احسِب تكاليف استخدام الطاقة الشمسية وتوفيرها لأماكن خارج الولايات المتحدة

المطوّرون في المنطقة الاقتصادية الأوروبية

إذا كان عنوان إرسال الفواتير الخاص بك يقع في المنطقة الاقتصادية الأوروبية، اعتبارًا من 8 يوليو 2025، ستسري بنود خدمة "منصة خرائط Google" في المنطقة الاقتصادية الأوروبية على استخدامك لـ "الخدمات". مزيد من المعلومات بالإضافة إلى ذلك، لن يتم عرض محتوى معيّن من Solar API. مزيد من المعلومات

يوضّح هذا القسم كيفية إجراء العمليات الحسابية التي تتيح لك تحديد أفضل إعدادات الطاقة الشمسية للمنازل في المواقع الجغرافية خارج الولايات المتحدة. لاحتساب الاقتراحات، عليك وضع نموذج لتكاليف تركيب الألواح الشمسية والتوفير الذي توفّره باستخدام البيانات من ردّ Solar API.

بالنسبة إلى المواقع الجغرافية في الولايات المتحدة، تعرض Solar API مثيلاً من عنصر FinancialAnalysis لكل حجم فاتورة كهرباء للموقع الجغرافي الذي تم إدخاله. يمكنك استخدام المعلومات في هذه الحالات لتحديد الفاتورة واستهلاك الطاقة، وفي النهاية، التوفير المرتبط بكل حجم من أحجام تركيب الألواح الشمسية.

بالنسبة إلى المواقع الجغرافية خارج الولايات المتحدة، لا يتضمّن الردّ من واجهة برمجة التطبيقات مثيلات FinancialAnalysis، لذا عليك احتساب التكلفة والتوفير لكل إعدادات الطاقة الشمسية بنفسك قبل أن تتمكّن من اقتراح أفضلها. لإجراء العمليات الحسابية، عليك جمع البيانات الخاصة بالموقع الجغرافي واتّباع الإرشادات الواردة في هذا المستند.

يمكنك تصميم حساباتك استنادًا إلى الحسابات التي تستخدمها Solar API للمواقع الجغرافية في الولايات المتحدة. للحصول على شرح لهذه العمليات الحسابية، يُرجى الاطّلاع على احتساب توفير التكاليف (الولايات المتحدة).

إعدادات الألواح الشمسية

بالنسبة إلى المواقع الجغرافية خارج الولايات المتحدة، يتم توفير المعلومات حول كل إعدادات الألواح الشمسية التي تحتاج إليها لإجراء التحليل المالي في الحقل SolarPanelConfig. يعتمد عدد مثيلات SolarPanelConfig التي يتم عرضها على حجم السقف في الموقع الجغرافي الذي تم إدخاله. لإجراء حساباتك، تحتاج إلى القيم من الحقلين التاليين:

• ‫panelsCount: عدد الألواح المستخدَمة في هذه الإعدادات
• yearlyEnergyDcKwh: مقدار الطاقة الشمسية، بالكيلوواط ساعة من التيار المستمر، الذي تنتجه هذه الإعدادات على مدار عام، استنادًا إلى حجم اللوح المحدّد في الحقول التالية في الكائن SolarPotential:
  • panelHeightMeters: ارتفاع اللوح بالأمتار
  • ‫panelWidthMeters: عرض اللوحة بالأمتار
  • ‫panelCapacityWatts: يشير إلى معدّل الطاقة للّوح بالواط.

يوضّح المثال التالي نسخة واحدة من الكائن SolarPanelConfig في الحقل solarPanelConfigs في ردّ على طلب:

  "solarPanelConfigs": [
      {
        "panelsCount": 4,
        "yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424,
        "roofSegmentSummaries": [
          {
            "pitchDegrees": 16.253168,
            "azimuthDegrees": 169.41516,
            "panelsCount": 4,
            "yearlyEnergyDcKwh": 1709.2424
          }
        ]
      }
  ]

بالنسبة إلى ألواح الطاقة الشمسية المركَّبة، يشير الحقل installationSize إلى الناتج بالكيلوواط بدلاً من المساحة أو عدد الألواح، ويتم تعريفه على النحو التالي:

installationSize = panelsCount * panelCapacityWatts/1000 kW

تعديل تقديرات إنتاج الطاقة وفقًا لتقييمات الألواح المختلفة

لاحتساب قيمة yearlyEnergyDcKwh، تستخدم Solar API معدّل الطاقة في الحقل panelCapacityWatts، وهو حاليًا 400 واط.

