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米国以外の地域の太陽光発電コストと削減額を計算できます

欧州経済領域（EEA）のデベロッパー

このセクションでは、米国以外の地域の家庭に最適な太陽光発電構成を決定するための計算方法について説明します。おすすめを計算するには、Solar API レスポンスのデータを使用して、太陽光パネルの設置費用と節約額をモデル化する必要があります。

米国の地域の場合、Solar API は入力地域の電気料金の支払い規模ごとに FinancialAnalysis オブジェクトのインスタンスを返します。これらのインスタンスの情報を使用して、請求額、エネルギー消費量、そして最終的には各太陽光発電設置規模で実現可能な節約額を求めることができます。

米国外の地域の場合、API レスポンスに FinancialAnalysis インスタンスは含まれていないため、最適な構成を推奨するには、各太陽光発電構成の費用と節約額を自分で計算する必要があります。計算を行うには、場所固有のデータを収集し、このドキュメントのガイダンスに沿って操作する必要があります。

計算は、Solar API が米国のロケーションで使用する計算に基づいてモデル化できます。これらの計算の説明については、費用削減額を計算する（米国）をご覧ください。

ソーラーパネルの構成

米国外の地域の場合、財務分析に必要な各太陽光パネル構成に関する情報は SolarPanelConfig フィールドに提供されます。返される SolarPanelConfig インスタンスの数は、入力した場所の屋根のサイズによって異なります。計算には、次の 2 つのフィールドの値が必要です。

panelsCount: この構成で使用されるパネルの数。
yearlyEnergyDcKwh: SolarPotential オブジェクトの次のフィールドで定義されたパネルサイズを前提として、この構成で 1 年間に生成される太陽光発電量（kWh の DC 電力）。
- panelHeightMeters: パネルの高さ（メートル単位）。
- panelWidthMeters: パネルの幅（メートル単位）。
- panelCapacityWatts: パネルの電力定格（ワット単位）。

次の例は、リクエストレスポンスの solarPanelConfigs フィールドにある SolarPanelConfig オブジェクトの 1 つのインスタンスを示しています。

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

太陽光発電設備の場合、installationSize は面積やパネル数ではなく、出力（kW）を指します。これは次のように定義されます。

installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW

パネルの定格に応じて発電量の推定値を調整する

yearlyEnergyDcKwh の値を計算するために、Solar API は panelCapacityWatts フィールドの電力定格（現在は 400 W）を使用します。

計算で別のパネルの出力定格を使用する必要があり、パネルの寸法が panelHeightMeters フィールドと panelWidthMeters フィールドの値とほぼ同程度である場合は、yearlyEnergyDcKwh フィールドの API から返された値に、出力定格と panelCapacityWatts の値の比率を掛けて計算を調整できます。

たとえば、パネルの電力定格が 500 W で、panelCapacityWatts が 400 W の場合、API が panelCapacityWatts を使用して計算した yearlyEnergyDcKwh の値に 500/400、つまり 1.25 を掛けます。パネルの電力定格が 200 W の場合は、yearlyEnergyDcKwh に 200/400、つまり 0.5 を掛けます。

余剰エネルギー生産

太陽光発電設備で発電される可能性のある余剰エネルギーの計算は、Solar API の計算の範囲外です。実際、Solar API が特定の世帯に対して複数の SolarPanelConfig インスタンスを返す場合、Solar API は FinancialAnalysis で想定される米国の平均的な世帯消費量よりも多くの電力を生成する結果や構成を考慮しません。

ただし、余剰電力を生成する設置を推奨事項に含める理由がある場合もあります。たとえば、設置期間の最初の部分で余剰生産を許可することで、パネル効率の段階的な低下（efficiencyDepreciationFactor）を相殺できます。詳細については、財務分析に必要な値をご覧ください。

理由がどうであれ、余剰電力を生み出す太陽光発電設備を計算に含める場合は、ここで説明する計算ではそのシナリオは対象外となることにご注意ください。

米国外の拠点の財務分析に必要な値

API レスポンスの各 SolarPanelConfig インスタンスから、そのインスタンスの財務分析を行うために次の 2 つの値が必要です。

panelsCount: 設置されているソーラーパネルの数。この値は、installationSize の計算で使用します。
yearlyEnergyDcKwh: 特定の panelsCount が与えられた場合に、レイアウトが 1 年間にわたって収集する太陽エネルギーの量（kWh の DC 電力）。この値は、各 installationSize の家庭用 AC 電力として使用可能な太陽光発電量（initialAcKwhPerYear）の計算で使用されます。この計算では、DC から AC への変換時のエネルギー損失が考慮されます。

