Стоимость солнечных панелей: стоит ли?

Что такое солнечная энергия для дома?

Домовладельцы, которые устанавливают системы солнечной энергии, могут получить многочисленные преимущества: более низкие счета за электроэнергию, более низкий углеродный след и потенциально более высокую стоимость дома.Но эти преимущества обычно сопряжены со значительными затратами на установку и техническое обслуживание, а величина выигрыша может сильно варьироваться от одного дома к другому.

Эта статья поможет домовладельцам произвести финансовые расчеты, необходимые для определения целесообразности использования солнечной энергии в их домах.

Ключевые выводы

  • Те, кто хочет стать экологичнее, могут подумать об оснащении своего дома солнечными панелями.
  • Мало того, что солнечная энергия полезна для окружающей среды, вы можете зарабатывать деньги, продавая избыточную энергию в сеть.
  • Хотя за последние годы затраты снизились, установка и обслуживание солнечных панелей могут быть довольно дорогими.
  • Солнечные панели лучше всего подходят для домов, которые получают достаточно солнечного света в течение всего года.
  • Прежде чем приступить к использованию солнечной энергии, обязательно разберитесь как с социальными, так и с экономическими факторами.
1:46

Нажмите «Играть», чтобы узнать, стоит ли использовать солнечную энергию

Понимание солнечной энергии

В принципе, решить, имеет ли финансовый смысл установка солнечной энергии для вашего дома, просто.Вам нужно будет рассчитать:

  1. Стоимость солнечной электростанции
  2. Сколько энергии он будет производить
  3. Сколько бы вы в противном случае заплатили за такое же количество энергии
  4. Сколько лет потребуется, чтобы ваши первоначальные инвестиции окупились за счет сэкономленных затрат на электроэнергию
  5. Окупится ли система через пять лет

Если это так и у вас есть первоначальный капитал, это, вероятно, отличная идея.Если вам придется дольше ждать сбережений или взять кредит, чтобы позволить себе систему, вам нужно тщательно обдумать решение.

Однако на практике все обстоит не так просто.Каждый из этих факторов сильно различается, и это может сделать затраты и выгоды от установки солнечной энергии для двух домов, даже если они соседи, радикально разными.

Однако есть некоторые инструменты, которые могут помочь.Solar Reviews предлагает калькулятор, который быстро предоставит вам репрезентативные затраты и экономию для системы солнечной энергии в любой части США.Калькуляторы, подобные этому, — хорошее место для начала, если вы новичок в солнечной энергии и хотите понять базовую модель затрат.

В оставшейся части этой статьи мы рассмотрим каждый из ключевых факторов, которые следует учитывать при расчете затрат и потенциальной экономии солнечной энергии для вашего дома.

Прежде чем приобретать солнечные панели, получите предложения от нескольких авторитетных установщиков, чтобы сравнить их.

Стоимость солнечной энергии для домовладельцев

Во-первых, давайте посмотрим на стоимость установки системы солнечной энергии для вашего дома.Средняя первоначальная стоимость системы солнечной энергии для дома составляет от 3500 до 16 000 долларов.

Почему огромный диапазон затрат?Что ж, многое зависит от размера системы, которую вы хотите установить, и типа панелей, которые вы хотите использовать.Какую бы систему вы ни использовали, имейте в виду, что солнечная энергия требует больших капиталовложений, и основные затраты на владение системой приходятся на аванс при покупке оборудования.Солнечный модуль почти наверняка будет составлять самую большую часть общих расходов.

Есть и некоторые дополнительные расходы.Другое оборудование, необходимое для установки, включает в себя инвертор (для преобразования постоянного тока, вырабатываемого панелью, в переменный ток, используемый бытовыми приборами), измерительное оборудование (если необходимо увидеть, сколько энергии вырабатывается) и различные компоненты корпуса вместе с кабели и электропроводка.Некоторые домовладельцы также рассматривают возможность хранения аккумуляторов.Исторически сложилось так, что батареи были непомерно дорогими и ненужными, если коммунальное предприятие платило за избыточную электроэнергию, подаваемую в сеть (см. ниже). Стоимость монтажных работ также должна быть учтена.

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

Субсидии

Хотя вышеуказанные расходы относительно просты — часто компания, занимающаяся установкой солнечных батарей, может указать цену на них для домовладельца, — определение субсидий, доступных от правительства и / или вашей местной коммунальной службы, может оказаться более сложной задачей.Государственные стимулы часто меняются, но исторически правительство США разрешало 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 правительственных сайтах или веб-сайтах по защите солнечной энергии.Домовладельцам также следует проконсультироваться со своей местной коммунальной компанией, чтобы узнать, предлагает ли она финансовые стимулы для установки солнечных батарей, и определить, какова ее политика в отношении подключения к сети и продажи избыточной энергии в сеть.

