सौर ऊर्जा की लागत और बचत का हिसाब लगाना (सिर्फ़ अमेरिका में रहने वालों के लिए)

इस दस्तावेज़ में बताया गया है कि सोलर एपीआई, सोलर पैनल इंस्टॉल करने के सुझाव देने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली अलग-अलग वैल्यू का हिसाब कैसे लगाता है. साथ ही, अमेरिका के पतों की लागत और बचत का अनुमान कैसे लगाता है.

अमेरिका के कवर किए गए इलाके में रहने वाले किसी व्यक्ति का पता डालने पर, Solar API आपको ये अनुमान दिखाता है:

• घर को सालाना कितनी धूप मिलती है
• सोलर पैनल लगाने के लिए, छत में कितनी जगह है
• घर पर सौर मंडल के लोग, 20 साल से ज़्यादा समय तक कितनी बचत कर सकते हैं. डॉलर का इस्तेमाल करते हैं
• आपके इलाके के घरों के लिए, हर महीने का औसत बिजली बिल, जिसे आपके घर के लिए अडजस्ट किया जा सकता है
• घर पर मौजूद सोलर सिस्टम के लिए सुझाया गया साइज़, किलोवाट (किलोवाट) में मापा जाता है

हालांकि, सोलर एपीआई में हर उस स्ट्रक्चर का अनुमान लगाया जाता है जिसका डेटा मौजूद होता है, लेकिन इससे जो अनुमान मिलते हैं वे घरों या छोटे कमर्शियल स्ट्रक्चर के लिए सबसे सही होते हैं. सोलर एपीआई, सोलर पैनल लगाकर इंस्टॉल किए जाने वाले सोलर पैनलों के साइज़ के बारे में सुझाव देता है. इससे, एक साल में जितनी बिजली खर्च की जा सकती है उससे ज़्यादा बिजली का उत्पादन किए बिना, ज़्यादा से ज़्यादा बचत की जा सकती है. सोलर एपीआई, ऊर्जा के ज़्यादा प्रोडक्शन से जुड़ी वैल्यू का हिसाब नहीं लगाता.

कई वजहों से, इंस्टॉल किए जाने वाले सोलर पैनलों का सुझाव सालाना ऊर्जा की खपत के हिसाब से तय किया गया है. हालांकि, इसकी मुख्य वजह यह है कि ज़्यादा ऊर्जा उत्पादन की वजह से, अमेरिका के परिवारों को फ़िलहाल बहुत कम या कोई आर्थिक फ़ायदा नहीं मिलता है. अमेरिका में जहां नेट मीटरिंग की सुविधा उपलब्ध है वहां ज़्यादा ऊर्जा उत्पादन से मिलने वाले क्रेडिट, आम तौर पर एक तय समय के बाद खत्म हो जाते हैं.

अमेरिका में कारोबार की जगहों के वित्तीय विश्लेषण के लिए ज़रूरी वैल्यू

एपीआई से मिले जवाब में मौजूद हर SolarPanelConfig इंस्टेंस से, आपको इस उदाहरण के लिए वित्तीय विश्लेषण करने के लिए दो वैल्यू की ज़रूरत होगी:

• panelsCount: इंस्टॉल किए गए सोलर पैनल की संख्या. इस वैल्यू का इस्तेमाल, installationSize को कैलकुलेट करते समय किया जाता है.
• yearlyEnergyDcKwh: खास panelsCount के हिसाब से, DC kWh में एक साल के दौरान, कोई लेआउट कितनी सूरज की रोशनी से ऊर्जा इकट्ठा करता है. इस वैल्यू का इस्तेमाल, हर installationSize के लिए, सालाना सौर ऊर्जा एसी प्रोडक्शन (initialAcKwhPerYear) का हिसाब लगाने के लिए किया जाता है.

