Māja ar saules enerģiju: vai tā atmaksāsies?

Māju īpašnieki, kas uzstāda fotoelektriskās energosistēmas, saņem daudz priekšrocību: zemāki rēķini par elektrību, zemāks oglekļa nospiedums un, iespējams, augstākas mājas vērtības. Bet šīs priekšrocības ir saistītas ar ievērojamām uzstādīšanas un uzturēšanas izmaksām, un ieguvumu apmērs dažādās mājās var būt ļoti atšķirīgs. Šis raksts palīdzēs māju īpašniekiem veikt nepieciešamos finanšu aprēķinus, lai noteiktu saules enerģijas dzīvotspēju savās mājās.

Fotoelektriskā saules enerģija

Fotoelektriskās (PV) saules enerģijas tehnoloģija pastāv jau kopš piecdesmitajiem gadiem, taču, pateicoties pazeminātajām saules moduļu cenām, kopš tūkstošgades mijas tā tika uzskatīta tikai par finansiāli izdevīgu tehnoloģiju, kas plaši izmantota.

Saules paneļa lielums tiek norādīts, ņemot vērā teorētisko elektriskās jaudas potenciālu vatos. Tomēr tipiskā instalēto fotoelektrisko sistēmu jauda, ​​kas pazīstama kā “jaudas koeficients”, ir no 10% līdz 20% no teorētiskās izlaides. 3 kilovatstundu (kWh) mājsaimniecības sistēma, kas darbojas ar 15% jaudas koeficientu, ražotu 3kW * 15% * 24 h / dienā * 365dienas / gadā = 3942 kWh / gadā jeb aptuveni vienu trešdaļu no tipiskā ASV patērētā elektroenerģijas. mājsaimniecība. Bet šis aprēķins var būt maldinošs, jo nav pamata runāt par “tipiskiem” rezultātiem; patiesībā saulei var būt jēga vienai mājsaimniecībai, bet ne mājai blakus. Šo neatbilstību var saistīt ar finansiāliem un praktiskiem apsvērumiem, kas ņemti vērā, nosakot dzīvotspēju.

Izmaksas

Saules enerģija prasa kapitālu, un galvenās sistēmas īpašumtiesību izmaksas rodas, pērkot aprīkojumu. Saules modulis gandrīz noteikti būs lielākā atsevišķā sastāvdaļa no kopējiem izdevumiem. Cita iekārta, kas nepieciešama uzstādīšanai, ietver invertoru (lai paneļa radīto līdzstrāvu pārvērstu par maiņstrāvu, ko izmanto sadzīves tehnika), mērīšanas aprīkojumu (ja nepieciešams redzēt, cik daudz enerģijas tiek saražots), kā arī dažādus korpusa komponentus kopā ar kabeļi un elektroinstalācija. Daži māju īpašnieki arī apsver akumulatoru uzglabāšanu. Vēsturiski baterijas ir bijušas pārmērīgi dārgas un nevajadzīgas, ja komunālie maksā par elektrības pārpalikumu, kas tiek padots tīklā (skatīt zemāk). Jāņem vērā arī uzstādīšanas darbaspēka izmaksas.

Papildus uzstādīšanas izmaksām ir arī dažas papildu izmaksas, kas saistītas ar PV saules masīva darbību un uzturēšanu. Papildus regulārai paneļu tīrīšanai, invertori un akumulatori (ja ir uzstādīti) pēc vairāku gadu lietošanas parasti ir jāmaina.

Kaut arī iepriekšminētās izmaksas ir samērā vienkāršas - bieži saules enerģijas ražošanas uzņēmums var noteikt to cenu māju īpašniekam - subsīdiju noteikšana no valdības un / vai vietējās komunālās saimniecības var izrādīties vairāk izaicinājums. Valdības stimuli mainās bieži, taču vēsturiski ASV valdība ir atļāvusi nodokļu atlaidi līdz 30% no sistēmas izmaksām. Sīkāka informācija par stimulēšanas programmām ASV, ieskaitot programmas katrā štatā, ir atrodama atjaunojamo enerģijas avotu un efektivitātes valsts stimulu datu bāzes (DSIRE) vietnē. Citās valstīs šāda informācija bieži ir pieejama valdības vai saules aizstāvības vietnēs. Namu īpašniekiem arī jāpārbauda vietējais komunālo pakalpojumu uzņēmums, lai uzzinātu, vai tas piedāvā finansiālus stimulus saules enerģijas uzstādīšanai, un jānosaka, kāda ir tā politika attiecībā uz tīkla savstarpēju savienošanu un liekās enerģijas pārdošanu tīklā.

