محاسبه هزینه های خورشیدی و پس انداز برای مکان های غیر ایالات متحده

این بخش نحوه انجام محاسباتی را شرح می دهد که شما را قادر می سازد بهترین پیکربندی خورشیدی را برای خانواده های ساکن در مکان های غیر ایالات متحده تعیین کنید. برای محاسبه توصیه‌ها، باید هزینه‌های نصب پنل‌های خورشیدی و صرفه‌جویی را که با استفاده از داده‌های یک پاسخ Solar API ایجاد می‌کنند، مدل کنید.

برای مکان‌های ایالات متحده، Solar API نمونه‌ای از شیء FinancialAnalysis را برای هر اندازه قبض برق برای مکان ورودی برمی‌گرداند. شما از اطلاعات موجود در این موارد برای تعیین صورتحساب، مصرف انرژی و در نهایت صرفه جویی مرتبط با هر اندازه نصب خورشیدی استفاده می کنید.

برای مکان‌های غیرآمریکایی، پاسخ API شامل نمونه‌های Financial Analysis نمی‌شود، بنابراین قبل از اینکه بتوانید بهترین را توصیه کنید، باید هزینه و پس‌انداز هر پیکربندی خورشیدی را خودتان محاسبه کنید. برای انجام محاسبات، باید داده‌های مربوط به مکان را جمع‌آوری کنید و از راهنمایی‌های این سند پیروی کنید.

می توانید محاسبات خود را بر اساس محاسباتی که Solar API برای مکان های ایالات متحده استفاده می کند، مدل کنید. برای توضیح این محاسبات، به محاسبه صرفه جویی در هزینه (US) مراجعه کنید.

تنظیمات پنل خورشیدی

برای مکان‌های غیرآمریکایی، اطلاعات مربوط به هر پیکربندی پنل خورشیدی که برای تجزیه و تحلیل مالی به آن نیاز دارید، در قسمت SolarPanelConfig ارائه می‌شود. تعداد نمونه های SolarPanelConfig که برگردانده می شوند به اندازه سقف محل ورودی بستگی دارد. برای محاسبات خود به مقادیر دو فیلد زیر نیاز دارید:

  • panelsCount : تعداد پانل هایی که در این پیکربندی استفاده می شود.
  • yearlyEnergyDcKwh : مقدار انرژی خورشیدی، بر حسب کیلووات ساعت برق DC، که این پیکربندی در طول یک سال تولید می‌کند، با توجه به اندازه پانل که توسط فیلدهای زیر در جسم SolarPotential تعریف شده است:

مثال زیر یک نمونه از شی SolarPanelConfig را در قسمت solarPanelConfigs در پاسخ درخواست نشان می دهد:

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

برای تاسیسات خورشیدی، installationSize به کیلووات خروجی اشاره دارد نه تعداد مساحت یا پانل و به صورت زیر تعریف می شود: 

installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW

تخمین های تولید انرژی را برای رتبه بندی های مختلف پانل تنظیم کنید

برای محاسبه مقدار EnergyDcKwh yearlyEnergyDcKwh ، Solar API از رتبه‌بندی توان در قسمت panelCapacityWatts استفاده می‌کند که در حال حاضر 250 وات است.

اگر نیاز به استفاده از رتبه بندی توان پانل متفاوت در محاسبات خود دارید و ابعاد پانل ها تقریباً با مقادیر موجود در فیلدهای panelHeightMeters و panelWidthMeters قابل مقایسه است، می توانید محاسبات خود را با ضرب مقدار برگردانده شده توسط API در قسمت yearlyEnergyDcKwh در عدد تنظیم کنید. نسبت امتیاز توان شما به مقدار panelCapacityWatts .

برای مثال، اگر رتبه‌بندی توان پانل‌های شما 400 وات و panelCapacityWatts 250 وات است، مقدار yearlyEnergyDcKwh را که API با استفاده از panelCapacityWatts محاسبه می‌کند، در ضریب 400/250 یا 1.6 ضرب کنید. اگر توان پنل شما 200 وات است، yearlyEnergyDcKwh در 200/250 یا 0.8 ضرب کنید.

تولید انرژی مازاد

محاسبه انرژی اضافی که ممکن است توسط یک تاسیسات خورشیدی تولید شود خارج از محدوده محاسبات Solar API است. در واقع، اگر Solar API چندین نمونه SolarPanelConfig ممکن را برای یک خانوار معین برگرداند، Solar API نتایج یا پیکربندی‌هایی را در نظر نمی‌گیرد که انرژی بیشتری نسبت به میانگین مصرف خانگی فرضی ایالات متحده در FinancialAnalysis تولید می‌کنند.

