O casă cu energie solară: va plăti?
Proprietarii de case care instalează sisteme fotovoltaice de energie beneficiază de numeroase avantaje: facturi electrice mai mici, amprente de carbon mai mici și valori potențial mai mari ale locuinței. Dar aceste beneficii vin cu costuri semnificative de instalare și întreținere, iar amploarea câștigurilor poate varia foarte mult de la o casă la alta. Acest articol îi va ajuta pe proprietarii de case să facă calculele financiare necesare pentru a determina viabilitatea energiei solare din casele lor.
Energie solară fotovoltaică
Tehnologia solară fotovoltaică (PV) a existat încă din anii 1950, dar, datorită scăderii prețurilor modulelor solare, a fost considerată o tehnologie viabilă din punct de vedere financiar pentru o utilizare pe scară largă încă de la începutul mileniului.
Dimensiunea panoului solar este cotată în termeni de potențial teoretic de ieșire electrică în wați. Totuși, producția tipică realizată pentru sistemele fotovoltaice instalate - cunoscută sub denumirea de „factorul de capacitate” - este cuprinsă între 10% și 20% din puterea teoretică. Un sistem casnic de 3 kilowati-oră (kWh) care funcționează cu un factor de capacitate de 15% ar produce 3kW * 15% * 24 ore / zi * 365 zile / an = 3.942 kWh / an sau aproximativ o treime din consumul de energie electrică tipic al S.U.A. gospodărie. Dar acest calcul poate fi înșelător, deoarece nu există prea puține motive pentru a vorbi de rezultate „tipice”; de fapt, solarul poate avea sens pentru o gospodărie, dar nu și pentru casa de alături. Această discrepanță poate fi atribuită considerațiilor financiare și practice luate în considerare pentru determinarea viabilității.
Cheltuieli
Energia solară este intensivă în capital, iar principalul cost al deținerii unui sistem este avansat la cumpărarea echipamentului. Modulul solar va reprezenta aproape sigur cea mai mare componentă a cheltuielilor generale. Alte echipamente necesare pentru instalare includ un invertor (pentru a transforma curentul direct produs de panou în curentul alternativ utilizat de aparatele electrocasnice), echipamentul de dozare (dacă este necesar să vedeți câtă energie este produsă) și diverse componente ale carcasei împreună cu cabluri și echipamente de cabluri. Unii proprietari iau în considerare și stocarea bateriei. Istoric, bateriile au fost costisitoare și inutile dacă utilitatea plătește excesul de energie electrică care este introdusă în rețea (vezi mai jos). Costul forței de muncă de instalare trebuie, de asemenea, luat în considerare.
Pe lângă costurile de instalare, există și alte costuri asociate cu funcționarea și menținerea unui tablou solar fotovoltaic. În afară de curățarea regulată a panourilor, invertoarele și bateriile (dacă sunt instalate) au nevoie în general de înlocuire după câțiva ani de utilizare.
În timp ce costurile de mai sus sunt relativ simple - de multe ori o companie de instalații solare poate cita un preț pentru acestea pentru un proprietar de locuințe - determinarea subvențiilor disponibile de la guvern și / sau utilitatea locală se poate dovedi mai dificilă. Stimulentele guvernamentale se schimbă deseori, dar istoric, guvernul SUA a permis un credit fiscal de până la 30% din costul sistemului. Mai multe detalii despre programele de stimulare din SUA, inclusiv programele din fiecare stat, pot fi găsite pe site-ul web al bazei de date privind stimulentele de stat pentru energie regenerabilă și eficiență (DSIRE). În alte țări, aceste informații sunt adesea disponibile pe site-urile guvernamentale sau de advocacy solare. Proprietarii de locuințe ar trebui, de asemenea, să se adreseze companiei lor de servicii locale pentru a vedea dacă oferă stimulente financiare pentru instalarea solară și pentru a stabili care este politica sa pentru interconectarea rețelei și pentru vânzarea excesului de energie în rețea.
Beneficii
Un beneficiu semnificativ pentru instalarea fotovoltaică este o factură mai mică a energiei, dar amploarea acestui beneficiu depinde de cantitatea de energie solară care poate fi produsă, având în vedere condițiile disponibile și modul în care utilitățile se taxează pentru energie electrică.
Prima considerație este nivelul de iradiere solară disponibil în locația geografică a locuinței. Când vine vorba de utilizarea panourilor solare, a fi mai aproape de ecuator este în general mai bun, dar trebuie luați în considerare alți factori. Laboratorul Național de Energie Regenerabilă (NREL) produce hărți pentru SUA care prezintă niveluri de iradiere solară; instrumentele de pe site-ul său web oferă informații solare detaliate pentru locații specifice din SUA Hărți și date similare sunt disponibile și în alte țări, adesea de la agenții de mediu guvernamentale sau organizații de energie regenerabilă. La fel de importantă este și orientarea către casă; pentru tablele de acoperiș, un acoperiș orientat spre sud, fără copaci sau alte obiecte care să obstrucționeze lumina soarelui maximizează energia solară disponibilă. Dacă acest lucru nu este disponibil, panourile pot fi montate pe suporturi externe și instalate departe de casă, suportând costuri suplimentare pentru hardware și cabluri suplimentare.
A doua considerație este momentul producerii energiei solare și modul în care utilitățile se taxează pentru energie electrică. Generarea de energie solară are loc în primul rând după-amiaza și este mai mare pe timp de vară, corespunzând astfel relativ bine cererii globale de energie electrică în climele calde, deoarece în aceste momente, aparatele de aer condiționat consumă cea mai mare energie. În consecință, energia solară este valoroasă, deoarece metodele alternative de producere a energiei (adesea centralele electrice pe gaz natural) utilizate pentru a satisface cererea energetică maximă tind să fie costisitoare. Dar utilitățile adesea percep consumatorii rezidențiali o tarifă forfetară pentru electricitate, indiferent de ora de consum. Aceasta înseamnă că, în loc să compenseze costurile costisitoare ale producției de vârf de energie electrică, sistemele de energie solară ale proprietarilor de case nu fac decât să compenseze prețul pe care îl percep pentru electricitate, ceea ce este mult mai aproape de costul mediu al producției de energie electrică.
