Koszt paneli słonecznych: czy warto?

Czym jest energia słoneczna dla domu?

Właściciele domów, którzy zainstalują systemy energii słonecznej, mogą uzyskać wiele korzyści: niższe rachunki za prąd, niższy ślad węglowy i potencjalnie wyższą wartość domu.Jednak korzyści te zazwyczaj wiążą się ze znacznymi kosztami instalacji i konserwacji, a wielkość korzyści może się znacznie różnić w zależności od domu.

Ten artykuł pomoże właścicielom domów dokonać obliczeń finansowych wymaganych do określenia opłacalności energii słonecznej w ich domach.

Kluczowe dania na wynos

  • Ci, którzy chcą iść na zielono, mogą rozważyć wyposażenie swojego domu w panele słoneczne.
  • Energia słoneczna jest nie tylko korzystna dla środowiska, ale możesz też zarabiać, sprzedając nadmiar energii do sieci.
  • Chociaż koszty spadły w ciągu ostatnich lat, instalacja i konserwacja paneli słonecznych może być dość kosztowna.
  • Panele słoneczne najlepiej nadają się do domów, które są narażone na duże nasłonecznienie przez cały rok.
  • Zanim zdecydujesz się na energetykę słoneczną, zapoznaj się zarówno z czynnikami społecznymi, jak i ekonomicznymi.
1:46

Kliknij Odtwórz, aby dowiedzieć się, czy energia słoneczna jest tego warta

Zrozumienie energii słonecznej

Zasadniczo ustalenie, czy instalacja energii słonecznej w domu ma sens z finansowego punktu widzenia, jest prosta.Musisz obliczyć:

  1. Koszt systemu solarnego
  2. Ile energii wyprodukuje
  3. Ile w przeciwnym razie zapłaciłbyś za tę samą ilość energii
  4. Ile lat potrwa, zanim Twoja inwestycja z góry zwróci się w postaci zaoszczędzonych kosztów energii?
  5. Czy system zwróci się za pięć lat?

Jeśli tak i masz kapitał z góry, to prawdopodobnie świetny pomysł.Jeśli będziesz musiał dłużej czekać na oszczędności lub zaciągnąć pożyczkę, aby pozwolić sobie na zakup systemu, musisz dokładnie przemyśleć decyzję.

W praktyce jednak sprawy nie są takie proste.Każdy z tych czynników ma duże zróżnicowanie, co może sprawić, że koszty i korzyści instalacji energii słonecznej w dwóch domach – nawet jeśli są one sąsiadami – będą radykalnie różne.

Istnieje jednak kilka narzędzi, które mogą pomóc.Solar Reviews oferuje kalkulator, który szybko przedstawi reprezentatywne koszty i oszczędności dla systemu energii słonecznej w każdej części Stanów Zjednoczonych.Kalkulatory takie jak ten są dobrym miejscem do rozpoczęcia, jeśli nie masz doświadczenia z energią słoneczną i chcesz zrozumieć podstawowy model kosztów.

W dalszej części tego artykułu przeprowadzimy Cię przez każdy z kluczowych czynników, które należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu kosztów i potencjalnych oszczędności energii słonecznej dla Twojego domu.

Przed zakupem paneli słonecznych uzyskaj do porównania wyceny od kilku renomowanych instalatorów.

Koszt energii słonecznej dla właścicieli domów

Najpierw spójrzmy na koszt instalacji systemu zasilania energią słoneczną w Twoim domu.Średni, początkowy koszt domowego systemu zasilania energią słoneczną wynosi od 3500 do 16 000 USD.

Dlaczego ogromny zakres kosztów?Cóż, wiele różnic zależy od rozmiaru systemu, który chcesz zainstalować i typu paneli, których chcesz użyć.Niezależnie od używanego systemu należy pamiętać, że energia słoneczna jest kapitałochłonna, a główny koszt posiadania systemu jest ponoszony z góry przy zakupie sprzętu.Moduł fotowoltaiczny prawie na pewno będzie stanowił największy pojedynczy składnik całkowitych wydatków.

Istnieją również dodatkowe koszty.Innym wyposażeniem niezbędnym do instalacji jest inwerter (zamieniający prąd stały wytwarzany przez panel na prąd zmienny używany przez sprzęt AGD), urządzenia pomiarowe (jeśli konieczne jest sprawdzenie, ile mocy jest wytwarzane) oraz różne elementy obudowy wraz z kable i okablowanie.Niektórzy właściciele domów rozważają również przechowywanie baterii.W przeszłości baterie były zbyt drogie i niepotrzebne, jeśli przedsiębiorstwo płaci za nadwyżkę energii elektrycznej, która jest dostarczana do sieci (patrz poniżej). Należy również uwzględnić koszt robocizny przy instalacji.

