Et solcelledrevet hjem: vil det lønne seg?

Hva er solenergi for hjemmet?

Huseiere som installerer solcelleanlegg får mange fordeler: lavere elektriske regninger, lavere karbonavtrykk og potensielt høyere boligverdier. Men disse fordelene kommer vanligvis med betydelige installasjons- og vedlikeholdskostnader, og størrelsen på gevinstene kan variere mye fra ett hus til et annet. Denne artikkelen vil hjelpe huseiere med å gjøre de økonomiske beregningene som kreves for å bestemme levedyktigheten til solenergi i hjemmene sine.

Forstå solenergi

Fotovoltaisk (PV) solteknologi har eksistert siden 1950 -tallet, men takket være fallende solmodul priser, har det bare blitt ansett som en økonomisk levedyktig teknologi for utbredt bruk siden årsskiftet årtusen.

Størrelsen på solcellepanelet er angitt i form av det teoretiske potensialet for elektrisk effekt i watt. Imidlertid er den typiske effekten realisert for installerte PV -systemer - kjent som "kapasitetsfaktoren" - mellom 15% og 30% av den teoretiske effekten. Et husholdningssystem på 3 kilowattime (kWh) som kjører med en kapasitetsfaktor på 15%, gir 3 kWh x 15% x 24 timer/dag x 365 dager/år = 3942 kWh/år, eller omtrent en tredjedel av det typiske strømforbruket i et USA husstand.

Men denne beregningen kan være misvisende fordi det er liten grunn til å snakke om "typiske" resultater; Faktisk kan solenergi være fornuftig for en husstand, men ikke for huset ved siden av. Denne uoverensstemmelsen kan tilskrives de økonomiske og praktiske hensyn som er vurdert ved fastsettelse av levedyktighet.

Solkraft til hjemmet: Kostnader

Solkraft er kapitalintensive, og hovedkostnaden ved å eie et system kommer på forhånd når du kjøper utstyret. Solcellemodulen vil nesten helt sikkert representere den største enkeltkomponenten i den totale utgiften.

Annet utstyr som er nødvendig for installasjon inkluderer en omformer (for å gjøre likestrømmen fra panelet om til vekselstrømmen som brukes av husholdningsapparater), måleutstyr (hvis det er nødvendig å se hvor mye strøm som produseres), og forskjellige huskomponenter sammen med kabler og ledninger utstyr.

Noen huseiere vurderer også batterilagring. Historisk sett har batterier vært uoverkommelig dyre og unødvendige hvis verktøyet betaler for overflødig elektrisitet som mates inn i nettet (se nedenfor). Installasjonskostnadene må også tas med i beregningen.

I tillegg til installasjonskostnadene, er det noen ytterligere kostnader forbundet med drift og vedlikehold av et solcelleanlegg. Bortsett fra å rengjøre panelene regelmessig, må omformere og batterier (hvis de er installert) generelt byttes ut etter flere års bruk.

Selv om kostnadene ovenfor er relativt enkle - ofte kan et solcelleanlegg selge en pris på disse for en huseier - bestemme subsidier tilgjengelig fra regjeringen og/eller ditt lokale verktøy kan vise seg å være en større utfordring. Regjeringsinsentiver endres ofte, men historisk har den amerikanske regjeringen tillatt a skattefradrag opptil 30% av systemets kostnad.

Flere detaljer om insentivprogrammer i USA, inkludert programmer i hver stat, finnes på Database over statlige insentiver for fornybar energi og effektivitet (DSIRE) nettsted. I andre land er slik informasjon ofte tilgjengelig på regjeringens eller solars hjemmesider. Huseiere bør også sjekke med sitt lokale forsyningsselskap for å se om det tilbyr økonomiske insentiver for solenergi installasjon, og for å fastslå hva som er policyen for nettforbindelse og for å selge overskytende kraft til nettet.

Solkraft til hjemmet: Fordeler

En betydelig fordel for PV -installasjon er en lavere energiregning, men størrelsen på denne fordelen avhenger av mengden solenergi som kan produseres gitt de tilgjengelige forholdene og måten verktøyene tar betalt for elektrisitet.

