A fotovoltaikus energiarendszereket telepítő háztulajdonosok számos előnyt élveznek: alacsonyabb elektromos számlákat, alacsonyabb szén-dioxid-lábnyomot és potenciálisan magasabb otthoni értékeket. Ezek az előnyök azonban jelentős telepítési és karbantartási költségekkel járnak, és a haszon nagysága házonként nagyon eltérő lehet. Ez a cikk segít a háztulajdonosoknak elvégezni az otthoni napenergia életképességének meghatározásához szükséges pénzügyi számításokat.
Fotovoltaikus napenergia
A fotovoltaikus (PV) napenergia-technológia az 1950-es évek óta létezik, ám a csökkenő napelemmoduloknak köszönhetően csak az ezredforduló óta tartják számon pénzügyi szempontból életképes technológiának, amely széles körben használható.
A napkollektor méretét a wattban megadott elméleti villamosenergia-potenciál alapján kell megadni. A telepített fotovoltaikus rendszerekre jellemző „output factor” néven ismert teljesítmény viszont az elméleti teljesítmény 10–20% -a. Egy 3 kilowattóra (kWh) háztartási rendszer, amely 15% -os teljesítménytényezővel működik, 3kW * 15% * 24 órás / nap * 365 nap / év = 3942 kWh / év, vagyis az Egyesült Államok tipikus villamosenergia-fogyasztásának körülbelül egyharmadát eredményezné. háztartás. Ez a számítás azonban megtévesztő lehet, mivel alig van oka a "tipikus" eredményekről beszélni; valójában a napenergia értelme lehet egyetlen háztartásnak, de a szomszédos háznak nem. Ez az eltérés az életképesség meghatározása során figyelembe vett pénzügyi és gyakorlati megfontolásoknak tulajdonítható.
kiadások
A napenergia tőkeigényes, és a rendszer birtoklásának fő költségei előzetesen felmerülnek a berendezések vásárlásakor. A napkollektor modul szinte biztosan a teljes költség legnagyobb egyetlen alkotóeleme. A telepítéshez szükséges egyéb felszerelések tartalmazzák az invertert (a panel által előállított egyenáram átalakításához a háztartási készülékek által használt váltakozó áramra), mérőberendezést (ha szükséges látni, hogy mekkora energiát termelnek), valamint a ház különféle alkatrészeit, valamint kábelek és huzalozók. Néhány háztulajdonos az akkumulátor tárolását is fontolóra veszi. A történelem során az akkumulátorok meglehetősen drágák és feleslegesek voltak, ha a közüzem fizeti a hálózatba táplált fölösleges villamos energiát (lásd alább). A telepítés költségeit szintén figyelembe kell venni.
A telepítési költségeken túlmenően vannak további költségek a PV napelemek üzemeltetésével és karbantartásával kapcsolatban. A panelek rendszeres tisztításán kívül az invertert és az elemeket (ha vannak ilyenek) általában többéves használat után cserélni kell.
Noha a fenti költségek viszonylag egyértelmûek - a napkollektoros telepítõ társaságok gyakran árat adhatnak ezekért a háztulajdonosok számára -, a kormánytól és / vagy a helyi közüttõl járó támogatások meghatározása sokkal nagyobb kihívást jelenthet. A kormányzati ösztönzők gyakran változnak, ám történelmileg az Egyesült Államok kormánya a rendszerköltségek legfeljebb 30% -áig engedélyezett adójóváírást. Az Egyesült Államokban az ösztönző programokról, ideértve az egyes államokon belüli programokat, további részletek találhatók a megújuló energiaforrások és hatékonyság ösztönzőinek állami adatbázisában (DSIRE). Más országokban ez az információ gyakran rendelkezésre áll a kormányzati vagy a napenergia-érdekképviseleti weboldalakon. A háztulajdonosoknak ellenőrizniük kell a helyi közüzemnél is, hogy pénzügyi ösztönzőket kínálnak-e a napkollektoros telepítésre, és meg kell határozniuk, hogy mi a politikája a hálózat összekapcsolására és a fölösleges energia értékesítésére a hálózatba.
