor 和 将 discountRate 值设为 monthlyBill。
- 将所有年份的总数相加。
下表举例说明了如何计算生命周期费用 不需要太阳能的电力每一行代表 安装太阳能装置第一年之后,增加的 电费和折扣率成倍应用。最后, 所有行的总和是不使用太阳能发电的生命周期成本 安装。
年 以当地货币计价的年度公共事业缴费单 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))
对于每个安装规模,计算安装费用:
installationCost = localInstallationCostModel(
installationSize
)增加该家庭适用的金钱奖励 位置。
对于每个安装规模,请计算与 安装太阳能:
totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - 奖励
针对每个安装规模,计算与 安装太阳能:
储蓄 = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar
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。 - 安装太阳能装置的屋顶可以占多少平方英尺,
在
SolarPotential
对象的wholeRoofStats
字段中返回。 - 此家庭每月的平均电费。