97,7 гигаватт

В 2020 году в США было установлено 19,2 гигаватт солнечной фотоэлектрической мощности, что позволило достичь общей установленной мощности 97,7 ГВт постоянного тока, что достаточно для питания 17,7 миллиона американских домов.

Расчет производства энергии

Второй фактор, который вам необходимо учитывать при расчетах, — это количество энергии, которое будет производить ваша система, и время, когда она это сделает.Это может быть очень сложным расчетом даже для опытных инженеров-солнечников.Однако давайте пробежимся по основам.

Одним из наиболее важных соображений является уровень солнечного излучения, доступный в географическом положении дома; другими словами, насколько солнечно там, где вы живете.Когда дело доходит до использования солнечных батарей, как правило, лучше быть ближе к экватору, но необходимо учитывать и другие факторы.Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) составляет карты для США, показывающие уровни солнечного излучения, а инструменты на ее веб-сайте предоставляют подробную информацию о солнечном свете для конкретных мест в США.

Не менее важна ориентация вашего дома: для массивов на крыше южная крыша без деревьев или других объектов, препятствующих солнечному свету, максимизирует доступную солнечную энергию.Если это невозможно, панели можно установить на внешние опоры и установить вдали от дома, что потребует дополнительных затрат на дополнительное оборудование и кабели.

И тогда вы должны учитывать размер вашей системы.Размер солнечной панели указывается с точки зрения теоретического выходного электрического потенциала в ваттах.Однако типичная мощность, реализованная для установленных фотоэлектрических систем, известная как коэффициент мощности, составляет от 15% до 30% теоретической мощности.Бытовая система мощностью 3 киловатт-часа (кВтч), работающая с коэффициентом мощности 15%, будет производить 3 кВтч x 15% x 24 часа в день x 365 дней в году = 3942 кВтч в год или примерно одну треть от типичного потребления электроэнергии домохозяйством. домохозяйство США.

Сколько вы сэкономите?

Как только вы узнаете, сколько будет стоить система солнечной энергии и сколько энергии она будет производить, вы сможете (теоретически) предсказать, сколько вы сможете сэкономить на затратах на энергию в год.

Однако это еще один хитрый расчет, потому что многое зависит от того, как вы платите за электроэнергию в данный момент.Коммунальные службы часто взимают с бытовых потребителей фиксированную плату за электроэнергию, независимо от времени потребления.Это означает, что вместо того, чтобы компенсировать высокую стоимость пикового производства электроэнергии, солнечные энергетические системы домовладельцев просто компенсируют цену, взимаемую с них за электроэнергию, которая намного ближе к средней стоимости производства электроэнергии.

Однако многие коммунальные компании в США ввели схемы ценообразования, которые позволяют домовладельцам взимать плату по разным ставкам в течение дня, пытаясь отразить фактическую стоимость производства электроэнергии в разное время: это означает более высокие ставки во второй половине дня и более низкие ставки во второй половине дня. ночь.Солнечная батарея PV может быть очень полезной в областях, где используется такая изменяющаяся во времени скорость, поскольку произведенная солнечная энергия компенсирует наиболее дорогостоящую электроэнергию.

То, насколько это выгодно для данного домовладельца, зависит от точного времени и величины изменения ставки в соответствии с таким планом.Точно так же 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 тарифы летом, делают солнечную энергию более ценной.

Некоторые коммунальные предприятия имеют многоуровневые тарифные планы, в которых предельная цена электроэнергии меняется по мере роста потребления.В соответствии с этим типом плана выгода от солнечной системы может зависеть от использования электроэнергии в доме; в некоторых районах, где показатели резко возрастают по мере увеличения потребления, большие дома (с большими потребностями в энергии) могут получить наибольшую выгоду от солнечных батарей, которые компенсируют маргинальное потребление с высокими затратами.

Для некоторых домов можно даже зарабатывать деньги, продавая солнечную энергию обратно в сеть.В США это делается с помощью планов «чистого учета», в которых бытовые потребители используют мощность, которую они передают в сеть (когда скорость выработки электроэнергии от солнечной батареи больше, чем скорость потребления электроэнергии домохозяйствами) для компенсации. мощность, потребляемая в другое время; ежемесячный счет за электроэнергию отражает чистое потребление энергии.Конкретные правила и политика чистых измерений различаются в зависимости от региона.Домовладельцы могут обратиться к базе данных DSIRE, а также должны связаться со своими местными коммунальными службами, чтобы найти более конкретную информацию.

Расчет стоимости солнечной энергии

На этом этапе вы сможете сделать окончательный расчет и оценить, имеет ли смысл использовать солнечную энергию для вас.

Общие затраты и выгоды солнечной системы теоретически могут быть оценены с использованием метода дисконтированных денежных потоков (DCF).Оттоки в начале проекта будут состоять из затрат на установку (за вычетом субсидий), а притоки поступят позже в виде компенсационных затрат на электроэнергию (как напрямую, так и за счет чистых измерений).