Cu toate acestea, multe companii de utilități din SUA au introdus scheme de prețuri care permit proprietarilor de case să fie percepute la tarife diferite pe parcursul zilei, în încercarea de a reflecta costurile reale ale producției de energie electrică în diferite momente; aceasta înseamnă rate mai mari după-amiaza și rate mai mici noaptea. O tablă solară fotovoltaică poate fi foarte benefică în zonele în care se folosește acest tip de rată care variază în timp, deoarece energia solară produsă ar compensa energia electrică cea mai costisitoare. Exact cât de benefic este acest lucru pentru un proprietar dat depinde de momentul exact și de magnitudinea modificărilor ratei în cadrul unui astfel de plan. În mod similar, utilitățile din unele locații au scheme de prețuri care variază în diferite perioade ale anului, din cauza fluctuațiilor periodice ale cererii sezoniere. Cei cu tarife mai mari pe timpul verii fac energia mai solară mai valoroasă.
Unele utilități au planuri de prețuri la niveluri în care prețul marginal al energiei electrice se modifică odată cu creșterea consumului. În conformitate cu acest tip de plan, beneficiile unui sistem solar pot depinde de consumul de energie electrică al locuinței; în anumite zone supuse unor rate care cresc dramatic odată cu creșterea consumului, locuințele mari (cu necesități mari de energie) pot beneficia cel mai mult de tablele solare care compensează consumul marginal cu costuri ridicate.
Al treilea beneficiu al unui sistem solar este că proprietarii de case pot vinde energie electrică generată de energie solară utilităților. În SUA, acest lucru se realizează prin planuri de „contorizare netă”, în care consumatorii rezidențiali utilizează puterea pe care o pun în rețea (când rata de generare a energiei electrice din gama solară este mai mare decât rata consumului de energie electrică casnică) pentru a compensa puterea consumată în alte momente; factura electrică lunară reflectă consumul net de energie. Reglementările și politicile specifice de contorizare netă variază în funcție de regiuni. Proprietarii de case se pot referi la baza de date DSIRE și ar trebui să contacteze și utilitățile locale pentru a găsi informații mai specifice.
Beneficiul final este efectul potențial asupra valorii unei locuințe datorită adăugării unui tablou solar. În general, este rezonabil să presupunem că panourile solare ar crește valoarea majorității caselor. În primul rând, există un beneficiu financiar incontestabil de a avea facturi mai mici de energie electrică ca urmare a unui sistem solar. În al doilea rând, tendința de viață „verde” înseamnă că există o cerere din ce în ce mai mare pentru locuințe care au o amprentă de carbon mai mică și sunt alimentate de surse regenerabile. În cele din urmă, achiziționarea unei case cu instalație solară deja instalată înseamnă că investiția este finanțată (pentru cumpărătorul de locuințe) prin intermediul creditului ipotecar. Această ușurință de finanțare face ca energia solară să fie mai accesibilă pentru un cumpărător decât să cumpere o casă fără solar și să adauge ulterior un tablou solar.
Calcularea viabilității financiare și a costului „nivelat” al energiei electrice
Odată ce costurile și beneficiile de mai sus sunt determinate, un sistem solar poate fi teoretic evaluat folosind metoda fluxului de numerar actualizat (DCF). Ieșirile de la începutul proiectului vor consta în costuri de instalare (fără subvenții), iar intrările vor ajunge ulterior sub forma unor costuri compensate de energie electrică (atât direct, cât și prin contorizare netă).
În loc să folosească DCF, viabilitatea energiei solare este de obicei evaluată prin calcularea costului nivelat al energiei electrice (LCOE), apoi comparându-l cu costul energiei electrice percepute de utilitatea locală. LCOE pentru energia solară de uz casnic va fi calculată în mod obișnuit ca cost / kilowatt-oră ($ / kWh sau ¢ / kWh) - același format utilizat frecvent la facturile de energie electrică. Pentru aproximarea LCOE, se poate utiliza următoarea ecuație:
LCOE ($ / kWh) = Valoarea actuală netă (VAN) a costului de proprietate pe durata de viață ($) / Puterea de energie pe viață (kWh)
Durata de viață utilă a unui modul solar fotovoltaic este în general presupusă a fi de 25-40 de ani. Costul dreptului de proprietate include costurile de întreținere, care trebuie actualizate pentru a găsi NPV. LCOE poate fi apoi comparat cu costul energiei electrice de la o utilitate; amintiți-vă, prețul relevant este cel care apare în perioadele de producție solară fotovoltaică maximă sau aproape de acestea. (Consultați calculatorul valorii nete a Investopedia pentru a încerca singuri aceste calcule.)
Linia de jos
Determinarea dacă instalați un sistem solar fotovoltaic poate părea o sarcină descurajantă, dar este important să ne amintim că un astfel de sistem este o investiție pe termen lung. În multe locații, energia solară este o alegere bună din perspectivă financiară. Chiar dacă se constată că costul energiei solare este marginal mai scump decât energia electrică achiziționată de la o utilitate, proprietarii de case pot dori să instaleze energie solară pentru a evita potențialele fluctuații viitoare ale costurilor de energie sau pot dori pur și simplu să se uite dincolo de motivațiile financiare personale și de utilizare. solar pentru traiul „verde”.