Dom so solárnymi zdrojmi: Vyplatí sa to?
Majitelia domov, ktorí inštalujú fotovoltaické energetické systémy, majú množstvo výhod: nižšie účty za elektrinu, nižšie uhlíkové stopy a potenciálne vyššie hodnoty v domácnosti. Tieto výhody však prinášajú značné náklady na inštaláciu a údržbu a rozsah ziskov sa môže medzi jednotlivými domami veľmi líšiť. Tento článok pomôže vlastníkom domu vykonať finančné výpočty potrebné na určenie životaschopnosti slnečnej energie v ich domovoch.
Fotovoltaická solárna energia
Fotovoltaická (PV) solárna technológia existuje už od 50. rokov 20. storočia, ale vďaka klesajúcim cenám solárnych modulov sa považuje za finančne životaschopnú technológiu pre rozsiahle využitie už od prelomu tisícročia.
Veľkosť solárnych panelov sa uvádza ako teoretický potenciál elektrického výkonu vo wattoch. Typický výkon realizovaný pre inštalované FV systémy - známy ako „kapacitný faktor“ - je však medzi 10% a 20% teoretického výkonu. Domáci systém s výkonom 3 kilowatthodiny (kWh) pracujúci pri kapacitnom faktore 15% by produkoval 3 kW * 15% * 24 h / deň * 365 dní / rok = 3 942 kWh / rok alebo zhruba jednu tretinu typickej spotreby elektrickej energie v USA domácnosť. Tento výpočet však môže byť zavádzajúci, pretože nie je dôvod hovoriť o „typických“ výsledkoch; v skutočnosti môže mať solárna energia zmysel pre jednu domácnosť, ale nie pre dom vedľa. Tento nesúlad možno pripísať finančným a praktickým úvahám, ktoré sa zvažujú pri určovaní životaschopnosti.
náklady
Solárna energia je kapitálovo náročná a hlavné náklady na vlastníctvo systému sa objavujú vopred pri nákupe zariadenia. Solárny modul bude takmer určite predstavovať najväčšiu samostatnú zložku celkových nákladov. Ďalšie vybavenie potrebné na inštaláciu zahŕňa menič (na premenu jednosmerného prúdu vyrábaného panelom na striedavý prúd používaný v domácich spotrebičoch), meracie zariadenie (ak je potrebné zistiť, koľko energie sa vyrába), a rôzne komponenty krytu spolu s káble a káble. Niektorí majitelia domov tiež zvažujú skladovanie batérií. Z historického hľadiska boli batérie neúmerne drahé a zbytočné, ak spoločnosť platí za nadbytočnú elektrinu dodávanú do siete (pozri nižšie). Musia sa zohľadniť aj náklady na inštaláciu.
Okrem nákladov na inštaláciu existujú ďalšie náklady spojené s prevádzkou a údržbou fotovoltaického solárneho poľa. Okrem pravidelného čistenia panelov je potrebné meniče a batérie (ak sú nainštalované) zvyčajne vymeniť po niekoľkých rokoch používania.
Zatiaľ čo vyššie uvedené náklady sú relatívne priame - spoločnosť solárnych zariadení za ne môže často uviesť cenu pre majiteľa domu - stanovenie dotácií dostupných od vlády a / alebo vášho miestneho podniku sa môže ukázať ako výzva. Vládne stimuly sa často menia, ale historicky vláda USA povolila daňový úver vo výške až 30% nákladov na systém. Viac podrobností o stimulačných programoch v USA vrátane programov v každom štáte je možné nájsť na webovej stránke Databázy štátnych stimulov pre obnoviteľné zdroje a účinnosť (DSIRE). V iných krajinách sú takéto informácie často dostupné na vládnych alebo solárnych webových stránkach. Majitelia domov by si mali tiež overiť, či ponúka miestne finančné služby, či ponúka finančné stimuly pre solárne inštalácie, a určiť, aká je jeho politika prepojenia rozvodnej siete a predaja nadbytočnej energie do rozvodnej siete.
výhody
Významným prínosom pre inštaláciu FV je nižší účet za energiu, ale rozsah tohto prospechu závisí od množstva slnečnej energie, ktorá sa môže vyrábať vzhľadom na dostupné podmienky a na spôsob, akým energetické spoločnosti účtujú elektrinu.
