Dom sa solarnim pogonom: hoće li se to isplatiti?
Vlasnici domova koji instaliraju fotonaponske elektroenergetske sustave dobivaju brojne pogodnosti: niže račune za električnu energiju, niže otiske ugljika i potencijalno veće vrijednosti kuće. Ali ove prednosti dolaze s značajnim troškovima instalacije i održavanja, a veličina dobitaka može se uvelike razlikovati od kuće do kuće. Ovaj će članak pomoći vlasnicima kuća da izvrše financijske proračune potrebne za utvrđivanje održivosti solarne energije u svojim domovima.
Fotonaponska solarna snaga
Fotonaponska (PV) solarna tehnologija postojala je još od 1950-ih, ali zahvaljujući padu cijena solarnih modula, od prijelaznog razdoblja tisućljeća ona se smatra financijski održivom tehnologijom za široku upotrebu.
Veličina solarne ploče navedena je u pogledu teorijskog električnog izlaznog potencijala u vatima. Međutim, tipični izlaz realiziran za instalirane PV sustave - poznat kao "faktor kapaciteta" iznosi između 10% i 20% teorijskog učinka. Sustav kućanstva od 3 kilovata sata (kWh) koji radi s faktorom snage 15% proizveo bi 3kW * 15% * 24hr / dan * 365days / year = 3.942 kWh / godišnje, ili otprilike jednu trećinu tipične potrošnje električne energije u SAD-u kućanstva. Ali ovaj je izračun možda zabludu jer ima malo razloga govoriti o "tipičnim" rezultatima; U stvari, solar može imati smisla za jedno kućanstvo, ali ne i za susjednu kuću. To se odstupanje može pripisati financijskim i praktičnim razmatranjima koja su uzeta u obzir pri određivanju održivosti.
Troškovi
Solarna energija je kapitalno intenzivna, a glavni trošak posjedovanja sustava ističe se prilikom kupnje opreme. Solarni modul gotovo će sigurno predstavljati najveću pojedinačnu komponentu ukupnog troška. Ostala oprema potrebna za ugradnju uključuje pretvarač (za pretvaranje istosmjerne struje koju ploča stvara u izmjeničnu struju koju koriste kućanski uređaji), mjernu opremu (ako je potrebno vidjeti koliko snage se proizvodi) i razne komponente kućišta zajedno sa kablovi i oprema za ožičenje. Neki vlasnici kuća također smatraju spremište baterije. Povijesno, baterije su bile izuzetno skupe i nepotrebne ako komunalni uređaj plaća višak električne energije koja se dovodi u mrežu (vidi dolje). Troškovi instalacijskog rada također se moraju uzeti u obzir.
Uz troškove instalacije, postoje i neki daljnji troškovi povezani s radom i održavanjem PV solarnog niza. Osim redovitog čišćenja ploča, pretvarači i baterije (ako su ugrađeni) obično trebaju zamjenu nakon višegodišnje uporabe.
Iako su gore navedeni troškovi relativno jednostavni - često tvrtka koja postavlja solarne instalacije može navesti cijenu za njih vlasniku kuće - određivanje subvencija dostupnih od strane vlade i / ili vašeg lokalnog komunalnog poduzeća može predstavljati više izazova. Vladini poticaji često se mijenjaju, ali povijesno je američka vlada dopustila porezni kredit do 30% troškova sustava. Više pojedinosti o poticajnim programima u SAD-u, uključujući programe unutar svake države, može se naći na web lokaciji Baza poticaja za obnovljive izvore i djelotvornost (DSIRE). U drugim zemljama takve su informacije često dostupne na vladinim ili solarnim web stranicama. Vlasnici kuća trebali bi se također obratiti lokalnom komunalnom poduzeću da li nudi financijske poticaje za solarnu instalaciju i utvrditi koja je njegova politika povezivanja mreže i prodaje viška električne energije u mreži.
Prednosti
Značajna korist za PV instalaciju je niži trošak energije, ali veličina ove koristi ovisi o količini solarne energije koja se može proizvesti s obzirom na raspoložive uvjete i način na koji komunalije naplaćuju električnu energiju.
Prvo razmatranje su razine sunčevog zračenja dostupne na zemljopisnom položaju kuće. Kada je riječ o korištenju solarnih panela, obično je bolje biti bliže ekvatoru, ali moraju se uzeti u obzir i drugi faktori. Nacionalna laboratorija za obnovljive izvore energije (NREL) izrađuje karte za SAD koje prikazuju razinu sunčevog zračenja; alati na njegovoj web stranici pružaju detaljne solarne informacije za određene lokacije unutar SAD-a. Slične mape i podaci dostupni su i u drugim zemljama, često od vladinih agencija za zaštitu okoliša ili organizacija iz obnovljivih izvora energije. Jednako je važna orijentacija kuće; za nizove krova, krov okrenut prema jugu bez drveća ili drugih predmeta koji ometaju sunčevu svjetlost maksimizira raspoloživu solarnu energiju. Ako to nije dostupno, ploče se mogu montirati na vanjske nosače i instalirati daleko od kuće, što povećava troškove za dodatni hardver i kablove.
Drugo razmatranje je vrijeme proizvodnje solarne energije i kako komunalije naplaćuju električnu energiju. Solarna proizvodnja energije javlja se uglavnom popodne i veća je tijekom ljeta, što relativno dobro odgovara ukupnoj potrošnji električne energije u toplim klimama, jer upravo u to vrijeme klima uređaji troše najviše energije. Prema tome, solarna energija je vrijedna jer su alternativne metode proizvodnje energije (često elektrane na prirodni plin) korištene za podmirivanje vršne potrošnje energije obično skupe. Međutim, komunalije često naplaćuju stambenim potrošačima jedinstvenu cijenu električne energije, bez obzira na vrijeme potrošnje. To znači da umjesto da nadoknade skupe troškove vršne proizvodnje električne energije, solarni sustavi vlasnika kuća samo nadoknađuju cijenu koja im je naplaćena za električnu energiju, što je mnogo bliže prosječnom trošku proizvodnje električne energije.
