本節說明如何計算，以判斷美國以外地區的家庭最適合的太陽能設定。如要計算建議，您必須根據 Solar API 回應的資料，模擬太陽能面板安裝費用，以及可能對建議節省的費用。
如果是美國境內的地點，Solar API 會針對輸入地點的每個電費尺寸傳回 FinancialAnalysis 物件的執行個體。您可以使用這些例項中的資訊，確定計費方式、能源消耗量，以及與各種太陽能安裝大小相關聯的節約效益。
如果不是美國的地點，API 回應不包含 FinancialAnalysis 執行個體，因此您必須先自行計算每個太陽能設定的費用和節省金額，然後才能推薦最適合的資料中心。如要執行計算，您需要收集位置專屬資料，並按照本文件中的指引進行操作。
您可以使用 Solar API 針對美國位置的計算結果建立計算模型。如需這些計算的說明，請參閱「計算節省成本 (US)」。
太陽能板設定
如為美國境外的地點，SolarPanelConfig 欄位會提供每個財務分析所需的太陽能面板設定相關資訊，傳回的 SolarPanelConfig 例項數量取決於輸入位置的屋頂大小。計算時，您需要下列兩個欄位中的值：
panelsCount：在這項設定中使用的面板數量。yearlyEnergyDcKwh：這項設定於SolarPotential物件中根據下列欄位定義的面板大小，在一年內產生的太陽能發電量 (以千瓦 (kWh) 為單位)：panelHeightMeters：面板高度 (以公尺為單位)。panelWidthMeters：面板寬度 (以公尺為單位)。panelCapacityWatts：面板功率額，以瓦特為單位。
以下範例顯示要求回應中 solarPanelConfigs 欄位中的 SolarPanelConfig 物件例項：
"solarPanelConfigs": [
{
"panelsCount": 4,
"yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424,
"roofSegmentSummaries": [
{
"pitchDegrees": 16.253168,
"azimuthDegrees": 169.41516,
"panelsCount": 4,
"yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424
}
]
}
]
針對太陽能裝置安裝，installationSize 是指 kW 輸出內容，而非區域或面板數量，定義如下：
installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW
調整不同固定樣本的能源生產預估值
為計算 yearlyEnergyDcKwh 值，Solar API 會使用 panelCapacityWatts 欄位中的功率調節功能，目前為 250W。
如果您在計算時需要使用不同的固定樣本功率額，且面板尺寸大致與 panelHeightMeters 和 panelWidthMeters 欄位中的值大致相比較，可以將 yearlyEnergyDcKwh 欄位中的 API 傳回值乘以 panelCapacityWatts 中的值比例，藉此調整計算。
舉例來說，如果面板的功率為 400W，panelCapacityWatts 為 250W，請將 yearlyEnergyDcKwh 的值乘以 yearlyEnergyDcKwh，也就是 API 使用 panelCapacityWatts 計算結果的倍數 (計算方式為 400/250 或 1.6)。如果面板的功率為 200W，請將 yearlyEnergyDcKwh 乘以 200/250 或 0.8。
過度發電
計算太陽能安裝時產生的多餘能源不在太陽能 API 的計算範圍內。事實上，如果 Solar API 針對特定家庭傳回多個可能的 SolarPanelConfig 例項，Solar API 不會考慮產生比 FinancialAnalysis 中假設的美國平均家庭耗電量的結果或設定。
不過，您或許可以在建議中加入會導致電力超額的安裝項目。舉例來說，您可以允許安裝生命週期的第一階段超額生產，以補償面板效率 (efficiencyDepreciationFactor) 逐步下降的進度。詳情請參閱財務分析的必要值。
無論您的原因為何，如果在計算過程中納入太陽能裝置導致過度電力，請注意，此處說明的計算結果不涵蓋該情境。
非美國地區財務分析的必填值
API 回應中的每個 SolarPanelConfig 執行個體都需要兩個值，才能對該執行個體執行財務分析：
panelsCount：安裝的太陽能板數量。您會在計算installationSize時使用這個值。yearlyEnergyDcKwh：在特定panelsCount的情況下，版面配置在一年內可擷取多少太陽能，以直流電的千瓦時為單位。計算從直流電到交流電期間的所有能源損失，都會將這個值計算在每個installationSize中可做為家庭空調用電 (initialAcKwhPerYear) 的太陽能。
此外，您需要收集下列變數的特定位置值，以便用於計算：
- billCostModel()：用來決定費用的模型 (以當地幣別表示，家庭使用指定數量的 kWh 費用)。水電費的多寡會因需求、時段和家庭用電量等因素而異。每天或每小時的電力費用都可能有所不同。您可能需要估算平均費用。
- costIncreaseFactor：每年電力成本增加的因素。Solar API 針對美國的地點使用 1.022 (2.2&percnt；每年增加)。視需要根據所在區域調整這個值。
