ソーラーパネルのコスト:それは価値がありますか?

家庭用の太陽光発電とは何ですか?

太陽光発電システムを設置する住宅所有者は、電気代の削減、二酸化炭素排出量の削減、住宅価格の上昇など、さまざまなメリットを享受できます。しかし、これらの利点は通常、かなりの設置および保守コストを伴い、利益の大きさは家ごとに大きく異なる可能性があります。

この記事は、住宅所有者が住宅での太陽光発電の実行可能性を判断するために必要な財務計算を行うのに役立ちます。

重要なポイント

  • 環境に配慮したい人は、家にソーラーパネルを設置することを検討することをお勧めします。
  • 太陽光発電は環境に良いだけでなく、余剰電力をグリッドに売り戻すことでお金を稼ぐことができます。
  • 過去数年間でコストは下がっていますが、ソーラーパネルの設置と保守にはかなりの費用がかかる可能性があります。
  • ソーラーパネルは、年間を通じて十分な日光にさらされる家に最適です。
  • 太陽光発電に取り組む前に、社会的要因と経済的要因の両方を必ず理解してください。
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太陽光発電を理解する

原則として、あなたの家に太陽光発電を設置することが経済的に意味があるかどうかを判断するのは簡単です。以下を計算する必要があります。

  1. 太陽光発電システムのコスト
  2. それがどれだけのエネルギーを生み出すか
  3. それ以外の場合は同じ量のエネルギーに対して支払うもの
  4. 節約されたエネルギーコストで先行投資が自己負担するのに何年かかりますか
  5. システムが5年以内に自己負担するかどうか

もしそうなら、そしてあなたが前払いの資本を持っているなら、それはおそらく素晴らしい考えです。貯蓄を待つ時間が長くなるか、システムを購入するためにローンを組む必要がある場合は、慎重に決定を検討する必要があります。

しかし実際には、物事はこれほど単純ではありません。これらの要因にはそれぞれ大きなばらつきがあり、2つの家に太陽光発電を設置することのコストとメリットは、たとえ隣家であっても、根本的に異なる可能性があります。

ただし、役立つツールがいくつかあります。ソーラーレビューは、米国のあらゆる地域の太陽光発電システムの代表的なコストと節約をすばやく提供する計算機を提供します。このような計算機は、太陽エネルギーに不慣れで、基本的なコストモデルを理解したい場合に開始するのに適した場所です。

この記事の残りの部分では、あなたの家の太陽光発電のコストと潜在的な節約を計算するときに考慮する必要がある重要な要素のそれぞれについて説明します。

ソーラーパネルを入手する前に、いくつかの評判の良い設置業者から見積もりを入手して比較してください。

住宅所有者のための太陽光発電のコスト

まず、あなたの家に太陽光発電システムを設置する費用を見てみましょう。住宅用太陽光発電システムの平均的な初期費用は、3,500ドルから16,000ドルの間です。

なぜ莫大な費用がかかるのですか?バリエーションの多くは、インストールするシステムのサイズと使用するパネルのタイプによって異なります。どのシステムを使用する場合でも、太陽光発電は資本集約的であり、システムを所有するための主なコストは機器を購入するときに前払いされることに注意してください。ソーラーモジュールは、ほぼ確実に、全体的な費用の最大の単一コンポーネントを表します。

いくつかの追加費用もあります。設置に必要なその他の機器には、インバーター(パネルで生成された直流を家電製品で使用される交流に変換するため)、計測機器(生成された電力量を確認する必要がある場合)、およびさまざまなハウジングコンポーネントが含まれます。ケーブルと配線装置。一部の住宅所有者は、バッテリーの保管も検討しています。歴史的に、電力会社がグリッドに供給される余剰電力の代金を支払う場合、バッテリーは法外に高価で不要でした(以下を参照)。設置の人件費も考慮に入れる必要があります。

設置費用に加えて、PVソーラーアレイの運用と保守に関連するいくつかの追加費用があります。パネルを定期的に清掃する以外に、インバーターとバッテリー(取り付けられている場合)は通常、数年の使用後に交換する必要があります。

補助金

上記の費用は比較的簡単ですが(多くの場合、ソーラー設置会社は住宅所有者のためにこれらの価格を見積もることができます)、政府や地元の電力会社から利用できる補助金を決定することは、より困難なことを証明できます。政府のインセンティブは頻繁に変更されますが、歴史的に、米国政府はシステムのコストの最大30%の税額控除を許可してきました。

各州内のプログラムを含む、米国のインセンティブプログラムの詳細については、再生可能エネルギーと効率に関する州のインセンティブのデータベース(DSIRE)のWebサイトを参照してください。他の国では、そのような情報は政府やソーラーアドボカシーのウェブサイトで入手できることがよくあります。住宅所有者はまた、地元の公益事業会社にソーラー設置の金銭的インセンティブを提供しているかどうかを確認し、グリッドの相互接続とグリッドへの余剰電力の販売に関するポリシーを決定する必要があります。