Oprócz kosztów instalacji, istnieją pewne dodatkowe koszty związane z obsługą i konserwacją paneli fotowoltaicznych.Oprócz regularnego czyszczenia paneli, falowniki i akumulatory (jeśli są zainstalowane) zazwyczaj wymagają wymiany po kilku latach użytkowania.

Dotacje

Chociaż powyższe koszty są stosunkowo proste — często firma zajmująca się instalacjami słonecznymi może podać ich cenę dla właściciela domu — ustalenie dotacji dostępnych od rządu i/lub lokalnego zakładu użyteczności publicznej może okazać się większym wyzwaniem.Zachęty rządowe często się zmieniają, ale historycznie rząd USA dopuszczał ulgę podatkową w wysokości do 30% kosztów systemu.

Więcej szczegółów na temat programów motywacyjnych w Stanach Zjednoczonych, w tym programów w każdym stanie, można znaleźć na stronie internetowej Bazy danych stanowych zachęt na rzecz odnawialnych źródeł energii i wydajności (DSIRE).W innych krajach takie informacje są często dostępne w witrynach rządowych lub na stronach promujących energię słoneczną.Właściciele domów powinni również skontaktować się z lokalnym zakładem energetycznym, aby sprawdzić, czy oferuje zachęty finansowe do instalacji fotowoltaicznych i ustalić, jaka jest ich polityka dotycząca połączeń sieciowych i sprzedaży nadwyżki energii do sieci.

97,7 gigawatów

Stany Zjednoczone zainstalowały 19,2 gigawatów mocy fotowoltaicznej w 2020 r., aby osiągnąć 97,7 GWdc całkowitej zainstalowanej mocy, co wystarczy do zasilenia 17,7 mln amerykańskich domów.

Obliczanie produkcji energii

Drugim czynnikiem, który musisz wziąć pod uwagę w swoich obliczeniach, jest ilość energii wytworzonej przez Twój system i kiedy to zrobi.Może to być bardzo skomplikowane obliczenie, nawet dla doświadczonych inżynierów fotowoltaiki.Przejdźmy jednak przez podstawy.

Jednym z najważniejszych rozważań jest poziom promieniowania słonecznego dostępny w lokalizacji geograficznej domu; innymi słowy, jak słonecznie jest tam, gdzie mieszkasz.Jeśli chodzi o korzystanie z paneli słonecznych, przebywanie bliżej równika jest ogólnie lepsze, ale należy wziąć pod uwagę inne czynniki.Narodowe Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) tworzy mapy dla Stanów Zjednoczonych pokazujące poziomy napromieniowania słonecznego, a narzędzia na jego stronie internetowej dostarczają szczegółowych informacji o energii słonecznej dla określonych lokalizacji w USA.

Równie ważna jest orientacja domu: w przypadku tablic dachowych dach wychodzący na południe bez drzew lub innych obiektów zasłaniających światło słoneczne maksymalizuje dostępną energię słoneczną.Jeśli nie jest to możliwe, panele można zamontować na zewnętrznych wspornikach i zainstalować z dala od domu, ponosząc dodatkowe koszty za dodatkowy sprzęt i kable.

A potem musisz wziąć pod uwagę rozmiar swojego systemu.Rozmiar panelu słonecznego jest podawany w postaci teoretycznego elektrycznego potencjału wyjściowego w watach.Jednak typowa moc realizowana dla zainstalowanych systemów fotowoltaicznych – znana jako współczynnik mocy – wynosi od 15% do 30% mocy teoretycznej.System gospodarstwa domowego o mocy 3 kilowatogodziny (kWh) pracujący przy 15% współczynniku wydajności wytworzyłby 3 kWh x 15% x 24 godziny na dobę x 365 dni w roku = 3942 kWh/rok lub około jednej trzeciej typowego zużycia energii elektrycznej gospodarstwo domowe w USA.

Ile zaoszczędzisz?

Gdy już wiesz, ile z góry będzie kosztować system energii słonecznej i ile energii wytworzy, możesz (teoretycznie) przewidzieć, ile możesz zaoszczędzić na kosztach energii w ciągu roku.

