太陽光発電の家：それは報われるでしょうか？

家庭用太陽光発電とは何ですか？

太陽光発電システムを設置する住宅所有者は、電気代の削減、二酸化炭素排出量の削減、潜在的に住宅価値の向上など、多くのメリットを享受できます。 しかし、これらの利点は通常、かなりの設置および保守コストを伴い、利益の大きさは家ごとに大きく異なる可能性があります。 この記事は、住宅所有者が住宅での太陽光発電の実行可能性を判断するために必要な財務計算を行うのに役立ちます。

太陽光発電を理解する

太陽光発電（PV）ソーラー技術は、1950年代から存在していますが、ソーラーモジュールの衰退のおかげで 価格、それはのターン以来、広く使用するための財政的に実行可能な技術と見なされてきました ミレニアム。

ソーラーパネルのサイズは、ワット単位の理論上の電気出力ポテンシャルの観点から引用されています。 ただし、設置されたPVシステムで実現される一般的な出力（「設備利用率」と呼ばれる）は、理論出力の15％から30％の間です。 15％の設備利用率で稼働する3キロワット時（kWh）の家庭用システムは、3 kWh x 15％x24時間/日を生成します。 x365日/年= 3,942 kWh /年、つまり米国の一般的な電力消費量の約3分の1 家庭。

しかし、「典型的な」結果について話す理由はほとんどないため、この計算は誤解を招く可能性があります。 実際、ソーラーは1つの世帯には意味がありますが、隣の家には意味がありません。 この不一致は、実行可能性を決定する際に考慮される財政的および実際的な考慮事項に起因する可能性があります。

家庭用太陽光発電：コスト

太陽光発電は 資本集約的、およびシステムを所有するための主なコストは、機器を購入するときに前払いされます。 ソーラーモジュールは、ほぼ確実に、全体的な費用の最大の単一コンポーネントを表します。

設置に必要なその他の機器には、インバーターが含まれます（パネルによって生成された直流をによって使用される交流に変換するため） 家電製品）、計量機器（発電量を確認する必要がある場合）、ケーブルや配線に加えてさまざまな住宅コンポーネント 装備。

一部の住宅所有者は、バッテリーの保管も検討しています。 歴史的に、電力会社がグリッドに供給される余剰電力を支払う場合、バッテリーは法外に高価で不要でした（以下を参照）。 設置の人件費も考慮に入れる必要があります。

設置費用に加えて、PVソーラーアレイの運用と保守に関連するいくつかの追加費用があります。 パネルを定期的に清掃する以外に、インバーターとバッテリー（取り付けられている場合）は通常、数年の使用後に交換する必要があります。

上記のコストは比較的簡単ですが（多くの場合、ソーラー設置会社は住宅所有者のためにこれらの価格を見積もることができます）、 補助金 政府および/または地元の公益事業から入手できることは、より多くの課題を証明する可能性があります。 政府のインセンティブは頻繁に変更されますが、歴史的に、米国政府は 税額控除 システムのコストの最大30％。

各州内のプログラムを含む、米国のインセンティブプログラムの詳細については、 再生可能エネルギーと効率性に対する州のインセンティブのデータベース （DSIRE）ウェブサイト。 他の国では、そのような情報は政府やソーラーアドボカシーのウェブサイトで入手できることがよくあります。 住宅所有者はまた、地元の公益事業会社に、太陽光発電に金銭的インセンティブを提供しているかどうかを確認する必要があります 設置、およびグリッド相互接続とグリッドへの余剰電力の販売に関するポリシーを決定する。

家庭用太陽光発電：メリット

太陽光発電設備の重要な利点は、エネルギー料金が低いことですが、この利点の大きさは量によって異なります 利用可能な条件とユーティリティが課金する方法を考慮して生成できる太陽エネルギーの 電気。

