O casă alimentată cu energie solară: va da roade?

Ce este energia solară pentru casă? 

Proprietarii de case care instalează sisteme de alimentare cu energie fotovoltaică primesc numeroase avantaje: facturi electrice mai mici, amprente de carbon mai mici și valori potențial mai mari ale locuințelor. Dar aceste beneficii vin de obicei 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 proprietari să facă calculele financiare necesare pentru a determina viabilitatea energiei solare în casele lor.

Chei de luat masa

• Cei care doresc să devină ecologici ar putea dori să ia în considerare dotarea casei lor cu panouri solare.
• Nu numai că energia solară este bună pentru mediul înconjurător, dar puteți câștiga bani vândând excesul de energie în rețea.
• În timp ce costurile au scăzut în ultimii ani, instalarea și întreținerea panourilor solare pot fi destul de costisitoare.
• Panourile solare sunt cele mai potrivite pentru casele care primesc o expunere amplă la soare pe tot parcursul anului.
• Înainte de a vă angaja în energia solară, asigurați-vă că înțelegeți atât factorii sociali, cât și factorii economici.

Înțelegerea energiei solare

Tehnologia solară fotovoltaică (PV) există 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 de la începutul mileniului.

Dimensiunea panoului solar este citată în termeni de potențial teoretic de ieșire electrică în wați. Cu toate acestea, ieșirea tipică realizată pentru sistemele fotovoltaice instalate – cunoscut sub numele de „factor de capacitate” – este între 15% și 30% din ieșirea teoretică. Un sistem de uz casnic de 3 kilowati-oră (kWh) care funcționează la un factor de capacitate de 15% ar produce 3 kWh x 15% x 24 ore / zi x 365 zile / an = 3.942 kWh / an, sau aproximativ o treime din energia electrică tipică consumul unei gospodării americane.

Dar acest calcul poate fi înșelător, deoarece există puține motive pentru a vorbi despre rezultate „tipice”; de fapt, energia solară 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 la determinarea viabilității.

---

Înainte de a obține panouri solare, obțineți citate de la mai mulți instalatori de renume pentru a le compara.

Energia solară pentru casă: costuri

Energia solară este intensivă în capital, iar principalul cost al deținerii unui sistem vine în avans la cumpărarea echipamentului. Modulul solar va reprezenta aproape sigur cea mai mare componentă a cheltuielilor totale.

Alte echipamente necesare pentru instalare includ un invertor (pentru a transforma curentul continuu produs de panou în curent alternativ utilizat de aparatele de uz casnic), echipamente de măsurare (dacă este necesar să se vadă câtă putere este produsă) și diverse componente ale carcasei împreună cu cabluri și cabluri.

Unii proprietari iau în considerare și depozitarea bateriilor. Din punct de vedere istoric, bateriile au fost costisitoare și inutile dacă utilitatea plătește excesul de energie electrică care este alimentată în rețea (a se vedea mai jos). Costul forței de muncă pentru instalare trebuie de asemenea luat în considerare.

În plus față de costurile de instalare, există și alte costuri asociate cu exploatarea și întreținerea unei rețele solare fotovoltaice. În afară de curățarea regulată a panourilor, invertoarele și bateriile (dacă sunt instalate) trebuie în general înlocuite după mai mulți ani de utilizare.

În timp ce costurile de mai sus sunt relativ simple – adesea o companie de instalații solare poate cita un preț pentru acestea pentru un proprietar de locuințe – stabilirea subvențiilor disponibile de la guvern și / sau utilitatea locală se poate dovedi mai mult o provocare. Stimulentele guvernamentale se schimbă adesea, 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 Baza de date a stimulentelor de stat pentru energie regenerabilă și eficiență (DSIRE). În alte țări, astfel de informații sunt adesea disponibile pe site-urile de advocacy solare sau guvernamentale. Proprietarii ar trebui, de asemenea, să verifice cu compania locală de utilități pentru a vedea dacă oferă stimulente financiare pentru instalarea solară și pentru a determina care este politica sa pentru interconectarea rețelei și pentru vânzarea excesului de energie în rețea.

97,7 gigawați

SUA au instalat 19,2 gigawați de capacitate fotovoltaică solară în 2020 pentru a atinge 97,7 GWdc din capacitatea totală instalată, suficient pentru a alimenta 17,7 milioane de case americane.