إذا كنت بحاجة إلى استخدام معدّل طاقة مختلف للألواح في حساباتك وكانت أبعاد الألواح قابلة للمقارنة تقريبًا بالقيم في الحقلَين panelHeightMeters وpanelWidthMeters، يمكنك تعديل حساباتك عن طريق ضرب القيمة التي تعرضها واجهة برمجة التطبيقات في الحقل yearlyEnergyDcKwh بنسبة معدّل الطاقة إلى القيمة في panelCapacityWatts.

على سبيل المثال، إذا كانت القدرة المقدرة للألواح هي 500 واط وpanelCapacityWatts هي 400 واط، اضرب قيمة yearlyEnergyDcKwh التي احتسبتها واجهة برمجة التطبيقات باستخدام panelCapacityWatts في معامل 500/400 أو 1.25. إذا كان معدّل الطاقة المقدَّر للّوحة هو 200 واط، اضرب yearlyEnergyDcKwh في 200/400 أو 0.5.

إنتاج الطاقة الزائدة

لا تضع حسابات Solar API في الاعتبار الطاقة الزائدة التي قد تنتج عن تركيب ألواح الطاقة الشمسية. في الواقع، إذا عرضت Solar API عدة مثيلات SolarPanelConfig محتملة لأسرة معيّنة، لا تأخذ Solar API في الاعتبار النتائج أو الإعدادات التي تنتج طاقة أكثر من متوسط استهلاك الأسرة الأمريكية المفترض في FinancialAnalysis.

ومع ذلك، قد تكون لديك أسباب لتضمين المنشآت التي تنتج فائضًا من الكهرباء في اقتراحاتك. على سبيل المثال، قد تحتاج إلى تعويض الانخفاض التدريجي في كفاءة اللوحة (efficiencyDepreciationFactor) من خلال السماح بإنتاج فائض في الجزء الأول من عمر التركيب. لمزيد من المعلومات، يُرجى الاطّلاع على القيم المطلوبة للتحليل المالي.

مهما كانت أسبابك، إذا قمت بتضمين منشآت الطاقة الشمسية التي تنتج فائضًا من الكهرباء في حساباتك، فاعلم أن الحسابات الموضحة هنا لا تغطي هذا السيناريو.

القيم المطلوبة للتحليل المالي للمواقع الجغرافية خارج الولايات المتحدة

من كل مثيل SolarPanelConfig في الردّ من واجهة برمجة التطبيقات، تحتاج إلى قيمتَين لإجراء التحليل المالي لهذا المثيل:

• ‫panelsCount: عدد الألواح الشمسية في عملية تركيب معيّنة يمكنك استخدام هذه القيمة في حساب installationSize.
• yearlyEnergyDcKwh: مقدار الطاقة الشمسية التي يلتقطها التخطيط على مدار عام، بالكيلوواط ساعة من كهرباء التيار المستمر، في ظلّ panelsCount معيّن. يمكنك استخدام هذه القيمة في حساب الطاقة الشمسية التي يمكن استخدامها ككهرباء تيار متردد في المنزل (initialAcKwhPerYear) لكل installationSize، مع الأخذ في الاعتبار أي فقدان للطاقة أثناء التحويل من التيار المستمر إلى التيار المتردد.

بالإضافة إلى ذلك، تحتاج إلى جمع القيم الخاصة بالموقع للمتغيرات التالية التي ستستخدمها في العمليات الحسابية:

