태양열 발전 주택: 효과가 있을까요?

가정용 태양광 발전이란 무엇입니까?

태양광 발전 시스템을 설치하는 주택 소유자는 전기 요금 절감, 탄소 발자국 감소, 잠재적으로 주택 가치 상승 등 다양한 혜택을 받습니다. 그러나 이러한 이점은 일반적으로 상당한 설치 및 유지 관리 비용과 함께 제공되며 이득의 규모는 집마다 크게 다를 수 있습니다. 이 기사는 주택 소유자가 가정에서 태양광 발전의 생존 가능성을 결정하는 데 필요한 재정적 계산을 하는 데 도움이 될 것입니다.

태양광 발전의 이해

태양광(PV) 태양광 기술은 1950년대부터 존재했지만 태양광 모듈의 감소로 인해 가격, 그것은 단지 재정적으로 실행 가능한 기술로 간주되었습니다. 천년.

태양 전지판 크기는 이론적인 전기 출력 전위(와트)로 표시됩니다. 그러나 설치된 PV 시스템에 대해 실현되는 일반적인 출력("용량 계수"로 알려져 있음)은 이론 출력의 15%에서 30% 사이입니다. 15% 용량 계수에서 실행되는 3kWh(킬로와트시) 가정용 시스템은 3kWh x 15% x 24시간/일을 생산합니다. x 365일/년 = 3,942kWh/년, 또는 미국의 일반적인 전력 소비량의 약 1/3입니다. 가정.

그러나 이 계산은 "전형적인" 결과에 대해 말할 이유가 거의 없기 때문에 오해의 소지가 있을 수 있습니다. 사실, 태양열은 한 가구에는 의미가 있지만 옆집에는 적합하지 않을 수 있습니다. 이러한 불일치는 실행 가능성을 결정할 때 고려되는 재정적 및 실제적 고려 사항에 기인할 수 있습니다.

가정용 태양광 발전: 비용

태양광 발전은 자본 집약적, 그리고 시스템을 소유하는 데 드는 주요 비용은 장비를 구입할 때 선불입니다. 태양광 모듈은 전체 비용에서 가장 큰 단일 구성 요소가 될 것이 거의 확실합니다.

설치에 필요한 기타 장비로는 인버터(패널에서 생산된 직류를 패널에서 사용하는 교류로 변환하는 인버터가 있습니다. 가전제품), 계량장비(발전량 확인이 필요한 경우), 각종 하우징 부품, 케이블 및 배선 기어.

일부 주택 소유자는 배터리 보관도 고려합니다. 역사적으로 전력회사가 그리드에 공급되는 초과 전력에 대해 비용을 지불하는 경우 배터리는 엄청나게 비싸고 불필요했습니다(아래 참조). 설치 인건비도 고려해야 합니다.

설치 비용 외에도 PV 태양열 어레이의 운영 및 유지 관리와 관련된 추가 비용이 있습니다. 패널을 정기적으로 청소하는 것 외에도 인버터와 배터리(설치된 경우)는 일반적으로 몇 년 사용 후 교체해야 합니다.

위의 비용은 비교적 간단하지만(종종 태양열 설치 회사는 주택 소유자에게 이러한 비용을 인용할 수 있음) 보조금 정부 및/또는 지역 유틸리티에서 구할 수 있는 것은 더 많은 문제를 증명할 수 있습니다. 정부 인센티브는 자주 변경되지만 역사적으로 미국 정부는 세금 공제 시스템 비용의 최대 30%.

각 주 내 프로그램을 포함하여 미국의 인센티브 프로그램에 대한 자세한 내용은 재생 가능 에너지 및 효율성을 위한 국가 인센티브 데이터베이스 (DSIRE) 웹사이트. 다른 국가에서는 이러한 정보가 종종 정부 또는 태양광 옹호 웹사이트에서 제공됩니다. 주택 소유자는 또한 지역 유틸리티 회사에 확인하여 태양광 발전에 대한 재정적 인센티브를 제공하는지 확인해야 합니다. 설치하고 그리드 상호 연결 및 그리드에 초과 전력 판매에 대한 정책을 결정합니다.

가정용 태양광 발전: 이점

PV 설치의 중요한 이점은 에너지 비용이 더 적게 든다는 것이지만 이 이점의 크기는 에너지 비용에 따라 다릅니다. 사용 가능한 조건과 유틸리티가 요금을 부과하는 방식이 주어지면 생산할 수 있는 태양 에너지의 전기.

