Будинок із сонячним харчуванням: чи окупиться це?
Власники будинків, які встановлюють фотоелектричні системи електроживлення, отримують численні переваги: менші рахунки за електроенергію, менші сліди вуглецю та потенційно більш високі значення будинку. Але ці переваги пов'язані зі значними витратами на встановлення та обслуговування, і величина прибутків може варіюватися в широких межах від одного будинку до іншого. Ця стаття допоможе власникам будинків зробити фінансові розрахунки, необхідні для визначення життєздатності сонячної енергії у своїх будинках.
Фотоелектрична сонячна потужність
Фотоелектричні (PV) сонячні технології існують з 1950-х років, але, завдяки зниженню цін на сонячні модулі, вона з часу рубежу тисячоліття вважалася лише фінансово життєздатною технологією для широкого використання.
Розмір панелі сонячних батарей котирується з точки зору теоретичного електричного вихідного потенціалу у ватах. Однак типовий вихід, що реалізується для встановлених ПВ-систем - відомий як "коефіцієнт потужності", становить від 10% до 20% від теоретичного випуску. 3-кіловат-годинна (кВт-год) побутова система, що працює на 15% -ному коефіцієнті потужності, виробить 3 кВт * 15% * 24 год / день * 365 днів / рік = 3942 кВт / год, або приблизно третину типового споживання електроенергії в США побутові. Але цей розрахунок може бути оманливим, оскільки мало підстав говорити про "типові" результати; насправді сонячна енергія може мати сенс для одного домогосподарства, але не для сусіднього будинку. Цю невідповідність можна пояснити фінансовими та практичними міркуваннями, що розглядаються при визначенні життєздатності.
Витрати
Сонячна енергетика є капіталомісткою, і основна вартість володіння системою випереджається при купівлі обладнання. Сонячний модуль майже напевно буде найбільшою складовою загальної суми витрат. Інше обладнання, необхідне для встановлення, включає інвертор (для перетворення постійного струму, що виробляється панеллю, на змінний струм, який використовується побутовими приладами), вимірювальне обладнання (якщо необхідно побачити, яка потужність виробляється), а також різні компоненти корпусу разом з кабелі та електропроводка. Деякі власники будинків також вважають накопичувачем акумулятора. Історично батареї були надзвичайно дорогими та непотрібними, якщо комунальна компанія платить за надлишок електроенергії, що подається в електромережу (див. Нижче). Також слід враховувати вартість робочої сили з монтажу.
Окрім витрат на встановлення, існують ще деякі витрати, пов’язані з експлуатацією та обслуговуванням сонячного масиву ПВ. Крім регулярного чищення панелей, інвертори та батареї (якщо вони встановлені) зазвичай потребують заміни після декількох років використання.
Хоча вищезазначені витрати відносно прості - часто компанія, що встановлює сонячні батареї, може вказати ціну на них для власників будинків, - визначення субсидій, що надаються урядом та / або місцевою службою, може стати більшою проблемою. Державні стимули змінюються часто, але історично уряд США дозволив податковий кредит до 30% від вартості системи. Більш детальну інформацію про програми заохочень у США, включаючи програми в межах кожного штату, можна знайти на веб-сайті База даних державних стимулів для відновлюваних джерел енергії та ефективності (DSIRE). В інших країнах така інформація часто доступна на веб-сайтах державних чи сонячних адвокатів. Власники будинків також повинні проконсультуватися з місцевою комунальною компанією, щоб дізнатись, чи пропонують вони фінансові стимули для сонячної установки, та визначити, яка її політика щодо взаємозв’язку мережі та продажу надлишкової енергії в електромережі.
Переваги
Важливою перевагою для встановлення ПВ є менший рахунок енергії, але величина цієї вигоди залежить від кількості сонячної енергії, яка може бути вироблена з урахуванням наявних умов та способу, яким комунальні підприємства платять за електроенергію.
Перша увага - це рівні сонячного опромінення, наявні в географічному розташуванні будинку. Що стосується використання сонячних батарей, то, наближення до екватора, як правило, краще, але необхідно враховувати й інші фактори. Національна лабораторія відновлюваної енергії (NREL) виготовляє карти для США, що показують рівні сонячного опромінення; інструменти на його веб-сайті надають детальну сонячну інформацію для конкретних місць у США. Подібні карти та дані також доступні в інших країнах, часто у державних екологічних установ чи організацій з відновлюваної енергії. Не менш важливою є орієнтація будинку; для масивів на даху, дах, що виходить на південь, без дерев чи інших предметів, що перешкоджають сонячному світлу, максимально використовує сонячну енергію. Якщо такої можливості немає, панелі можна встановити на зовнішніх опорах і встановити подалі від будинку, що несе додаткові витрати на додаткове обладнання та кабелі.
Другий розгляд - це терміни виробництва сонячної енергії та те, як комунальні підприємства платять за електроенергію. Сонячна генерація електроенергії відбувається в основному в другій половині дня і вище влітку, що відповідає відносно добре загальній потребі в електроенергії в теплих кліматичних умовах, оскільки саме в цей час кондиціонери споживають найбільше енергії. Отже, сонячна енергетика цінна тим, що альтернативні методи виробництва енергії (часто електростанції природного газу), що використовуються для задоволення пікових потреб в енергії, зазвичай дорогі. Але комунальні послуги часто стягують з житлових споживачів єдину ставку за електроенергію, незалежно від часу споживання. Це означає, що замість компенсації дорогих витрат на пікове виробництво електроенергії, сонячні енергетичні системи власників будинків просто компенсують ціну, яку їм нараховують за електроенергію, що набагато ближче до середньої вартості виробництва електроенергії.
