Questa sezione descrive come eseguire i calcoli che consentono di determinare la migliore configurazione di impianti solari per nuclei familiari al di fuori degli Stati Uniti. Per calcolare i consigli, devi modellare i costi di installazione dei pannelli solari e di risparmio grazie all'uso dei dati di un'API Solar risposta.
Per le località degli Stati Uniti, l'API Solar restituisce un'istanza del Oggetto FinancialAnalysis per ogni dimensione della bolletta elettrica per la località di input. Le informazioni fornite in questi casi vengono utilizzate per determinare la bolletta, l'energia il consumo energetico e, in ultima analisi, i risparmi associati a ogni dimensioni di installazione.
Per le località al di fuori degli Stati Uniti, la risposta dell'API non include i campi FinancialAnalysis Ad esempio, devi calcolare i costi e il risparmio per ogni configurazione autonomamente prima di poter consigliare quella migliore. Per eseguire devi raccogliere dati specifici per le località e seguire le indicazioni in questo documento.
Puoi modellare i tuoi calcoli in base ai calcoli eseguiti dall'API Solar per le località degli Stati Uniti. Per una spiegazione di questi calcoli, consulta la sezione Calcolo risparmi sui costi (Stati Uniti).
Configurazioni dei pannelli solari
Per le località al di fuori degli Stati Uniti, le informazioni su ogni configurazione dei pannelli solari di cui hai bisogno per l'analisi finanziaria sono fornite nel campo SolarPanelConfig
.
Il numero di SolarPanelConfig
istanze restituite dipende dal tetto
della posizione di input. Per i tuoi calcoli, hai bisogno dei valori del
due campi seguenti:
panelsCount
: il numero di riquadri utilizzati in questa configurazione.yearlyEnergyDcKwh
: la quantità di energia solare, in kWh di elettricità CC, che questa configurazione produce nel corso di un anno, dato il panel dimensione definita dai seguenti campi nell'oggettoSolarPotential
:panelHeightMeters
: l'altezza del riquadro in metri.panelWidthMeters
: la larghezza del riquadro in metri.panelCapacityWatts
: la potenza nominale del pannello in watt.
L'esempio seguente mostra un'istanza dell'oggetto SolarPanelConfig
in
Campo solarPanelConfigs
in una risposta alla richiesta:
"solarPanelConfigs": [ { "panelsCount": 4, "yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424, "roofSegmentSummaries": [ { "pitchDegrees": 16.253168, "azimuthDegrees": 169.41516, "panelsCount": 4, "yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424 } ] } ]
Per gli impianti solari, il valore installationSize
si riferisce alla potenza in kW anziché
l'area o il numero di riquadri ed è definito come:
installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW
Regolare le stime della produzione di energia per le diverse classificazioni dei panel
Per calcolare il valore yearlyEnergyDcKwh
, l'API Solar utilizza l'energia
nel campo panelCapacityWatts
, che attualmente è 250 W.
Se è necessario utilizzare una potenza nominale del pannello diversa nei calcoli e nella
delle dimensioni dei riquadri sono più o meno paragonabili ai valori dei
panelHeightMeters
e panelWidthMeters
, puoi modificare
moltiplicando il valore restituito dall'API nel
campo yearlyEnergyDcKwh
per il rapporto tra la potenza nominale e il valore in
panelCapacityWatts
.
Ad esempio, se la potenza nominale dei pannelli è 400 W e panelCapacityWatts
è 250 W, moltiplica il valore di yearlyEnergyDcKwh
, per il quale l'API ha calcolato
utilizzando panelCapacityWatts
, di un fattore di 400/250, oppure 1,6. Se l'alimentazione del pannello
che la valutazione è 200 W, moltiplica yearlyEnergyDcKwh
per 200/250 oppure 0, 8.
Produzione eccessiva di energia
Il calcolo dell'energia in eccesso che potrebbe essere prodotta da un impianto solare è
non rientrano nell'ambito dei calcoli dell'API Solar. Infatti, se
L'API Solar restituisce più possibili istanze SolarPanelConfig
per un
un determinato nucleo familiare, l'API Solar non prende in considerazione risultati o configurazioni
che producono più energia del presunto consumo medio delle famiglie negli Stati Uniti,
FinancialAnalysis
.
