Домовладельцы, устанавливающие фотоэлектрические системы питания, получают множество преимуществ: более низкие электрические счета, более низкие углеродные следы и потенциально более высокие домашние ценности. Но эти выгоды приходят со значительными затратами на установку и обслуживание, а величина выигрышей может широко варьироваться от одного дома к другому. Эта статья поможет домовладельцам сделать финансовые расчеты, необходимые для определения жизнеспособности солнечной энергии в их домах. (Для соответствующего чтения см. Создание зеленого цвета для вашего дома и бумажника .)

Фотогальваническая солнечная энергия

Солнечные технологии с фотовольтаикой (PV) существуют с 1950-х годов, но, благодаря снижению цен на солнечные модули, она считается только финансово жизнеспособной технологией для широкого использования, поскольку на рубеже тысячелетия.

Размер солнечных панелей указан в теоретическом потенциале электрического выхода в ваттах. Однако типичный выход, реализованный для установленных PV-систем, известный как «коэффициент мощности», составляет от 10% до 20% от теоретического выхода. Система домашнего хозяйства мощностью 3 киловатт-часа (кВт-ч), работающая с коэффициентом мощности 15%, будет производить 3 кВт * 15% * 24 часа в сутки * 365 дней в году = 3, 942 кВт-ч / год или примерно одну треть от типичного потребления электроэнергии американское домохозяйство. Но этот расчет может ввести в заблуждение, поскольку нет оснований говорить о «типичных» результатах; на самом деле, солнце может иметь смысл для одного домашнего хозяйства, но не для соседнего дома. Это несоответствие можно отнести к финансовым и практическим соображениям, которые рассматриваются при определении жизнеспособности.

Затраты

Солнечная энергия является капиталоемкой, и основная стоимость владения системой возникает при покупке оборудования. Солнечный модуль почти наверняка будет представлять собой самый большой отдельный компонент общих расходов. Другое оборудование, необходимое для установки, включает инвертор (чтобы включить постоянный ток, создаваемый панелью, в переменный ток, используемый в бытовых приборах), измерительное оборудование (если необходимо посмотреть, сколько энергии будет произведено) и различные компоненты корпуса вместе с кабелей и проводки. Некоторые домовладельцы также считают аккумуляторы. Исторически сложилось так, что батареи были чрезмерно дорогими и ненужными, если утилита платит за избыточное электричество, которое подается в сетку (см. Ниже). Стоимость установки должна также учитываться.

В дополнение к затратам на установку, существуют некоторые дополнительные затраты, связанные с эксплуатацией и обслуживанием солнечной батареи PV. Помимо очистки панелей регулярно, инверторы и батареи (если они установлены) обычно нуждаются в замене после нескольких лет использования.

В то время как вышеуказанные затраты относительно просты - часто компания по установке солнечной установки может указывать цену для них для домовладельца - определение субсидий, доступных от правительства, и / или ваша местная утилита может оказаться более сложной задачей.Правительственные стимулы часто меняются, но исторически правительство США допустило налоговый кредит 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 веб-сайтах правительственных или солнечных адвокатов. Домовладельцы также должны проверить со своей местной коммунальной компанией, чтобы узнать, предлагает ли она финансовые стимулы для солнечной установки, и определить, какая именно политика заключается в межсетевом соединении и продажей избыточной мощности в сетку. (Подробнее см. Налоговые кредиты, которые вы не должны пропустить .)

Преимущества

Значительное преимущество установки PV - это более низкий счет энергии, но величина этого преимущества зависит от количества солнечных энергии, которая может быть произведена с учетом имеющихся условий и способа оплаты коммунальных услуг электроэнергией.

Первое соображение - уровни солнечного облучения, доступные в географическом местоположении дома. Когда дело доходит до использования солнечных батарей, быть ближе к экватору, как правило, лучше, но нужно учитывать другие факторы. Национальная лаборатория по возобновляемым источникам энергии (НРЭЛ) создает карты для США, показывающие уровни солнечного облучения; инструменты на его веб-сайте предоставляют подробную информацию о солнечных батареях для конкретных мест в США. Аналогичные карты и данные имеются в других странах, часто из правительственных природоохранных агентств или организаций, занимающихся возобновляемыми источниками энергии. Не менее важна ориентация дома; для крышных массивов, крыша с южной стороны без деревьев или других предметов, препятствующих солнечному свету, максимизирует доступную солнечную энергию. Если это невозможно, панели могут быть смонтированы на внешних опорах и установлены вне дома, что приводит к дополнительным расходам на дополнительное оборудование и кабели.

Второе соображение - время производства солнечной энергии, а также то, как коммунальные платежи взимаются за электроэнергию. Генерация солнечной энергии происходит в основном во второй половине дня и выше в летнее время, что относительно хорошо соответствует общему спросу на электроэнергию в теплом климате, потому что именно в это время кондиционеры потребляют больше энергии. Следовательно, солнечная энергия ценна, потому что альтернативные методы производства энергии (часто газовые электростанции), используемые для удовлетворения пикового спроса на энергию, как правило, дороги. Но коммунальные услуги часто взимают с жилых потребителей единую ставку за электричество, независимо от времени потребления. Это означает, что вместо того, чтобы компенсировать дорогостоящую стоимость пикового производства электроэнергии, системы солнечной энергии домовладельцев просто компенсируют цену, которую они взимают за электричество, что намного ближе к стоимости в среднем .