Előnyök
A fotovillamos telepítés jelentős előnye az alacsonyabb energiaszámla, de ennek előnye nagysága függ a rendelkezésre álló napenergia mennyiségétől, figyelembe véve a rendelkezésre álló feltételeket és a közművek által az elektromos áram felszámításának módját.
Az első szempont az otthoni földrajzi helyzetben elérhető napsugárzási szint. Napelemek használatakor általában jobb az egyenlőséghöz közelebb állni, de más tényezőket is figyelembe kell venni. A Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium (NREL) térképeket készít az Egyesült Államok számára a napsugárzás besugárzási szintjeiről; a weboldalán található eszközök részletes napenergia-információt nyújtanak az Egyesült Államok egyes helyszíneire. Hasonló térképek és adatok más országokban is rendelkezésre állnak, gyakran a kormányzati környezetvédelmi ügynökségektől vagy a megújuló energiát képviselő szervezetektől. Ugyanilyen fontos a ház orientációja; tetőtéri tömbök esetén egy déli fekvésű tető fák vagy egyéb, a napfényt akadályozó tárgyak nélkül maximalizálja a rendelkezésre álló napenergiát. Ha ez nem áll rendelkezésre, a paneleket fel lehet szerelni a külső tartókra és a háztól távol elhelyezni, és ezzel további költségeket kell viselniük az extra hardver és kábelek számára.
A második szempont a napenergia előállításának ütemezése és az, hogy a közművek hogyan számítják fel a villamos energiát. A napenergia előállítása elsősorban délután történik, és nyáron magasabb, tehát viszonylag jól felel meg a meleg éghajlat általános villamosenergia-igényének, mivel ezekben az időkben használják a légkondicionálók a legtöbb energiát. Következésképpen a napenergia értékes, mivel az energiatermelés alternatív módszerei (gyakran földgáz erőművek), amelyekkel a csúcsenergia-igényt kielégítik, általában drágák. A közművek azonban a lakossági fogyasztókon gyakran átalánydíjat számítanak fel a villamos energiáért, függetlenül a fogyasztás időpontjától. Ez azt jelenti, hogy a háztulajdonosok napenergia-rendszerei ahelyett, hogy ellensúlyoznák a csúcsteljesítményű villamosenergia-termelés költséges költségeit, csupán ellensúlyozzák az árakat, amelyeket számítanak a villamos energiaért, ami sokkal közelebb áll az energiatermelés átlagköltségéhez .
Az Egyesült Államokban azonban számos közüzemi társaság bevezette az árképzési rendszereket, amelyek lehetővé teszik a háztulajdonosok számára, hogy a nap folyamán eltérő díjakat számítsanak fel annak érdekében, hogy tükrözzék a villamosenergia-termelés tényleges költségeit különböző időpontokban; ez magasabb díjakat jelent délután és alacsonyabb az éjszaka. A PV napelem nagyon hasznos lehet azokon a területeken, ahol ezt az időben változó sebességet alkalmazzák, mivel a termelt napenergia ellensúlyozná a legköltségesebb villamos energiát. Pontosan mennyire előnyös ez egy adott háztulajdonos számára, az attól függ, hogy pontosan milyen időzítést és nagyságot mutatnak-e az ilyen terv alapján bekövetkező arányváltozások. Hasonlóképpen, a közüzemi szolgáltatók bizonyos helyszíneken árképzési rendszereket alkalmaznak, amelyek az év különböző időszakaiban változnak a rendszeres szezonális keresleti ingadozások miatt. Azok, akiknek a nyár folyamán magasabb az ára, a napenergia értékesül.
Egyes közművek többszintű árképzési terveket készítenek, amelyekben a villamos energia marginális ára változik a fogyasztás növekedésével. Az ilyen típusú terv szerint a napenergia-rendszer előnye függhet a ház villamosenergia-felhasználásától; egyes területeken, ahol a fogyasztás növekedésével drasztikusan növekvő tarifák vannak kitéve, a nagy házak (nagy energiaigényűek) számára a legtöbb előnye származhat a magas költségű határfogyasztást ellensúlyozó napelemekből.