Ieguvumi

Nozīmīgs ieguvums FE uzstādīšanā ir mazāks enerģijas rēķins, taču šī ieguvuma lielums ir atkarīgs no saražotās saules enerģijas daudzuma, ņemot vērā pieejamos apstākļus un veidu, kādā komunālie pakalpojumi iekasē maksu par elektrību.

Pirmais apsvērums ir saules apstarošanas līmeņi, kas pieejami mājas ģeogrāfiskajā atrašanās vietā. Runājot par saules paneļu izmantošanu, parasti ir labāk atrasties tuvāk ekvatoram, taču jāņem vērā arī citi faktori. Nacionālā atjaunojamās enerģijas laboratorija (NREL) sagatavo kartes ASV, kurās parādīti saules apstarošanas līmeņi; rīki, kas atrodas tās tīmekļa vietnē, sniedz detalizētu informāciju par saules enerģiju konkrētām vietām ASV. Līdzīgas kartes un dati ir pieejami arī citās valstīs, bieži no valdības vides aģentūrām vai atjaunojamās enerģijas organizācijām. Tikpat svarīga ir mājas orientācija; jumta masīvu gadījumā uz dienvidiem vērsts jumts bez kokiem vai citiem objektiem, kas traucē saules gaismu, palielina pieejamo saules enerģiju. Ja tas nav pieejams, paneļus var uzstādīt uz ārējiem balstiem un uzstādīt prom no mājas, radot papildu izmaksas par papildu aparatūru un kabeļiem.

Otrais apsvērums ir saules enerģijas ražošanas laiks un tas, kā komunālie pakalpojumi maksā par elektrību. Saules enerģijas ražošana galvenokārt notiek pēcpusdienā un ir augstāka vasarā, tādējādi samērā labi atbilstot vispārējam elektroenerģijas pieprasījumam siltā klimatā, jo tieši šajos laikos gaisa kondicionētāji patērē visvairāk enerģijas. Tādējādi saules enerģija ir vērtīga, jo alternatīvās enerģijas ražošanas metodes (bieži vien dabasgāzes elektrostacijas), ko izmanto, lai apmierinātu maksimālo enerģijas pieprasījumu, parasti ir dārgas. Bet komunālie pakalpojumi bieži iekasē no patērētājiem fiksētu likmi par elektrību neatkarīgi no patēriņa laika. Tas nozīmē, ka tā vietā, lai kompensētu dārgās maksimālās elektroenerģijas ražošanas izmaksas, māju īpašnieku saules enerģijas sistēmas tikai kompensē cenu, kas viņiem tiek iekasēta par elektrību, kas ir daudz tuvāk vidējām enerģijas ražošanas izmaksām.

Tomēr daudzi ASV komunālo pakalpojumu uzņēmumi ir ieviesuši cenu shēmas, kas ļauj māju īpašniekiem visu dienu iekasēt atšķirīgas likmes, mēģinot atspoguļot faktiskās elektroenerģijas ražošanas izmaksas dažādos laikos; tas nozīmē augstākas likmes pēcpusdienā un zemākas likmes naktī. PV saules masīvs var būt ļoti izdevīgs apgabalos, kur tiek izmantots šāda veida mainīgais ātrums, jo saražotā saules enerģija kompensētu visdārgāko elektrību. Tas, cik izdevīgi tas ir konkrētam māju īpašniekam, ir atkarīgs no precīza grafika un likmju izmaiņu apjoma saskaņā ar šādu plānu. Tāpat komunālajiem pakalpojumiem dažās vietās ir cenu noteikšanas shēmas, kas dažādos gada laikos mainās regulāru sezonālo pieprasījuma svārstību dēļ. Tie, kuru cenas vasarā ir augstāki, padara saules enerģiju vērtīgāku.

Dažiem komunālajiem pakalpojumiem ir daudzlīmeņu cenu plāni, kuros elektrības robežcena mainās, pieaugot patēriņam. Saskaņā ar šāda veida plānu ieguvums no saules enerģijas sistēmas var būt atkarīgs no mājas elektrības patēriņa; dažos apgabalos, uz kuriem attiecas likmes, kas dramatiski palielinās, palielinoties patēriņam, lielām mājām (ar lielām enerģijas vajadzībām) vislielāko labumu var gūt no saules blokiem, kas kompensē zemu patēriņu ar augstām izmaksām.