• ‫billCostModel(): النموذج الذي يحدّد التكلفة بالعملة المحلية التي تدفعها الأسرة مقابل استخدام عدد معيّن من الكيلوواط في الساعة. يمكن أن تختلف الرسوم التي تفرضها شركة الطاقة مقابل استهلاك الكهرباء من يوم لآخر أو من ساعة لأخرى، وذلك استنادًا إلى عوامل مثل الطلب والوقت من اليوم ومقدار الكهرباء التي يستهلكها المنزل. قد تحتاج إلى تقدير متوسط التكلفة.
• ‫costIncreaseFactor: يمثّل هذا الحقل العامل الذي تزيد به تكلفة الكهرباء سنويًا. تستخدم Solar API القيمة 1.022 (زيادة سنوية بنسبة ‎2.2%) للمواقع الجغرافية في الولايات المتحدة. يمكنك تعديل هذه القيمة حسب الحاجة لمنطقتك.
• dcToAcDerate: تشير إلى كفاءة المحوّل في تحويل التيار الكهربائي المستمر الذي تولّده الألواح الشمسية إلى تيار كهربائي متردد يُستخدم في المنازل. تستخدم Solar API نسبة %85 للمواقع الجغرافية في الولايات المتحدة. يمكنك تعديل هذه القيمة حسب الحاجة لمنطقتك.
• ‫discountRate: تستخدم Solar API القيمة 1.04 (زيادة سنوية بنسبة %4) للمواقع الجغرافية في الولايات المتحدة. يمكنك تعديل هذه القيمة حسب الحاجة لمنطقتك.
• ‫efficiencyDepreciationFactor: يشير هذا الحقل إلى مقدار انخفاض كفاءة الألواح الشمسية كل عام. تستخدم Solar API القيمة 0.995 (انخفاض سنوي بنسبة ‎0.5%) للمواقع الجغرافية في الولايات المتحدة. اضبط هذه القيمة حسب الحاجة لمنطقتك.
• الحوافز: يمكنك تضمين أي حوافز مالية لتركيب الألواح الشمسية تقدّمها الجهات الحكومية في منطقتك.
• ‫installationCostModel(): هي الطريقة التي تستخدمها لتقدير تكلفة تركيب ألواح الطاقة الشمسية بالعملة المحلية في installationSize معيّن. يأخذ نموذج التكلفة عادةً في الاعتبار تكاليف العمالة والمواد المحلية في installationSize معيّن.
• ‫installationLifeSpan: العمر المتوقّع لنظام الطاقة الشمسية تستخدم Solar API بيانات 20 عامًا. اضبط هذه القيمة حسب الحاجة لمنطقتك.
• kWhConsumptionModel(): هو النموذج الذي تستخدمه لتحديد كمية الطاقة التي يستهلكها المنزل استنادًا إلى الفاتورة الشهرية. ببساطة، يمكنك قسمة الفاتورة على متوسط تكلفة الكيلوواط في الساعة في موقع الأسرة.
• ‫monthlyBill: متوسط فاتورة الكهرباء الشهرية لمنزل معيّن
• monthlyKWhEnergyConsumption: تقدير لمتوسط كمية الكهرباء التي يستهلكها المنزل في موقع جغرافي معيّن خلال شهر، ويتم قياسها بالكيلوواط في الساعة.

باستخدام هذه القيم والمعلومات التي يوفّرها الردّ من واجهة برمجة التطبيقات، يمكنك إجراء العمليات الحسابية اللازمة لاقتراح أفضل installationSize للمواقع الجغرافية التي لا تغطيها Solar API.

خطوات الاحتساب

تستند الخطوات التالية إلى منهجية Solar API. قد تحتاج إلى تعديل منهجيتك بناءً على المعلومات المتاحة لموقعك.

1. احتساب استهلاك الطاقة السنوي للأسرة في الموقع الجغرافي الذي تم إدخاله:

   1. تقدير الفاتورة الشهرية للمنزل أو طلبها
   2. احتسِب قيمة monthlyKWhEnergyConsumption من الفاتورة الشهرية. (إذا كنت تعرف قيمة monthlyKWhEnergyConsumption، يمكنك تخطّي هذه الخطوة). على سبيل المثال:

   monthlyKWhEnergyConsumption = kWhConsumptionModel(monthlyBill)

   1. احسب annualKWhEnergyConsumption من خلال ضرب monthlyKWhEnergyConsumption في 12:

   ‫annualKWhEnergyConsumption = monthlyKWhEnergyConsumption x 12

2. الحصول على ردّ من واجهة برمجة التطبيقات للمنزل المستهدَف:

   https://solar.googleapis.com/v1/buildingInsights:findClosest?location.latitude=lat-number&location.longitude=long-number&key=yourAPIKey

   تتضمّن الاستجابة ضوء الشمس القابل للاستخدام ومساحة السطح القابلة للاستخدام وإعدادًا واحدًا أو أكثر من إعدادات الألواح الشمسية المحتملة.