Den første vurderingen er solbestrålingsnivåene som er tilgjengelige i hjemmets geografiske beliggenhet. Når det gjelder bruk av solcellepaneler, er det generelt bedre å være nærmere ekvator, men andre faktorer må vurderes. De Nasjonalt laboratorium for fornybar energi (NREL) produserer kart for USA som viser solbestrålingsnivåer; verktøyene på nettstedet gir detaljert solinformasjon for bestemte steder i USA

Lignende kart og data er også tilgjengelige i andre land, ofte fra offentlige miljøorganer eller organisasjoner for fornybar energi. Like viktig er hjemmets orientering; for takterrasser maksimerer et sørvendt tak uten trær eller andre gjenstander som hindrer sollys maksimal tilgjengelig solenergi. Hvis dette ikke er tilgjengelig, kan paneler monteres på eksterne støtter og installeres vekk fra huset, noe som medfører ekstra kostnader for ekstra maskinvare og kabler.

Den andre vurderingen er tidspunktet for produksjon av solenergi, og hvordan verktøy tar betalt for strøm. Solkraftproduksjon skjer hovedsakelig om ettermiddagen og er høyere om sommeren, og tilsvarer dermed relativt godt til det totale strømbehovet i varme klima fordi det er på disse tidspunktene klimaanlegg bruker mest energi. Følgelig er solenergi verdifull fordi de alternative metodene for energiproduksjon (ofte naturgaskraftverk) som brukes for å dekke energibehovet, pleier å være dyre.

Men verktøy belaster ofte privatkunder en fast rente for strøm, uavhengig av tidspunktet for forbruket. Dette betyr at i stedet for å oppveie de dyre kostnadene ved topp elektrisitetsproduksjon, vil huseierne solenergisystemer oppveier bare prisen de blir belastet for strøm, noe som er mye nærmere de gjennomsnitt kostnadene ved kraftproduksjon.

Imidlertid har mange forsyningsselskaper i USA innført prisordninger som gjør at huseiere kan belastes forskjellige priser gjennom dagen i et forsøk på å gjenspeile de faktiske kostnadene ved strømproduksjon på forskjellige ganger; dette betyr høyere priser på ettermiddagen og lavere priser om natten. Et PV-solcelleanlegg kan være svært gunstig i områder der denne typen tidsvarierende hastigheten brukes siden solenergiproduksjonen ville oppveie den mest kostbare elektrisiteten.

Nøyaktig hvor gunstig dette er for en gitt huseier, avhenger av den nøyaktige timingen og størrelsen på renteendringene under en slik plan. På samme måte har verktøy på noen steder prissystemer som varierer over forskjellige tider på året på grunn av regelmessige sesongmessige svingninger i etterspørselen. De med høyere priser om sommeren gjør solenergi mer verdifull.

Noen verktøy har tiered prisplaner der marginalprisen på elektrisitet endres når forbruket stiger. Under denne typen planer kan fordelen av et solsystem avhenge av strømforbruket i hjemmet; i visse områder er det rater som øker dramatisk når forbruket øker, store boliger (med store energibehov) kan ha størst utbytte av solcelleoppsett som kompenserer for høykostmarginaler forbruk.

En annen fordel med et solsystem er at huseiere kan selge solenergi generert strøm til verktøy. I USA gjøres dette gjennom "nettmålingsplaner", der privatkunder bruker strømmen de legger inn i nettet (når frekvensen av strømproduksjon fra solcellepanelet er større enn strømforbruket til husholdningen) for å kompensere for strømmen som forbrukes på andre ganger; den månedlige strømregningen gjenspeiler netto energiforbruk. De spesifikke nettmålereglene og retningslinjene varierer fra region til region. Huseiere kan referere til DSIRE database og bør også kontakte sine lokale verktøy for å finne mer spesifikk informasjon.

Den siste fordelen er den potensielle effekten på et boligs verdi på grunn av tillegg av et solcellepanel. Generelt er det rimelig å anta at solcellepaneler vil øke verdien av de fleste hjem.

