Ein solarbetriebenes Haus: Zahlt sich das aus?

Was ist Solarstrom für zu Hause?

Hausbesitzer, die Photovoltaikanlagen installieren, profitieren von zahlreichen Vorteilen: niedrigere Stromrechnungen, geringere CO2-Bilanz und potenziell höhere Eigenheimwerte. Diese Vorteile sind jedoch in der Regel mit erheblichen Installations- und Wartungskosten verbunden, und die Höhe der Gewinne kann von Haus zu Haus stark variieren. Dieser Artikel wird Hausbesitzern helfen, die finanziellen Berechnungen durchzuführen, die erforderlich sind, um die Rentabilität von Solarstrom in ihren Häusern zu bestimmen.

Solarenergie verstehen

Photovoltaik (PV) gibt es schon seit den 1950er Jahren, aber dank rückläufiger Solarmodule Preisen, gilt sie erst seit der Wende des 20 Millennium.

Die Größe des Solarmoduls wird in Bezug auf das theoretische elektrische Ausgangspotenzial in Watt angegeben. Die typische realisierte Leistung installierter PV-Anlagen – der sogenannte „Kapazitätsfaktor“ – liegt jedoch zwischen 15 % und 30 % der theoretischen Leistung. Ein 3 Kilowattstunden (kWh) Haushaltssystem mit einem Kapazitätsfaktor von 15 % würde 3 kWh x 15 % x 24 Stunden/Tag produzieren x 365 Tage/Jahr = 3.942 kWh/Jahr oder etwa ein Drittel des typischen Stromverbrauchs eines US-amerikanischen Haushalt.

Aber diese Berechnung kann irreführend sein, denn es gibt wenig Grund, von "typischen" Ergebnissen zu sprechen; Tatsächlich kann Solar für einen Haushalt sinnvoll sein, aber nicht für das Haus nebenan. Diese Diskrepanz ist auf die finanziellen und praktischen Erwägungen zurückzuführen, die bei der Bestimmung der Rentabilität berücksichtigt wurden.

Solarstrom für zu Hause: Kosten

Solarstrom ist kapitalintensiv, und die Hauptkosten für den Besitz eines Systems fallen im Voraus beim Kauf der Ausrüstung an. Das Solarmodul wird mit ziemlicher Sicherheit den größten Einzelbestandteil der Gesamtkosten darstellen.

Zu den weiteren für die Installation erforderlichen Ausrüstungen gehört ein Wechselrichter (um den von der Schalttafel erzeugten Gleichstrom in den von Haushaltsgeräte), Messgeräte (wenn es notwendig ist, zu sehen, wie viel Strom produziert wird) und verschiedene Gehäusekomponenten sowie Kabel und Verkabelung Ausrüstung.

Einige Hausbesitzer ziehen auch Batteriespeicher in Betracht. In der Vergangenheit waren Batterien unerschwinglich teuer und unnötig, wenn der Versorger für überschüssigen Strom bezahlt, der ins Netz eingespeist wird (siehe unten). Die Arbeitskosten für die Installation müssen ebenfalls berücksichtigt werden.

Neben den Installationskosten fallen weitere Kosten im Zusammenhang mit dem Betrieb und der Wartung einer PV-Solaranlage an. Neben der regelmäßigen Reinigung der Panels müssen Wechselrichter und Batterien (sofern installiert) in der Regel nach mehrjähriger Nutzung ausgetauscht werden.

Während die oben genannten Kosten relativ einfach sind – oft kann ein Solarinstallationsunternehmen einem Hausbesitzer einen Preis dafür angeben – Subventionen von der Regierung und/oder Ihrem örtlichen Versorgungsunternehmen erhältlich sind, kann sich als eine größere Herausforderung erweisen. Staatliche Anreize ändern sich oft, aber in der Vergangenheit hat die US-Regierung eine Steuergutschrift bis zu 30 % der Systemkosten.

Weitere Details zu Incentive-Programmen in den USA, einschließlich Programmen in den einzelnen Bundesstaaten, finden Sie auf der Datenbank staatlicher Anreize für Erneuerbare Energien & Effizienz (DSIRE)-Website. In anderen Ländern sind solche Informationen oft auf Websites der Regierung oder der Interessenvertretung für Solarenergie verfügbar. Hausbesitzer sollten sich auch bei ihrem örtlichen Energieversorgungsunternehmen erkundigen, ob es finanzielle Anreize für Solaranlagen bietet Installation und Festlegung der Richtlinien für den Netzverbund und den Verkauf von überschüssigem Strom in das Netz.

Solarstrom für zu Hause: Vorteile

Ein wesentlicher Vorteil der PV-Installation ist eine niedrigere Energierechnung, aber die Höhe dieses Vorteils hängt von der Höhe ab von Solarenergie, die unter den gegebenen Bedingungen und der Art und Weise, wie die Versorger sie abrechnen, produziert werden kann Elektrizität.