با این حال، ممکن است دلایلی برای گنجاندن تاسیساتی که برق اضافی تولید می کنند در توصیه های خود داشته باشید. به عنوان مثال، ممکن است بخواهید کاهش تدریجی راندمان پانل را با اجازه دادن به تولید مازاد در بخش اول عمر نصب، جبران کنید ( efficiencyDepreciation Factor). برای اطلاعات بیشتر، مقادیر مورد نیاز برای تجزیه و تحلیل مالی را ببینید.

دلایل شما هر چه که باشد، اگر تاسیسات خورشیدی که برق اضافی تولید می کنند را در محاسبات خود لحاظ کنید، فقط توجه داشته باشید که محاسباتی که در اینجا توضیح داده شده است، آن سناریو را پوشش نمی دهند.

مقادیر مورد نیاز برای تجزیه و تحلیل مالی برای مکان های غیر ایالات متحده

از هر نمونه SolarPanelConfig در پاسخ API، برای انجام تحلیل مالی برای آن نمونه، به دو مقدار نیاز دارید:

  • panelsCount : تعداد پنل های خورشیدی در یک نصب. شما از این مقدار در محاسبه installationSize استفاده می کنید.
  • yearlyEnergyDcKwh : با توجه به تعداد panelsCount خاص، یک طرح‌بندی چقدر انرژی خورشیدی را در طول یک سال، بر حسب کیلووات ساعت برق DC جذب می‌کند. شما از این مقدار در محاسبه انرژی خورشیدی خود استفاده می کنید که به عنوان برق AC در یک خانوار ( initialAcKwhPerYear ) از هر installationSize استفاده می شود، با در نظر گرفتن هرگونه اتلاف انرژی در طول تبدیل از DC به AC.

علاوه بر این، باید مقادیر خاص مکان را برای متغیرهای زیر که در محاسبات استفاده خواهید کرد جمع آوری کنید:

  • billCostModel() : مدل شما برای تعیین هزینه، به ارز محلی، پرداخت شده توسط یک خانوار برای استفاده از تعداد مشخصی از کیلووات ساعت. میزان شارژ یک شرکت برق برای برق می تواند از روز به روز یا ساعت به ساعت بسته به مواردی مانند تقاضا، زمان روز و میزان مصرف برق خانوار متفاوت باشد. ممکن است لازم باشد هزینه متوسط ​​را تخمین بزنید.
  • costIncreaseFactor : عاملی که به موجب آن هزینه برق سالانه افزایش می یابد. Solar API از 1.022 (2.2 درصد افزایش سالانه) برای مکان های ایالات متحده استفاده می کند. این مقدار را در صورت نیاز برای منطقه خود تنظیم کنید.
  • dcToAcDerate : بازدهی که در آن یک اینورتر برق DC تولید شده توسط پنل های خورشیدی را به برق AC مورد استفاده در خانه تبدیل می کند. Solar API از 85٪ برای مکان های ایالات متحده استفاده می کند. این مقدار را در صورت نیاز برای منطقه خود تنظیم کنید.
  • نرخ تخفیف : API خورشیدی از 1.04 (افزایش سالانه 4 درصد) برای مکان های ایالات متحده استفاده می کند. این مقدار را در صورت نیاز برای منطقه خود تنظیم کنید.
  • ضریب استهلاک : بازده پنل های خورشیدی هر سال چقدر کاهش می یابد. Solar API از 0.995 (0.5٪ کاهش سالانه) برای مکان های ایالات متحده استفاده می کند. این مقدار را در صورت نیاز برای منطقه خود تنظیم کنید.
  • مشوق‌ها : مشوق‌های پولی برای نصب پنل‌های خورشیدی که توسط نهادهای دولتی در منطقه شما داده می‌شود را در نظر بگیرید.
  • installCostModel() : روش شما برای تخمین هزینه نصب خورشیدی به ارز محلی برای یک installationSize معین. مدل هزینه معمولاً هزینه های کار محلی و مواد را برای installationSize معین محاسبه می کند.
  • installLifeSpan : طول عمر مورد انتظار تاسیسات خورشیدی. Solar API 20 سال استفاده می کند. این مقدار را در صورت نیاز برای منطقه خود تنظیم کنید.
  • kWhConsumptionModel() : مدل شما برای تعیین میزان مصرف انرژی یک خانوار بر اساس صورتحساب ماهانه. در ساده‌ترین شکل آن، می‌توانید صورت‌حساب را بر میانگین هزینه یک کیلووات ساعت در محل زندگی خانه تقسیم کنید.
  • monthlyBill : میانگین قبض برق ماهانه برای یک خانوار موضوع.
  • ماهانه KWhEnergy Consumption : تخمینی از مقدار متوسط ​​برق مصرفی خانوار در یک مکان معین در یک ماه، که بر حسب کیلووات ساعت اندازه گیری می شود.