Jest to jednak kolejna trudna kalkulacja, ponieważ wiele zależy od tego, jak w danym momencie płacisz za prąd.Przedsiębiorstwa użyteczności publicznej często pobierają zryczałtowaną stawkę za energię elektryczną dla odbiorców indywidualnych, niezależnie od czasu zużycia.Oznacza to, że zamiast rekompensować kosztowny koszt szczytowej produkcji energii elektrycznej, systemy fotowoltaiczne właścicieli domów po prostu kompensują cenę pobieraną za energię elektryczną, która jest znacznie bliższa średniemu kosztowi produkcji energii.

Jednak wiele firm użyteczności publicznej w USA wprowadziło systemy cenowe, które pozwalają właścicielom domów na pobieranie różnych stawek w ciągu dnia, próbując odzwierciedlić rzeczywisty koszt produkcji energii elektrycznej w różnych porach: oznacza to wyższe stawki po południu i niższe stawki w noc.Panele fotowoltaiczne mogą być bardzo korzystne w obszarach, w których stosuje się tego rodzaju zmienne w czasie tempo, ponieważ wytworzona energia słoneczna zrównoważyłaby najbardziej kosztowną energię elektryczną.

To, jak korzystne jest to dla danego właściciela domu, zależy od dokładnego czasu i wielkości zmian stawek w ramach takiego planu.Podobnie przedsiębiorstwa użyteczności publicznej w niektórych lokalizacjach mają schematy cenowe, które różnią się w różnych porach roku ze względu na regularne sezonowe wahania popytu.Te z wyższymi wskaźnikami w okresie letnim sprawiają, że energia słoneczna jest bardziej wartościowa.

Niektóre przedsiębiorstwa mają wielopoziomowe plany cenowe, w których krańcowa cena energii elektrycznej zmienia się wraz ze wzrostem zużycia.W ramach tego rodzaju planu korzyści z systemu słonecznego mogą zależeć od zużycia energii elektrycznej w domu; na niektórych obszarach, na których stawki gwałtownie rosną wraz ze wzrostem zużycia, duże domy (o dużym zapotrzebowaniu na energię) mogą najbardziej skorzystać na panelach słonecznych, które równoważą wysokie koszty krańcowego zużycia.

W przypadku niektórych domów możliwe jest nawet zarobienie pieniędzy na sprzedaży energii słonecznej z powrotem do sieci.W Stanach Zjednoczonych odbywa się to za pomocą planów „net metering”, w których konsumenci indywidualni wykorzystują energię, którą wkładają do sieci (gdy tempo wytwarzania energii elektrycznej z panelu słonecznego jest większe niż tempo zużycia energii elektrycznej w gospodarstwie domowym) do kompensacji moc pobierana w innym czasie; miesięczny rachunek za energię elektryczną odzwierciedla zużycie energii netto.Konkretne przepisy i polityki dotyczące liczników netto różnią się w zależności od regionu.Właściciele domów mogą skorzystać z bazy danych DSIRE i powinni również skontaktować się z lokalnymi zakładami, aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje.

Obliczanie kosztów energii słonecznej

W tym momencie będziesz w stanie dokonać ostatecznych obliczeń i oceny, czy energia słoneczna ma dla Ciebie sens.

Całkowity koszt i korzyści systemu słonecznego można teoretycznie oszacować za pomocą metody zdyskontowanych przepływów pieniężnych (DCF).Wypływy na początku projektu składałyby się z kosztów instalacji (bez dotacji), a wpływy przybyłyby później w formie skompensowanych kosztów energii elektrycznej (zarówno bezpośrednio, jak i poprzez opomiarowanie netto).

Jednak zamiast DCF, opłacalność energii słonecznej ocenia się zwykle, obliczając uśredniony koszt energii elektrycznej (LCOE), a następnie porównując go z kosztem energii elektrycznej pobieranej przez lokalne przedsiębiorstwo.LCOE dla energii słonecznej w gospodarstwie domowym jest zwykle obliczany jako koszt/kilowatogodzina ($/kWh lub ¢/kWh) — ten sam format, który jest powszechnie stosowany w rachunkach za energię elektryczną.Aby przybliżyć LCOE, można użyć następującego równania:

LCOE ($/kWh) = aktualna wartość netto (NPV) kosztu posiadania w ciągu życia ($) / wyjściowa energia w ciągu życia (kWh)

Ogólnie przyjmuje się, że okres użytkowania fotowoltaicznego modułu fotowoltaicznego wynosi od 25 do 40 lat.Koszt posiadania obejmuje koszty utrzymania, które należy zdyskontować, aby znaleźć NPV.LCOE można następnie porównać z kosztem energii elektrycznej z zakładu; pamiętaj, że odpowiednia cena to cena, która występuje w okresach szczytowej produkcji fotowoltaicznej lub w jej pobliżu.