Međutim, mnoga komunalna poduzeća u SAD-u uvela su sheme cijena kojima se omogućuje da se vlasnici kuća naplaćuju različitim cijenama tijekom dana u pokušaju zrcaljenja stvarnih troškova proizvodnje električne energije u različitim vremenima; to znači veće stope popodne i niže stope noću. PV solarni niz može biti od velike koristi u područjima u kojima se koristi ova vrsta vremenske varijacije jer bi proizvedena solarna energija kompenzirala najskuplju električnu energiju. Točno koliko je to korisno za pojedinog vlasnika kuće ovisi o točnom vremenu i veličini promjena stope u takvom planu. Slično tome, komunalije na nekim lokacijama imaju sheme cijena koje se razlikuju u različito doba godine zbog redovitih sezonskih fluktuacija potražnje. Oni s višom stopom tijekom ljeta, solarnu energiju čine vrjednijom.
Neke komunalije imaju planove s višestrukim cijenama u kojima se granična cijena električne energije mijenja s porastom potrošnje. Prema ovoj vrsti plana, korist od solarnog sustava može ovisiti o korištenju električne energije u kući; u nekim područjima podložnim stopama koje se drastično povećavaju s porastom potrošnje, velike kuće (s velikim energetskim potrebama) mogu imati najviše koristi od solarnih polja koja nadoknađuju marginalnu potrošnju visokih troškova.
Treća prednost solarnog sustava je ta što vlasnici kuća mogu komunalnim uslugama prodavati električnu energiju proizvedenu od sunca. U SAD-u se to provodi kroz planove "neto mjerenja", u kojima rezidencijalni potrošači koriste energiju koju ubacuju u mrežu (kada je stopa stvaranja električne energije iz solarnog polja veća od stope potrošnje električne energije u kućanstvu) kako bi se kompenziralo. snaga potrošena u drugim vremenima; mjesečni račun za električnu energiju odražava neto potrošnju energije. Specifični propisi i pravila o neto izmjeri ovise o regijama. Vlasnici domova mogu se obratiti DSIRE bazi podataka i trebali bi se obratiti svojim lokalnim komunalnim službama kako bi pronašli konkretnije podatke.
Konačna korist je potencijalni učinak na vrijednost kuće zbog dodavanja solarnog niza. Općenito, razumno je pretpostaviti da bi solarni paneli povećali vrijednost većine domova. Prvo, neosporna je financijska korist od smanjenih računa za struju kao posljedice solarnog polja. Drugo, trend „zelenog“ življenja znači da postoji sve veća potražnja za kućama koje imaju manji utjecaj ugljika i koje se napajaju iz obnovljivih izvora. Konačno, kupovina kuće sa solarno instaliranom instalacijom znači da se investicija financira (za kupca kuće) putem hipoteke. Ova jednostavnost financiranja potencijalno čini solarnu energiju pristupačnijom za kupca kuće nego kupovina kuće bez sunca i naknadno dodavanje solarnog niza.
Izračunavanje financijske održivosti i „izjednačenih“ troškova električne energije
Nakon što se utvrde gore navedeni troškovi i koristi, solarni sustav se teoretski može vrednovati metodom diskontiranog novčanog toka (DCF). Odljevi na početku projekta sastojali bi se od troškova instalacije (bez subvencija), a priljev bi stigao kasnije u obliku kompenziranih troškova električne energije (izravno i putem neto mjerenja).
Umjesto korištenja DCF-a, održivost solarne energije obično se procjenjuje izračunavanjem izjednačenog troška električne energije (LCOE), a zatim ga uspoređujući s cijenom električne energije koju naplaćuje lokalno komunalno poduzeće. LCOE za solarnu energiju u kućanstvima obično se izračunava kao trošak / kilovat-sat ($ / kWh ili ¢ / kWh) - isti format koji se obično koristi na računima za struju. Da bi se približio LCOE, može se koristiti sljedeća jednadžba:
LCOE ($ / kWh) = Neto sadašnja vrijednost (NPV) cjeloživotnog troška vlasništva ($) / Vijek trajanja energije (kWh)
Pretpostavlja se da je vijek trajanja fotonaponskog modula 25-40 godina. Trošak vlasništva uključuje troškove održavanja, koji moraju biti diskontirani kako bi se pronašao NPV. LCOE se tada može usporediti s cijenom električne energije iz komunalnog poduzeća; Zapamtite, relevantna cijena je ona koja se javlja tijekom vremena na ili blizu vrhunca fotonaponske proizvodnje. (Pogledajte Kalkulator neto sadašnje vrijednosti tvrtke Investopedia da biste sami isprobali ove izračune.)
Donja linija
Određivanje hoće li instalirati PV solarni sustav može se činiti zastrašujućim zadatkom, no važno je zapamtiti da je takav sustav dugoročna investicija. Na mnogim je mjestima solarna energija dobar izbor iz financijske perspektive. Čak i ako se utvrdi da su troškovi solarne energije marginalno skuplji od električne energije kupljene u nekom komunalnom poduzeću, vlasnici kuća možda će htjeti instalirati solarnu energiju kako bi izbjegli buduće potencijalne fluktuacije u troškovima energije ili će jednostavno htjeti gledati izvan svojih osobnih financijskih motivacija i upotrebe solarno za "zeleno" življenje.