最初の考慮事項は、家の地理的位置で利用可能な日射レベルです。 ソーラーパネルの使用に関しては、一般的に赤道に近い方が良いですが、他の要因を考慮する必要があります。 NS 国立再生可能エネルギー研究所 （NREL）は、日射量を示す米国の地図を作成します。 そのウェブサイト上のツールは、米国内の特定の場所の詳細な太陽情報を提供します。

同様の地図とデータは、他の国でも入手できます。多くの場合、政府の環境機関や再生可能エネルギー機関から入手できます。 同様に重要なのは、家の向きです。 屋上アレイの場合、木やその他の物体が日光を遮らない南向きの屋根は、利用可能な太陽エネルギーを最大化します。 これが利用できない場合は、パネルを外部サポートに取り付けて家から離れた場所に設置することができ、追加のハードウェアとケーブルの追加コストが発生します。

2番目の考慮事項は、太陽光発電のタイミングと、電力会社がどのように電気料金を請求するかです。 太陽光発電は主に午後に発生し、夏に高くなるため、比較的対応します エアコンが最も消費するのはこの時期であるため、温暖な気候での全体的な電力需要に十分に対応します。 エネルギー。 その結果、ピークエネルギー需要を満たすために使用されるエネルギー生産の代替方法（多くの場合天然ガス発電所）は高価になる傾向があるため、太陽光発電は価値があります。

しかし ユーティリティ 多くの場合、消費時間に関係なく、住宅の消費者に電気の定額料金を請求します。 これは、ピーク電力生産の高価なコストを相殺する代わりに、住宅所有者が 太陽光発電システムは、電気料金を相殺するだけであり、これははるかに近い NS 平均 発電コスト。

ただし、米国の多くの公益事業会社は、住宅所有者に次の料金を請求できる価格設定スキームを導入しています。 さまざまな場所での実際の発電コストを反映するために、1日を通してさまざまな料金 時間; これは、午後の料金が高く、夜の料金が低いことを意味します。 PVソーラーアレイは、生成された太陽光発電が最も高価な電力を相殺するため、この種の時間変動率が使用される地域で非常に有益である可能性があります。

これが特定の住宅所有者にとってどれほど有益であるかは、そのような計画の下でのレート変更の正確なタイミングと大きさに依存します。 同様に、一部の地域の公益事業者は、定期的な季節的な需要変動のために、1年のさまざまな時期に変動する価格設定スキームを持っています。 夏の間に高いレートを持つものは、太陽光発電をより価値のあるものにします。

一部の電力会社は、消費量の増加に応じて電力の限界価格が変化する段階的な価格設定プランを採用しています。 このタイプの計画では、ソーラーシステムのメリットは家の電力使用量に依存する可能性があります。 消費が増加するにつれて劇的に増加する率の対象となる特定の地域では、大きな家 （大きなエネルギー需要がある）高コストの限界を相殺するソーラーアレイから最も恩恵を受ける可能性があります 消費。

ソーラーシステムのもう1つの利点は、住宅所有者が太陽光発電を電力会社に販売できることです。 米国では、これは「ネットメータリング」プランを通じて行われます。このプランでは、住宅の消費者がグリッドに投入した電力を使用します（ ソーラーアレイからの発電量は、家庭の電力消費量よりも大きい）他で消費される電力を相殺する 時間; 毎月の電気料金は、正味のエネルギー消費量を反映しています。 特定のネットメータリングの規制とポリシーは、地域によって異なります。 住宅所有者は参照することができます DSIRE データベースを作成し、ローカルユーティリティに連絡して、より具体的な情報を見つける必要があります。