Tuttavia, potresti avere motivi per includere installazioni che producono un eccesso di elettricità nei tuoi consigli. Ad esempio, potresti voler eseguire l'offset diminuzione graduale dell'efficienza del riquadro (efficiencyDepreciationFactor) del consentendo un'eccessiva produzione nella prima parte del ciclo di vita di un'installazione. Per per ulteriori informazioni, consulta la sezione Valori obbligatori per i campi l'analisi.
Qualunque sia il motivo, se includi impianti solari che producono un eccesso di elettricità nei tuoi calcoli, tieni presente che i calcoli che sono descritti qui non coprono questo scenario.
Valori obbligatori per l'analisi finanziaria per le località al di fuori degli Stati Uniti
Da ogni istanza SolarPanelConfig
nella risposta dell'API sono necessari due valori
per eseguire l'analisi finanziaria per quell'istanza:
panelsCount
: il numero di pannelli solari presenti in un impianto. Utilizzi questo valore nel calcolo diinstallationSize
.yearlyEnergyDcKwh
: quanta energia solare viene acquisita da un layout sopra la nell'arco di un anno, in kWh di elettricità CC, dato unpanelsCount
specifico. Utilizzerai questo valore nel calcolo dell'energia solare utilizzabile come Energia elettrica CA in una famiglia (initialAcKwhPerYear
) di ciascunainstallationSize
, tenendo conto di eventuali perdite di energia durante la conversione da DC a AC.
Inoltre, devi raccogliere i valori specifici della località per: variabili che utilizzerai nei calcoli:
- billCostModel():il tuo modello per determinare il costo, nelle , pagato da un nucleo familiare per l'utilizzo di un determinato numero di kWh. Quanto costa le spese per l'elettricità possono variare da un giorno all'altro oppure da un'ora all'altra a seconda di fattori come la domanda, l'ora del giorno e la quantità di elettricità dei consumi energetici del nucleo familiare. Potresti dover stimare un costo medio.
- costIncreaseFactor:il fattore in base al quale il costo dell'elettricità. aumenta ogni anno. L'API Solar utilizza 1,022 (2,2% annuale (aumento)) per le località degli Stati Uniti. Regola questo valore in base alle tue esigenze.
- dcToAcDerate: l'efficienza con cui un inverter converte la corrente continua elettricità prodotta dai pannelli solari all'elettricità CA che è usato in un nucleo familiare. L'API Solar utilizza 85% per gli Stati Uniti luoghi. Modifica questo valore in base alle esigenze della tua zona.
- discountRate: l'API Solar utilizza 1,04 (4% all'anno (aumento)) per le località degli Stati Uniti. Regola questo valore in base alle tue esigenze.
- efficiencyDepreciationFactor mostra il livello di efficienza dell'energia solare questo calo diminuisce ogni anno. L'API Solar utilizza 0,995 (0,5% diminuzione annuale) per le località degli Stati Uniti. Modifica questo valore in base alle tue esigenze in ogni area.
- incentivi: includi eventuali incentivi monetari per l'installazione dei pannelli solari forniti da enti governativi della tua zona.
- installationCostModel(): il metodo per effettuare una stima del costo di
installazione di impianti solari in valuta locale per un determinato
installationSize
. Il costo modello in genere tiene conto dei costi dei materiali e della manodopera locale per uninstallationSize
. - installationLifeSpan: la durata prevista dell'impianto solare. L'API Solar utilizza 20 anni. Modifica questo valore in base alle tue esigenze in ogni area.
- kWhConsumptionModel(): il tuo modello per determinare quanta energia deve avere una il consumo del nucleo familiare, in base a una fattura mensile. Nella sua forma più semplice, dividi la bolletta per il costo medio di un kWh nella località della famiglia.
- monthlyBill: la media mensile della bolletta dell'elettricità per una determinata materia nucleo familiare.
- monthlyKWhEnergyConsumption:una stima della quantità media di energia l'elettricità che la famiglia in un determinato luogo consuma in un mese, misurata in kWh.