Energia solară pentru casă: beneficii

Un beneficiu semnificativ pentru instalația fotovoltaică este o factură de energie mai mică, dar amploarea acestui beneficiu depinde de cantitatea de energie solară care poate fi produsă, având în vedere condițiile disponibile și modul în care serviciile de tarifare pentru electricitate.

Prima considerație este nivelul de iradiere solară disponibil în locația geografică a casei. Când este vorba de utilizarea panourilor solare, a fi mai aproape de ecuator este în general mai bun, dar trebuie luați în considerare alți factori. LaboratorulNațional de Energie Regenerabilă (NREL) produce hărți pentru SUA care arată nivelurile 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 guvernamentale de mediu sau organizații de energie regenerabilă. La fel de importantă este și orientarea casei; pentru rețelele de pe acoperiș, un acoperiș orientat spre sud fără copaci sau alte obiecte care obstrucționează lumina soarelui maximizează energia solară disponibilă. Dacă acest lucru nu este disponibil, panourile pot fi montate pe suporturi externe și pot fi instalate departe de casă, suportând costuri suplimentare pentru hardware și cabluri suplimentare.

A doua considerație este momentul producerii energiei solare și modul în care se percep taxele pentru electricitate. Generarea de energie solară are loc în principal după-amiaza și este mai mare în timpul verii, corespunzând astfel relativ bine cererii generale de energie electrică în climă caldă, 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 centrale electrice cu gaze naturale) utilizate pentru a satisface cererea maximă de energie tind să fie scumpe.

Dar utilitățile percep adesea consumatorilor rezidențiali o cotă forfetară pentru electricitate, indiferent de momentul consumului. Aceasta înseamnă că, în loc să compenseze costul scump al producției de vârf de energie electrică, sistemele de energie solară ale proprietarilor de case doar compensează prețul pe care li se percepe pentru electricitate, care 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 stabilire a prețurilor care permit proprietarilor de case să fie taxate la tarife diferite pe parcursul zilei, în încercarea de a reflecta costul real al producției de energie electrică în momente diferite; aceasta înseamnă tarife mai mari după-amiază și tarife mai mici noaptea. O rețea solară fotovoltaică poate fi foarte benefică în zonele în care se utilizează acest tip de rată care variază în timp, deoarece energia solară produsă ar compensa cea mai costisitoare electricitate.

Exact cât de benefic este acest lucru pentru un anumit proprietar de casă depinde de momentul exact și de amploarea schimbărilor de rată 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 regulate ale cererii sezoniere. Cei cu rate mai mari în timpul verii fac ca energia solară să fie mai valoroasă.

Unele utilități au planuri de stabilire a prețurilor pe niveluri în care prețul marginal al energiei electrice se modifică odată cu creșterea consumului. Conform acestui 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 pe măsură ce crește consumul, locuințele mari (cu nevoi mari de energie) pot beneficia cel mai mult de rețelele solare care compensează consumul marginal cu costuri ridicate.

Un alt beneficiu al unui sistem solar este că proprietarii de case pot vinde electricitate generată de energie solară către utilități. În SUA, acest lucru se realizează prin planuri de „măsurare netă”, în care consumatorii rezidențiali folosesc puterea pe care o introduc în rețea (când rata de generare a energiei electrice din rețeaua solară este mai mare decât rata consumului de energie electrică de uz casnic) pentru a compensa puterea consumată alteori; factura electrică lunară reflectă consumul net de energie. Reglementările și politicile specifice de măsurare netă variază în funcție de regiune. Proprietarii de case se pot referi la baza de date DSIRE și ar trebui, de asemenea, să contacteze utilitățile lor locale pentru a găsi informații mai specifice.

Beneficiul final este efectul potențial asupra valorii unei case datorită adăugării unei rețele solare. În general, este rezonabil să presupunem că panourile solare ar crește valoarea majorității locuințelor.

În primul rând, există un beneficiu financiar incontestabil dacă aveți facturi mai mici de energie electrică ca urmare a unei rețele solare. În al doilea rând, tendința către o viață „verde” înseamnă că există o cerere tot mai mare pentru locuințe care au o amprentă de carbon mai mică și care sunt alimentate cu surse regenerabile. În cele din urmă, ipotecii. Această ușurință de finanțare face ca energia solară să devină mai accesibilă pentru un cumpărător de locuințe decât să cumpere o casă fără energie solară și, ulterior, să adauge o rețea solară.

