Bagian ini menjelaskan cara melakukan perhitungan yang memungkinkan Anda menentukan konfigurasi surya terbaik untuk rumah tangga di lokasi non-AS. Untuk menghitung rekomendasi, Anda perlu memodelkan biaya pemasangan panel surya dan penghematan yang diberikan dengan menggunakan data dari respons Solar API.
Untuk lokasi di Amerika Serikat, Solar API menampilkan instance objek FinancialAnalysis untuk setiap ukuran tagihan listrik untuk lokasi input. Anda menggunakan informasi dalam contoh ini untuk menentukan tagihan, konsumsi energi, dan, pada akhirnya, penghematan yang terkait dengan setiap ukuran instalasi surya.
Untuk lokasi di luar AS, respons API tidak menyertakan instance FinancialAnalysis, jadi Anda harus menghitung sendiri biaya dan penghematan untuk setiap konfigurasi surya sebelum dapat merekomendasikan yang terbaik. Untuk melakukan penghitungan, Anda perlu mengumpulkan data spesifik per lokasi dan mengikuti panduan dalam dokumen ini.
Anda dapat memodelkan perhitungan berdasarkan perhitungan yang digunakan Solar API untuk lokasi di Amerika Serikat. Untuk mengetahui penjelasan tentang penghitungan ini, lihat Menghitung penghematan biaya (Amerika Serikat).
Konfigurasi panel surya
Untuk lokasi di luar Amerika Serikat, informasi tentang setiap konfigurasi panel surya yang
Anda butuhkan untuk analisis keuangan disediakan di kolom SolarPanelConfig
.
Jumlah instance SolarPanelConfig
yang ditampilkan bergantung pada ukuran atap lokasi input. Untuk perhitungan, Anda memerlukan nilai dari dua kolom berikut:
panelsCount
: Jumlah panel yang digunakan dalam konfigurasi ini.yearlyEnergyDcKwh
: Jumlah energi surya, dalam kWh listrik DC, yang dihasilkan konfigurasi ini selama setahun, mengingat ukuran panel yang ditentukan oleh kolom berikut dalam objekSolarPotential
:panelHeightMeters
: Tinggi panel dalam meter.panelWidthMeters
: Lebar panel dalam meter.panelCapacityWatts
: Daya panel dalam watt.
Contoh berikut menunjukkan satu instance objek SolarPanelConfig
di kolom solarPanelConfigs
dalam respons permintaan:
"solarPanelConfigs": [ { "panelsCount": 4, "yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424, "roofSegmentSummaries": [ { "pitchDegrees": 16.253168, "azimuthDegrees": 169.41516, "panelsCount": 4, "yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424 } ] } ]
Untuk instalasi tenaga surya, installationSize
mengacu pada output kW, bukan
area atau jumlah panel, dan ditentukan sebagai:
installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW
Menyesuaikan estimasi produksi energi untuk berbagai rating panel
Untuk menghitung nilai yearlyEnergyDcKwh
, Solar API menggunakan rating daya di kolom panelCapacityWatts
, yang saat ini 400 W.
Jika Anda perlu menggunakan rating daya panel yang berbeda dalam perhitungan dan dimensi panel kira-kira sebanding dengan nilai dalam kolom panelHeightMeters
dan panelWidthMeters
, Anda dapat menyesuaikan perhitungan dengan mengalikan nilai yang ditampilkan oleh API dalam kolom yearlyEnergyDcKwh
dengan rasio rating daya terhadap nilai dalam panelCapacityWatts
.
Misalnya, jika rating daya panel Anda adalah 500 W dan panelCapacityWatts
adalah 400 W, kalikan nilai yearlyEnergyDcKwh
, yang dihitung API dengan menggunakan panelCapacityWatts
, dengan faktor 500/400, atau 1,25. Jika rating daya panel Anda adalah 200 W, kalikan yearlyEnergyDcKwh
dengan 200/400, atau 0,5.
Produksi energi berlebih
Memperhitungkan kelebihan energi yang mungkin dihasilkan oleh instalasi panel surya berada di luar cakupan perhitungan Solar API. Faktanya, jika
Solar API menampilkan beberapa kemungkinan instance SolarPanelConfig
untuk
rumah tangga tertentu, Solar API tidak mempertimbangkan hasil atau konfigurasi
yang menghasilkan daya lebih besar daripada asumsi konsumsi rumah tangga rata-rata di AS dalam
FinancialAnalysis
.
