本節說明如何計算，協助您為美國境外的家庭決定最佳的太陽能配置。為了計算建議，您需要模擬安裝太陽能板的費用，以及根據 Solar API 回應中的資料所省下的成本。
如果是美國地點，Solar API 會針對輸入地點的各個電費帳單大小傳回 FinancialAnalysis 物件的執行個體。您可以根據這些執行個體中的資訊，決定帳單、耗電量，以及最終節省的個別太陽能安裝量所能省下的費用。
針對美國以外的地點，API 回應不含 FinancialAnalysis 執行個體，因此您必須先自行計算每項太陽能設定的費用和節省金額，才能建議最理想的環境。如要執行計算，您必須收集位置專屬資料，並遵循本文件中的指南。
您可以根據 Solar API 在美國位置使用的計算結果建立計算模型。如需這些計算的說明，請參閱「計算節省的費用 (美國)」。
太陽能板設定
如為美國境外地點，SolarPanelConfig 欄位會提供進行財務分析所需的每項太陽能板設定相關資訊。傳回的 SolarPanelConfig 執行個體數量取決於輸入位置的屋頂大小。為了進行計算，您需要下列兩個欄位的值：
panelsCount：這項設定使用的面板數量。yearlyEnergyDcKwh：根據SolarPotential物件中的下列欄位所定義的面板大小，這項設定在一年內產生的太陽能發電量 (以千瓦時為單位)：panelHeightMeters：面板高度，以公尺為單位。panelWidthMeters：面板的寬度，以公尺為單位。panelCapacityWatts：面板功率評分，以瓦特為單位。
以下範例顯示要求回應中 solarPanelConfigs 欄位中 SolarPanelConfig 物件的一個例項：
"solarPanelConfigs": [
{
"panelsCount": 4,
"yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424,
"roofSegmentSummaries": [
{
"pitchDegrees": 16.253168,
"azimuthDegrees": 169.41516,
"panelsCount": 4,
"yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424
}
]
}
]
針對太陽能裝置，installationSize 是指 kW 輸出內容，而非面積或面板計數，定義如下：
installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW
調整不同固定樣本評分的能源生產預估
計算 yearlyEnergyDcKwh 值時，Solar API 會使用 panelCapacityWatts 欄位 (目前為 250W) 的功率分量。
如需在計算中使用不同的面板功率評分，且面板的維度大致與 panelHeightMeters 和 panelWidthMeters 欄位中的值相近，您可以將 yearlyEnergyDcKwh 欄位中 API 傳回的值乘以功率評分與 panelCapacityWatts 中的值，來調整計算結果。
舉例來說，如果面板的功率評級為 400W，panelCapacityWatts 為 250W，請將 yearlyEnergyDcKwh 值乘以 API 使用 panelCapacityWatts 計算而得，再乘以 400/250 或 1.6。如果面板功率為 200W，請將 yearlyEnergyDcKwh 乘以 200/250，或 0.8。
過耗能源
不過，太陽能發電裝置可能產生的額外能源費用不在 Solar API 計算的範圍內。事實上，如果 Solar API 傳回特定家庭的多個可能 SolarPanelConfig 例項，那麼 Solar API 不會將耗電量高於 FinancialAnalysis 中假設的美國平均家庭消耗量的結果或設定納入考量。
不過，您可能會基於某些原因，在建議中加入會造成電力過多的安裝項目。例如，您可能想要彌補面板效率 (efficiencyDepreciationFactor) 逐漸下降的幅度，在安裝作業的第一部分進行超額生產。詳情請參閱「財務分析的必要值」一文。
無論您的原因為何，在計算時納入會造成電力消耗的太陽能裝置，請注意，此處說明的計算結果並不涵蓋這種情況。
進行財務分析時，美國境外地點的必填值
在 API 回應中的每個 SolarPanelConfig 執行個體中，您必須具備兩個值，才能對該執行個體執行財務分析：
panelsCount：安裝過程中的太陽能板數量。您可在計算installationSize時使用這個值。yearlyEnergyDcKwh：在指定panelsCount的情況下，版面配置在一年內攝取的太陽能量 (以千瓦時為單位)。在計算每個installationSize家戶 (initialAcKwhPerYear) 中可做為交流電的太陽能發電時，系統會使用這個值，將 DC 轉換至 AC 期間的所有能源損失納入考量。
此外，您必須針對以下要用於計算的變數收集位置專屬值：
- billCostModel()：以當地幣別支付費用的模型，由家庭支付使用特定數量的千瓦時的費用。電力的公用事業費用可能會因每日或每小時變動，具體取決於需求、時段和家電所消耗的電量。您可能需要估算平均費用。
- costIncreaseFactor：每年電力增加率的因素。Solar API 針對美國地點使用 1.022 (2.2&percnt；每年增加)。根據您的所在地區，調整這個值。
