Домовладельцы, которые устанавливают фотоэлектрические системы электропитания, получают многочисленные преимущества: более низкие счета за электричество, более низкие углеродные следы и потенциально более высокие домашние ценности. Но эти преимущества сопровождаются значительными затратами на установку и обслуживание, а величина выигрыша может сильно варьироваться от одного дома к другому. Эта статья поможет домовладельцам сделать финансовые расчеты, необходимые для определения жизнеспособности солнечной энергии в их домах.
Фотоэлектрическая солнечная энергия
Фотогальваническая (PV) солнечная технология существует с 1950-х годов, но, благодаря снижению цен на солнечные модули, она считалась финансово жизнеспособной технологией для широкого использования с начала тысячелетия.
Размер солнечной панели указан в терминах теоретического электрического выходного потенциала в ваттах. Однако типичный выход, реализованный для установленных фотоэлектрических систем, известный как «коэффициент мощности», составляет от 10% до 20% от теоретического выхода. Бытовая система мощностью 3 киловатт-часа (кВтч), работающая с коэффициентом мощности 15%, будет производить 3 кВт * 15% * 24 часа / сутки * 365 дней / год = 3942 кВтч / год, или примерно треть типичного потребления электроэнергии в США. домашнее хозяйство. Но этот расчет может вводить в заблуждение, потому что нет оснований говорить о «типичных» результатах; на самом деле солнечная энергия может иметь смысл для одного домохозяйства, но не для дома по соседству. Это несоответствие может быть связано с финансовыми и практическими соображениями, которые учитываются при определении жизнеспособности.
Расходы
Солнечная энергия является капиталоемкой, и основная стоимость владения системой предоплачивается при покупке оборудования. Солнечный модуль почти наверняка будет представлять собой самый большой отдельный компонент в общих расходах. Другое оборудование, необходимое для установки, включает инвертор (для преобразования постоянного тока, производимого панелью, в переменный ток, используемый бытовыми приборами), измерительное оборудование (если необходимо посмотреть, сколько энергии вырабатывается), а также различные компоненты корпуса вместе с кабели и электропроводка. Некоторые домовладельцы также считают аккумуляторную батарею. Исторически, батареи были чрезмерно дорогими и ненужными, если коммунальное предприятие платит за избыточное электричество, которое подается в сеть (см. Ниже). Стоимость работ по установке также должна быть учтена в.
В дополнение к затратам на установку, существуют некоторые дополнительные расходы, связанные с эксплуатацией и обслуживанием фотоэлектрической солнечной батареи. Помимо регулярной чистки панелей, инверторы и батареи (если они установлены) обычно требуют замены после нескольких лет использования.
Хотя вышеуказанные затраты относительно просты - зачастую компания, занимающаяся установкой солнечных батарей, может указать цену для них для домовладельца, - определение субсидий, доступных от правительства и / или вашей местной коммунальной службы, может оказаться более сложной задачей. Государственные стимулы часто меняются, но исторически правительство США разрешало налоговые льготы в размере до 30% от стоимости системы. Более подробную информацию о программах стимулирования в США, включая программы в каждом штате, можно найти на веб-сайте базы данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности (DSIRE). В других странах такая информация часто доступна на правительственных или солнечных веб-сайтах по защите интересов. Домовладельцы должны также проконсультироваться со своей местной коммунальной компанией, чтобы выяснить, предлагает ли она финансовые стимулы для солнечной установки, и определить, какова ее политика в отношении присоединения к сети и продажи избыточной энергии в сеть.
Преимущества
Существенным преимуществом установки PV является меньший счет за электроэнергию, но величина этого преимущества зависит от количества солнечной энергии, которая может быть произведена с учетом доступных условий и способа, которым коммунальные предприятия взимают плату за электроэнергию.
Первое соображение - это уровни солнечного излучения в географическом местоположении дома. Когда дело доходит до использования солнечных батарей, как правило, лучше быть ближе к экватору, но необходимо учитывать и другие факторы. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) выпускает карты для США, показывающие уровни солнечного излучения; Инструменты на его веб-сайте предоставляют подробную информацию о солнечной энергии для конкретных мест в США. Подобные карты и данные доступны и в других странах, часто от правительственных природоохранных агентств или организаций возобновляемой энергии. Не менее важна ориентация дома; для массивов на крыше крыша, обращенная на юг без деревьев или других предметов, препятствующих солнечному свету, максимально увеличивает доступную солнечную энергию. Если этого нет, панели можно установить на внешние опоры и установить вдали от дома, что повлечет за собой дополнительные расходы на дополнительное оборудование и кабели.
Второе соображение касается сроков производства солнечной энергии и того, как коммунальные службы взимают плату за электроэнергию. Выработка солнечной энергии происходит главным образом во второй половине дня и выше в летнее время, поэтому она относительно хорошо соответствует общей потребности в электроэнергии в теплых климатических условиях, потому что именно в это время кондиционеры потребляют больше энергии. Следовательно, солнечная энергия является ценной, потому что альтернативные методы производства энергии (часто электростанции на природном газе), используемые для удовлетворения пиковых потребностей в энергии, как правило, дороги. Но коммунальные службы часто взимают с бытовых потребителей фиксированную плату за электроэнергию, независимо от времени потребления. Это означает, что вместо компенсации дорогостоящей стоимости пиковой выработки электроэнергии, солнечные энергетические системы домовладельцев просто компенсируют цену, которую они взимают за электроэнергию, что намного ближе к средней стоимости производства электроэнергии.