با استفاده از این مقادیر و اطلاعات ارائه شده توسط پاسخ API، می توانید محاسبات لازم را برای توصیه بهترین installationSize برای مکان هایی که توسط Solar API پوشش داده نمی شوند، انجام دهید.

مراحل محاسبه

مراحل زیر بر اساس متدولوژی Solar API است. ممکن است لازم باشد روش خود را بر اساس اطلاعاتی که برای مکان شما در دسترس است تنظیم کنید.

  1. محاسبه مصرف انرژی سالانه خانوار در محل ورودی:

    1. صورتحساب ماهانه خانوار را برآورد یا درخواست کنید.
    2. KWhEnergyConsumption ماهانه را از صورت حساب ماهانه محاسبه کنید. (اگر ماهانه KWhEnergyConsumption را می دانید، می توانید از این مرحله صرف نظر کنید.) به عنوان مثال:

    ماهانه KWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel ( ماهانه Bill )

    1. KWhEnergyConsumption سالانه را با ضرب KWhEnergyConsumption ماهانه در 12 محاسبه کنید:

    سالانهKWhEnergyConsumption = ماهانهKWhEnergyConsumption x 12

  2. پاسخ API را برای خانواده هدف دریافت کنید:

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

    پاسخ شامل نور خورشید قابل استفاده، فضای سقف قابل استفاده، و یک یا چند پیکربندی پنل خورشیدی ممکن است.

  3. تولید سالانه AC انرژی خورشیدی هر installationSize را محاسبه کنید اندازه پیشنهادی API با ضرب مقدار yearlyEnergyDcKwh ارائه شده توسط API در هر نمونه SolarPanelConfig توسط dcToAcDerate محلی شما:

    fillestarAcKwhPerYear = yearlyEnergyDcKwh x dcToAcDerate

  4. به صورت اختیاری، هر نمونه SolarPanelConfig را که برق بیشتری از مصرف سالانه خانوار تولید می‌کند، حذف کنید ( InitiativeAcKwhPerYear > yearKWhEnergyConsumption ).

  5. محاسبه تولید انرژی خورشیدی در طول عمر ( LifetimeProductionAcKwh ) هر نصب بازگشتی Size:

    1. برای هر سال از طول عمر تاسیسات خورشیدی، مقدار برقی که تاسیسات سالانه تولید می‌کند را محاسبه کنید ، با اعمال ضریب کاهش کارایی به صورت تصاعدی برای هر سال بعد از سال اول.
    2. جمع کل سال ها را اضافه کنید.

    جدول زیر نمونه ای از نحوه محاسبه تولید انرژی در طول عمر را با فرض طول عمر نصب 20 سال نشان می دهد. هر ردیف نشان دهنده یک سال تولید است. پس از سال اول، کاهش بهره وری به صورت تصاعدی اعمال می شود. در نهایت، مجموع تمام ردیف ها، تولید انرژی در طول عمر تاسیسات خورشیدی است.

    سال تولید سالانه انرژی خورشیدی (کیلووات ساعت)
    1 fillestarAcKwhPerYear
    2 + اولیهAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor
    : :
    20 + اولیهAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor 19
    مجموع LifetimeProductionAcKwh

از آنجایی که راندمان پنل خورشیدی با سرعت ثابتی کاهش می یابد، اساساً یک سری هندسی است که در آن a = اولیهAcKwhPerYear و r = efficiencyDepreciationFactor است. ما می توانیم از یک جمع هندسی برای محاسبه LifetimeProductionAcKwh استفاده کنیم:

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

کد پایتون زیر مجموع هندسی بالا را محاسبه می کند:

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

  1. برای هر installationSize برگشتی، در صورت نصب installationSize ، هزینه طول عمر مصرف انرژی را محاسبه کنید :

    1. برای هر سال از طول عمر تاسیسات خورشیدی، هزینه برقی که خانوار باید سالانه بخرد را محاسبه کنید تا انرژی مصرفی که توسط انرژی خورشیدی تامین نمی شود را پوشش دهد . از مقادیر سالانه KWhEnergyConsumption و initialAcKwhPerYear که قبلا محاسبه کرده اید استفاده کنید. برای هر سال بعد از سال اول، ضریب کاهش کارایی ، ضریب افزایش هزینه و نرخ تنزیل را روی مقادیر اعمال کنید.
    2. جمع کل سال ها را اضافه کنید.

