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、次の概念を理解しておくと役立つ場合があります。

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、建物が受ける日光量やその他の要因に大きく依存します。日射量は特定のエリアに当たる光の量で、日照量は特定のエリアが時間の経過とともに受ける平均太陽放射照度の測定値です。

キロワット(kW)は電力(エネルギーの使用速度)の尺度で、キロワット時(kWh)は消費エネルギー(エネルギー容量)の尺度です。日射量はキロワットで測定し、日射量はキロワット時で測定します。

1 kWh/kW は 1 サンアワーに相当します。これは、太陽光の強度が 1 平方メートルあたり平均 1,000 ワット(1 キロワット)のエネルギーに達する 1 時間と定義されます。

たとえば、屋根の一部が 2, 000 kWh/kW/年の日射量を持つ場合、そこに 1 kW のソーラーパネル アレイを配置すると 2, 000 kWh/年の発電量が得られます。4 kW アレイを同じ場所に配置すると、8,000 kWh/年が生成されます。

標準テスト条件は、ソーラーパネルの電力出力の決定に使用される業界標準のベンチマークです。STC では、ソーラーパネルが出力する電力量が最大電力定格または容量になります。1 kW のパネルは STC の下で 1 kWh のエネルギーを発電します。

日当たりの分位数と日射量の分位数

Solar API では「日当たり」を、屋根の特定のセクションが屋根の他の部分から受ける日光のレベルを、年間平均で定義しています。屋根の一部は、近くの建物や樹木に覆われた日陰によって他の部分よりも暗くなりますが、屋根の他の部分は常に空に完全に露出しているため、より多くの日光を浴びることがあります。

buildingInsights のレスポンスの sunshineQuantiles フィールドは、屋根または屋根の一部の日当たりの 11 のバケット(十分位数)を提供します。Solar API は、屋根のすべてのポイントを取得して「日当たり」で並べ替えて、最高値、最低値、等間隔に並んだ 9 個の中間値を特定します。

たとえば、特定の屋根の最も日当たりが強い部分(1%)は 1,100 kWh/kW/年、最も暗い部分(同じく 1%)は 400 kWh/kW/年になるとします。次に暗い 20% の屋根では、500 kWh/kW/年の電力が供給されます。その次に日光が当たる 50% の屋根では、900 kWh/kW/年の電力が供給されます。残りの 28% には 1,000 kWh/kW/年が供給される。

ラスター

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

ラスターは、行と列に配列されたセルまたはピクセルのマトリックスで構成されます。各ピクセルには、標高、樹木エリア、日光など、その場所に関する情報を表す値が含まれています。

ラスターには、離散データと連続データが格納されます。土地被覆や土壌の種類など、個別のデータはテーマ別、またはカテゴリカルです。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測定するバンドで構成されます。ラスターには、1 つのバンドまたは複数のバンドを含めることができます。各帯域は、情報を格納するセルまたはピクセルのマトリックスで構成されています。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、式 2n に基づいてピクセルが格納できる値の数を示します。ここで、n はビット深度です。たとえば、8 ビットのピクセルは 0 ~ 255 の範囲で最大 256(28)の値を格納できます。

3 つのラスターバンドが積み重ねられてマルチバンド ラスターを形成します。

フラックス

dataLayers エンドポイントを使用してフラックス マップをリクエストできます。Solar API では、屋根の年間日射量を kWh/kW/年単位で定義しています。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)の 1 時間ごとの太陽放射照度データを使用します。API は、1 年の各時間における空における太陽の位置を計算します。これは地域によって異なるため、変動する可能性があります。
  • 気象パターン(雲): 太陽放射照度データで考慮されます。
  • 近くの障害物による日陰: 計算では、樹木、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: 屋根の各部分の勾配と方位角。
  • 真の効率性: Solar API によって計算される値は、パネルの効率とは無関係です。発電量を計算するには、パネルのキロワットを掛け、他のシステム損失を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、次の変数は考慮されません。

  • インバータ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、85% のシステム効率を想定して AC kWh に変換される値もあります。
  • 汚れと雪: 計算には含まれません。