- dcToAcDerate：逆向器將太陽能板產生的 DC 電力轉變成家中運作的 AC 電力，的效率。Solar API 會使用 85&percnt；如果是美國地區，視需要根據所在區域調整這個值。
- discountRate：Solar API 針對美國的地點使用 1.04 (4&percnt；每年增加)。視需要根據所在區域調整這個值。
- efficiencyDepreciationFactor：每年太陽能板效率降低的程度。Solar API 針對美國的地點使用 0.995 (0.5&percnt；年減減少)。請依據您的區域調整這個值。
- 獎勵：提供任何金錢獎勵，讓您安裝所在區域的政府機關提供的太陽能板，以金錢做為獎勵。
- installationCostModel()：針對特定
installationSize估算以當地幣別安裝太陽能費用的方法。費用模型通常會將指定的installationSize納入當地勞工和材料成本。 - installationLifeSpan：太陽能安裝的預期壽命。 Solar API 使用 20 年的時間。請依據您的區域調整這個值。
- kWhConsumptionModel()：根據每月帳單計算家庭用電量的模型。最簡單的形式就是將帳單金額除以家庭所在地的平均每千瓦時的平均費用。
- monthlyBill：主旨家庭的平均每月電費。
- monthlyKWhEnergyConsumption：在特定位置的每月平均耗電量 (以千瓦時為單位)。
只要使用這些值和 API 回應提供的資訊，您就可以進行必要計算，針對 Solar API 未涵蓋的地點建議最佳 installationSize。
計算步驟
下列步驟是以 Solar API 方法為基礎。您可能需要根據地區的可用資訊調整方法。
計算住家在輸入位置的每年能源消耗量：
- 估算或申請家庭的每月帳單。
- 計算每月帳單中的 monthlyKWhEnergyConsumption。(如果您知道 monthlyKWhEnergyConsumption，即可略過這個步驟。)舉例來說：
monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel(monthlyBill)
- 計算 annualKWhEnergyConsumption，將 monthlyKWhEnergyConsumption 乘以 12：
annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12
取得目標家庭的 API 回應：
https://solar.googleapis.com/v1/buildingInsights:findClosest?location.latitude=lat-number&location.longitude=long-number&key=yourAPIKey
回應內容包含可用的陽光、可用的屋頂空間，以及一或多個可能的太陽能板設定。
計算每個 API 建議的每年太陽能 AC 發電量，方法是將每個
SolarPanelConfig例項中的 API 提供的yearlyEnergyDcKwh值乘以本機 dcToAcDerate：installationSizeinitialAcKwhPerYear =
yearlyEnergyDcKwhx dcToAcDerate或者，如有
SolarPanelConfig執行個體產生比每年耗電量多的SolarPanelConfig例項 (「initialAcKwhPerYear」initialAcKwhPerYear >「annualKWhEnergyConsumption」initialAcKwhPerYear)，請將其從清單中移除。計算每個傳回的 installationSize 的太陽能發電量 (LifetimeProductionAcKwh)：
- 針對安裝太陽能的每一年，請計算安裝每年會產生多少電力，並在首次安裝後每年產生 efficiencyDepreciationFactor 以指數化。
- 請將所有年份的總和。
下表示範如何假設 installationLifeSpan 為 20 年，並計算生命週期的發電量。每列代表一個生產年份。而第一年過後，效率下降。最後，所有資料列的總和是太陽能安裝的生命週期發電量。
年 每年太陽能發電量 (千瓦時) 1 initialAcKwhPerYear 2 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor : : 20 + initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19 總計 LifetimeProductionAcKwh
由於太陽能板的效率會以固定速率下降，因此基本上是一種幾何數列，其中 a = initialAcKwhPerYear 和 r = efficiencyDepreciationFactor。我們可以使用幾何總和來計算 LifetimeProductionAcKwh：
LifetimeProductionAcKwh = (dcToAcDerate * initialAcKwhPerYear * (1 - pow(efficiencyDepreciationFactor, installationLifeSpan)) / (1 - efficiencyDepreciationFactor))
以下 Python 程式碼會計算上述幾何總和：
def LifetimeProductionAcKwh(
dcToAcDerate,