    جدول زیر نمونه ای از نحوه محاسبه هزینه طول عمر برق را نشان می دهد. هر ردیف نشان دهنده هزینه برق برای یک سال در طول عمر تاسیسات خورشیدی است. پس از سال اول، هم افزایش هزینه برق و هم نرخ تخفیف به صورت تصاعدی اعمال می شود. در نهایت، مجموع تمام ردیف ها هزینه طول عمر برق با نصب خورشیدی است.

    سال قبض آب و برق سالانه به ارزش پول محلی فعلی (USD) ( سالانه UtilityBillEstimate )
    1 yearUtilityBillEstimateYear1 = billCostModel ( سالانهKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear )
    2 YearUtilityBillEstimateYear2 = billCostModel ( سالانهKWhEnergyConsumption - اولیهAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor ) x costIncreaseFactor / Rate
    : :
    20 YearUtilityBillEstimateYear20 = billCostModel ( سالانهKWhEnergyConsumption - اولیهAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19 ) x costIncreaseFactor19 / DiscountRate19
    مجموع باقیماندهLifetimeUtilityBill

کد پایتون زیر آرایه‌ای از annualUtilityBillEstimate را برای هر سال installationLifeSpan برمی‌گرداند:

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. در صورت نصب نشدن تاسیسات خورشیدی، هزینه طول عمر برق را محاسبه کنید :

    1. برای هر سال از طول عمر تاسیسات خورشیدی، هزینه برق مورد نیاز خانوار را که در صورت نصب نشدن خورشیدی به خرید سالانه نیاز دارد، محاسبه کنید . از مقدار برای monthlyBill استفاده کنید. برای هر سال پس از سال اول، مقدار costIncreaseFactor و مقادیر discountRate را در monthlyBill اعمال کنید.
    2. جمع کل سال ها را اضافه کنید.

    جدول زیر نمونه ای از نحوه محاسبه هزینه طول عمر برق بدون خورشیدی را نشان می دهد. هر ردیف نشان دهنده هزینه برق برای یک سال در طول سال های مشابه طول عمر یک تاسیسات خورشیدی است. پس از سال اول، هم افزایش هزینه برق و هم نرخ تخفیف به صورت تصاعدی اعمال می شود. در نهایت، مجموع تمام ردیف ها هزینه طول عمر برق بدون نصب خورشیدی است.

    سال قبض آب و برق سالانه به ارزش پول محلی فعلی
    1 سالیانه = صورتحساب ماهانه x 12
    2 سالانه = صورتحساب ماهانه x 12 x هزینه افزایش ضریب / نرخ تخفیف
    : :
    20 سالانه = صورتحساب ماهانه x 12 x هزینه افزایش ضریب 19 / نرخ تخفیف 19
    مجموع هزینه برق بدون خورشیدی

کد زیر محاسبه فوق را انجام می دهد:

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

  1. برای هر اندازه نصب، هزینه نصب را محاسبه کنید :

    installCost = localInstallationCostModel ( installationSize )

  2. مشوق های پولی موجود در محل خانوار را اضافه کنید .

  3. برای هر اندازه نصب، کل هزینه های مربوط به نصب خورشیدی را محاسبه کنید :

    totalCostWithSolar = هزینه نصب + صورتحساب باقیماندهLifetimeUtility - مشوق ها

  4. برای هر اندازه نصب، کل پس انداز مربوط به نصب خورشیدی را محاسبه کنید :

    صرفه جویی = هزینه برق بدون خورشیدی - کل هزینه با خورشیدی

  5. اندازه نصب را انتخاب کنید که بیشترین صرفه جویی را داشته باشد.

وقتی محاسبات شما تمام شد

با استفاده از اطلاعاتی که ارائه می‌کنید، اطلاعاتی که توسط Solar API بازگردانده می‌شود، و محاسبات بالا، باید بتوانید اندازه‌های نصب خورشیدی را توصیه کنید که حداکثر صرفه‌جویی در هزینه را برای خانوارهای منطقه شما فراهم می‌کند.

در توصیه‌هایی که به کاربر نهایی خود ارائه می‌دهید، می‌توانید اطلاعات زیر را که توسط API در شیء SolarPotential فیلد solarPotential بازگردانده می‌شود نیز وارد کنید:

  • چه مقدار نور خورشید قابل استفاده سالانه یک خانه دریافت می کند که در قسمت maxSunshineHoursPerYear شی SolarPotential برمی گردد.
  • چند فوت مربع سقف می تواند برای نصب خورشیدی استفاده شود که در قسمت wholeRoofStats شی SolarPotential برگردانده می شود.
  • میانگین قبض ماهانه برق برای خانوار.
قبلی
محاسبه هزینه ها و پس انداز (فقط ایالات متحده)
بعدی
محاسبه هزینه ها و پس انداز در TypeScript