Die erste Überlegung ist die verfügbare Sonneneinstrahlung am geografischen Standort des Hauses. Wenn es um den Einsatz von Solarmodulen geht, ist es im Allgemeinen besser, näher am Äquator zu sein, aber andere Faktoren müssen berücksichtigt werden. Das Nationales Labor für erneuerbare Energien (NREL) erstellt Karten für die USA, die die Sonneneinstrahlung zeigen; Die Tools auf ihrer Website bieten detaillierte Solarinformationen für bestimmte Standorte in den USA.

Ähnliche Karten und Daten sind auch in anderen Ländern erhältlich, oft von staatlichen Umweltbehörden oder Organisationen für erneuerbare Energien. Ebenso wichtig ist die Ausrichtung des Hauses; Bei Dachanlagen maximiert ein nach Süden ausgerichtetes Dach ohne Bäume oder andere Objekte, die das Sonnenlicht behindern, die verfügbare Sonnenenergie. Wenn diese nicht verfügbar ist, können Paneele auf externen Stützen montiert und außerhalb des Hauses installiert werden, wobei zusätzliche Kosten für die zusätzliche Hardware und Kabel anfallen.

Die zweite Überlegung betrifft den Zeitpunkt der Solarstromproduktion und die Gebühren der Versorger für Strom. Die solare Stromerzeugung erfolgt hauptsächlich nachmittags und ist im Sommer höher, also entsprechend relativ gut für den Gesamtstrombedarf in warmen Klimazonen, da Klimaanlagen zu diesen Zeiten am meisten verbrauchen Energie. Folglich ist Solarstrom wertvoll, weil die alternativen Methoden der Energieerzeugung (oft Erdgaskraftwerke), die zur Deckung des Spitzenenergiebedarfs verwendet werden, in der Regel teuer sind.

Aber Versorgungsunternehmen Privatverbrauchern wird häufig unabhängig vom Verbrauchszeitpunkt eine Strompauschale in Rechnung gestellt. Das bedeutet, dass die Eigenheimbesitzer, anstatt die teuren Kosten der Spitzenstromproduktion auszugleichen, Solarstromanlagen kompensieren lediglich den Strompreis, der viel näher liegt das Durchschnitt Kosten der Stromerzeugung.

Viele Versorgungsunternehmen in den USA haben jedoch Preismodelle eingeführt, die es Hausbesitzern ermöglichen, zu unterschiedliche Tarife im Laufe des Tages, um die tatsächlichen Kosten der Stromerzeugung zu unterschiedlichen mal; Dies bedeutet höhere Preise am Nachmittag und niedrigere Preise in der Nacht. Eine PV-Solaranlage kann in Gebieten, in denen diese Art von zeitvariablem Tarif verwendet wird, sehr vorteilhaft sein, da der erzeugte Solarstrom den teuersten Strom ausgleichen würde.

Wie vorteilhaft dies für einen bestimmten Hausbesitzer ist, hängt vom genauen Zeitpunkt und der Höhe der Tarifänderungen im Rahmen eines solchen Plans ab. In ähnlicher Weise haben Versorgungsunternehmen an einigen Standorten Preisschemata, die aufgrund regelmäßiger saisonaler Nachfrageschwankungen über verschiedene Jahreszeiten hinweg variieren. Jene mit höheren Tarifen im Sommer machen Solarstrom wertvoller.

Einige Versorgungsunternehmen haben abgestufte Preispläne, bei denen sich der Grenzpreis für Strom mit steigendem Verbrauch ändert. Bei dieser Art von Plan kann der Nutzen einer Solaranlage vom Stromverbrauch des Hauses abhängen; in bestimmten Gebieten, die mit steigendem Verbrauch stark ansteigende Preise unterliegen, große Haushalte (mit großem Energiebedarf) können am meisten von Solaranlagen profitieren, die die hohen Kosten ausgleichen Verbrauch.

Ein weiterer Vorteil einer Solaranlage besteht darin, dass Hausbesitzer solar erzeugten Strom an Versorgungsunternehmen verkaufen können. In den USA geschieht dies durch "Net-Metering"-Pläne, bei denen Privatverbraucher den Strom nutzen, den sie ins Netz eingespeist haben (wenn der Tarif von Stromerzeugung aus der Solaranlage größer ist als der Stromverbrauch der Haushalte), um den Stromverbrauch an anderen Stellen auszugleichen mal; die monatliche Stromrechnung spiegelt den Nettoenergieverbrauch wider. Die spezifischen Net Metering-Vorschriften und -Richtlinien variieren je nach Region. Hausbesitzer können sich auf die DSIRE Datenbank und sollten sich auch an ihre örtlichen Versorgungsunternehmen wenden, um genauere Informationen zu erhalten.

Der letzte Vorteil ist die potenzielle Auswirkung auf den Wert eines Hauses aufgrund des Hinzufügens einer Solaranlage. Im Allgemeinen ist davon auszugehen, dass Sonnenkollektoren den Wert der meisten Häuser erhöhen würden.