yearlyEnergyDcKwh,
efficiencyDepreciationFactor,
installationLifeSpan):
return (
dcToAcDerate *
yearlyEnergyDcKwh *
(1 - pow(
efficiencyDepreciationFactor,
installationLifeSpan)) /
(1 - efficiencyDepreciationFactor))
針對每個傳回的
installationSize，如已安裝installationSize，請計算能源消耗的生命週期成本：- 針對每年的太陽能裝置壽命，計算家庭每年需購買的用電量，以涵蓋太陽能未達到的能源消耗量。使用您之前計算的 annualKWhEnergyConsumption 和 initialAcKwhPerYear 的值。針對第一年後產生的每年，將 efficiencyDepreciationFactor、costIncreaseFactor 和 discountRate 套用至這兩個值。
- 請將所有年份的總和。
下表舉例說明如何計算電力的生命週期費用。每列代表太陽能裝置安裝壽命一年的電力成本。第一年過後，增加的電力成本和折扣費率會以指數方式套用。最後，所有資料列的總和是安裝太陽能板的用電量。
年 年度公用事業費帳單，以當地幣別金額 (USD) 表示 (annualUtilityBillEstimate) 1 annualUtilityBillEstimateYear1 = billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear) 2 annualUtilityBillEstimateYear2 = billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor) x costIncreaseFactor / discountRate : : 20 annualUtilityBillEstimateYear20 = billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19) x costGainFactor19 / discountRate19 總計 remainingLifetimeUtilityBill
以下 Python 程式碼會傳回 installationLifeSpan 每年的 annualUtilityBillEstimate 陣列：
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
計算未安裝太陽能的情況下，計算電力的終身成本：
- 針對每年裝設太陽能板的壽命，計算未安裝太陽能的情況下，家庭需每年購買的用電費用。請使用 monthlyBill 的值。針對第一年之後的每年，將 costIncreaseFactor 和 discountRate 值套用到 monthlyBill。
- 請將所有年份的總和。
下表舉例說明如何計算不使用太陽能的電力生命週期成本。每列代表一年的電力費用，相當於太陽能裝置安裝壽命的一年期間所需支付的費用。第一年過後，增加的電力成本和折扣費率會以指數方式套用。最後，所有資料列的總和是在未安裝太陽能的情況下，所消耗的電力。
年 每年公用事業費帳單 (以當地幣別的金額計算) 1 annualBill = monthlyBill x 12 2 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor / discountRate : : 20 annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor19 / discountRate19 總計 costOfElectricityWithoutSolar
下列程式碼會執行上述的計算：
lifetimeBill = (
monthlyBill * 12 *
(1 - pow(costIncreaseFactor / discountRate, installationLifeSpan)) /
(1 - costIncreaseFactor / discountRate))
計算各種安裝大小的安裝費用：
installationCost = localInstallationCostModel(
installationSize)加上任何適用於住家地點的金錢獎勵。
針對每種安裝大小，計算與安裝太陽能相關的總費用：
totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - 獎勵
針對各種安裝大小，計算與安裝太陽能相關的總節省成本：
savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar
選取最能節省電力的安裝大小。
計算完成後
利用您所提供的資訊、Solar API 傳回的資訊，以及上述計算，您應該就能推薦太陽能安裝大小，為所在區域的家庭節省成本。
在您提供給使用者的建議中，您也可以在 solarPotential 欄位的 SolarPotential 物件中加入 API 傳回的下列資訊：
- 房屋每年接收的日照量 (可透過
SolarPotential物件的maxSunshineHoursPerYear欄位傳回)。 - 屋頂可供多少平方英尺用於太陽能安裝。此後，系統會在
SolarPotential物件的wholeRoofStats欄位中傳回此值。 - 家庭的平均每月電費。