最後の利点は、ソーラーアレイの追加による住宅の価値への潜在的な影響です。 一般的に、ソーラーパネルはほとんどの住宅の価値を高めると考えるのが妥当です。

第一に、ソーラーアレイの結果として電気料金が安くなることには、否定できない経済的利益があります。 第二に、「グリーン」な生活への傾向は、二酸化炭素排出量が少なく、再生可能な資源を動力源とする住宅に対する需要が高まっていることを意味します。 ついに、 家を買う 太陽光発電がすでに設置されているということは、投資が（住宅購入者のために） モーゲージ. この資金調達の容易さは、ソーラーなしで家を購入し、その後ソーラーアレイを追加するよりも、住宅購入者にとってソーラーをより手頃な価格にする可能性があります。

太陽光発電コストの計算

上記の費用と便益が決定されると、太陽系は理論的には 割引キャッシュフロー （DCF）法。 プロジェクト開始時の流出は、設置費用（補助金控除後）と 流入は、相殺された電力コストの形で後で到着します（直接およびネットの両方を介して） メータリング）。

DCFを使用するのではなく、太陽光発電の実行可能性は通常、平準化された計算によって評価されます 電気料金（LCOE）を、地元の電力会社が請求する電気料金と比較します。 家庭用太陽光発電のLCOEは、通常、コスト/キロワット時（$ / kWhまたは¢/ kWh）として計算されます。これは、電気料金で一般的に使用されているのと同じ形式です。 LCOEを概算するには、次の式を使用できます。

LCOE（$ / kWh）=生涯所有コストの正味現在価値（NPV）（$）/生涯エネルギー出力（kWh）

NS 耐用年数 PVソーラーモジュールの寿命は一般的に25〜40年と想定されています。The 所有コスト メンテナンス費用が含まれていますが、これを見つけるには割引が必要です。 NPV. 次に、LCOEを電力会社からの電力コストと比較できます。 関連する価格は、PV太陽光発電のピーク時またはその近くの時間帯に発生する価格であることを忘れないでください。

あなたの家のための太陽電池パネルの賛否両論

ほとんどのものと同様に、太陽光発電には長所と短所があります。 同時に、環境への社会的利益と二酸化炭素排出量の削減によって、一部の経済的コストが負担される可能性があります。これは、純粋な金銭的評価を超えています。

よくある質問

家は太陽光発電だけで走ることができますか？

実際には、それはしばしば不可能です。 これは、太陽が輝いているときにのみ太陽光が機能するためです。つまり、曇りや夜間は発電しません。 これらの時間帯に電力を供給するためのいくつかのバッテリーソリューションがありますが、それでもかなり高価になる傾向があります。 ソーラーパネルを備えたほとんどの家は、今でも時々グリッドに依存しています。

あなたは本当にソーラーパネルでお金を節約しますか？

あなたが住んでいる場所によっては、システムが時間の経過とともにそれ自体を返済する可能性があります。 これは、電力会社から電気を購入するためにそれほど多くのお金を費やすことはなく、ネットメータリングが導入されている場合は、請求額をさらに削減できるためです。

ソーラーパネルの費用はいくらですか？

価格はここ数年着実に下がっています。 総コストは、アレイが生成する電力のキロワット数によって異なります。 消費者レポートによると、ソーラー税額控除が考慮された後、2021年の米国の平均的なサイズの家のソーラーパネルシステムのコストは11,000ドルから15,000ドルの範囲です。

ソーラーパネルが自分でお金を払うのにどれくらい時間がかかりますか？

住んでいる場所とシステムのサイズにもよりますが、ソーラー設備で損益分岐点に達するまでに平均して10年から20年かかる場合があります。

結論

太陽光発電システムを設置するかどうかを決定することは困難な作業のように思えるかもしれませんが、そのようなシステムは長期的な投資であることを覚えておくことが重要です。 多くの場所で、太陽光発電は経済的な観点から良い選択です。

太陽光発電のコストが電力会社から購入した電気よりもわずかに高いことがわかったとしても、住宅所有者は設置したいと思うかもしれません エネルギーコストの将来の潜在的な変動を回避するための太陽光発電、または単に個人的な経済的動機を超えて太陽光発電を使用したい場合があります にとって "グリーンリビング.