Тем не менее, многие коммунальные компании в США ввели схемы ценообразования, которые позволяют домовладельцам взимать плату по разным ставкам в течение дня, пытаясь отразить фактическую стоимость производства электроэнергии в разное время; это означает более высокие показатели днем и более низкие показатели ночью. Фотоэлектрическая солнечная батарея может быть очень полезной в тех областях, где используется этот вид изменяющейся во времени скорости, поскольку произведенная солнечная энергия компенсирует наиболее дорогостоящее электричество. То, насколько это выгодно для данного домовладельца, зависит от точных сроков и величины изменения ставки в рамках такого плана. Аналогично, коммунальные услуги в некоторых местах имеют схемы ценообразования, которые меняются в разное время года из-за регулярных сезонных колебаний спроса. Те, у кого летом высокие показатели, делают солнечную энергию более ценной.
Некоторые коммунальные предприятия имеют многоуровневые тарифные планы, в которых предельная цена на электроэнергию изменяется по мере роста потребления. В соответствии с планом такого типа выгода от использования солнечной системы может зависеть от использования электричества в доме; в некоторых районах, где тарифы резко возрастают с ростом потребления, большие дома (с большими потребностями в энергии) могут извлечь наибольшую выгоду из солнечных батарей, которые компенсируют дорогостоящее предельное потребление.
Третье преимущество солнечной системы заключается в том, что домовладельцы могут продавать электроэнергию, произведенную на солнечной энергии, коммунальным предприятиям. В США это делается с помощью планов «чистого учета», в которых бытовые потребители используют энергию, которую они вводят в сеть (когда скорость выработки электроэнергии из солнечной батареи больше, чем скорость потребления электроэнергии домохозяйствами), чтобы компенсировать мощность, потребляемая в другое время; ежемесячный счет за электроэнергию отражает чистое потребление энергии. Конкретные правила и политика чистого учета варьируются в зависимости от региона. Домовладельцы могут обращаться к базе данных DSIRE, а также должны обращаться в свои местные коммунальные службы, чтобы найти более конкретную информацию.
Конечным преимуществом является потенциальное влияние на стоимость дома из-за добавления солнечной батареи. В целом, разумно предположить, что солнечные батареи повысят ценность большинства домов. Во-первых, существует неоспоримая финансовая выгода от снижения счетов за электроэнергию в результате солнечной батареи. Во-вторых, тенденция к «зеленой» жизни означает, что существует растущий спрос на дома, которые имеют меньший углеродный след и работают на возобновляемых источниках. Наконец, покупка дома с уже установленной солнечной батареей означает, что инвестиции финансируются (для покупателя жилья) через ипотеку. Эта простота финансирования потенциально делает солнечную энергию более доступной для покупателя жилья, чем покупка дома без солнечной энергии и последующее добавление солнечной батареи.
Расчет финансовой устойчивости и «выровненной» стоимости электроэнергии
После определения вышеуказанных затрат и выгод солнечная система может быть теоретически оценена с использованием метода дисконтированных денежных потоков (DCF). Оттоки в начале проекта будут состоять из затрат на установку (за вычетом субсидий), а притоки будут поступать позже в форме компенсации затрат на электроэнергию (как напрямую, так и путем нетто-учета).
Вместо того, чтобы использовать DCF, жизнеспособность солнечной энергии обычно оценивается путем расчета уровневой стоимости электроэнергии (LCOE), затем сравнивая ее со стоимостью электроэнергии, взимаемой местной коммунальной службой. LCOE для бытовой солнечной энергии обычно рассчитывается как стоимость / киловатт-час ($ / кВтч или ¢ / кВтч) - тот же формат, который обычно используется в счетах за электроэнергию. Чтобы приблизить LCOE, можно использовать следующее уравнение:
LCOE ($ / кВтч) = Чистая приведенная стоимость (NPV) Пожизненной стоимости владения ($) / Пожизненная выработка энергии (кВтч)
Срок полезного использования фотоэлектрического солнечного модуля обычно составляет 25-40 лет. Стоимость владения включает в себя расходы на техническое обслуживание, которые должны быть дисконтированы, чтобы найти NPV. Затем LCOE можно сравнить со стоимостью электроэнергии от коммунального предприятия; Помните, что соответствующая цена - это цена, которая происходит во время пика солнечной энергии или около него. (Посмотрите калькулятор чистой приведенной стоимости Investopedia , чтобы проверить эти расчеты самостоятельно.)
Суть
Определение того, стоит ли устанавливать фотоэлектрическую солнечную систему, может показаться сложной задачей, но важно помнить, что такая система является долгосрочной инвестицией. Во многих местах солнечная энергия является хорошим выбором с финансовой точки зрения. Даже если оказывается, что стоимость солнечной энергии несколько дороже, чем электричество, приобретаемое у коммунального предприятия, домовладельцы могут захотеть установить солнечную энергию, чтобы избежать будущих потенциальных колебаний в стоимости энергии, или могут просто захотеть выйти за рамки своих личных финансовых побуждений и использования солнечная для "зеленой" жизни.