Однако вместо использования DCF жизнеспособность солнечной энергии обычно оценивается путем расчета приведенной стоимости электроэнергии (LCOE), а затем сравнения ее со стоимостью электроэнергии, взимаемой местной коммунальной службой.LCOE для бытовой солнечной энергии обычно рассчитывается как стоимость / киловатт-час (долл. США / кВтч или ¢ / кВтч) - тот же формат, который обычно используется в счетах за электроэнергию.Для аппроксимации LCOE можно использовать следующее уравнение:

LCOE ($/кВтч) = чистая приведенная стоимость (NPV) стоимости владения за весь срок эксплуатации ($) / выход энергии за весь срок эксплуатации (кВтч)

Обычно предполагается, что срок службы фотоэлектрического солнечного модуля составляет от 25 до 40 лет.Стоимость владения включает затраты на техническое обслуживание, которые необходимо дисконтировать, чтобы найти NPV.Затем LCOE можно сравнить со стоимостью электроэнергии от коммунального предприятия; помните, что релевантная цена — это цена, которая возникает в периоды пика солнечной фотоэлектрической энергетики или вблизи него.

Стоит ли использовать солнечную энергию?

После того, как вы выполните все эти расчеты, вы, скорее всего, получите одно число — количество лет, которое потребуется солнечной системе, чтобы окупить себя за счет экономии ваших счетов за электроэнергию.Если вы живете в солнечной части страны и в настоящее время у вас высокие счета за коммунальные услуги, возможно, вы ищете систему, которая достигнет этой точки через пять лет.Другим домовладельцам, возможно, придется ждать 10 или 20 лет, чтобы достичь этой точки.

Другими словами, большинство домовладельцев в конечном итоге увидят выгоду от системы солнечной энергии; на то, чтобы это осознать, могут уйти десятилетия.Таким образом, стоит ли устанавливать такую ​​систему, часто зависит от ряда гораздо менее технических факторов, чем те, которые мы перечислили выше: как долго вы собираетесь оставаться в своем доме, субсидии, доступные в вашем районе, и просто ли вы хотите внести свой вклад в защиту окружающей среды.

Плюсы и минусы солнечных панелей для вашего дома

Как и большинство вещей, солнечная энергия имеет свои преимущества и недостатки.В то же время некоторые экономические затраты могут быть покрыты социальными выгодами для окружающей среды и снижением вашего углеродного следа, что может быть для вас важнее, чем чисто денежная оценка.

Плюсы
  • Зеленая энергия, которая снижает ваш углеродный след

  • Чистый учет позволяет продавать излишки произведенной энергии

  • Вы можете иметь право на определенные налоговые льготы

Минусы
  • Затраты на установку и техническое обслуживание по-прежнему высоки

  • Солнечные батареи работают только тогда, когда нет солнца

  • Части системы необходимо заменять каждые несколько лет

  • Срок действия некоторых налоговых льгот истек или истекает

Может ли дом работать только на солнечной энергии?

Практически это не всегда возможно.Это связано с тем, что солнечные батареи работают только тогда, когда светит солнце, а когда облачно или ночью, они не производят электричество.Есть несколько аккумуляторных решений для обеспечения питания в это время, но они по-прежнему довольно дороги.Большинство домов с солнечными панелями все еще время от времени полагаются на сеть.

Вы действительно экономите деньги с солнечными панелями?

В зависимости от того, где вы живете, возможно, что система со временем окупится и даже больше.Это потому, что вы не будете тратить столько денег, покупая электроэнергию у вашей коммунальной службы.Если есть чистые измерения, вы можете еще больше сократить свои счета.

Сколько стоит солнечная панель?

Цены неуклонно снижаются на протяжении многих лет.Общая стоимость будет зависеть от того, сколько киловатт мощности будет генерировать ваш массив.Согласно отчетам потребителей, после учета налоговых льгот на солнечную энергию стоимость системы солнечных панелей в доме среднего размера в США в 2021 году колеблется от 11 000 до 15 000 долларов.

Сколько времени потребуется, чтобы окупить первоначальные затраты?

В зависимости от того, где вы живете, и размера вашей системы может потребоваться в среднем от 10 до 20 лет, чтобы безубыточность солнечной установки.

Нижняя линия

Решение о том, стоит ли устанавливать солнечную фотоэлектрическую систему, может показаться сложной задачей, но важно помнить, что такая система — это долгосрочная инвестиция.Во многих местах солнечная энергия является хорошим выбором с финансовой точки зрения.

Даже если стоимость солнечной энергии оказывается немного дороже, чем электроэнергия, приобретаемая у коммунальных предприятий, домовладельцы могут захотеть установить солнечную энергию, чтобы избежать потенциальных колебаний стоимости энергии в будущем, или могут просто захотеть выйти за рамки своих личных финансовых мотивов и использовать солнечная энергия для зеленой жизни.