Prvým hľadiskom sú úrovne slnečného žiarenia dostupné v geografickej polohe domu. Pokiaľ ide o používanie solárnych panelov, je zvyčajne lepšie priblížiť sa k rovníku, je však potrebné zohľadniť aj ďalšie faktory. Národné laboratórium pre obnoviteľnú energiu (NREL) vytvára mapy pre USA, ktoré ukazujú úrovne slnečného žiarenia; nástroje na jej webovej stránke poskytujú podrobné solárne informácie o konkrétnych lokalitách v USA. Podobné mapy a údaje sú k dispozícii aj v iných krajinách, často od vládnych environmentálnych agentúr alebo organizácií pre energiu z obnoviteľných zdrojov. Rovnako dôležitá je orientácia domácnosti; v prípade strešných polí maximálna dostupná slnečná energia maximalizuje strecha orientovaná na juh bez stromov alebo iných predmetov, ktoré bránia slnečnému žiareniu. Ak to nie je k dispozícii, panely sa môžu namontovať na externé podpery a inštalovať mimo domu, čo spôsobuje ďalšie náklady na ďalší hardvér a káble.
Druhou úvahou je načasovanie výroby solárnej energie a spôsob, akým energetické spoločnosti účtujú elektrinu. K výrobe slnečnej energie dochádza predovšetkým v popoludňajších hodinách a je vyššia v lete, takže pomerne dobre zodpovedá celkovému dopytu po elektrickej energii v teplých klimatických podmienkach, pretože práve v tejto dobe spotrebujú klimatizačné zariadenia najviac energie. V dôsledku toho je solárna energia cenná, pretože alternatívne spôsoby výroby energie (často elektrárne na zemný plyn) používané na uspokojenie špičkového dopytu po energii sú zvyčajne drahé. Verejné služby však často účtujú domácim spotrebiteľom paušálnu sadzbu za elektrinu bez ohľadu na čas spotreby. To znamená, že namiesto kompenzácie drahých nákladov na špičkovú výrobu elektriny solárne systémy majiteľov domov iba kompenzujú cenu, za ktorú sú účtované za elektrinu, čo je oveľa bližšie k priemerným nákladom na výrobu energie.
Mnoho spoločností v oblasti energetiky v USA však zaviedlo cenové schémy, ktoré umožňujú majiteľom domov účtovať rôzne sadzby počas celého dňa s cieľom odzrkadliť skutočné náklady na výrobu elektriny v rôznych časoch; to znamená vyššie ceny popoludní a nižšie sadzby v noci. FV solárne pole môže byť veľmi výhodné v oblastiach, kde sa používa tento druh časovo premenlivej rýchlosti, pretože vyrobená solárna energia by kompenzovala najnákladnejšiu elektrinu. Presne to, aké prospešné je to pre daného vlastníka domu, závisí od presného načasovania a rozsahu zmien sadzieb podľa takého plánu. Podobne služby v niektorých lokalitách majú cenové schémy, ktoré sa líšia v rôznych ročných obdobiach kvôli pravidelným sezónnym výkyvom dopytu. Tí, ktorí majú v lete vyššie sadzby, zvyšujú hodnotu solárnej energie.
Niektoré spoločnosti majú odstupňované cenové plány, v ktorých sa hraničná cena elektriny mení s rastúcou spotrebou. Podľa tohto typu plánu môže prínos solárnej sústavy závisieť od spotreby elektrickej energie v domácnosti; v určitých oblastiach podliehajúcich sadzbám, ktoré sa dramaticky zvyšujú so zvyšujúcou sa spotrebou, môžu mať veľké domy (s veľkými energetickými potrebami) najväčší úžitok zo solárnych polí, ktoré vyrovnávajú nákladnú medznú spotrebu.