इसके अलावा, आपको नीचे दिए गए वैरिएबल के लिए, जगह के हिसाब से वैल्यू इकट्ठा करनी होंगी. इनका इस्तेमाल कैलकुलेशन में किया जाएगा:

• billCostModel(): स्थानीय मुद्रा में कीमत तय करने वाला आपका मॉडल, जिसकी तय kWh की संख्या का इस्तेमाल करने पर कोई परिवार पेमेंट करता है. बिजली की खपत कितनी है, यह अलग-अलग दिन या घंटे के हिसाब से अलग-अलग हो सकती है. यह कई चीज़ों पर निर्भर करता है, जैसे कि ज़रूरत, दिन का समय, और घर में इस्तेमाल की जा रही बिजली. आपको औसत लागत का अनुमान लगाना पड़ सकता है.
• costIncreaseFactor: अमेरिका की अलग-अलग जगहों के लिए सोलर एपीआई, 1.022 (2.2% सालाना बढ़ोतरी) का इस्तेमाल करता है.
• dcToAcDerate: इन्वर्टर की मदद से, सोलर पैनल से बनने वाली डीसी इलेक्ट्रिसिटी को घर में इस्तेमाल होने वाली एसी बिजली में बदला जाता है. सोलर एपीआई, अमेरिका की जगहों के लिए 85% का इस्तेमाल करता है.
• discountRate: सोलर एपीआई, अमेरिका में मौजूद जगहों के लिए 1.04 (4% सालाना बढ़ोतरी) का इस्तेमाल करता है.
• efficiencyDepreciationFactor: सोलर पैनल की क्षमता में हर साल कितनी गिरावट आती है. सोलर एपीआई, अमेरिका में मौजूद जगहों के लिए 0.995 (0.5% सालाना कमी) का इस्तेमाल करता है.
• इंसेंटिव: सोलर पैनल इंस्टॉल करने के लिए, मिलने वाले पैसों में से कोई इंसेंटिव शामिल करें.
• installationCostModel(): किसी installationSize के लिए, स्थानीय मुद्रा में सोलर पैनल इंस्टॉल करने की लागत का अनुमान लगाने का आपका तरीका. लागत मॉडल में आम तौर पर, किसी installationSize में स्थानीय मज़दूरों और सामान की लागत शामिल होगी.
• installationLifeSpan: सोलर पैनल कितने समय तक चल सकता है. Solar API 20 सालों तक काम करता है. अपने इलाके के हिसाब से इस वैल्यू को ज़रूरत के मुताबिक बदलें.
• kWhConsumptionModel(): यह मॉडल, महीने के बिल के हिसाब से यह तय करता है कि कोई घर कितनी ऊर्जा की खपत करता है. सबसे आसान रूप में, बिल को घर की जगह में मौजूद kWh की औसत लागत से भाग दें.
• monthlyBill: यह किसी व्यक्ति के परिवार का औसत बिजली का बिल होता है.
• monthlyKWhEnergyConsumption: किसी जगह पर एक महीने में बिजली की औसत खपत का अनुमान, किलोवाट घंटा के हिसाब से लगाया जाता है.

इन वैल्यू और एपीआई से मिले रिस्पॉन्स से मिली जानकारी की मदद से, यह हिसाब लगाया जा सकता है कि सोलर एपीआई के दायरे में नहीं आने वाली जगहों के लिए सबसे सही installationSize का सुझाव देना है या नहीं.

स्पेस कैसे काम करता है

बाकी के कैलकुलेशन के लिए, महीने का औसत बिजली बिल सबसे अहम है.

सोलर एपीआई का हिसाब लगाने के लिए, शुरुआत में पहले से चुने गए हर महीने के बिल की रकम का इस्तेमाल किया जाता है. अगर ज़रूरत हो, तो कोई ऐसी रकम चुनी जा सकती है जो आपके महीने के औसत बिल की ज़्यादा सटीक जानकारी दे.

किसी तय जगह पर हर महीने के बिल और बिजली की मौजूदा लागत के आधार पर, सोलर एपीआई यह अनुमान लगा सकता है कि हर महीने वह कितनी किलोवाट घंटे (kWh) बिजली इस्तेमाल करता है. अमेरिका में बिजली की मौजूदा लागत और महीने के बिल से किलोवाट घंटे तय करने के लिए, Solar API ऐसे डेटाबेस का रेफ़रंस देता है जिसे क्लीन पावर रिसर्च मैनेज करता है.

सोलर एपीआई, घर की ऊर्जा खपत वाले किलोवाट घंटे, घर की छत के इस्तेमाल किए जा सकने वाले इलाके, और घर की जगह की सौर क्षमता का इस्तेमाल करके, सोलर पैनल के एक या एक से ज़्यादा साइज़ का आकलन करता है. साथ ही, सबसे ज़्यादा बचत करने वाले साइज़ का सुझाव देता है.