For det første er det en ubestridelig økonomisk fordel å ha lavere strømregninger som et resultat av en solcelleanlegg. For det andre betyr trenden mot "grønn" livsstil at det er en økende etterspørsel etter boliger som har et mindre karbonavtrykk og drives av fornybare kilder. Endelig, kjøpe hus med solenergi allerede installert betyr at investeringen er finansiert (for boligkjøperen) gjennom boliglån. Denne enkle finansieringen gjør potensielt solenergi rimeligere for en boligkjøper enn å kjøpe et hus uten solenergi og deretter legge til et solcellepanel.

Beregning av solenergikostnader

Når kostnadene og fordelene ovenfor er bestemt, kan et solsystem teoretisk evalueres ved hjelp av redusert kontantstrøm (DCF) metode. Utstrømninger ved prosjektets begynnelse vil bestå av installasjonskostnader (fratrukket subsidier), og tilsig ville komme senere i form av kompenserte strømkostnader (både direkte og gjennom netto måling).

I stedet for å bruke DCF, blir levedyktigheten til solenergi vanligvis evaluert ved å beregne den nivåiserte strømkostnaden (LCOE), og deretter sammenligne den med strømkostnaden som belastes av det lokale verktøyet. LCOE for husholdningssol vil vanligvis bli beregnet som kostnad/kilowattime ($/kWh eller ¢/kWh) - det samme formatet som vanligvis brukes på strømregninger. For å tilnærme LCOE kan man bruke følgende ligning:

LCOE ($ / kWh) = Netto nåverdi (NPV) av levetidskostnad for eierforhold ($) / levetid for energi (kWh)

De nyttig liv av en solcellemodul antas generelt å være 25-40 år.The eierkostnad inkluderer vedlikeholdskostnadene, som må diskonteres for å finne NPV. LCOE kan deretter sammenlignes med strømkostnaden fra et verktøy; husk, den relevante prisen er den som oppstår i perioder på eller nær topp PV solproduksjon.

Fordeler og ulemper med solcellepaneler for hjemmet ditt

Som de fleste ting har solenergi sine fordeler og ulemper. Samtidig kan noen økonomiske kostnader dekkes av de sosiale fordelene for miljøet og redusere karbonavtrykket ditt, som overgår ren monetær vurdering.

ofte stilte spørsmål

Kan et hus kjøre på solenergi alene?

Praktisk sett er det ikke ofte mulig. Dette er fordi solenergi bare fungerer når solen skinner - noe som betyr at når det er overskyet eller om natten, genererer de ikke elektrisitet. Det er noen batteriløsninger som gir strøm i disse tider, men de pleier fortsatt å være ganske dyre. De fleste boliger med solcellepaneler er fremdeles avhengige av nettet fra tid til annen.

Sparer du virkelig penger med solcellepaneler?

Avhengig av hvor du bor, er det mulig at systemet kan betale seg tilbake og mer over tid. Dette er fordi du ikke vil bruke så mye penger på å kjøpe strøm fra verktøyet ditt, og hvis nettomåling er på plass, kan du redusere regningene ytterligere.

Hvor mye koster et solcellepanel?

Prisene har falt jevnt og trutt gjennom årene. Den totale kostnaden vil avhenge av hvor mange kilowatt strøm systemet ditt vil generere. Ifølge forbrukerrapporter, etter at solavgiftsfradrag er redegjort for, varierer kostnaden for et solcellepanelsystem på et hus i gjennomsnittlig størrelse i USA i 2021 fra $ 11 000 til $ 15 000.

Hvor lang tid tar det for solcellepaneler å betale for seg selv?

Avhengig av hvor du bor og størrelsen på systemet ditt, kan det i gjennomsnitt ta alt fra 10 til 20 år å bryte på en solcelleanlegg.

Bunnlinjen

Å avgjøre om det skal installeres et solcelleanlegg kan virke som en skremmende oppgave, men det er viktig å huske at et slikt system er en langsiktig investering. På mange steder er solenergi et godt valg fra et økonomisk perspektiv.

Selv om kostnadene for solenergi er funnet å være marginalt dyrere enn strøm kjøpt fra et verktøy, kan huseiere ønske å installere solenergi for å unngå fremtidige potensielle svingninger i energikostnader, eller bare ønsker å se utover sine personlige økonomiske motivasjoner og bruke solenergi til "grønn" levende.