3. احسب الإنتاج السنوي للطاقة الشمسية بالتيار المتردد لكل installationSize تقترحه واجهة برمجة التطبيقات من خلال ضرب قيمة yearlyEnergyDcKwh التي توفّرها واجهة برمجة التطبيقات في كل مثيل SolarPanelConfig في قيمة dcToAcDerate المحلية:

   initialAcKwhPerYear = yearlyEnergyDcKwh x dcToAcDerate

4. يمكنك اختياريًا استبعاد أي مثيل SolarPanelConfig ينتج كهرباء أكثر مما يستهلكه المنزل سنويًا (initialAcKwhPerYear > annualKWhEnergyConsumption).

5. احسب مقدار إنتاج الطاقة الشمسية منذ بدء تركيب الألواح وحتى انتهاء عمرها الافتراضي (LifetimeProductionAcKwh) لكل installationSize يتم عرضه:

   1. لكل سنة من عمر منشأة الطاقة الشمسية، احسب كمية الكهرباء التي ستنتجها المنشأة سنويًا، مع تطبيق efficiencyDepreciationFactor بشكل أسي على كل سنة بعد السنة الأولى.
   2. اجمع الإجماليات لجميع السنوات.

   يوضّح الجدول التالي مثالاً على كيفية احتساب الطاقة المنتَجة طوال العمر الافتراضي، بافتراض أنّ installationLifeSpan هو 20 عامًا. يمثّل كل صف سنة إنتاج. وبعد السنة الأولى، يتم تطبيق انخفاض الكفاءة بشكل أسي. وفي النهاية، يمثّل مجموع كل الصفوف الطاقة التي تنتجها ألواح الطاقة الشمسية طوال عمرها الافتراضي.

   سنة	إنتاج الطاقة الشمسية السنوي (بالكيلوواط ساعة)
   1	initialAcKwhPerYear
   2	+ initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor
   :	:
   20	+ initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor^19
   المجموع	LifetimeProductionAcKwh

بما أنّ كفاءة اللوح الشمسي تنخفض بمعدّل ثابت، فهي في الأساس متسلسلة هندسية حيث a = initialAcKwhPerYear وr = efficiencyDepreciationFactor. يمكننا استخدام مجموع هندسي لحساب LifetimeProductionAcKwh:

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

يحسب رمز Python البرمجي التالي المجموع الهندسي أعلاه:

def LifetimeProductionAcKwh(
    dcToAcDerate,
    yearlyEnergyDcKwh,
    efficiencyDepreciationFactor,
    installationLifeSpan):
  return (
    dcToAcDerate *
    yearlyEnergyDcKwh *
    (1 - pow(
      efficiencyDepreciationFactor,
      installationLifeSpan)) /
    (1 - efficiencyDepreciationFactor))

1. لكل installationSize تم إرجاعه، احسب تكلفة استهلاك الطاقة طوال فترة الاستخدام في حال تركيب installationSize:

   1. لكل سنة من العمر الافتراضي لألواح الطاقة الشمسية، يتم احتساب تكلفة الكهرباء التي ستحتاج الأسرة إلى شرائها سنويًا لتغطية استهلاك الطاقة الذي لا توفّره الطاقة الشمسية. استخدِم القيم الخاصة بـ annualKWhEnergyConsumption وinitialAcKwhPerYear التي حسبتها سابقًا. لكل سنة بعد السنة الأولى، طبِّق efficiencyDepreciationFactor وcostIncreaseFactor وdiscountRate على القيم.
   2. اجمع الإجماليات لجميع السنوات.

   يوضّح الجدول التالي مثالاً على كيفية احتساب تكلفة الكهرباء طوال فترة الاستخدام. يمثّل كل صف تكلفة الكهرباء لمدة عام خلال فترة استخدام نظام الطاقة الشمسية. بعد السنة الأولى، يتم تطبيق كل من التكلفة المتزايدة للكهرباء ومعدل الخصم بشكل تصاعدي. وأخيرًا، يمثّل مجموع كل الصفوف تكلفة الكهرباء طوال العمر الافتراضي لألواح الطاقة الشمسية.