Erstens gibt es einen unbestreitbaren finanziellen Vorteil, wenn eine Solaranlage niedrigere Stromrechnungen hat. Zweitens führt der Trend zum „grünen“ Wohnen zu einer steigenden Nachfrage nach Häusern, die einen geringeren CO2-Fußabdruck aufweisen und mit erneuerbaren Quellen betrieben werden. Schließlich, ein Haus kaufen mit bereits installierter Solaranlage bedeutet die Finanzierung der Investition (für den Hauskäufer) durch die Hypothek. Diese einfache Finanzierung macht Solarenergie für einen Eigenheimkäufer möglicherweise erschwinglicher als der Kauf eines Hauses ohne Solarenergie und anschließendes Hinzufügen einer Solaranlage.

Berechnung der Solarstromkosten

Sind die oben genannten Kosten und Nutzen ermittelt, kann eine Solaranlage theoretisch anhand der abgezinster Cashflow (DCF)-Methode. Abflüsse zu Beginn des Projekts würden sich aus Installationskosten (abzüglich Subventionen) zusammensetzen und Zuflüsse kämen später in Form von verrechneten Stromkosten (sowohl direkt als auch netto) an Messung).

Anstatt DCF zu verwenden, wird die Rentabilität von Solarstrom normalerweise durch die Berechnung des nivellierten. bewertet Stromkosten (LCOE) und vergleicht sie dann mit den Stromkosten, die vom örtlichen Energieversorger berechnet werden. Die Stromgestehungskosten für Haushaltssolar werden in der Regel als Kosten/Kilowattstunde ($/kWh oder ¢/kWh) berechnet – das gleiche Format, das üblicherweise auf Stromrechnungen verwendet wird. Um die Stromgestehungskosten zu approximieren, kann man die folgende Gleichung verwenden:

LCOE ($/kWh) = Nettobarwert (NPV) der Lifetime Cost of Ownership ($) / Lifetime Energy Output (kWh)

Das nützliches Leben eines PV-Solarmoduls wird im Allgemeinen mit 25-40 Jahren angenommen.Die Kosten für die Inhaberschaft beinhaltet die Wartungskosten, die abgezinst werden müssen, um die Barwert. Die Stromgestehungskosten können dann mit den Stromkosten eines Versorgungsunternehmens verglichen werden; Denken Sie daran, dass der relevante Preis der ist, der zu Zeiten oder in der Nähe der PV-Solarproduktion auftritt.

Vor- und Nachteile von Sonnenkollektoren für Ihr Zuhause

Wie die meisten Dinge hat auch Solarstrom seine Vor- und Nachteile. Gleichzeitig können einige wirtschaftliche Kosten durch den sozialen Nutzen für die Umwelt und die Verringerung Ihres CO2-Fußabdrucks gedeckt werden, der über eine rein monetäre Bewertung hinausgeht.

Häufig gestellte Fragen

Kann ein Haus allein mit Solarstrom betrieben werden?

Praktisch ist es nicht oft möglich. Denn Solar funktioniert nur, wenn die Sonne scheint – das heißt bei Bewölkung oder Nacht erzeugen sie keinen Strom. Es gibt einige Batterielösungen, die in diesen Zeiten Strom liefern, aber sie sind in der Regel immer noch ziemlich teuer. Die meisten Häuser mit Sonnenkollektoren verlassen sich immer noch von Zeit zu Zeit auf das Stromnetz.

Sparen Sie mit Sonnenkollektoren wirklich Geld?

Je nach Wohnort kann sich das System im Laufe der Zeit selbst und mehr amortisieren. Dies liegt daran, dass Sie nicht so viel Geld für den Kauf von Strom von Ihrem Versorgungsunternehmen ausgeben werden, und wenn eine Nettomessung vorhanden ist, können Sie Ihre Rechnungen noch weiter senken.

Wie viel kostet ein Solarpanel?

Die Preise sind im Laufe der Jahre stetig gesunken. Die Gesamtkosten hängen davon ab, wie viel Kilowatt Leistung Ihr Array erzeugen wird. Laut Verbraucherberichten liegen die Kosten für ein Solarpanel-System in einem durchschnittlich großen Haus in den USA nach Berücksichtigung der Solarsteuergutschriften im Jahr 2021 zwischen 11.000 und 15.000 US-Dollar.

Wie lange wird es dauern, bis sich Solarmodule amortisieren?

Abhängig von Ihrem Wohnort und der Größe Ihrer Anlage kann es durchschnittlich 10 bis 20 Jahre dauern, bis eine Solaranlage die Gewinnschwelle erreicht.

Die Quintessenz

Die Entscheidung, ob eine PV-Solaranlage installiert werden soll, mag wie eine entmutigende Aufgabe erscheinen, aber es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass eine solche Anlage eine langfristige Investition ist. An vielen Standorten ist Solarstrom aus finanzieller Sicht eine gute Wahl.

Selbst wenn sich herausstellt, dass die Kosten für Solarstrom geringfügig höher sind als für Strom, der von einem Versorgungsunternehmen bezogen wird, möchten Hausbesitzer möglicherweise eine Installation durchführen Solarstrom, um zukünftige potenzielle Schwankungen der Energiekosten zu vermeiden, oder möchten einfach über ihre persönlichen finanziellen Motivationen hinausschauen und Solarenergie nutzen Pro "ökologisch leben.