Namun, Anda mungkin memiliki alasan untuk menyertakan instalasi yang menghasilkan listrik berlebih dalam rekomendasi Anda. Misalnya, Anda mungkin ingin mengimbangi penurunan bertahap efisiensi panel (efficiencyDepreciationFactor) dengan memungkinkan produksi berlebih pada bagian pertama masa pakai instalasi. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Nilai yang diperlukan untuk analisis keuangan.
Apa pun alasannya, jika Anda menyertakan instalasi tenaga surya yang menghasilkan kelebihan listrik dalam perhitungan, perlu diketahui bahwa perhitungan yang dijelaskan di sini tidak mencakup skenario tersebut.
Nilai yang diperlukan untuk analisis keuangan untuk lokasi di luar AS
Dari setiap instance SolarPanelConfig
dalam respons API, Anda memerlukan dua nilai
untuk melakukan analisis keuangan untuk instance tersebut:
panelsCount
: Jumlah panel surya dalam instalasi. Anda menggunakan nilai ini dalam penghitunganinstallationSize
.yearlyEnergyDcKwh
: Seberapa banyak energi surya yang ditangkap tata letak selama setahun, dalam kWh listrik DC, mengingatpanelsCount
tertentu. Anda menggunakan nilai ini dalam perhitungan energi surya yang dapat digunakan sebagai listrik AC di rumah (initialAcKwhPerYear
) setiapinstallationSize
, dengan mempertimbangkan kehilangan energi selama konversi dari DC ke AC.
Selain itu, Anda perlu mengumpulkan nilai khusus lokasi untuk variabel berikut yang akan digunakan dalam penghitungan:
- billCostModel(): Model Anda untuk menentukan biaya, dalam mata uang lokal, yang dibayar oleh rumah tangga untuk menggunakan sejumlah kWh tertentu. Tarif listrik yang dikenakan perusahaan listrik dapat bervariasi dari hari ke hari atau dari jam ke jam, bergantung pada hal-hal seperti permintaan, waktu, dan jumlah listrik yang dikonsumsi rumah tangga. Anda mungkin perlu memperkirakan biaya rata-rata.
- costIncreaseFactor: Faktor kenaikan biaya listrik per tahun. Solar API menggunakan 1.022 (peningkatan tahunan 2,2%) untuk lokasi di Amerika Serikat. Sesuaikan nilai ini sesuai kebutuhan untuk area Anda.
- dcToAcDerate: Efisiensi inverter dalam mengonversi listrik DC yang dihasilkan oleh panel surya menjadi listrik AC yang digunakan di rumah. Solar API menggunakan 85% untuk lokasi di AS. Sesuaikan nilai ini sesuai kebutuhan untuk area Anda.
- discountRate: Solar API menggunakan 1,04 (peningkatan tahunan 4%) untuk lokasi di Amerika Serikat. Sesuaikan nilai ini sesuai kebutuhan untuk area Anda.
- efficiencyDepreciationFactor: Seberapa besar penurunan efisiensi panel surya setiap tahun. Solar API menggunakan 0,995 (penurunan tahunan 0,5%) untuk lokasi di Amerika Serikat. Sesuaikan nilai ini sesuai kebutuhan untuk area Anda.
- insentif: Sertakan insentif moneter untuk memasang panel surya yang diberikan oleh entitas pemerintah di area Anda.
- installationCostModel(): Metode Anda untuk memperkirakan biaya pemasangan panel surya dalam mata uang lokal untuk
installationSize
tertentu. Model biaya biasanya memperhitungkan biaya tenaga kerja dan material lokal untukinstallationSize
tertentu. - installationLifeSpan: Perkiraan masa pakai instalasi panel surya. Solar API menggunakan 20 tahun. Sesuaikan nilai ini sesuai kebutuhan untuk area Anda.
- kWhConsumptionModel(): Model Anda untuk menentukan jumlah energi yang dikonsumsi rumah tangga berdasarkan tagihan bulanan. Dalam bentuknya yang paling sederhana, Anda akan membagi tagihan dengan biaya rata-rata kWh di lokasi rumah tangga.