- dcToAcDerate：反相器將太陽能板產生的 DC 電力轉換為家庭使用的 AC 電力的效率。Solar API 使用 85&percnt 做為美國地區。根據您的所在地區，調整這個值。
- discountRate：美國地點的 Solar API 採用 1.04 計費方式 (每年增加 4&percnt)。根據您的所在地區，調整這個值。
- efficiencyDepreciationFactor：太陽能板每年的效率下降幅度。Solar API 針對美國地點使用 0.995 (每年減少 0.5&percnt)。根據您的區域調整這個值。
- 獎勵：加入任何金錢獎勵，讓使用者安裝所在地區政府機關提供的太陽能板。
- installationCostModel()：您預估特定
installationSize以當地幣別安裝太陽能的費用的方法。一般來說，費用模型會將特定installationSize的當地勞工和物料費用納入考量。 - installationLifeSpan：太陽能安裝的預期壽命。 Solar API 使用 20 年時間。根據您的區域調整這個值。
- kWhConsumptionModel()：可讓您根據每月帳單判斷家庭消耗的能源的模型。以最簡單的形式來說，您可以將帳單除以家庭所在地區的平均千瓦時費用。
- monthlyBill：單一家庭家庭的每月電費帳單。
- monthlyKWhEnergyConsumption：在特定位置的家庭平均耗電量，以千瓦時為單位。
利用這些值和 API 回應提供的資訊，您就可以執行必要的計算，針對 Solar API 未涵蓋的地點建議最適合的 installationSize。
計算步驟
下列步驟是根據 Solar API 方法而定。您可能需要根據適用於您所在位置的資訊調整方法。
計算輸入地點的家庭年用電量：
- 預估或索取家中的每月帳單。
- 從每月帳單中計算 monthlyKWhEnergyConsumption。(如果您知道 monthlyKWhEnergyConsumption，可以略過這個步驟。)舉例來說：
monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel(monthlyBill)
- 將 monthlyKWhEnergyConsumption 乘以 12 來計算 annualKWhEnergyConsumption：
annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12
取得目標家庭的 API 回應：
https://solar.googleapis.com/v1/buildingInsights:findClosest?location.latitude=lat-number&location.longitude=long-number&key=yourAPIKey
回應包括可用的日光、可用的屋頂空間，以及一或多個可能的太陽能板設定。
計算 API 提案的年度太陽能 AC 生產，方法是將每個
SolarPanelConfig執行個體中 API 提供的yearlyEnergyDcKwh值乘以本機 dcToAcDerate：installationSizeinitialAcKwhPerYear =
yearlyEnergyDcKwhx dcToAcDerate如果系統每年的電力超過住家消耗量的
SolarPanelConfig例項，請將其移除 (initialAcKwhPerYear > annualKWhEnergyConsumption)。計算每次傳回的 installationSize 生命週期產生生命週期的生命週期 (LifetimeProductionAcKwh)：
- 針對安裝太陽能的壽命，計算每年安裝的用電量，在第一年過後，efficiencyDepreciationFactor依指數方式每年增加。
- 將總年數相加。
下表舉例說明如何計算假設 installationLifeSpan 為 20 年，以計算生命週期耗電。每一列代表一年的實際工作環境。第一年過後，效率下降將呈指數性降低。最後，所有資料列的總和是太陽能發電的生命週期產生的能量。
年 每年太陽能生產 (千瓦時) 1 initialAcKwhPerYear 2 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor : : 20 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19 總計 LifetimeProductionAcKwh
由於太陽能板效率以固定速率衰減，因此本質上是幾何級數，其中 a = initialAcKwhPerYear 和 r = efficiencyDepreciationFactor。我們可以使用幾何加總來計算 LifetimeProductionAcKwh：
LifetimeProductionAcKwh = (dcToAcDerate * initialAcKwhPerYear * (1 - pow(efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan)) / (1 - efficiencyDepreciationFactor))
下列 Python 程式碼會計算上述的幾何總和：
def LifetimeProductionAcKwh(
dcToAcDerate,
