Solar API のコンセプト

Solar API は、buildingInsights エンドポイントと dataLayers エンドポイントを介して太陽光発電のポテンシャル データを提供します。Solar API データを使用するには、次のコンセプトを理解しておくと役立ちます。

太陽放射照度と日射量

建物の太陽光発電のポテンシャルは、主に、太陽光発電量やその他の要因によって変化します。日射照度は特定のエリアに当たる光の量であり、日射量はあるエリアが時間の経過とともに受ける平均日射照度の測定値です。

キロワット（kW）は電力（エネルギーを使用する速度）の尺度であり、キロワット時間（kWh）はエネルギー使用またはエネルギー容量の尺度です。太陽放射照度はキロワットで測定され、日射量はキロワット時で測定されます。

1 kWh/kW は 1 日時間に相当します。日光の強さが平均 1,000 ワット（1 キロワット）のエネルギーに達する 1 時間に相当します。

たとえば、屋根のある部分の日射量が 2, 000 kWh/kW/年の場合、その部分に配置した 1 kW の太陽光パネルの発電量は 2, 000 kWh/年になります。4 kW アレイを同じ場所に配置すると、8,000 kWh/年になります。

標準テスト条件は、太陽光パネルの発電出力を決定するために使用される業界標準のベンチマークです。STC では、太陽光パネルが出力する電力量が最大電力定格、つまり容量になります。1 kW のパネルで 1 kWh のエネルギーが STC 下で発電される。

日当たりと太陽光の分位数

Solar API では、「日照量」を、屋根の他の部分に対する屋根の特定の部分が受ける日射量の年間平均として定義します。近くの建物や樹木で日陰になる部分が他の部分より暗くなる場合や、屋根の他の部分は常に空に露出し、日光をより多く受け取れる部分があります。

buildingInsights レスポンスの sunshineQuantiles フィールドには、屋根または屋根の一部における日当たり度を 11 のバケット（十分位数）で指定します。Solar API は、屋根のすべてのポイントを取得して「日当たり」で並べ替え、等間隔の最高値、最低値、9 個の中間値を特定します。

たとえば、ある屋根の最も日当たりの良い部分（1%）は 1,100 kWh/kW/年を受信し、同じ屋根の最も暗い部分（同じ 1%）は 400 kWh/kW/年を受け取っているとします。次に最も暗い 20% の屋根の電力は 500 kWh/kW/年です。次に最も日当たりが強い屋根の 50% では 900 kWh/kW/年の電力を受信できます。残りの 28% は 1,000 kWh/kW/年の電力供給を受けます。

ラスター

dataLayers エンドポイントは、GeoTIFFs（ラスターの一種）でエンコードされた太陽光情報を返します。

ラスターは、行と列で構成される、セルのマトリックス（ピクセル）で構成されます。各ピクセルには、標高、樹木エリア、日照など、その場所に関する情報を表す値が含まれます。

ラスターには、離散データと連続データが保存されます。土地被覆や土壌の種類などの離散データは、テーマ別またはカテゴリ別です。連続データは、標高や航空画像など、明確な境界がない現象を表します。

ラスターは、データセットのさまざまな特性を表す「バンド」で構成されます。ラスターには 1 つのバンドを使用することも、複数のバンドを設定することもできます。各帯域は、情報を格納するセルのマトリックス（ピクセル）で構成されます。ピクセルには浮動小数点値または整数値を格納できます。

ピクセルのビット深度は、ピクセルに格納できる値の数を式 2n に基づいて示します。ここで、n はビット深度です。たとえば、8 ビット ピクセルは 0 ～ 255 の範囲で最大 256 個（28）の値を格納できます。

3 つのラスターバンドが重なってマルチバンド ラスターを形成している。

フラックス

フラックス マップをリクエストするには、dataLayers エンドポイントを使用します。Solar API では、屋根にかかる年間太陽光量としてフラックス（kWh/kW/年）を定義しています。フラックスの計算では、Solar API は次の変数を考慮します。

  • 位置情報: Solar API は、さまざまな気象セット（通常は 4 ～ 10 km のグリッド）から 1 時間ごとの太陽放射照度データを使用します。この API は、空にある太陽の位置を時間ごとに計算します。これは地域によって異なるため、結果が変わる可能性があります。
  • 天候パターン（雲）: 太陽放射照度データに含まれます。
  • 近くの障害物による日陰: 計算では、木、他の建物、屋根の他の部分による日陰が考慮されます。
  • 向き: 屋根の各部分のピッチと方位角。
  • 真の効率: Solar API によって計算される値は、パネルの効率とは関係ありません。発電量を計算するには、パネルのキロワットを掛け、他のシステム損失も考慮する必要があります。詳しくは、太陽光発電のコストと節約額を計算するをご覧ください。

Solar API では以下の変数は考慮されません。

  • インバータの効率とその他の損失: ほとんどの値は DC kWh で計算されますが、一部はシステム効率 85% と仮定して AC kWh に変換します。
  • 汚れと雪: これらは計算には含まれません。