- monthlyBill: tagihan listrik bulanan rata-rata untuk rumah tangga subjek.
- monthlyKWhEnergyConsumption: Perkiraan jumlah rata-rata listrik yang dikonsumsi rumah tangga di lokasi tertentu dalam sebulan, yang diukur dalam KWh.
Dengan nilai ini dan informasi yang diberikan oleh respons API, Anda dapat melakukan perhitungan yang diperlukan untuk merekomendasikan installationSize
terbaik untuk lokasi yang tidak tercakup oleh Solar API.
Langkah-langkah penghitungan
Langkah-langkah berikut didasarkan pada metodologi Solar API. Anda mungkin perlu menyesuaikan metodologi berdasarkan informasi yang tersedia untuk lokasi Anda.
Hitung konsumsi energi tahunan rumah tangga di lokasi input:
- Memperkirakan atau meminta tagihan bulanan untuk rumah tangga.
- Hitung monthlyKWhEnergyConsumption dari tagihan bulanan. (Jika Anda mengetahui monthlyKWhEnergyConsumption, Anda dapat melewati langkah ini.) Contoh:
monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel(monthlyBill)
- Hitung annualKWhEnergyConsumption dengan mengalikan monthlyKWhEnergyConsumption dengan 12:
annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12
Mendapatkan respons API untuk rumah tangga target:
https://solar.googleapis.com/v1/buildingInsights:findClosest?location.latitude=lat-number&location.longitude=long-number&key=yourAPIKey
Respons mencakup sinar matahari yang dapat digunakan, ruang atap yang dapat digunakan, dan satu atau beberapa konfigurasi panel surya yang memungkinkan.
Hitung produksi AC energi surya tahunan dari setiap
installationSize
yang diusulkan API dengan mengalikan nilaiyearlyEnergyDcKwh
yang diberikan oleh API di setiap instanceSolarPanelConfig
dengan dcToAcDerate lokal Anda:initialAcKwhPerYear =
yearlyEnergyDcKwh
x dcToAcDerateOpsional, hapus dari pertimbangan instance
SolarPanelConfig
yang menghasilkan lebih banyak listrik daripada yang dikonsumsi rumah tangga setiap tahun (initialAcKwhPerYear > annualKWhEnergyConsumption).Hitung produksi energi surya seumur hidup (LifetimeProductionAcKwh) dari setiap installationSize yang ditampilkan:
- Untuk setiap tahun masa pakai instalasi panel surya, hitung jumlah listrik yang akan dihasilkan instalasi setiap tahun, dengan menerapkan efficiencyDepreciationFactor secara eksponensial untuk setiap tahun setelah tahun pertama.
- Tambahkan total untuk semua tahun.
Tabel berikut menunjukkan contoh cara menghitung produksi energi seumur masa pakai dengan asumsi installationLifeSpan selama 20 tahun. Setiap baris mewakili tahun produksi. Setelah tahun pertama, penurunan efisiensi diterapkan secara eksponensial. Terakhir, jumlah semua baris adalah produksi energi seumur hidup instalasi panel surya.
Tahun Produksi energi surya tahunan (kWh) 1 initialAcKwhPerYear 2 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor : : 20 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19 Total LifetimeProductionAcKwh
Karena efisiensi panel surya menurun pada tingkat yang konstan, pada dasarnya ini adalah deret geometri dengan a = initialAcKwhPerYear dan r =
efficiencyDepreciationFactor. Kita dapat menggunakan jumlah geometris untuk menghitung
LifetimeProductionAcKwh
:
LifetimeProductionAcKwh = (dcToAcDerate * initialAcKwhPerYear * (1 - pow(efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan)) / (1 - efficiencyDepreciationFactor))
Kode Python berikut menghitung jumlah geometris di atas:
def LifetimeProductionAcKwh( dcToAcDerate, yearlyEnergyDcKwh, efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan): return ( dcToAcDerate * yearlyEnergyDcKwh * (1 - pow( efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan)) / (1 - efficiencyDepreciationFactor))
Untuk setiap
installationSize
yang ditampilkan, hitung biaya konsumsi energi seumur hidup jikainstallationSize
dipasang:- Untuk setiap tahun masa pakai instalasi panel surya, hitung biaya listrik yang perlu dibeli rumah tangga setiap tahun untuk menutupi konsumsi energi yang tidak dipenuhi oleh tenaga surya. Gunakan nilai untuk annualKWhEnergyConsumption dan initialAcKwhPerYear yang Anda hitung sebelumnya. Untuk setiap tahun setelah tahun pertama, terapkan efficiencyDepreciationFactor, costIncreaseFactor, dan discountRate ke nilai.
