Будинок на сонячних батареях: чи окупиться це?

Що таке сонячна енергія для дому?

Власники будинків, які встановлюють фотоелектричні системи живлення, отримують численні переваги: ​​менші рахунки за електроенергію, менші викиди вуглецю та потенційно більш високу вартість будинку. Але ці переваги, як правило, приносять значні витрати на встановлення та обслуговування, а величина прибутку може сильно варіювати від будинку до будинку. Ця стаття допоможе власникам будинків провести фінансові розрахунки, необхідні для визначення життєздатності використання сонячної енергії у своїх будинках.

Розуміння сонячної енергії

Фотоелектрична (PV) сонячна технологія існує з 1950 -х років, але завдяки зменшенню сонячного модуля ціни, вона вважалася лише фінансово вигідною технологією для широкого використання з часів тисячоліття.

Розмір сонячної панелі наводиться з точки зору теоретичного вихідного потенціалу електроенергії у ватах. Однак типовий вихід, реалізований для встановлених фотоелектричних систем, відомий як "коефіцієнт потужності", становить від 15% до 30% теоретичного виходу. Побутова система з 3 кіловат-годинами (кВт-год), що працює з коефіцієнтом 15% потужності, буде виробляти 3 кВт-год x 15% x 24 години/добу x 365 днів/рік = 3942 кВт-год/рік, або приблизно третина типового споживання електроенергії США господарство.

Але цей розрахунок може ввести в оману, оскільки мало підстав говорити про «типові» результати; насправді, сонячна батарея може мати сенс для одного домогосподарства, але не для сусіднього будинку. Цю розбіжність можна пояснити фінансовими та практичними міркуваннями, які враховуються при визначенні життєздатності.

Сонячна енергія для дому: витрати

Сонячна енергія є капіталомісткий, а основна вартість володіння системою виникає заздалегідь при купівлі обладнання. Сонячний модуль майже напевно представлятиме найбільшу окрему складову загальних витрат.

Інше обладнання, необхідне для установки, включає інвертор (для перетворення постійного струму, що виробляється панеллю, у змінний струм, який використовується побутова техніка), вимірювальне обладнання (якщо необхідно подивитися, скільки електроенергії виробляється) та різні компоненти корпусу разом із кабелями та проводкою передач.

Деякі власники будинків також розглядають можливість зберігання акумулятора. Історично склалося так, що батареї були надмірно дорогими та непотрібними, якщо комунальна компанія оплачує надлишок електроенергії, що надходить у мережу (див. Нижче). Також слід враховувати вартість робочої сили для монтажу.

На додаток до витрат на установку, існують ще деякі витрати, пов'язані з експлуатацією та обслуговуванням сонячних батарей PV. Крім регулярного чищення панелей, інвертори та акумулятори (якщо вони встановлені) зазвичай потребують заміни після кількох років використання.

Хоча вищезазначені витрати є досить простими - часто компанія, яка встановлює сонячні батареї, може вказати ціну для власника житла, визначаючи субсидії доступні від уряду та/або вашої місцевої комунальної служби можуть виявитися більш складним завданням. Державні стимули часто змінюються, але історично уряд США дозволив: Податковий кредит до 30% вартості системи.

Детальніше про програми заохочення у США, включаючи програми в кожному штаті, можна знайти на веб -сайті База даних державних стимулів для відновлюваних джерел енергії та ефективності (DSIRE) веб -сайт. В інших країнах така інформація часто доступна на урядових або веб -сайтах з пропаганди сонячної енергії. Власникам будинків також слід уточнити у місцевого комунального підприємства, чи вони пропонують фінансові стимули для використання сонячної енергії встановлення, а також визначити, яка його політика щодо взаємоз'єднання з мережею та продажу надлишкової потужності в мережу.

Сонячна енергія для дому: переваги

Значною перевагою для фотоелектричної установки є менший рахунок за електроенергію, але величина цієї переваги залежить від суми сонячної енергії, яку можна виробляти, враховуючи наявні умови та спосіб оплати комунальних послуг електрика.