Однак багато комунальних компаній США запровадили схеми ціноутворення, які дозволяють власникам будинків стягуватись за різними ставками протягом дня, намагаючись відобразити фактичну вартість виробництва електроенергії в різний час; це означає більш високі показники вдень і нижчі показники вночі. Сонячний масив з ПВ може бути дуже корисним у районах, де використовується така різниця у часі, оскільки вироблена сонячна енергія компенсує найдорожчу електроенергію. Від того, наскільки це вигідно для даного власника будинку, залежить точний термін і величина зміни ставки за таким планом. Так само комунальні послуги в деяких місцях мають схеми ціноутворення, які змінюються в різні періоди року через регулярні сезонні коливання попиту. Ті, хто має більш високі показники протягом літа, роблять сонячну енергію більш цінною.
Деякі комунальні підприємства мають багаторівневі плани ціноутворення, в яких гранична ціна електроенергії змінюється у міру зростання споживання. Відповідно до цього типу плану, вигода від сонячної системи може залежати від використання електроенергії будинку; у деяких районах, за яких ставки різко зростають у міру збільшення споживання, великі будинки (з великими потребами в енергії) можуть отримати найбільшу користь від сонячних масивів, які компенсують граничне споживання високої вартості.
Третя перевага сонячної системи полягає в тому, що власники будинків можуть продавати електроенергію, вироблену сонячною енергією. У США це робиться за допомогою планів "чистого обліку", в яких житлові споживачі використовують енергію, яку вони вводять в електромережу (коли швидкість вироблення електроенергії з сонячного масиву перевищує швидкість споживання електроенергії вдома) потужність, споживану в інший час; щомісячний рахунок за електрику відображає чисте споживання енергії. Конкретні чисті правила та правила вимірювання залежать від регіонів. Власники будинків можуть звернутися до бази даних DSIRE, а також слід звернутися до місцевих служб, щоб знайти більш конкретну інформацію.
Кінцева вигода - потенційний вплив на вартість будинку завдяки додаванню сонячного масиву. Загалом, доцільно припустити, що сонячні батареї підвищують цінність більшості будинків. По-перше, є безперечна фінансова вигода від того, що внаслідок сонячного масиву є менші рахунки за електроенергію. По-друге, тенденція до "зеленого" проживання означає, що зростає попит на будинки, які мають менший слід вуглецю і живлять відновлювані джерела. Нарешті, придбання будинку з уже встановленою сонячною енергією означає, що інвестиція фінансується (для покупця будинку) через іпотечний кредит. Така простота фінансування потенційно робить сонячну більш доступною для домашнього покупця, ніж придбання будинку без сонячної енергії та згодом додавання сонячного масиву.
Розрахунок фінансової життєздатності та "узаконеної" вартості електроенергії
Після визначення вищезазначених витрат і вигод, сонячну систему теоретично можна оцінити, використовуючи метод дисконтованого грошового потоку (DCF). Витрати на початку проекту полягали б у витратах на встановлення (за вирахуванням субсидій), а надходження надходитимуть пізніше у вигляді компенсованих витрат на електроенергію (як безпосередньо, так і через чистий облік).
Замість використання DCF життєздатність сонячної енергії зазвичай оцінюється шляхом обчислення вирівнюваної вартості електроенергії (LCOE), а потім порівнюючи її з вартістю електроенергії, що стягується місцевою комунальною службою. LCOE для побутової сонячної енергії, як правило, обчислюється як вартість / кіловат-годину ($ / кВт / год або ¢ / кВт / год) - той самий формат, який зазвичай використовується в рахунках за електроенергію. Для наближення до рівня LCOE можна використовувати таке рівняння:
LCOE ($ / кВт * год.) = Чиста теперішня вартість (NPV) від загальної вартості власності ($) / повсякденна енергія (кВт / год)
Термін корисного використання сонячного модуля, як правило, становить 25-40 років. У вартість власності включаються витрати на технічне обслуговування, які необхідно знизити для пошуку NPV. Потім LCOE можна порівняти з витратами на електроенергію від комунального підприємства; Пам’ятайте, відповідна ціна - це та, яка виникає в часи на або біля піку сонячної сонячної енергії. (Ознайомтеся з калькулятором чистої теперішньої вартості Інвестопедії, щоб випробувати ці розрахунки для себе.)
Суть
Визначення того, чи встановлювати сонячну систему з ПВ, може здатися важким завданням, але важливо пам’ятати, що така система є довгостроковою інвестицією. У багатьох місцях сонячна енергетика є хорошим вибором з фінансової точки зору. Навіть якщо вартість сонячної енергії виявиться незначно дорожчою, ніж електроенергія, придбана у комунального господарства, власники будинків, можливо, захочуть встановити сонячну енергію, щоб уникнути майбутніх коливань витрат на енергоносії, або, можливо, просто хочуть вийти за межі своїх особистих фінансових мотивацій та використання сонячна для "зеленого" життя.