A napenergia-rendszer harmadik előnye, hogy a háztulajdonosok napenergiával előállított villamos energiát értékesíthetnek a közművek számára. Az Egyesült Államokban ezt "nettó fogyasztásmérési" tervekkel hajtják végre, amelyek során a lakossági fogyasztók a hálózatba bevitt energiát (amikor a napenergiából származó villamosenergia-termelés nagyobb, mint a háztartások villamosenergia-fogyasztásának aránya) felhasználják a kiegyenlítésre. más időben fogyasztott energia; a havi villanyszámla a nettó energiafogyasztást tükrözi. Az egyedi nettó fogyasztásmérésre vonatkozó előírások és irányelvek régiónként eltérőek. A háztulajdonosok hivatkozhatnak a DSIRE adatbázisra, és további információkért lépjenek kapcsolatba a helyi közművekkel.
A végső haszon a napenergia-elrendezés hozzáadása révén a ház értékére gyakorolt lehetséges hatás. Általában indokolt azt feltételezni, hogy a napelemek növelik a legtöbb otthon értékét. Először is, tagadhatatlan pénzügyi előnye van annak, ha alacsonyabb villamosenergia-számlák vannak a napelem miatt. Másodszor, a „zöld” életmód felé mutató tendencia azt jelenti, hogy egyre növekszik az igény azoknak a házaknak, amelyek kisebb széndioxid-kibocsátásúak és megújuló forrásokból származnak. Végül, ha már telepítve van egy napenergiával ellátott ház, akkor a beruházást (a háztulajdonos számára) a jelzálog fedezi. Ez a könnyű finanszírozás potenciálisan megfizethetőbbé teszi a szolár otthoni vásárlók számára, mint napfény nélküli ház megvásárlása, és később napelemes tömb hozzáadása.
A villamos energia pénzügyi életképességének és "kiegyenlített" költségének kiszámítása
Miután a fenti költségeket és hasznokat meghatározták, a szolárrendszer elméletileg diszkontált cash flow (DCF) módszerrel értékelhető. A projekt elején a kiáramlás beépítési költségekből áll (a támogatások levonásával), a beáramlás később pedig kompenzált villamosenergia-költségek formájában érkezik (mind közvetlenül, mind a nettó mérés révén).
A DCF használata helyett a napenergia életképességét általában úgy értékelik, hogy kiszámítják a villamos energia szintezett költségeit (LCOE), majd összehasonlítják azt a helyi közüzem által felszámított villamos energia költségével. A háztartási napenergia LCOE-ját általában költség / kilowattóra (USD / kWh vagy ¢ / kWh) alapján számítják - ugyanazzal a formátummal, amelyet általában a villamosenergia-számlákra használnak. Az LCOE közelítéséhez a következő egyenletet használhatjuk:
LCOE ($ / kWh) = Élettartam-birtoklási költség nettó jelenértéke (NPV) ($) / Élettartam-energiateljesítmény (kWh)
A fotovoltaikus napelemes modul hasznos élettartamát általában 25–40 évre számítják. A tulajdonjog tartalmazza a karbantartási költségeket, amelyeket diszkontálni kell az NPV megállapításához. Ezután az LCOE összevethető a közmű villamosenergia-költségeivel; ne feledje, a releváns ár az, amely a PV napenergia-csúcstermelés idején vagy annak közelében történik. (Nézze meg az Investopedia nettó jelenérték-kalkulátorát, hogy kipróbálhassa ezeket a számításokat.)
Alsó vonal
Ijesztő feladatnak tűnik annak meghatározása, hogy telepítik-e a napelemes rendszert, de fontos megjegyezni, hogy egy ilyen rendszer hosszú távú befektetés. Számos helyen a napenergia jó választás pénzügyi szempontból. Még akkor is, ha a napenergia költségei kissé drágábbak, mint a közüzemtől vásárolt villamos energia, a háztulajdonosok a napenergiát telepíteni kívánják, hogy elkerüljék az energiaköltségek esetleges ingadozásait, vagy egyszerűen csak át akarják tekinteni a személyes pénzügyi motivációikat és felhasználásukat. napfény a "zöld" élethez.