Calculul costurilor energiei solare

Odată ce costurile și beneficiile de mai sus sunt determinate, un sistem solar poate fi evaluat teoretic folosind metoda fluxului de numerar actualizat (DCF). Ieșirile de la începutul proiectului ar consta în costuri de instalare (net de subvenții), iar intrările ar ajunge mai târziu sub forma unor costuri de electricitate compensate (atât direct, cât și prin măsurare netă).

În loc să utilizeze DCF, viabilitatea energiei solare este de obicei evaluată prin calcularea costului nivelat al energiei electrice (LCOE), comparându-l apoi cu costul energiei electrice percepute de utilitatea locală. LCOE pentru energia solară de uz casnic va fi de obicei calculat ca cost / kilowatt-oră ($ / kWh sau ¢ / kWh) – același format utilizat în mod obișnuit pe facturile de energie electrică. Pentru a aproxima LCOE, se poate folosi următoarea ecuație:

LCOE ($ / kWh) = Valoarea actuală netă (VAN) a costului de proprietate pe viață ($) / Producția 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 de proprietate include costurile de întreținere, care trebuie să fie actualizate pentru a găsi NPV. LCOE poate fi apoi comparat cu costul energiei electrice de la o utilitate; nu uitați, prețul relevant este cel care apare în perioadele de producție solară fotovoltaică sau aproape de vârf.

Pro și dezavantaje ale panourilor solare pentru casa ta

La fel ca majoritatea lucrurilor, energia solară are beneficiile și dezavantajele sale. În același timp, unele costuri economice pot fi suportate de beneficiile sociale pentru mediu și de reducerea amprentei de carbon, care depășește evaluarea monetară pură.

Pro

• Energie verde care vă reduce amprenta de carbon

• Măsurarea netă vă permite să revindeți excesul de energie produsă

• Este posibil să fiți eligibil pentru anumite reduceri fiscale

Contra

• Costurile de instalare și întreținere sunt încă ridicate

• Solarul funcționează numai atunci când soarele este afară

• Părțile sistemului trebuie înlocuite la fiecare câțiva ani

• Este posibil ca unele scutiri fiscale să fi expirat sau să expire

întrebări frecvente

O casă poate funcționa singură cu energie solară?

Practic, nu este adesea posibil. Acest lucru se datorează faptului că energia solară funcționează numai atunci când soarele strălucește – ceea ce înseamnă că atunci când este înnorat sau noaptea, nu generează electricitate. Există câteva soluții de baterii pentru a furniza energie în aceste perioade, dar acestea încă tind să fie destul de scumpe. Majoritatea caselor cu panouri solare se bazează încă pe rețea din când în când.

Chiar economisiți bani cu panourile solare?

În funcție de locul în care locuiți, este posibil ca sistemul să se plătească înapoi și mai mult în timp. Acest lucru se datorează faptului că nu veți cheltui atât de mulți bani cumpărând energie electrică de la utilitatea dvs. și, dacă există măsurători nete, vă puteți reduce facturile și mai mult,

Cât costă un panou solar?

Prețurile au scăzut constant de-a lungul anilor. Costul total va depinde de câți kilowați de energie va genera matricea dvs. Potrivit rapoartelor consumatorilor, după contabilizarea creditelor fiscale solare, costul pentru un sistem de panouri solare pe o casă de dimensiuni medii din SUA în 2021 variază de la 11.000 la 15.000 de dolari.

Cât timp va dura panourile solare să se plătească pentru ei înșiși?

În funcție de locul în care locuiți și de dimensiunea sistemului dvs., poate dura, în medie, între 10 și 20 de ani până la un nivel de echilibru la o instalație solară.

Linia de fund

Determinarea dacă instalarea unui sistem solar fotovoltaic poate părea o sarcină descurajantă, dar este important să ne amintim că un astfel de sistem reprezintă o investiție pe termen lung. În multe locații, energia solară este o alegere bună din perspectiva financiară.

Chiar dacă se constată că costul energiei solare este marginal mai scump decât energia electrică achiziționată de la un furnizor, proprietarii de case ar putea dori să instaleze energie solară pentru a evita viitoarele fluctuații potențiale ale costurilor energiei sau ar putea pur și simplu să dorească să privească dincolo de motivațiile și utilizările financiare personale solar pentru traiul „verde”.