Однако многие коммунальные предприятия в США вводили схемы ценообразования, которые позволяют домовладельцам взимать плату по разным ставкам в течение дня в попытке отразить фактическую стоимость производства электроэнергии в разное время; это означает более высокие ставки во второй половине дня и более низкие ставки в ночное время.Солнечная батарея PV может быть очень полезна в тех областях, где такая скорость изменяется во времени, поскольку произведенная солнечная энергия компенсирует наиболее дорогостоящее электричество. Именно то, насколько выгодно это для данного домовладельца, зависит от точного времени и величины изменений скорости в рамках такого плана. Аналогичным образом, коммунальные услуги в некоторых местах имеют схемы ценообразования, которые меняются в разное время года из-за регулярных сезонных колебаний спроса. Те, у кого более высокие показатели в течение лета, делают солнечную энергию более ценной. (Советы по экономии денег см. В разделе 6 способов сохранения на вашем счете за коммунальные услуги .)

Некоторые коммунальные предприятия имеют многоуровневые планы ценообразования, в которых предельная цена на электроэнергию изменяется по мере роста потребления. В соответствии с этим типом плана выгоды от солнечной системы могут зависеть от использования электричества дома; в определенных областях, подверженных темпам, которые резко возрастают по мере увеличения потребления, большие дома (с большими потребностями в энергии) могут извлечь наибольшую выгоду из солнечных батарей, которые компенсируют дорогостоящее предельное потребление.

Третьим преимуществом солнечной системы является то, что домовладельцы могут продавать электроэнергию, вырабатываемую солнечной энергией, коммунальным предприятиям. В США это делается с помощью планов «чистого замера», в которых жилые потребители используют мощность, которую они вкладывают в сетку (когда скорость выработки электроэнергии из солнечной батареи больше, чем темп потребления электроэнергии), чтобы компенсировать потребляемая в другое время; ежемесячный электрический счет отражает потребление чистой энергии. Конкретные правила и политики в отношении чистого учета различны в разных регионах. Домовладельцы могут ссылаться на базу данных DSIRE и также должны обращаться к местным утилитам, чтобы найти более конкретную информацию.

Конечным преимуществом является потенциальное влияние на ценность дома из-за добавления солнечной батареи. В целом, разумно предположить, что солнечные батареи повысят ценность большинства домов. Во-первых, есть неоспоримая финансовая выгода от сокращения счетов за электроэнергию в результате солнечной батареи. Во-вторых, тенденция к «зеленой» жизни означает, что растет спрос на дома, которые имеют меньший углеродный след и питаются возобновляемыми источниками. Наконец, покупка дома с уже установленным солнечным светом означает, что инвестиции финансируются (для домохозяйства) через ипотеку. Эта легкость финансирования потенциально делает солнечную систему более доступной для покупателей жилья, чем покупка дома без установки солнечной батареи, а затем добавление солнечной батареи. (Более подробно см. Нашу Специальную функцию Investopedia: Green Investing .)

Расчет финансовой жизнеспособности и «выровненной» стоимости электроэнергии

После определения вышеизложенных затрат и выгод солнечная система теоретически можно оценивать с использованием метода дисконтированных денежных потоков (DCF). Отток в начале проекта будет состоять из затрат на установку (за вычетом субсидий), а притоки поступят позже в виде смещенных затрат на электроэнергию (как напрямую, так и через чистый замер).

Вместо использования DCF, жизнеспособность солнечной энергии обычно оценивается путем расчета выравниваемой стоимости электроэнергии (LCOE), а затем сравнивает ее с стоимостью электроэнергии, взимаемой местной коммунальной компанией.LCOE для бытовой солнечной энергии обычно рассчитывается как стоимость / киловатт-час ($ / кВтч или ¢ / кВтч) - тот же формат, который обычно используется на счетах за электроэнергию. Чтобы приблизиться к LCOE, можно использовать следующее уравнение:

LCOE ($ / кВтч) = Чистая приведенная стоимость (NPV) от общей стоимости владения ($) / Пожизненная энергия (кВтч)

Срок службы солнечного модуля PV обычно составляет 25-40 лет. Стоимость владения включает расходы на техническое обслуживание, которые необходимо сбрасывать со счетов, чтобы найти NPV. Затем LCOE можно сравнить с затратами на электричество от утилиты; помните, что соответствующая цена такова, что происходит во время солнечного производства или вблизи пика солнечной энергии. (Проверьте Чистый калькулятор текущей стоимости Investopedia , чтобы опробовать эти расчеты для себя.)

Нижняя линия

Определение того, стоит ли устанавливать солнечную систему PV, может показаться сложной задачей, но это важно помнить, что такая система является долгосрочным капиталовложением. Во многих местах солнечная энергия является хорошим выбором с финансовой точки зрения. Даже если стоимость солнечной энергии окажется незначительно дороже, чем электричество, приобретенное у коммунального предприятия, домовладельцы, возможно, захотят установить солнечную энергию, чтобы избежать будущих потенциальных колебаний стоимости энергии, или могут просто хотеть смотреть за пределы своих личных финансовых мотивов и использовать солнечной для «зеленой» жизни. (Подробнее см. Топ-10 зеленых отраслей .)