Con questi valori e le informazioni fornite dalla risposta dell'API, puoi
esegui i calcoli necessari per consigliare il miglior installationSize
per
località non coperte dall'API Solar.
Passaggi di calcolo
I seguenti passaggi si basano sulla metodologia dell'API Solar. Potresti la metodologia necessaria in base alle informazioni disponibili la tua posizione.
Calcola il consumo annuale di energia della famiglia in base all'input località:
- Richiedi una stima o richiedi la fattura mensile per il nucleo familiare.
- Calcola il consumo di energia monthlyKWhEnergyConsumption in base alla fattura mensile. (Se conosci il monthlyKWhEnergyConsumption, puoi saltare questo passaggio.) Ad esempio:
monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel(monthlyBill)
- Calcola il annualKWhEnergyConsumption moltiplicando monthlyKWhEnergyConsumption di 12:
annualKWhEnergyConsumption = annualKWhEnergyConsumption x 12
Ottenere la risposta dell'API per il nucleo familiare di destinazione:
https://solar.googleapis.com/v1/buildingInsights:findClosest?location.latitude=lat-number&location.longitude=long-number&key=yourAPIKey
La risposta include luce solare utilizzabile, spazio utilizzabile sul tetto e uno o più possibili configurazioni di pannelli solari.
Calcola la produzione annuale di energia solare CA di ogni
installationSize
proposto dall'API moltiplicando il valoreyearlyEnergyDcKwh
fornito dall'API in ogni istanzaSolarPanelConfig
dal tuo dcToAcDerate:initialAcKwhPerYear =
yearlyEnergyDcKwh
x dcToAcDerateFacoltativamente, rimuovi dalla considerazione qualsiasi istanza
SolarPanelConfig
che produce più elettricità di quella che il nucleo familiare consuma ogni anno (initialAcKwhPerYear > annualKWhEnergyConsumption).Calcolare la produzione totale di energia solare (LifetimeProductionAcKwh) di ogni installationSize restituita:
- Per ogni anno di durata dell'impianto solare, calcola il quantità di energia elettrica prodotta dall'impianto all'anno, applicando l'attributo efficiencyDepreciationFactor in modo esponenziale a ogni anno dopo il per prima cosa.
- Aggiungi i totali per tutti gli anni.
La tabella seguente mostra un esempio di come calcolare l'energia complessiva ipotizzando un'istanza installationLifeSpan di 20 anni. Ogni riga rappresenta un anno di produzione. Dopo il primo anno, l'efficienza di conversione viene applicata in modo esponenziale. Infine, la somma di tutte le righe è il valore produzione di energia complessiva dell'impianto solare.
Anno Produzione annuale di energia solare (kWh) 1 initialAcKwhPerYear 2 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor : : 20 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19 Totale LifetimeProductionAcKwh
Poiché l'efficienza dei pannelli solari diminuisce a un ritmo costante, si tratta essenzialmente di un
una serie geometrica in cui a = initialAcKwhPerYear e r =
EfficienzaDepreciationFactor. Possiamo utilizzare una somma geometrica per calcolare la
LifetimeProductionAcKwh
:
LifetimeProductionAcKwh = (dcToAcDerate * initialAcKwhPerYear * (1 - pow(efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan)) / (1 - efficiencyDepreciationFactor))
Il seguente codice Python calcola la somma geometrica sopra riportata:
def LifetimeProductionAcKwh( dcToAcDerate, yearlyEnergyDcKwh, efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan): return ( dcToAcDerate * yearlyEnergyDcKwh * (1 - pow( efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan)) / (1 - efficiencyDepreciationFactor))
Per ogni
installationSize
restituito, calcola il costo complessivo consumo energetico se il dispositivoinstallationSize
è installato:- Per ogni anno di durata dell'impianto solare, calcola il costo dell'elettricità che la famiglia dovrà acquistare annualmente per a coprire il consumo energetico non soddisfatto dall'energia solare. Utilizza i valori per annualKWhEnergyConsumption e initialAcKwhPerYear che calcolati in precedenza. Per ogni anno dopo il primo anno, applica la efficiencyDepreciationFactor, costIncreaseFactor e il valore discountRate dei valori.
- Aggiungi i totali per tutti gli anni.