सोलर पैनल इंस्टॉल करने का साइज़, उसकी किलोवॉट रेटिंग से मापा जाता है. किलोवाट रेटिंग, कॉन्फ़िगरेशन में मौजूद सोलर पैनल की संख्या और हर पैनल की पावर रेटिंग पर निर्भर करती है, जिसे वॉट में मापा जाता है.

किसी इंस्टॉलेशन की kW रेटिंग, किसी इंस्टॉलेशन के लिए ऊर्जा आउटपुट के स्तर से अलग होती है, जिसे kWh में मापा जाता है और इसमें बदलाव होता रहता है. किसी इंस्टॉलेशन का kWh आउटपुट इन चीज़ों पर निर्भर करता है:

• दिन के किसी खास समय के आधार पर
• मौसम
• सूरज की तरफ़ पैनल का ओरिएंटेशन
• आस-पास की चीज़ों से पैनल पर डाली गई कोई भी परछाई
• इलाके के हिसाब से सौर ऊर्जा उत्पादन की क्षमता
• इंस्टॉल करने की उम्र

सोलर एपीआई में कई चीज़ों को शामिल किया जाता है, जैसे कि स्थानीय सौर ऊर्जा उत्पादन की क्षमता और इंस्टॉल किए जाने की उम्र. किसी सोलर पैनल के लिए सालाना ऊर्जा उत्पादन का अनुमान लगाने में कितना समय लगता है.

सोलर एपीआई, छत के इस्तेमाल किए जा सकने वाले इलाके का पता लगाने और सोलर पैनल के साइज़ का अनुमान लगाने के लिए, एरियल इमेज और ऐडवांस 3D मॉडलिंग का इस्तेमाल करता है.

वैल्यू और कैलकुलेशन के बारे में पूरी जानकारी

यहां दिए गए सेक्शन में बताया गया है कि सोलर एपीआई, अमेरिका में किसी खास स्ट्रक्चर के लिए इंस्टॉल किए जाने वाले सोलर पैनलों की लागत, उनकी बचत, और साइज़ का हिसाब कैसे लगाता है.

कैलकुलेशन के बारे में दी गई जानकारी में वैल्यू को दिखाने के लिए शब्दों का इस्तेमाल किया जाता है. इन शब्दों के बारे में ज़्यादा जानकारी पाने के लिए, कैलकुलेशन में इस्तेमाल किए गए शब्दों की परिभाषा देखें.

घरेलू ऊर्जा की सालाना खपत

जैसा कि पहले बताया गया है, सोलर एपीआई, हर महीने बिजली की खपत का हिसाब महीने के बिल की रकम और किसी घर में मौजूद बिजली की लागत के आधार पर तय करता है. किसी घर की मासिक बिजली की खपत का पता लगाने के बाद, हम इस फ़ॉर्मूला का इस्तेमाल करके, किलोवाट घंटे (KWh) में ऊर्जा की सालाना खपत की गणना करते हैं:

annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12

यह माना जाता है कि सोलर पैनल इंस्टॉल करने के दौरान, किसी परिवार में बिजली की जो खपत होगी वह साल-दर-साल एक जैसी रहेगी. सोलर एपीआई के हिसाब से, किसी सोलर इंस्टॉलेशन में 20 साल तक का समय लगता है.

सौर ऊर्जा का सालाना उत्पादन

सोलर एपीआई, सोलर पैनल से इंस्टॉल होने वाले सालाना ऊर्जा उत्पादन का अनुमान कई बातों को ध्यान में रखकर लगाता है. जैसे, सूरज की रोशनी कितनी तेज़ होती है, सूरज की रोशनी का ऐंगल क्या है, और किसी इलाके में साल में एक बार सूरज की रोशनी का इस्तेमाल करने के लिए कितने घंटों का समय है.

सोलर पैनल से डायरेक्ट करंट (डीसी) बिजली पैदा की जाती है. इसे अपने घर में इस्तेमाल करने से पहले, इन्वर्टर की मदद से ऑल्टरनेटिंग करंट (एसी) वाली बिजली में बदलना होता है. कन्वर्ज़न की प्रक्रिया के दौरान कुछ बिजली खो जाती है और इन्वर्टर की क्षमता से तय होता है कि कितना नुकसान होगा.