Перше, що слід врахувати - це рівень сонячного опромінення, доступний у географічному розташуванні будинку. Що стосується використання сонячних панелей, то краще бути ближче до екватора, але слід враховувати й інші фактори. The Національна лабораторія відновлюваних джерел енергії (NREL) виробляє карти для США, що показують рівні сонячного опромінення; інструменти на його веб -сайті надають детальну інформацію про сонячні батареї для певних місць у США

Подібні карти та дані також є в інших країнах, часто від урядових екологічних установ чи організацій з відновлюваних джерел енергії. Не менш важливою є орієнтація будинку; для масивів на дахах дах на південній стороні без дерев чи інших об’єктів, що перешкоджають сонячному світлу, максимально збільшує доступну сонячну енергію. Якщо цього немає, панелі можна встановити на зовнішні опори та встановити подалі від будинку, що несе додаткові витрати на додаткове обладнання та кабелі.

Другий момент - це терміни виробництва сонячної електроенергії та спосіб оплати електроенергії комунальними підприємствами. Виробництво сонячної електроенергії відбувається переважно в другій половині дня, а влітку вища, тому відносно відповідає добре для загального попиту на електроенергію в теплих кліматичних умовах, оскільки саме в цей час кондиціонери споживають найбільше енергії. Отже, сонячна енергія цінна, оскільки альтернативні методи виробництва енергії (часто електростанції на природному газі), що використовуються для задоволення пікових потреб енергії, як правило, є дорогими.

Але комунальні послуги часто стягують з побутових споживачів єдину ставку за електроенергію, незалежно від часу споживання. Це означає, що замість того, щоб компенсувати дорогі витрати на пікове виробництво електроенергії, сонячні електростанції просто компенсують ціну, яку вони стягують за електроенергію, що набагато ближче до the середній вартість виробництва електроенергії.

Однак багато комунальних компаній США запровадили схеми ціноутворення, які дозволяють стягувати плату за власників будинків різними тарифами протягом дня, намагаючись відобразити реальну вартість виробництва електроенергії на різних раз; це означає більш високі тарифи вдень та нижчі тарифи вночі. Сонячні батареї з PV можуть бути дуже корисними в районах, де використовується така швидкість, що змінюється у часі, оскільки вироблена сонячна енергія компенсує найдорожчу електроенергію.

Наскільки це вигідно для певного власника житла, залежить від точних термінів і масштабів змін курсу за таким планом. Подібним чином комунальні підприємства в деяких місцях мають схеми ціноутворення, які змінюються в різні пори року через регулярні сезонні коливання попиту. Ті з більш високими показниками влітку роблять сонячну енергію більш цінною.

Деякі комунальні підприємства мають багаторівневі плани ціноутворення, в яких гранична ціна на електроенергію змінюється зі зростанням споживання. Згідно з цим типом плану, вигода від сонячної системи може залежати від споживання в будинку електроенергії; у деяких районах, де застосовуються ставки, які різко зростають із зростанням споживання, великі будинки (з великими потребами в енергії) може отримати найбільшу вигоду від сонячних батарей, які компенсують граничні витрати споживання.

Ще однією перевагою сонячної системи є те, що власники будинків можуть продавати електроенергію, вироблену на сонячних батареях, комунальним підприємствам. У США це робиться за допомогою планів «мережевого обліку», в яких побутові споживачі використовують енергію, яку вони вводять у мережу (коли норма вироблення електроенергії з сонячної батареї перевищує норму споживання побутової електроенергії), щоб компенсувати споживану електроенергію в інших раз; щомісячний рахунок за електроенергію відображає чисте споживання енергії. Конкретні правила та політика обліку чистого обліку залежать від регіону. Власники будинків можуть звернутися до DSIRE базу даних, а також слід звернутися до місцевих комунальних служб, щоб знайти більш конкретну інформацію.

Кінцевою перевагою є потенційний вплив на вартість будинку через додавання сонячної батареї. Загалом, розумно припустити, що сонячні панелі підвищать вартість більшості будинків.