97.7ギガワット

米国は2020年に19.2ギガワットの太陽光発電容量を設置して総設置容量の97.7GWdcに達し、1770万のアメリカの家庭に電力を供給するのに十分です。

エネルギー生産量の計算

計算で考慮する必要がある2番目の要素は、システムが生成するエネルギーの量と、それをいつ実行するかです。これは、経験豊富なソーラーエンジニアであっても、非常に複雑な計算になる可能性があります。ただし、基本を実行してみましょう。

最も重要な考慮事項の1つは、家の地理的な場所で利用可能な日射レベルです。言い換えれば、あなたが住んでいる場所はどれほど晴れているかということです。ソーラーパネルの使用に関しては、一般的に赤道に近い方が良いですが、他の要因を考慮する必要があります。National Renewable Energy Laboratory(NREL)は、太陽放射レベルを示す米国の地図を作成し、そのWebサイトのツールは、米国内の特定の場所の詳細な太陽情報を提供します。

同様に重要なのは、家の向きです。屋上アレイの場合、木やその他の物体が日光を遮らない南向きの屋根は、利用可能な太陽エネルギーを最大化します。これが利用できない場合は、パネルを外部サポートに取り付けて家から離れた場所に設置することができ、追加のハードウェアとケーブルの追加コストが発生します。

次に、システムのサイズを考慮する必要があります。ソーラーパネルのサイズは、ワット単位の理論上の電気出力ポテンシャルの観点から引用されています。ただし、設置されたPVシステムで実現される一般的な出力(設備利用率と呼ばれる)は、理論上の出力の15%から30%の間です。15%の容量係数で稼働する3キロワット時(kWh)の家庭用システムは、3 kWh x 15%x24時間/日x365日/年=3,942 kWh /年、つまり一般的な電力消費量の約3分の1を生成します。米国の世帯。

どのくらい節約しますか?

太陽光発電システムが前もっていくらかかるか、そしてそれがどれだけのエネルギーを生み出すかがわかれば、(理論的には)年間のエネルギーコストをどれだけ節約できるかを予測することができます。

ただし、これは別の難しい計算です。これは、現時点での電気料金の支払い方法に大きく依存するためです。電力会社は、消費時間に関係なく、住宅の消費者に電気の定額料金を請求することがよくあります。つまり、住宅所有者の太陽光発電システムは、ピーク時の電力生産の高額なコストを相殺するのではなく、電力の平均コストにはるかに近い電気料金を相殺するだけです。

ただし、米国の多くの公益事業会社は、さまざまな時間帯の実際の発電コストを反映するために、住宅所有者に1日を通してさまざまな料金を請求できる価格設定スキームを導入しています。これは、午後の料金が高く、料金が低いことを意味します。夜。生成された太陽光発電が最も高価な電力を相殺するため、PVソーラーアレイは、この種の時間変動率が使用される地域で非常に有益である可能性があります。

これが特定の住宅所有者にとってどれほど有益であるかは、そのような計画の下でのレート変更の正確なタイミングと大きさに依存します。同様に、一部の地域の公益事業者は、定期的な季節的な需要変動のために、1年のさまざまな時期に変動する価格設定スキームを持っています。夏の間に高いレートを持つものは、太陽光発電をより価値のあるものにします。

一部の電力会社は、消費量の増加に応じて電力の限界価格が変化する段階的な価格設定プランを採用しています。このタイプの計画では、ソーラーシステムのメリットは家の電力使用量に依存する可能性があります。消費が増加するにつれて劇的に増加する率の影響を受ける特定の地域では、(大きなエネルギーを必要とする)大きな家は、高コストの限界消費を相殺するソーラーアレイから最も恩恵を受ける可能性があります。

一部の住宅では、太陽光発電を送電網に売り戻すことでお金を稼ぐことさえ可能かもしれません。米国では、これは「ネットメータリング」計画によって行われます。この計画では、住宅の消費者がグリッドに投入した電力を使用して(ソーラーアレイからの発電量が家庭の電力消費量よりも大きい場合)、相殺します。他の時間に消費される電力。毎月の電気料金は、正味のエネルギー消費量を反映しています。特定のネットメータリングの規制とポリシーは、地域によって異なります。住宅所有者はDSIREデータベースを参照できます。また、地元の公益事業者に連絡して、より具体的な情報を見つける必要があります。