첫 번째 고려 사항은 가정의 지리적 위치에서 사용할 수 있는 일사량 수준입니다. 태양 전지판을 사용할 때 일반적으로 적도에 가까울수록 좋지만 다른 요소를 고려해야 합니다. NS 국립재생에너지연구소 (NREL)은 일사량 수준을 보여주는 미국 지도를 생성합니다. 웹 사이트의 도구는 미국 내 특정 위치에 대한 자세한 태양 정보를 제공합니다.

다른 국가에서도 유사한 지도와 데이터를 사용할 수 있으며 종종 정부 환경 기관이나 재생 가능 에너지 조직에서 제공합니다. 마찬가지로 중요한 것은 집의 방향입니다. 옥상 배열의 경우 나무 또는 햇빛을 방해하는 다른 물체가 없는 남향 지붕은 사용 가능한 태양 에너지를 최대화합니다. 이것이 불가능한 경우 패널을 외부 지지대에 장착하고 집에서 떨어진 곳에 설치할 수 있으므로 추가 하드웨어 및 케이블에 대한 추가 비용이 발생합니다.

두 번째 고려 사항은 태양광 발전 생산 시기와 유틸리티에서 전기 요금을 청구하는 방법입니다. 태양광 발전은 주로 오후에 발생하고 여름에 더 높기 때문에 상대적으로 이 시기에 에어컨이 가장 많이 소비하기 때문에 따뜻한 기후의 전체 전력 수요에 잘 맞습니다. 에너지. 결과적으로 최대 에너지 수요를 충족시키는 데 사용되는 대체 에너지 생산 방법(종종 천연 가스 발전소)이 비싸기 때문에 태양광 발전은 가치가 있습니다.

하지만 유용 소비 시간에 관계없이 주거용 소비자에게 전기 요금을 고정 요금으로 청구하는 경우가 많습니다. 이는 피크 전력 생산의 값비싼 비용을 상쇄하는 대신 주택 소유자의 태양광 발전 시스템은 전기 요금에 훨씬 더 가까운 가격을 상쇄할 뿐입니다. NS 평균 전력 생산 비용.

그러나 미국의 많은 유틸리티 회사는 주택 소유자에게 다음과 같은 요금을 부과할 수 있는 가격 책정 체계를 도입했습니다. 다른 지역에서 실제 전기 생산 비용을 반영하기 위해 하루 종일 다른 요금 타임스; 이것은 오후에 더 높은 요금을 의미하고 밤에 더 낮은 요금을 의미합니다. PV 태양 전지판은 생산된 태양열 발전이 가장 비용이 많이 드는 전기를 상쇄할 것이기 때문에 이러한 종류의 시변 속도가 사용되는 지역에서 매우 유용할 수 있습니다.

이것이 특정 주택 소유자에게 정확히 얼마나 유익한지는 그러한 계획에 따른 요율 변경의 정확한 시기와 규모에 달려 있습니다. 유사하게, 일부 지역의 유틸리티는 정기적인 계절적 수요 변동으로 인해 연중 다른 시기에 가격 책정 체계가 다릅니다. 여름에 요금이 높을수록 태양광 발전의 가치가 더 높아집니다.

일부 유틸리티는 소비가 증가함에 따라 전기의 한계 가격이 변경되는 계층화된 가격 책정 계획을 가지고 있습니다. 이러한 유형의 계획에서 태양광 시스템의 이점은 가정의 전기 사용량에 따라 달라질 수 있습니다. 특정 지역에서는 소비가 증가함에 따라 급격히 증가하는 비율이 적용되는 대형 주택 (에너지 수요가 많은 경우) 고비용 한계를 상쇄하는 태양 전지판에서 가장 많은 이점을 얻을 수 있습니다. 소비.

태양열 시스템의 또 다른 이점은 주택 소유자가 태양열 발전 전기를 유틸리티에 판매할 수 있다는 것입니다. 미국에서 이것은 가정용 소비자가 전력망에 투입한 전력을 사용하는 "순 계량" 계획을 통해 수행됩니다. 태양 전지판의 발전량은 가정용 전기 소비량보다 큽니다.) 다른 곳에서 소비되는 전력을 상쇄합니다. 타임스; 월별 전기 요금은 순 에너지 소비를 반영합니다. 특정 순 측정 규정 및 정책은 지역에 따라 다릅니다. 주택 소유자는 다음을 참조할 수 있습니다. DSIRE 더 자세한 정보를 찾으려면 해당 지역 유틸리티에 문의해야 합니다.

마지막 이점은 태양 전지판의 추가로 인한 주택 가치에 대한 잠재적인 영향입니다. 일반적으로 태양 전지판은 대부분의 주택 가치를 높일 것이라고 가정하는 것이 합리적입니다.