また、計算で使用する次の変数の地域固有の値も収集する必要があります。

billCostModel(): 特定の kWh を使用した家庭が支払う料金を現地通貨で決定するモデル。電力会社が請求する電気料金は、需要、時間帯、家庭の電力消費量などに応じて、日ごとまたは時間ごとに変動する可能性があります。平均単価を見積もる必要がある場合があります。
costIncreaseFactor: 電気料金が毎年増加する係数。Solar API では、米国の地域に対して 1.022（年間 2.2% の増加）を使用します。この値は、地域に合わせて必要に応じて調整してください。
dcToAcDerate: 太陽光パネルで発電された直流電力を家庭で使用される交流電力に変換する際のインバータの効率。Solar API では、米国の位置情報に 85% が使用されます。この値は、地域に合わせて必要に応じて調整してください。
discountRate: 米国の場合は、Solar API で 1.04（年率 4% の増加）が使用されます。この値は、地域に合わせて必要に応じて調整してください。
efficiencyDepreciationFactor: 太陽光パネルの効率が毎年低下する割合。Solar API では、米国の地域に対して 0.995（年間 0.5% の減少）を使用します。この値は、必要に応じて地域に合わせて調整してください。
incentives: お住まいの地域の政府機関が提供する、ソーラーパネルの設置に対する金銭的な補助金を含めます。
installationCostModel(): 指定された installationSize の現地通貨で太陽光発電を設置する費用を推定するメソッド。通常、費用モデルでは、特定の installationSize の現地の人件費と材料費が考慮されます。
installationLifeSpan: 太陽光発電設備の耐用年数。Solar API では 20 年が使用されます。この値は、必要に応じて地域に合わせて調整してください。
kWhConsumptionModel(): 月額料金に基づいて家庭のエネルギー消費量を判断するモデル。最も簡単な形式では、請求額を世帯の地域の 1 kWh あたりの平均費用で割ります。
monthlyBill: 対象世帯の毎月の電気代の平均。
monthlyKWhEnergyConsumption: 特定の場所にある世帯が 1 か月に消費する平均電力量の推定値（kWh 単位）。

これらの値と API レスポンスから提供される情報を使用して、Solar API でカバーされていない場所で最適な installationSize を推奨するために必要な計算を行うことができます。

計算手順

以下の手順は、Solar API の方法論に基づいています。お住まいの地域で利用できる情報に基づいて、方法論を調整する必要がある場合があります。

入力場所での世帯の年間エネルギー消費量を計算します。
1. ご家庭の月額料金の見積もりやリクエストを行います。
2. 月額料金から monthlyKWhEnergyConsumption を計算します。（monthlyKWhEnergyConsumption がわかっている場合は、この手順をスキップできます）。次に例を示します。
monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel(monthlyBill)
1. monthlyKWhEnergyConsumption に 12 を掛けて annualKWhEnergyConsumption を計算します。
annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12
対象世帯の API レスポンスを取得します。
```
https://solar.googleapis.com/v1/buildingInsights:findClosest?location.latitude=lat-number&location.longitude=long-number&key=yourAPIKey
```
レスポンスには、利用可能な日照時間、利用可能な屋根面積、1 つ以上の太陽光パネルの構成案が含まれます。
API が提案する各 installationSize の年間太陽光発電 AC 生産量を計算します。各 SolarPanelConfig インスタンスで API が提供する yearlyEnergyDcKwh 値に、ローカルの dcToAcDerate を乗算します。

initialAcKwhPerYear = yearlyEnergyDcKwh x dcToAcDerate
必要に応じて、世帯の年間消費電力量よりも発電量の多い SolarPanelConfig インスタンスを検討対象から除外します（initialAcKwhPerYear > annualKWhEnergyConsumption）。

