计算太阳能成本和节能降幅（仅限美国）

本文档介绍了 Solar API 如何计算 并据此估算太阳能电池板装置的成本 并节省成本。

如果您输入的居住地址位于美国涵盖的地区， Solar API 会显示以下估算值：

• 房屋每年接收的日照量
• 屋顶有多少空间安装太阳能装置
• 这所房子在 20 年使用寿命里可以节省多少成本（以美元计算） 太阳系中
• 您所在地区家庭的每月平均电费（您可以 根据你的家居设备调整
• 建议大小，以千瓦 (kW) 为单位， 房子

尽管 Solar API 可以为它具有的任何结构提供估算数据， 其提供的估测结果非常适合用于 商业结构Solar API 提供太阳能装置的安装规模建议 可以在一年内最大限度地节省能源，并且不会产生比家庭户多的能源 Solar API 不会计算与超额配置相关的值 能源生产。

建议的安装规模限于以下各项的年度能耗 有很多原因，但主要是因为美国家庭目前很少或 不会因过剩的能源生产而获得经济利益。位于设有 净计量、赠金 通过过剩的能源生产赚取的收入通常会随着时间的推移而过期。

美国营业地点财务分析的必需值

对于 API 响应中的每个 SolarPanelConfig 实例，您需要两个值 对该实例执行财务分析：

• panelsCount：安装中的太阳能电池板的数量。您所使用的 在计算 installationSize 时使用此值。
• yearlyEnergyDcKwh：布局捕获的 特定panelsCount，以直流千瓦时为单位。您使用此 计算太阳能交流年产量的百分比 每个installationSize的 (initialAcKwhPerYear)。

此外，您还需要为以下参数收集特定于位置的值 您将用于计算的变量：

• billCostModel()：用于确定本地费用的模型 货币，由家庭因使用给定的千瓦时而支付。多少钱 电费的公用事业费用可能在每天或每小时之间有所不同 具体取决于需求、时段以及 家庭消费您可能需要估算平均费用。
• costIncreaseFactor：Solar API 使用 1.022 (2.2% 年同比增幅）增幅。
• dcToAcDerate：逆变器转换直流电的效率 太阳能电池板产生的电量 Solar API 使用适用于美国 位置。
• discountRate：Solar API 使用 1.04（每年 4%） 增幅）。
• efficiencyDepreciationFactor：太阳能发电的能效 面板数量每年都会减少Solar API 使用 0.995 (0.5% 年同比降幅）。
• 激励：在安装太阳能电池板时提供任何货币激励 由您所在地区的政府实体提供的。
• installationCostModel()：用于估算 对于给定的installationSize，以本地货币安装太阳能板。费用 模型通常会考虑给定环境的人工成本和材料成本， installationSize。
• installationLifeSpan：太阳能装置的预期寿命。 Solar API 使用时间为 20 年。根据需要调整此值 区域。
• kWhConsumptionModel()：用于确定 按月账单计算的家庭消费量。形式最简单的做法是 将账单除以该家庭所在位置的平均每千瓦时费用。
• monthlyBill：某主题的平均月度电费 家庭。
• monthlyKWhEnergyConsumption：平均 在指定位置的家庭一个月所消耗的电量（测量单位： 以千瓦时为单位

利用这些值和 API 响应提供的信息，您可以 执行必要的计算，来推荐最适合的installationSize 不在 Solar API 覆盖范围内。

工作原理

每月平均电费是后续计算的关键。

Solar API 最初的计算基于预先选择的每月 账单金额。如果需要，您可以选择一个不同的金额，这样更准确 反映的是您自己的每月平均账单费用。

知道月度账单数额和当前电费 给定位置，Solar API 可以估算出 (kWh) 家庭每月消耗的电量。对于 为了从月度账单中确定千瓦时， Solar API 引用的数据库由 Clean Power 维护 研究。

以一个家庭消费的千瓦时、住宅屋顶的可用面积、 和住宅位置的太阳能发电潜力，Solar API 会评估 一个或多个可能的太阳能装置安装尺寸，并建议 能够最大限度地节省费用