कन्वर्ज़न प्रोसेस की परफ़ॉर्मेंस को डीसी से एसी डिरेट कहा जाता है. नुकसान की भरपाई करने के लिए, सोलर एपीआई, सोलर पैनल से इंस्टॉल किए जाने वाले सालाना आउटपुट को डीसी से 0.85 एसी से गुणा करता है. नतीजतन, एसी बिजली के इस्तेमाल से हर साल होने वाली बिजली की कटौती की गई है, जैसा कि इस फ़ॉर्मूला में दिखाया गया है:

initialAcKwhPerYear = yearlyEnergyDcKwh x 0.85

इंस्टॉल किए जाने वाले समय में पैदा होने वाली ऊर्जा की मात्रा में हर साल करीब 0.5% की कमी आती है. इस बात को ध्यान में रखते हुए, इंस्टॉल किए गए पहले साल के बाद, सोलर एपीआई ने इंस्टॉल किए जाने के अनुमानित 20 साल के अनुमानित 20 साल के मुकाबले, हर साल एसी के आउटपुट को 99.5% या 0.995 से गुणा कर दिया. इसे नीचे दी गई टेबल में दिखाया गया है.

साल	सालाना सौर ऊर्जा उत्पादन (kWh)
1	initialAcKwhPerYear
2	initialAcKwhPerYear x 0.995
:	:
20	initialAcKwhPerYear x 0.99519

सोलर पैनल की क्षमता में लगातार होने वाले नुकसान की वजह से, यह एक जियोमेट्रिक सीरीज़ है. इसमें a = beginAcKwhPerYear और r = efficiencyDepreciationFactor है. LifetimeProductionAcKwh का हिसाब लगाने के लिए, हम ज्यामितीय योग का इस्तेमाल कर सकते हैं:

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

सौर ऊर्जा का इस्तेमाल करने पर बिजली की लागत

अगर सोलर पैनल का साइज़, छत के साइज़ या अन्य चीज़ों पर निर्भर करता है, तो हो सकता है कि सोलर पैनल के लिए शायद घर में इस्तेमाल की जाने वाली बिजली की तुलना में कम बिजली पैदा हो. ऐसे मामलों में, घर को हर साल कुछ समय के लिए बिजली का बिल देना पड़ सकता है, जैसा कि इस फ़ॉर्मूला में दिखाया गया है:

annualKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear = annualUtilityEnergyRequired

इस लागत का हिसाब लगाने के लिए, सोलर एपीआई, बिल की लागत के मॉडल को उस अनुमानित ऊर्जा पर लागू करता है जो किलोवाट घंटे में होती है. यह मॉडल, सोलर पैनल लगाकर इंस्टॉल किए जाने की अवधि के दौरान खर्च की जाने वाली बिजली की ज़रूरत का पता लगाता है. नीचे दिया गया फ़ॉर्मूला इस कैलकुलेशन को दिखाता है:

annualUtilityBillEstimate = billCostModel(utilityEnergyRequired)

बिजली की लागत में होने वाली सालाना बढ़ोतरी को ध्यान में रखते हुए, हम अमेरिका की इन जगहों के लिए हर साल costIncreaseFactor लागू करते हैं: 2.2% या 0.22:

costIncreaseFactor = 1 + 2.2% = 1.022

मुद्रास्फीति के कारण, हमें मुद्रा मूल्य के मूल्य को भविष्य की लागतों के अपने अनुमानों में छूट देनी होगी. इस बात का ध्यान रखने के लिए, हम अमेरिका के अलग-अलग इलाकों में अपने मॉडल पर 4% छूट की दर लागू करते हैं:

discountRate = 1 + 4% = 1.04

नीचे दी गई टेबल में बताया गया है कि सोलर पैनल लगाने में लगने वाले समय के आधार पर, हर साल बिजली, पानी जैसी सुविधाओं के बिल का हिसाब कैसे लगाया जाता है. remainingLifetimeUtilityBill में, सौर ऊर्जा इंस्टॉल करने के पूरे 20 साल के हर 20 साल के बिजली के बिल का कुल कुल बिल होता है.

