सोलर एपीआई के सिद्धांत

Solar API, buildingInsights और dataLayers एंडपॉइंट के ज़रिए, सोलर पैनल की क्षमता का डेटा उपलब्ध कराता है. Solar API के डेटा का इस्तेमाल करने के लिए, इन कॉन्सेप्ट को समझना ज़रूरी है:

• सौर विकिरण और सौर ऊर्जा
• धूप की अवधि और धूप की तीव्रता के क्वांटाइल
• रास्टर
• Flux

सौर विकिरण और सौर ऊर्जा

किसी इमारत की सौर ऊर्जा उत्पादन क्षमता काफ़ी हद तक इस बात पर निर्भर करती है कि उसे कितनी धूप मिलती है. इसके अलावा, अन्य चीज़ें भी इस पर असर डालती हैं. सौर विकिरण, किसी जगह पर पड़ने वाली रोशनी की मात्रा होती है. वहीं, सौर ऊर्जा, किसी जगह पर समय के साथ मिलने वाले औसत सौर विकिरण का मेज़रमेंट होता है.

किलोवॉट (kW), पावर को मापने की इकाई है. इसका मतलब है कि कोई डिवाइस किस दर से ऊर्जा का इस्तेमाल करता है. वहीं, किलोवॉट-आवर (kWh), इस्तेमाल की गई ऊर्जा या ऊर्जा क्षमता को मापने की इकाई है. सौर विकिरण को किलोवॉट में मापा जाता है, जबकि सौर ऊर्जा को किलोवॉट-घंटे में मापा जाता है.

1 kWh/kW का मतलब एक घंटे की धूप से है. इसका मतलब है कि एक घंटे में, सूरज की रोशनी की तीव्रता एक वर्ग मीटर में औसतन 1,000 वॉट (1 किलोवॉट) ऊर्जा तक पहुंच जाती है.

उदाहरण के लिए, अगर किसी छत के हिस्से पर सालाना 2000 किलोवॉट घंटा/किलोवॉट की सौर ऊर्जा मिलती है, तो वहां लगाए गए 1 किलोवॉट के सोलर पैनल से सालाना 2000 किलोवॉट घंटा ऊर्जा मिलेगी. उसी जगह पर लगाए गए 4 किलोवॉट के ऐरे से, हर साल 8,000 किलोवॉट घंटे बिजली मिलेगी.

स्टैंडर्ड टेस्ट की शर्तें, इंडस्ट्री स्टैंडर्ड बेंचमार्क हैं. इनका इस्तेमाल, सोलर पैनल से मिलने वाली बिजली का पता लगाने के लिए किया जाता है. एसटीसी पर, सोलर पैनल से मिलने वाली पावर की मात्रा, उसकी ज़्यादा से ज़्यादा पावर रेटिंग या क्षमता बन जाती है. एसटीसी के तहत, 1 किलोवॉट का पैनल 1 किलोवॉट-घंटा ऊर्जा जनरेट करेगा.

धूप की अवधि और धूप की अवधि के क्वांटाइल

Solar API के मुताबिक, "धूप की उपलब्धता" का मतलब है कि छत के किसी हिस्से पर, छत के बाकी हिस्सों की तुलना में सालाना औसतन कितनी धूप पड़ती है. आस-पास की इमारतों या पेड़ों की वजह से, छत के कुछ हिस्सों पर छाया पड़ सकती है. इसलिए, वे हिस्से अन्य हिस्सों के मुकाबले ज़्यादा गहरे दिख सकते हैं. वहीं, छत के कुछ हिस्से ऐसे हो सकते हैं जिन पर हमेशा धूप पड़ती है. इसलिए, वे हिस्से अन्य हिस्सों के मुकाबले ज़्यादा हल्के दिख सकते हैं.

buildingInsights रिस्पॉन्स में मौजूद sunshineQuantiles फ़ील्ड, छत या छत के किसी हिस्से पर पड़ने वाली धूप के 11 बकेट या डेसाइल उपलब्ध कराता है. Solar API, छत पर मौजूद सभी पॉइंट लेता है. इसके बाद, उन्हें "धूप की उपलब्धता" के हिसाब से क्रम में लगाता है. इसके बाद, सबसे ज़्यादा, सबसे कम, और बीच की 9 वैल्यू की पहचान करता है. ये वैल्यू, एक-दूसरे से बराबर दूरी पर होती हैं.