La tabella seguente mostra un esempio di come calcolare il costo complessivo dell'elettricità. Ogni riga rappresenta il costo dell'elettricità per un anno durante la vita dell'impianto solare. Dopo il primo anno, sia l'aumento del costo dell'elettricità e il tasso di sconto vengono applicati in modo esponenziale. Infine, la somma di tutte le righe è il costo complessivo elettricità con l'impianto solare.
Anno Bolletta annuale di un'utenza nel valore corrente della valuta locale ($) (annualUtilityBillEstimate) 1 annualUtilityBillEstimateYear1 = annualUtilityBillEstimateYear1 (annualUtilityBillEstimateYear1 - annualUtilityBillEstimateYear1) 2 annualUtilityBillEstimateYear2 = annualUtilityBillEstimateYear2 (annualUtilityBillEstimateYear2 - annualUtilityBillEstimateYear2 x annualUtilityBillEstimateYear2) x annualUtilityBillEstimateYear2 / annualUtilityBillEstimateYear2 : : 20 annualUtilityBillEstimateYear20 = annualUtilityBillEstimateYear20 (annualUtilityBillEstimateYear20 - annualUtilityBillEstimateYear20 x annualUtilityBillEstimateYear20) x annualUtilityBillEstimateYear20 / annualUtilityBillEstimateYear20 Totale remainingLifetimeUtilityBill
Il seguente codice Python restituisce un array di annualUtilityBillEstimate
per
ogni anno di 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
Calcolare il costo complessivo dell'elettricità se un impianto solare non è installato:
- Per ogni anno di durata dell'impianto solare, calcola il costo dell'elettricità che la famiglia dovrà acquistare annualmente se non sia installato l'energia solare. Utilizza il valore monthlyBill. Per ogni anno dopo il primo anno, applica costIncreaseFactor discountRate in monthlyBill.
- Aggiungi i totali per tutti gli anni.
La tabella seguente mostra un esempio di come calcolare il costo complessivo di elettricità senza solare. Ogni riga rappresenta il costo l'elettricità per un anno nello stesso numero di anni della durata di un impianto solare. Dopo il primo anno, sia l'aumento del costo l'elettricità e il tasso di sconto sono applicati in modo esponenziale. Infine, la somma di tutte le righe è il costo complessivo dell'elettricità senza solare dell'installazione.
Anno Fattura annuale delle utenze nel valore corrente della valuta locale 1 annualBill = monthlyBill x 12 2 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor / discountRate : : 20 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor19 / discountRate19 Totale costOfElectricityWithoutSolar
Il seguente codice esegue il calcolo sopra indicato:
lifetimeBill = ( monthlyBill * 12 * (1 - pow(costIncreaseFactor / discountRate, installationLifeSpan)) / (1 - costIncreaseFactor / discountRate))
Per ogni dimensione di installazione, calcola il costo di installazione:
installationCost = localInstallationCostModel(
installationSize
)Aggiungere eventuali incentivi monetari disponibili per il nucleo familiare in ogni località.
Per ogni dimensione dell'installazione, calcola i costi totali associati a installazione di impianti solari:
totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentivi
Per ogni dimensione dell'installazione, calcola il risparmio totale associato a installazione di impianti solari:
risparmio = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar
Seleziona le dimensioni di installazione che garantiscono il massimo risparmio.
Al termine dei calcoli
Utilizzando le informazioni che fornisci, le informazioni restituite dal Solar e i calcoli precedenti, dovreste essere in grado di suggerire di installazioni solari che garantiscono il massimo risparmio sui costi delle famiglie in della tua zona.
Nei consigli che fornisci all'utente finale, puoi anche includere
le seguenti informazioni restituite dall'API in SolarPotential
del campo solarPotential
:
- La quantità di luce solare utilizzabile riceve ogni anno una casa, che viene restituita
Campo
maxSunshineHoursPerYear
dell'oggettoSolarPotential
. - Quanti piedi quadrati di un tetto possono essere utilizzati per un impianto solare, che
viene restituito nel campo
wholeRoofStats
dell'oggettoSolarPotential
. - La fattura media mensile dell'elettricità per il nucleo familiare.