太陽光発電コストの計算

この時点で、あなたは最終的な計算を行い、太陽光発電があなたにとって意味があるかどうかを評価する立場になります。

ソーラーシステムの全体的なコストとメリットは、理論的には割引キャッシュフロー(DCF)法を使用して評価できます。プロジェクト開始時の流出は設置費用(補助金控除後)で構成され、流入はオフセット電力費用(直接およびネットメータリングの両方)の形で後で到着します。

ただし、太陽光発電の実行可能性は、DCFを使用するのではなく、通常、均等化発電原価(LCOE)を計算し、それを地域の電力会社が請求する電力コストと比較することによって評価されます。家庭用太陽光発電のLCOEは通常、コスト/キロワット時($ /kWhまたは¢/kWh)として計算されます。これは、電気料金で一般的に使用されているのと同じ形式です。LCOEを概算するには、次の式を使用できます。

LCOE($ / kWh)=生涯所有コストの正味現在価値(NPV)($)/生涯エネルギー出力(kWh)

PVソーラーモジュールの耐用年数は、一般的に25〜40年と想定されています。所有コストには、NPVを見つけるために割り引く必要があるメンテナンスコストが含まれます。次に、LCOEを電力会社からの電力コストと比較できます。関連する価格は、PV太陽光発電のピーク時またはその近くの時間帯に発生する価格であることを忘れないでください。

太陽光発電はそれだけの価値がありますか?

これらの計算をすべて実行すると、1つの数値になってしまう可能性があります。これは、太陽光発電システムがエネルギー料金の節約で自己負担するのにかかる年数です。あなたが国の日当たりの良い地域に住んでいて、現在高い光熱費を持っているなら、あなたは5年以内にこの時点に達するシステムを見ているかもしれません。他の住宅所有者は、このポイントに到達するまでに10年または20年待たなければならない場合があります。

言い換えれば、ほとんどの住宅所有者は、最終的には太陽光発電システムの恩恵を受けるでしょう。これが実現するまでには数十年かかるかもしれません。したがって、そのようなシステムをインストールする価値があるかどうかは、多くの場合、上記にリストしたものよりもはるかに少ない技術的要因に帰着します:あなたがあなたの家に滞在する期間、あなたの地域で利用可能な補助金、そして単にあなたが環境のために少しやりたいです。

あなたの家のためのソーラーパネルの長所と短所

ほとんどのものと同様に、太陽光発電には長所と短所があります。同時に、環境への社会的利益と二酸化炭素排出量の削減によって、一部の経済的コストが負担される可能性があります。これは、純粋な金銭的評価よりも重要な場合があります。

長所
  • 二酸化炭素排出量を削減するグリーンエネルギー

  • ネットメータリングを使用すると、生成された余剰エネルギーを売り戻すことができます

  • 特定の税控除の対象となる場合があります

短所
  • 設置と保守のコストはまだ高いです

  • ソーラーは太陽が出ているときにのみ機能します

  • システムの部品は数年ごとに交換する必要があります

  • 一部の税控除が期限切れになっている、または期限切れになる可能性があります

家は太陽光発電だけで走ることができますか?

実際には、それはしばしば不可能です。これは、太陽が輝いているときにのみ太陽が機能するためです。曇りや夜間の場合は、電気を生成しません。これらの時間帯に電力を供給するためのいくつかのバッテリーソリューションがありますが、それでもかなり高価になる傾向があります。ソーラーパネルを備えたほとんどの家は、今でも時々グリッドに依存しています。

あなたは本当にソーラーパネルでお金を節約しますか?

あなたが住んでいる場所によっては、システムが時間の経過とともにそれ自体を返済する可能性があります。これは、電力会社から電気を購入するのにそれほど多くのお金を費やさないためです。ネットメータリングが実施されている場合は、請求額をさらに削減できます。

ソーラーパネルの費用はいくらですか?

価格はここ数年で着実に下がっています。総コストは、アレイが生成する電力のキロワット数によって異なります。消費者レポートによると、ソーラー税額控除が考慮された後、2021年の米国の平均的なサイズの家のソーラーパネルシステムのコストは11,000ドルから15,000ドルの範囲です。

初期費用を回収するのにどのくらい時間がかかりますか?

住んでいる場所やシステムのサイズにもよりますが、ソーラー設備でも損益分岐点に達するまでに平均して10年から20年かかることがあります。

結論

太陽光発電システムを設置するかどうかを決定することは困難な作業のように思えるかもしれませんが、そのようなシステムは長期的な投資であることを覚えておくことが重要です。多くの場所で、太陽光発電は経済的な観点から良い選択です。

太陽光発電のコストが電力会社から購入した電力よりもわずかに高いことがわかったとしても、住宅所有者は、エネルギーコストの将来の潜在的な変動を回避するために太陽光発電を設置したい場合や、単に個人の経済的動機を超えて使用したい場合があります。緑の生活のための太陽。