По -перше, є незаперечна фінансова вигода від зниження рахунків за електроенергію внаслідок використання сонячних батарей. По -друге, тенденція до «зеленого» життя означає зростання попиту на будинки, які мають менший вуглецевий слід і живляться відновлюваними джерелами. Нарешті, купівля житла з уже встановленими сонячними засобами інвестиції фінансуються (для покупця житла) через іпотека. Ця простота фінансування потенційно робить сонячну енергію більш доступною для покупця житла, ніж покупка будинку без сонячної енергії та згодом додавання сонячної батареї.

Розрахунок витрат на сонячну енергію

Після того, як зазначені вище витрати та вигоди будуть визначені, теоретично можна оцінити сонячну систему за допомогою дисконтований грошовий потік (DCF) метод. Відтоки на початку проекту складатимуться з витрат на встановлення (за вирахуванням субсидій) та надходження надходитимуть пізніше у вигляді компенсованих витрат на електроенергію (безпосередньо та через мережу) облік).

Замість використання DCF, життєздатність сонячної енергії зазвичай оцінюється шляхом розрахунку рівня вартість електроенергії (LCOE), а потім порівнюючи її з вартістю електроенергії, що стягується місцевою комунальною компанією. LCOE для побутової сонячної енергії зазвичай розраховується як вартість/кіловат -година ($/кВт -год або ¢/кВт -год) - той самий формат, який зазвичай використовується для рахунків за електроенергію. Для наближення LCOE можна використати таке рівняння:

LCOE ($ / кВт -год) = Чиста теперішня вартість (NPV) витрат власності протягом усього життя ($) / Витрата енергії за весь час (кВт -год)

The строк корисного використання загалом вважається, що сонячного фотоелектричного модуля становить 25-40 років.Файл вартість володіння включає витрати на обслуговування, які необхідно дисконтувати, щоб знайти NPV. Потім LCOE можна порівняти з вартістю електроенергії від комунального підприємства; пам’ятайте, що відповідною ціною є та, яка відбувається під час або на піку виробництва фотоелектричної сонячної енергії або біля неї.

Плюси і мінуси сонячних панелей для вашого будинку

Як і більшість речей, сонячна енергія має свої переваги та недоліки. У той же час деякі економічні витрати можуть бути компенсовані соціальними вигодами для навколишнього середовища та зниженням вашого вуглецевого сліду, що перевищує чисту грошову оцінку.

Питання що часто задаються

Чи може будинок працювати тільки на сонячній енергії?

Практично це буває не часто можливо. Це тому, що сонячні батареї працюють лише тоді, коли світить сонце, а це означає, що в похмуру або нічну добу вони не виробляють електрику. Існує кілька рішень для акумуляторів, які забезпечують живлення в цей час, але вони все ще досить дорогі. Більшість будинків з сонячними батареями все ще час від часу користуються мережею.

Ви дійсно заощаджуєте гроші за допомогою сонячних панелей?

Залежно від того, де ви живете, система може з часом окупитися і більше. Це тому, що ви не витрачатимете стільки грошей, купуючи електроенергію у вашому комунальному підприємстві, і якщо є чисте облік, ви можете ще більше зменшити свої рахунки,

Скільки коштує сонячна панель?

Ціни з роками неухильно падають. Загальна вартість буде залежати від того, скільки кіловат електроенергії буде генерувати ваш масив. Згідно зі споживчими звітами, після обліку податкових кредитів на сонячну енергію вартість системи сонячних батарей на середньостатистичному будинку в США у 2021 році коливається від 11 000 до 15 000 доларів.

Скільки часу знадобиться, щоб сонячні панелі оплатили себе?

Залежно від того, де ви живете та розміру вашої системи, на беззбитковість сонячної установки може знадобитися в середньому від 10 до 20 років.

Суть

Визначення того, чи слід встановлювати сонячну фотоелектричну систему, може здатися складним завданням, але важливо пам’ятати, що така система-це довгострокові інвестиції. У багатьох місцях сонячна енергія є хорошим вибором з фінансової точки зору.

Навіть якщо вартість сонячної електроенергії буде трохи дорожчою, ніж електроенергія, придбана у комунального підприємства, власники будинків, можливо, захочуть встановити сонячної енергії, щоб уникнути майбутніх коливань у витратах на енергію, або, можливо, просто захочуть подивитися далі своїх особистих фінансових мотивацій та використовувати сонячну енергію за "зелене" життя.