첫째, 태양 전지판의 결과로 전기 요금이 낮아진다는 부정할 수 없는 재정적 이점이 있습니다. 둘째, "녹색" 생활에 대한 추세는 탄소 발자국이 더 적고 재생 가능한 자원으로 구동되는 주택에 대한 수요가 증가하고 있음을 의미합니다. 마침내, 집을 사다 태양열이 이미 설치된 상태에서 투자 자금이 (주택 구매자를 위해) 저당. 이러한 자금 조달의 용이성은 잠재적으로 주택 구입자에게 태양광이 없는 집을 구입하고 이후에 태양열 어레이를 추가하는 것보다 태양열을 더 저렴하게 만듭니다.

태양광 발전 비용 계산

위의 비용과 이점이 결정되면 태양계는 이론적으로 다음을 사용하여 평가할 수 있습니다. 할인된 현금 흐름 (DCF) 방법. 프로젝트 시작 시 유출액은 설치 비용(보조금 제외)으로 구성되며, 유입은 나중에 상쇄된 전기 비용의 형태로 도착할 것입니다(직접 및 순 측광).

DCF를 사용하는 대신 태양광 발전의 생존 가능성은 일반적으로 평준화 된 계산을 통해 평가됩니다. 전기 비용(LCOE)을 지역 유틸리티에서 청구하는 전기 비용과 비교합니다. 가정용 태양열에 대한 LCOE는 일반적으로 전기 요금에 일반적으로 사용되는 동일한 형식인 비용/킬로와트시($/kWh 또는 ¢/kWh)로 계산됩니다. LCOE를 근사하기 위해 다음 방정식을 사용할 수 있습니다.

LCOE($/kWh) = 평생 소유 비용($)의 순 현재 가치(NPV) / 평생 에너지 출력(kWh)

NS 유용한 수명 PV 태양광 모듈의 수명은 일반적으로 25-40년으로 가정됩니다.더 소유 비용 유지 보수 비용이 포함되며, 이를 찾기 위해 할인되어야 합니다. NPV. 그런 다음 LCOE는 유틸리티의 전기 비용과 비교할 수 있습니다. 관련 가격은 PV 태양광 생산이 피크 또는 그 부근에서 발생하는 가격임을 기억하십시오.

가정용 태양광 패널의 장단점

대부분의 경우와 마찬가지로 태양광 발전에는 장점과 단점이 있습니다. 동시에 일부 경제적 비용은 환경에 대한 사회적 이익과 순수한 금전적 평가를 초과하는 탄소 발자국을 낮추는 데 사용됩니다.

자주 묻는 질문

태양광 발전만으로 집이 운영될 수 있나요?

실제로는 자주 가능하지 않습니다. 태양열은 태양이 비출 때만 작동하기 때문입니다. 즉, 흐리거나 야간에는 전기를 생산하지 않습니다. 이 시기에 전력을 공급하는 일부 배터리 솔루션이 있지만 여전히 상당히 비싼 경향이 있습니다. 태양광 패널이 있는 대부분의 가정은 여전히 ​​때때로 그리드에 의존합니다.

태양광 패널로 정말 돈을 절약할 수 있습니까?

거주 지역에 따라 시스템이 시간이 지남에 따라 더 많은 비용을 회수할 수 있습니다. 이는 유틸리티에서 전기를 구입하는 데 많은 돈을 쓰지 않을 것이기 때문입니다. 순 미터링이 설치되어 있으면 청구서를 훨씬 더 줄일 수 있습니다.

태양 전지판 비용은 얼마입니까?

가격은 몇 년 동안 꾸준히 하락하고 있습니다. 총 비용은 어레이가 생성할 전력의 수 킬로와트에 따라 달라집니다. 소비자 보고서에 따르면, 태양열 세금 공제를 고려한 후 2021년 미국의 평균 크기 주택에 대한 태양광 패널 시스템 비용은 $11,000에서 $15,000입니다.

태양광 패널이 스스로 비용을 지불하는 데 얼마나 걸립니까?

거주 지역과 시스템 규모에 따라 태양광 설비에서 손익분기점을 달성하는 데 평균 10년에서 20년이 걸릴 수 있습니다.

결론

PV 태양광 시스템 설치 여부를 결정하는 것은 어려운 작업처럼 보일 수 있지만 그러한 시스템은 장기적인 투자라는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 많은 지역에서 태양광 발전은 재정적 관점에서 좋은 선택입니다.

태양광 발전 비용이 유틸리티에서 구입한 전기보다 약간 더 비싸더라도 주택 소유자는 설치를 원할 수 있습니다. 미래의 에너지 비용 변동을 피하기 위해 태양광 발전을 이용하거나 단순히 개인적인 재정적 동기를 넘어서 태양광을 사용하기를 원할 수 있습니다. ~을위한 "녹색" 생활.