उदाहरण के लिए, मान लें कि किसी छत के सबसे ज़्यादा धूप वाले हिस्से (1%) को 1100 kWh/kW/साल और सबसे कम धूप वाले हिस्से (यह भी 1%) को 400 kWh/kW/साल मिलती है. छत के अगले 20% हिस्से पर, 500 kWh/kW/साल की रोशनी मिलती है. छत के अगले 50% हिस्से पर, 900 kWh/kW/साल के हिसाब से सूरज की रोशनी मिलती है. बाकी 28% को 1000 kWh/kW/साल मिलता है.

रास्टर

dataLayers एंडपॉइंट, GeoTIFFs में एन्कोड की गई सौर ऊर्जा की जानकारी दिखाता है. ये एक तरह के रास्टर होते हैं.

रास्टर, सेल या पिक्सल के मैट्रिक्स से बना होता है. इन्हें पंक्तियों और कॉलम में व्यवस्थित किया जाता है. हर पिक्सल में एक वैल्यू होती है. यह वैल्यू, उस जगह की जानकारी दिखाती है. जैसे, ऊंचाई, पेड़ों से ढकी जगह, धूप वगैरह.

रास्टर, विविक्त और संतत डेटा को स्टोर करते हैं. अलग-अलग डेटा, जैसे कि पेड़ों से ढकी जगह या मिट्टी का टाइप, थीमैटिक या कैटगरी के हिसाब से होता है. लगातार डेटा, उन फ़िनोमिना को दिखाता है जिनकी कोई तय सीमा नहीं होती. जैसे, ऊंचाई या हवाई इमेज.

रास्टर, बैंड से बने होते हैं. ये बैंड, डेटासेट की अलग-अलग विशेषताओं को मेज़र करते हैं. रास्टर में एक या एक से ज़्यादा बैंड हो सकते हैं. हर बैंड में, सेल या पिक्सल का मैट्रिक्स होता है, जिसमें जानकारी सेव होती है. पिक्सल, फ़्लोट या पूर्णांक वैल्यू सेव कर सकते हैं.

किसी पिक्सल की बिट डेप्थ से पता चलता है कि पिक्सल कितनी वैल्यू सेव कर सकता है. यह 2ⁿ फ़ॉर्मूले के आधार पर तय होता है. यहां n बिट डेप्थ है. उदाहरण के लिए, 8-बिट पिक्सल, 0 से 255 तक की 256 (2⁸) वैल्यू स्टोर कर सकता है.

Flux

dataLayers एंडपॉइंट का इस्तेमाल करके, फ़्लक्स मैप का अनुरोध किया जा सकता है. Solar API, फ़्लक्स को सालाना kWh/kW/साल के हिसाब से, छतों पर पड़ने वाली धूप की मात्रा के तौर पर तय करता है. फ़्लक्स का हिसाब लगाते समय, Solar API इन वैरिएबल को ध्यान में रखता है:

• जगह की जानकारी: Solar API, मौसम के अलग-अलग डेटा सेट से हर घंटे के हिसाब से सौर विकिरण का डेटा इस्तेमाल करता है. आम तौर पर, यह डेटा 4 से 10 कि॰मी॰ के ग्रिड पर होता है. यह एपीआई, साल के हर घंटे के हिसाब से आसमान में सूरज की स्थिति का हिसाब लगाता है. यह जगह के हिसाब से तय होता है. इसलिए, इसमें अंतर हो सकता है.
• मौसम के पैटर्न (बादल): इन्हें सौर विकिरण के डेटा में शामिल किया जाता है.
• आस-पास की चीज़ों से मिलने वाली छांव: पेड़ों, अन्य इमारतों, और छत के अन्य हिस्सों से मिलने वाली छांव को कैलकुलेशन में शामिल किया जाता है.
• ओरिएंटेशन: छत के हर हिस्से का पिच और ऐज़िमुथ.
• सही परफ़ॉर्मेंस: Solar API से कंप्यूट की गई वैल्यू, पैनल की परफ़ॉर्मेंस पर निर्भर नहीं करती हैं. ऊर्जा उत्पादन का हिसाब लगाने के लिए, आपको पैनल के किलोवॉट को गुणा करना होगा. साथ ही, सिस्टम के अन्य नुकसानों को भी ध्यान में रखना होगा. ज़्यादा जानकारी के लिए, सोलर पैनल लगाने की लागत और इससे होने वाली बचत का हिसाब लगाना लेख पढ़ें.

Solar API, इन वैरिएबल को ध्यान में नहीं रखता:

• इनवर्टर की दक्षता और अन्य नुकसान: ज़्यादातर वैल्यू की गिनती DC kWh में की जाती है. हालांकि, कुछ वैल्यू को AC kWh में बदल दिया जाता है. ऐसा सिस्टम की दक्षता 85% मानकर किया जाता है.
• मिट्टी और बर्फ़: इन्हें कैलकुलेशन में शामिल नहीं किया जाता है.