太阳能电池板装置的大小是根据其额定千瓦 (kW) 来衡量的。千瓦 取决于相应配置中太阳能电池板的数量和功率 每个电池板的评级（以瓦特为单位）

装置的额定功率与功率输出并不相同 电流的千瓦时输出 安装取决于以下因素：

• 当前时段
• 天气
• 面板相对于太阳的方向
• 附近物体投射在面板上的所有阴影
• 区域太阳能发电潜力
• 安装使用寿命

Solar API 会考虑区域太阳能发电潜力和发电年代等因素 发电量占太阳能发电年产能的估算值 安装。

确定屋顶的可用面积并估算太阳能装置的规模 Solar API 使用航拍图像和高级 3D 技术， 模型。

值和计算的详细说明

以下部分介绍了 Solar API 如何计算费用， 美国某个给定结构的太阳能装置的节能量和安装规模

计算的说明使用术语来表示 计算。有关这些术语的说明，请参阅所用术语的定义 计算中涉及到的知识。

家庭年度能耗

如前所述，Solar API 会确定 根据每月账单金额和电力费用计算的电量， 家庭所在地。确定每月的耗电量之后 ，我们使用 以下公式：

annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12

假设一个家庭的能耗年同比保持不变 太阳能装置的生命周期Solar API 假定 安装 20 年的太阳能发电

年度太阳能发电量

Solar API 可以估算一个太阳能每年的能源产量 会考虑光照强度、角度 光照量，以及一个地区每年获得的可用光照小时数。

太阳能装置会产生直流电 (DC)， 必须先由逆变器转换为交流电 (AC) 电，然后才能 在家中使用它。在转换过程中会损失一些电力， 逆变器的效率决定了损失多少。

转化过程的效率称为 DC 到 AC。 降价。为了弥补损失，Solar API 将每年的 直流到交流的降额（0.85）其结果是 AC 用电量，如以下公式所示：

initialAcKwhPerYear = yearlyEnergyDcKwh x 0.85

每台设备安装的能源会减少约 0.5%每 安装周期为数年。考虑到这一点， 因此，Solar API 将每台安装的空调产能乘以 99.5% 或 安装使用寿命估计为 20 年。这个 如下表所示。

由于太阳能电池板的能效以恒定速率衰减，因此本质上 等比数列，其中 a = initialAcKwhPerYear，r = efficiencyDepreciationFactor。我们可以使用几何总和来计算 LifetimeProductionAcKwh:

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

太阳能发电成本

如果装置的尺寸受屋顶尺寸或其他因素限制， 安装太阳能装置的发电量可能低于家庭消费的电量。在 在这些情况下，这个家庭可能需要向公共事业机构支付一定数量的 如以下公式所示：

annualKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear = annualUtilityEnergyRequired

为了抵消这笔费用，Solar API 会对 家庭需要从公共事业公司获取的估算电量（以千瓦时为单位） 安装在太阳能装置的整个生命周期内以下公式说明了这一点 计算方式：

annualUtilityBillEstimate = billCostModel(utilityEnergyRequired)

考虑到每年电力成本的增加，我们采用了 对于美国地区，costIncreaseFactor 为每年 2.2% 或 0.22：

costIncreaseFactor = 1 + 2.2% = 1.022

由于通货膨胀，我们不得不调低 并据此估算未来费用为此，我们采用了折扣 美国办事处：

discountRate = 1 + 4% = 1.04

下表显示了如何根据 安装周期。remainingLifetimeUtilityBill 是 这 20 年来的公共事业缴费总额 整个有效期。

不使用太阳能的电力成本

为了计算一个家庭安装太阳能电池板可能节省多少费用， 计算他们不愿付出多少钱可能需要支付多少费用。

我们还不得不将电费和通货膨胀加剧 将 1.022 的 costIncreaseFactor 和 1.04 的 discountRate 应用于 就像我们在计算太阳能发电成本时所做的那样。

下表显示了每年不使用太阳能的公共事业账单 计算安装费用。通过 costOfElectricityWithoutSolar 是 我们用来支付太阳能发电费的 20 年相同

安装太阳能装置的费用

Solar API 包含安装推荐的太阳能发电设备的成本 为其提供的估算数据要估算 Solar API 使用本地化的安装费用模型， 和安装大小

installationCost = InstallationCostModel (installationSize)

奖励

政府实体可能会针对安装太阳能电池板提供奖励。通过 激励措施通常采用税收抵免的形式。根据某个家庭的 因此 Solar API 会减去目前 家庭可花费的金额。

太阳能装置的总费用

Solar API 可以计算一个太阳能装置的 20 年总成本 计算：

totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentives

节省总额

Solar API 使用 以下公式：

savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar

Solar API 会针对每种可能的 安装大小，然后再推荐可提供 为家庭创造最大的省钱空间。预估节省金额为 随建议返回。