Czy energia słoneczna jest tego warta?

Po przejściu wszystkich tych obliczeń prawdopodobnie uzyskasz jedną liczbę — liczbę lat, jaką zajmie systemowi słonecznemu zwrot kosztów w postaci oszczędności na rachunkach za energię.Jeśli mieszkasz w słonecznej części kraju i masz obecnie wysokie rachunki za media, możesz patrzeć na system, który osiągnie ten punkt za pięć lat.Inni właściciele domów mogą czekać 10 lub 20 lat, aby osiągnąć ten punkt.

Innymi słowy, większość właścicieli domów w końcu dostrzeże korzyści z systemu energii słonecznej; realizacja tego może zająć tylko dziesięciolecia.To, czy warto instalować taki system, sprowadza się więc często do wielu znacznie mniej technicznych czynników niż te, które wymieniliśmy powyżej: jak długo zamierzasz zostać w domu, jakie dotacje są dostępne w Twojej okolicy i po prostu chcesz zrobić coś dla środowiska.

Plusy i minusy paneli słonecznych do Twojego domu

Jak większość rzeczy, energia słoneczna ma swoje zalety i wady.Jednocześnie niektóre koszty ekonomiczne mogą zostać pokryte przez korzyści społeczne dla środowiska i zmniejszenie śladu węglowego, co może być dla Ciebie ważniejsze niż ocena czysto pieniężna.

Plusy
  • Zielona energia, która zmniejsza Twój ślad węglowy

  • Pomiar netto pozwala na odsprzedanie nadwyżki wyprodukowanej energii

  • Możesz kwalifikować się do pewnych ulg podatkowych

Cons
  • Koszty instalacji i konserwacji są nadal wysokie

  • Solar działa tylko wtedy, gdy nie świeci słońce

  • Części systemu należy wymieniać co kilka lat

  • Niektóre ulgi podatkowe mogły wygasnąć lub wkrótce wygasną

Czy dom może działać wyłącznie na energii słonecznej?

Praktycznie nieczęsto jest to możliwe.Dzieje się tak, ponieważ energia słoneczna działa tylko wtedy, gdy świeci słońce — gdy jest pochmurno lub w nocy, nie wytwarzają energii elektrycznej.Istnieje kilka rozwiązań bateryjnych zapewniających zasilanie w tych czasach, ale nadal są one dość drogie.Większość domów z panelami słonecznymi nadal od czasu do czasu korzysta z sieci.

Czy naprawdę oszczędzasz pieniądze dzięki panelom słonecznym?

W zależności od tego, gdzie mieszkasz, możliwe jest, że system z czasem się zwróci, a nawet więcej.Dzieje się tak, ponieważ nie będziesz wydawać tak dużo pieniędzy na zakup energii elektrycznej z sieci.Jeśli wprowadzono pomiary netto, możesz jeszcze bardziej obniżyć rachunki.

Ile kosztuje panel słoneczny?

Ceny od lat stale spadają.Całkowity koszt będzie zależał od tego, ile kilowatów mocy wygeneruje twoja macierz.Według raportów konsumenckich, po uwzględnieniu ulg podatkowych na energię słoneczną, koszt systemu paneli słonecznych w średniej wielkości domu w USA w 2021 r. waha się od 11 000 do 15 000 USD.

Jak długo zajmie zwrot kosztów początkowych?

W zależności od miejsca zamieszkania i wielkości systemu, osiągnięcie rentowności instalacji solarnej może zająć średnio od 10 do 20 lat.

Dolna linia

Ustalenie, czy zainstalować system fotowoltaiczny może wydawać się trudnym zadaniem, ale należy pamiętać, że taki system to inwestycja długoterminowa.W wielu lokalizacjach energia słoneczna to dobry wybór z finansowego punktu widzenia.

Nawet jeśli okaże się, że koszt energii słonecznej jest nieznacznie wyższy niż energii elektrycznej zakupionej od dostawcy, właściciele domów mogą chcieć zainstalować energię słoneczną, aby uniknąć przyszłych potencjalnych wahań kosztów energii, lub mogą po prostu chcieć wyjść poza swoje osobiste motywacje finansowe i wykorzystanie słoneczne dla zielonego życia.