yearlyEnergyDcKwh,
efficiencyDepreciationFactor,
installationLifeSpan):
return (
dcToAcDerate *
yearlyEnergyDcKwh *
(1 - pow(
efficiencyDepreciationFactor,
installationLifeSpan)) /
(1 - efficiencyDepreciationFactor))
針對每個傳回的
installationSize，計算如果已安裝installationSize，則計算能源消耗的生命週期費用：- 針對安裝太陽能的壽命，計算家庭每年必須購買的用電量，以支付太陽能未符合的能源消耗量。請使用您之前計算的 annualKWhEnergyConsumption 和 initialAcKwhPerYear。針對第一年之後每年，請將 efficiencyDepreciationFactor、costIncreaseFactor 和 discountRate 套用到值。
- 將總年數相加。
下表舉例說明如何計算效期電力。每列代表太陽能安裝壽命一年的電力費用。第一年之後，增加的電力成本和折扣費率都會以指數方式套用。最後，所有資料列的總和是太陽能發電的終身費用。
年 年度公用事業費帳單，以目前的當地幣別值 (美元) (annualUtilityBillEstimate) 1 annualUtilityBillEstimateYear1 = billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear) 2 annualUtilityBillEstimateYear2 = billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor) x costIncreaseFactor / discountRate : : 20 annualUtilityBillEstimateYear20 = billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19) x costFactor19 / discountRate19 總計 remainingLifetimeUtilityBill
以下 Python 程式碼會傳回 installationLifeSpan 中每年的 annualUtilityBillEstimate 陣列：
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
計算未安裝太陽能板時的終電成本：
- 針對安裝太陽能板的壽命期間，計算在未安裝太陽能的情況下，住家每年須購買多少電力。使用 monthlyBill 的值。對於第一年過後的每年，請將 costIncreaseFactor 和 discountRate 值套用至 monthlyBill。
- 將總年數相加。
下表舉例說明如何計算無太陽能發電的終身成本。每列代表的一年用電量，相當於安裝太陽能裝置壽命的年數。第一年之後，增加的電力成本和折扣費率都會以指數方式套用。最後，所有資料列的總和是未安裝太陽能板的生命週期電力總和。
年 以目前當地幣別計價的年度公用事業費帳單 1 annualBill = annualBill x 12 2 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor / discountRate : : 20 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor19 / discountRate19 總計 costOfElectricityWithoutSolar
下列程式碼會執行上述計算：
lifetimeBill = (
monthlyBill * 12 *
(1 - pow(costIncreaseFactor / discountRate, installationLifeSpan)) /
(1 - costIncreaseFactor / discountRate))
計算每個安裝大小的安裝費用：
installationCost = localInstallationCostModel(
installationSize)新增任何可供家庭地點提供的貨幣獎勵。
請根據安裝量的每個安裝大小，計算與安裝太陽能系統相關聯的總費用：
totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentives
計算每個安裝量大小，計算與安裝太陽能系統相關的節省總量：
savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar
選擇費用最高的安裝大小。
計算完成後
請根據您提供的資訊、Solar API 傳回的資訊和上述計算方法，為當地家庭推薦可節省最多費用的太陽能安裝尺寸。
在您提供給使用者的推薦內容中，您也可以在 solarPotential 欄位的 SolarPotential 物件中加入 API 傳回的下列資訊：
- 房屋每年收到的陽光量，這個值會在
SolarPotential物件的maxSunshineHoursPerYear欄位中傳回。 - 太陽能板可用於安裝太陽能板的面積平方英尺數，後者會在
SolarPotential物件的wholeRoofStats欄位中傳回。 - 家庭的平均每月電費帳單。