   سنة	فاتورة الخدمات السنوية بقيمة العملة المحلية الحالية (بالدولار الأمريكي) (annualUtilityBillEstimate)
   1	annualUtilityBillEstimateYear1 = billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear)
   2	annualUtilityBillEstimateYear2 = billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor) x costIncreaseFactor / discountRate
   :	:
   20	annualUtilityBillEstimateYear20 = billCostModel (yearlyKWhEnergyConsumption - initialAcKwhPerYear x efficiencyDepreciationFactor19) x costIncreaseFactor19 / discountRate19
   المجموع	remainingLifetimeUtilityBill

يعرض رمز Python البرمجي التالي مصفوفة من annualUtilityBillEstimate لكل سنة من installationLifeSpan:

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

1. احتساب تكلفة الكهرباء طوال العمر الافتراضي في حال عدم تركيب ألواح الطاقة الشمسية:

   1. لكل سنة من العمر الافتراضي لألواح الطاقة الشمسية، يتم احتساب تكلفة الكهرباء التي ستحتاج الأسرة إلى شرائها سنويًا في حال عدم تركيب ألواح الطاقة الشمسية. استخدِم قيمة monthlyBill. لكل سنة بعد السنة الأولى، طبِّق قيمتَي costIncreaseFactor وdiscountRate على monthlyBill.
   2. اجمع الإجماليات لجميع السنوات.

   يوضّح الجدول التالي مثالاً على كيفية احتساب تكلفة الكهرباء مدى الحياة بدون استخدام الطاقة الشمسية. يمثّل كل صف تكلفة الكهرباء لمدة عام على مدار عدد السنوات نفسه الذي يمثّل العمر الافتراضي لنظام الطاقة الشمسية. بعد السنة الأولى، يتم تطبيق كل من التكلفة المتزايدة للكهرباء ومعدل الخصم بشكل أسي. وأخيرًا، يمثّل مجموع كل الصفوف تكلفة الكهرباء طوال فترة صلاحية الاستخدام بدون تركيب الألواح الشمسية.

   سنة	فاتورة الخدمات السنوية بقيمة العملة المحلية الحالية
   1	annualBill = monthlyBill x 12
   2	annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor / discountRate
   :	:
   20	‫annualBill = monthlyBill x 12 x costIncreaseFactor19 / discountRate19
   المجموع	costOfElectricityWithoutSolar

تُجري التعليمة البرمجية التالية العملية الحسابية أعلاه:

lifetimeBill = (
    monthlyBill * 12 *
    (1 - pow(costIncreaseFactor / discountRate, installationLifeSpan)) /
    (1 - costIncreaseFactor / discountRate))

1. احتساب تكلفة التركيب لكل حجم تركيب:

   installationCost = localInstallationCostModel(installationSize)

2. أضِف أي حوافز مالية متاحة لموقع الأسرة.

3. لكل حجم من أحجام التركيب، يتم احتساب إجمالي التكاليف المرتبطة بتركيب ألواح الطاقة الشمسية:

   totalCostWithSolar = installationCost + remainingLifetimeUtilityBill - incentives

4. لكل حجم من أحجام ألواح الطاقة الشمسية، يتم احتساب إجمالي التوفير المرتبط بتركيب ألواح الطاقة الشمسية:

   savings = costOfElectricityWithoutSolar - totalCostWithSolar

5. اختَر حجم التركيب الذي يوفّر أكبر قدر من التوفير.

عند الانتهاء من العمليات الحسابية

باستخدام المعلومات التي تقدّمها والمعلومات التي تعرضها Solar API والعمليات الحسابية أعلاه، من المفترض أن تتمكّن من اقتراح أحجام تركيب ألواح الطاقة الشمسية التي توفّر أقصى قدر من التوفير في التكلفة للأسر في منطقتك.

في الاقتراحات التي تقدّمها للمستخدم النهائي، يمكنك أيضًا تضمين المعلومات التالية التي تعرضها واجهة برمجة التطبيقات في عنصر SolarPotential ضمن حقل solarPotential:

• مقدار أشعة الشمس المناسبة لتوليد الطاقة الشمسية التي يتلقّاها المنزل سنويًا، ويتم عرضها في الحقل maxSunshineHoursPerYear ضمن العنصر SolarPotential.
• عدد الأقدام المربّعة من السقف التي يمكن استخدامها لتركيب نظام شمسي، ويتم عرضها في الحقل wholeRoofStats ضمن الكائن SolarPotential
• متوسط فاتورة الكهرباء الشهرية للمنزل