返された各 installationSize の太陽光発電の総発電量（LifetimeProductionAcKwh）を計算します。

太陽光発電設備の耐用年数の各年について、efficiencyDepreciationFactor を最初の年以降の各年に指数関数的に適用して、設備が年間で発電する電力量を計算します。
すべての年の合計を追加します。

次の表は、installationLifeSpan が 20 年であると仮定して、生涯発電量を計算する方法の例を示しています。各行は制作年を表します。初年度以降は、効率の低下が指数関数的に適用されます。最後に、すべての行の合計が、太陽光発電設備の生涯発電量になります。

年	年間太陽光発電量（kWh）
1	initialAcKwhPerYear
2	+ initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor
:	:
20	+ initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor¹⁹
合計	LifetimeProductionAcKwh

太陽光パネルの効率は一定の割合で低下するため、これは本質的に等比数列です。ここで、a = initialAcKwhPerYear、r = efficiencyDepreciationFactor です。等比数列の和を使用して LifetimeProductionAcKwh を計算できます。

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

次の Python コードは、上記の幾何級数を計算します。

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

返された各 installationSize について、installationSize がインストールされている場合のエネルギー消費量のライフタイム費用を計算します。

太陽光発電設備の耐用年数の各年について、太陽光発電でまかなえないエネルギー消費を補うために、家庭が毎年購入する必要がある電力の費用を計算します。以前に計算した annualKWhEnergyConsumption と initialAcKwhPerYear の値を使用します。2 年目以降は、efficiencyDepreciationFactor、costIncreaseFactor、discountRate を値に適用します。
すべての年の合計を追加します。

次の表は、電気のライフタイムコストを計算する方法の例を示しています。各行は、太陽光発電設備の耐用年数における 1 年間の電気料金を表します。初年度以降は、電気料金の増加と割引率の両方が指数関数的に適用されます。最後に、すべての行の合計が、太陽光発電設備を設置した場合の電気料金の総額になります。

年	現在の現地通貨での年間光熱費（米ドル）（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
合計	remainingLifetimeUtilityBill

次の Python コードは、installationLifeSpan の各年について annualUtilityBillEstimate の配列を返します。

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

太陽光発電設備を設置しない場合の電気料金の総額を計算します。

ソーラーパネルの耐用年数の各年について、ソーラーパネルを設置しない場合に家庭が毎年購入する必要がある電力の費用を計算します。monthlyBill の値を使用します。2 年目以降は、costIncreaseFactor と discountRate の値を monthlyBill に適用します。
すべての年の合計を追加します。

次の表は、太陽光発電なしの電気のライフタイムコストを計算する方法の例を示しています。各行は、太陽光発電設備の耐用年数と同じ年数の年間電気料金を表します。初年度以降は、電気料金の上昇率と割引率の両方が指数関数的に適用されます。最後に、すべての行の合計が、太陽光発電を導入しなかった場合の電気料金の総額になります。

年	現在の現地通貨での年間光熱費
1	annualBill = monthlyBill x 12
2	annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor / discountRate
:	:
20	annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor19 / discountRate19
合計	costOfElectricityWithoutSolar

次のコードは上記の計算を行います。

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

インストールサイズごとにインストール費用を計算します。

installationCost = localInstallationCostModel(installationSize)
世帯の所在地で利用可能な金銭的インセンティブをすべて合計します。
設置規模ごとに、太陽光発電の設置に関連する総費用を計算します。

totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentives
設置規模ごとに、太陽光発電の設置に関連する総節約額を計算します。

savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar
最も節約できるインストールサイズを選択します。

計算が完了したとき

提供された情報、Solar API から返された情報、上記の計算結果を使用して、お住まいの地域の家庭で最大の費用削減効果が得られる太陽光発電設備のサイズを推奨できます。

エンドユーザーに提供する推奨事項には、API から solarPotential フィールドの SolarPotential オブジェクトで返される次の情報を含めることもできます。

家屋が年間で受ける利用可能な日照時間。SolarPotential オブジェクトの maxSunshineHoursPerYear フィールドで返されます。
ソーラーパネルの設置に使用できる屋根の面積（平方フィート単位）。SolarPotential オブジェクトの wholeRoofStats フィールドで返されます。
世帯の 1 か月の平均電気代。

コストと削減額を計算する（米国のみ）

TypeScript での費用と節約額を計算する