Treťou výhodou solárneho systému je to, že majitelia domov môžu predávať elektrinu vyrábanú solárnymi zariadeniami. V USA sa to realizuje prostredníctvom plánov „čistého merania“, v ktorých domáci spotrebitelia využívajú energiu, ktorú vložia do siete (keď je miera výroby elektriny zo solárneho poľa vyššia ako miera spotreby elektrickej energie v domácnosti), aby sa vyvážila energia spotrebovaná inokedy; mesačný účet za elektrinu odráža čistú spotrebu energie. Osobitné nariadenia a politiky týkajúce sa merania spotreby sa v jednotlivých regiónoch líšia. Majitelia domov sa môžu obrátiť na databázu DSIRE a mali by sa tiež obrátiť na miestne služby, aby našli konkrétnejšie informácie.
Konečným prínosom je potenciálny vplyv na hodnotu domácnosti vďaka pridaniu solárneho poľa. Vo všeobecnosti je rozumné predpokladať, že solárne panely zvýšia hodnotu väčšiny domov. Po prvé, je to nepopierateľná finančná výhoda z dôvodu nižších účtov za elektrinu v dôsledku solárneho poľa. Po druhé, trend smerom k „zelenému“ bývaniu znamená rastúci dopyt po domoch, ktoré majú menšiu uhlíkovú stopu a sú poháňané obnoviteľnými zdrojmi. Napokon, kúpa domu so solárnou inštaláciou už znamená, že investícia je financovaná (pre domácnosť) prostredníctvom hypotéky. Vďaka tejto jednoduchosti financovania je solárna energia dostupnejšia pre domácnosti ako nákup domu bez solárnej energie a následné doplnenie solárneho poľa.
Výpočet finančnej životaschopnosti a „vyrovnaných“ nákladov na elektrinu
Po stanovení vyššie uvedených nákladov a výnosov je možné solárnu sústavu teoreticky vyhodnotiť pomocou metódy diskontovaných peňažných tokov (DCF). Odtoky na začiatku projektu by pozostávali z inštalačných nákladov (bez dotácií) a prítok by sa dostal neskôr vo forme kompenzovaných nákladov na elektrinu (priamo aj prostredníctvom čistého merania).
Namiesto použitia DCF sa životaschopnosť solárnej energie zvyčajne hodnotí vypočítaním vyrovnaných nákladov na elektrinu (LCOE) a následným porovnaním s nákladmi na elektrinu účtovanú miestnou sieťou. LCOE pre domácu solárnu energiu sa zvyčajne vypočíta ako cena / kilowatthodina ($ / kWh alebo ¢ / kWh) - rovnaký formát, aký sa bežne používa na účtoch za elektrinu. Na priblíženie LCOE je možné použiť nasledujúcu rovnicu:
LCOE ($ / kWh) = Čistá súčasná hodnota (NPV) celoživotných nákladov na vlastníctvo ($) / celoživotná energetická produkcia (kWh)
Životnosť fotovoltaického solárneho modulu sa vo všeobecnosti považuje za 25 - 40 rokov. Náklady na vlastníctvo zahŕňajú náklady na údržbu, ktoré sa musia diskontovať, aby sa zistilo NPV. LCOE sa potom dá porovnať s nákladmi na elektrickú energiu zo siete; Pamätajte, že príslušná cena je cena, ktorá sa vyskytuje v čase špičkovej výroby fotovoltaického solárneho systému alebo blízko neho. (Ak chcete vyskúšať tieto výpočty, vyskúšajte si Kalkulačku čistej súčasnej hodnoty spoločnosti Investopedia .)
Spodný riadok
Určenie, či sa inštalácia FV systému môže javiť ako skľučujúca úloha, je dôležité si uvedomiť, že takýto systém je dlhodobou investíciou. Na mnohých miestach je solárna energia z finančného hľadiska dobrou voľbou. Aj keď sa zistí, že náklady na solárnu energiu sú o niečo drahšie ako elektrina zakúpená od podniku, majitelia domov môžu chcieť nainštalovať solárnu energiu, aby sa predišlo budúcim potenciálnym výkyvom v nákladoch na energiu, alebo si jednoducho želajú pozrieť sa za hranice svojich osobných finančných motivácií a využívania. solárne pre „zelené“ bývanie.