- Tambahkan total untuk semua tahun.
Tabel berikut menunjukkan contoh cara menghitung biaya listrik selama masa pakai. Setiap baris mewakili biaya listrik selama setahun dalam masa pakai instalasi tenaga surya. Setelah tahun pertama, baik peningkatan biaya listrik maupun tingkat diskonto diterapkan secara eksponensial. Terakhir, jumlah semua baris adalah biaya listrik selama masa pakai dengan instalasi panel surya.
Tahun Tagihan utilitas tahunan dalam nilai mata uang lokal saat ini (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 Total remainingLifetimeUtilityBill
Kode Python berikut menampilkan array annualUtilityBillEstimate
untuk
setiap tahun 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
Menghitung biaya listrik seumur hidup jika instalasi panel surya tidak dipasang:
- Untuk setiap tahun masa pakai instalasi tenaga surya, hitung biaya listrik yang harus dibeli rumah tangga setiap tahun jika panel surya tidak dipasang. Gunakan nilai untuk monthlyBill. Untuk setiap tahun setelah tahun pertama, terapkan nilai costIncreaseFactor dan discountRate ke monthlyBill.
- Tambahkan total untuk semua tahun.
Tabel berikut menunjukkan contoh cara menghitung biaya listrik selama masa pakai tanpa tenaga surya. Setiap baris mewakili biaya listrik selama setahun dalam jumlah tahun yang sama dengan masa pakai instalasi tenaga surya. Setelah tahun pertama, peningkatan biaya listrik dan tingkat diskon diterapkan secara eksponensial. Terakhir, jumlah semua baris adalah biaya listrik seumur hidup tanpa pemasangan panel surya.
Tahun Tagihan utilitas tahunan dalam nilai mata uang lokal saat ini 1 annualBill = monthlyBill x 12 2 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor / discountRate : : 20 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor19 / discountRate19 Total costOfElectricityWithoutSolar
Kode berikut melakukan penghitungan di atas:
lifetimeBill = (
monthlyBill * 12 *
(1 - pow(costIncreaseFactor / discountRate, installationLifeSpan)) /
(1 - costIncreaseFactor / discountRate))
Untuk setiap ukuran penginstalan, hitung biaya penginstalan:
installationCost = localInstallationCostModel(
installationSize
)Tambahkan insentif moneter yang tersedia untuk lokasi rumah tangga.
Untuk setiap ukuran instalasi, hitung total biaya yang terkait dengan pemasangan panel surya:
totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentives
Untuk setiap ukuran instalasi, hitung total penghematan yang terkait dengan pemasangan panel surya:
savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar
Pilih ukuran penginstalan yang memberikan penghematan paling besar.
Setelah perhitungan Anda selesai
Dengan menggunakan informasi yang Anda berikan, informasi yang ditampilkan oleh Solar API, dan perhitungan di atas, Anda akan dapat merekomendasikan ukuran instalasi surya yang memberikan penghematan biaya maksimum bagi rumah tangga di wilayah Anda.
Dalam rekomendasi yang Anda berikan kepada pengguna akhir, Anda juga dapat menyertakan informasi berikut yang ditampilkan oleh API dalam objek SolarPotential
di kolom solarPotential
:
- Jumlah sinar matahari yang dapat digunakan yang diterima rumah setiap tahun, yang ditampilkan di kolom
maxSunshineHoursPerYear
objekSolarPotential
. - Berapa luas atap yang dapat digunakan untuk pemasangan tenaga surya, yang ditampilkan di kolom
wholeRoofStats
objekSolarPotential
. - Tagihan listrik bulanan rata-rata untuk rumah tangga.