Trešais saules enerģijas ieguvums ir tas, ka māju īpašnieki var pārdot no saules enerģijas saražoto elektrību komunālajiem pakalpojumiem. ASV tas tiek darīts, izmantojot "neto skaitīšanas" plānus, kuros privātie patērētāji izmanto enerģiju, ko viņi ieliek tīklā (kad elektroenerģijas ražošanas līmenis no saules masīva ir lielāks nekā mājsaimniecību patērētā elektroenerģijas patēriņš), lai kompensētu citos laikos patērētā jauda; mēneša elektrības rēķins atspoguļo tīro enerģijas patēriņu. Īpašie neto uzskaites noteikumi un politikas reģionos atšķiras. Māju īpašnieki var atsaukties uz DSIRE datu bāzi, un, lai atrastu specifiskāku informāciju, viņiem arī jāsazinās ar vietējiem uzņēmumiem.

Galīgais ieguvums ir iespējamā ietekme uz mājas vērtību, ja tam tiek pievienots saules bloks. Kopumā ir pamatoti uzskatīt, ka saules paneļi paaugstinātu vairuma māju vērtību. Pirmkārt, nenoliedzams finansiāls ieguvums ir tas, ka saules masīva dēļ ir zemāki rēķini par elektrību. Otrkārt, tendence uz “zaļu” dzīves veidu nozīmē, ka pieaug pieprasījums pēc mājām, kurās ir mazāks oglekļa nospiedums un kuras baro no atjaunojamiem avotiem. Visbeidzot, mājas pirkšana ar jau uzstādītu saules enerģiju nozīmē, ka ieguldījums tiek finansēts (mājas pircējam), izmantojot hipotēku. Šis finansēšanas atvieglojums potenciāli padara saules enerģijas pircējus pieejamākus nekā mājas pirkšana bez saules enerģijas un sekojošs saules enerģijas bloka pievienošana.

Elektroenerģijas finansiālās dzīvotspējas un "izlīdzināto" izmaksu aprēķināšana

Kad iepriekšminētās izmaksas un ieguvumi ir noteikti, saules enerģijas sistēmu teorētiski var novērtēt, izmantojot diskontētās naudas plūsmas (DCF) metodi. Izejas projekta sākumā sastāvētu no uzstādīšanas izmaksām (atskaitot subsīdijas), un ienākošās naudas vēlāk rastos kompensēto elektrības izmaksu veidā (gan tieši, gan ar neto uzskaites palīdzību).

Tā vietā, lai izmantotu DCF, saules enerģijas dzīvotspēju parasti novērtē, aprēķinot izlīdzinātās elektroenerģijas izmaksas (LCOE), pēc tam salīdzinot tās ar vietējās komunālās saimniecības iekasētajām elektrības izmaksām. Sadzīves saules enerģijas LCOE parasti aprēķina kā izmaksas / kilovatstundas (USD / kWh vai ¢ / kWh) - tas pats formāts, ko parasti izmanto elektrības rēķinos. Lai tuvinātu LCOE, var izmantot šādu vienādojumu:

LCOE ($ / kWh) = īpašumtiesību mūža izmaksu neto pašreizējā vērtība (NPV) (USD) / mūža enerģijas izlaide (kWh)

Parasti tiek uzskatīts, ka PV saules moduļa kalpošanas laiks ir 25–40 gadi. Īpašumtiesību izmaksās ietilpst uzturēšanas izmaksas, kuras jānoņem, lai atrastu NPV. Pēc tam LCOE var salīdzināt ar komunālo pakalpojumu elektrības izmaksām; atcerieties, ka attiecīgā cena ir tā, kas rodas laikā, kad notiek maksimālā PV saules enerģijas ražošana. (Pārbaudiet Investopedia neto pašreizējās vērtības kalkulatoru, lai pats izmēģinātu šos aprēķinus.)

Grunts līnija

Noteikt, vai uzstādīt PV saules sistēmu, var šķist drausmīgs uzdevums, taču ir svarīgi atcerēties, ka šāda sistēma ir ilgtermiņa ieguldījums. Daudzās vietās saules enerģija ir laba izvēle no finanšu perspektīvas. Pat ja tiek konstatēts, ka saules enerģijas izmaksas ir nedaudz dārgākas nekā no komunālo pakalpojumu iepirktās elektroenerģijas, māju īpašnieki var vēlēties uzstādīt saules enerģiju, lai izvairītos no iespējamām enerģijas izmaksu svārstībām, vai arī vienkārši vēlas apskatīt ne tikai personīgo finansiālo motivāciju un izmantošanu Saule "zaļai" dzīvošanai.