साल	मौजूदा स्थानीय मुद्रा में, बिजली, पानी जैसी सुविधाओं का सालाना बिल (डॉलर में) (annualUtilityBillEstimate)
1	billCostModel (billCostModel - initialAcKWhPer ) = billCostModel
2	billCostModel (billCostModel - billCostModel x 0.995) x 1.022 / 1.04 = billCostModel
:	:
20	billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKWhPerYear x 0.99519) x 1.02219 / 1.0419 = annualityBill उपलब्धियों2
कुल	remainingLifetimeUtilityBill = annualUtilityBill तारीखोंYear1 + annualUtilityBill टीमोंYear2 + .... + annualUtilityBill उपलब्धियोंYear20

सोलर पैनल के बिना बिजली की लागत

यह जानने के लिए कि अगर कोई परिवार सौर ऊर्जा से इंस्टॉल करता है, तो वह कितनी बचत कर सकता है. इसके लिए, हमें यह हिसाब भी लगाना पड़ता है कि अगर परिवार इसका इस्तेमाल नहीं करता, तो वह कितना खर्च कर सकता है.

हमें फिर से बिजली की बढ़ती लागत और महंगाई का हिसाब लगाना होगा. इसके लिए, हमें 1.022 के costIncreaseFactor और 1.04 की costIncreaseFactor का हिसाब लगाना होगा. यह ठीक वैसा ही है जैसा हमने सौर ऊर्जा से बिजली की लागत का हिसाब लगाते समय किया था.

नीचे दी गई टेबल में यह दिखाया गया है कि सौर ऊर्जा के बिना हर साल बिजली, पानी जैसी सुविधाओं के बिल का हिसाब, सोलर पैनल लगाने में लगने वाले समय के आधार पर कैसे लगाया जाता है. costOfElectricityWithoutSolar, बिजली की, इस्तेमाल करने के उन बिल का कुल योग है जो पिछले 20 सालों में हमने सौर ऊर्जा में इस्तेमाल होने वाली बिजली के बिल के लिए इस्तेमाल किया था.

साल	बिजली, पानी जैसी सुविधाओं का सालाना बिल (डॉलर में)
1	monthlyBill x 12
2	monthlyBill x 12 x 1.022 / 1.04
:	:
20	monthlyBill x 12 x 1.02219 / 1.0419
कुल	सभी सालाना बिल का कुल योग, जिसे costOfElectricityWithoutSolar = 204.35 x monthBill से भी दिखाया जा सकता है

सोलर पैनल इंस्टॉल करने में आने वाला खर्च

सोलर एपीआई से मिलने वाले अनुमानों में, सुझाया गया सोलर कॉन्फ़िगरेशन इंस्टॉल करने का खर्च भी शामिल होता है. किसी इंस्टॉलेशन की लागत का अनुमान लगाने के लिए, Solar API स्थानीय जगह के अनुसार इंस्टॉलेशन के शुल्क के मॉडल और इंस्टॉलेशन के साइज़ का इस्तेमाल करता है.

installationCost = InstallationCostModel (installationSize)

प्रोत्साहन

सरकारी इकाइयां, सोलर पैनल इंस्टॉल करने के लिए इंसेंटिव दे सकती हैं. इंसेंटिव अक्सर टैक्स क्रेडिट के रूप में दिए जाते हैं. परिवार की जगह के हिसाब से, सोलर एपीआई, कुल लागत के अनुमान में से उन इंसेंटिव को घटा देता है जो फ़िलहाल उनके लिए उपलब्ध हैं.

सोलर पैनल लगाने में लगने वाला कुल खर्च

सोलर एपीआई, इस फ़ॉर्मूला का इस्तेमाल करके, किसी सोलर कॉन्फ़िगरेशन की 20 साल की कुल लागत का हिसाब लगाता है:

totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentives

कुल बचत

सोलर एपीआई, नीचे दिए गए फ़ॉर्मूला का इस्तेमाल करके परिवार की बचत का हिसाब लगाता है:

savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar

सोलर एपीआई, हर संभावित इंस्टॉलेशन साइज़ के लिए ऊपर बताए गए हिसाब करता है. इसके बाद, इंस्टॉल करने के उस साइज़ का सुझाव देता है जिससे परिवार के लिए ज़्यादा से ज़्यादा बचत हो सकती है. अनुमानित बचत की जानकारी, सुझाव के साथ दिखाई जाती है.