Un hogar con energía solar: ¿Pagará apagado?

Los propietarios de viviendas que instalen sistemas de energía fotovoltaica reciben numerosos beneficios: las facturas de electricidad más bajos, menor huella de carbono y los valores de las viviendas potencialmente más altos. Pero estos beneficios vienen con significativos costos de instalación y mantenimiento, y la magnitud de las ganancias pueden variar ampliamente de una casa a otra. En este artículo se va a ayudar a los propietarios hacen los cálculos financieros necesarios para determinar la viabilidad de la energía solar en sus hogares. (Para leer relacionados, ver Green Building para su casa y Wallet).

Energía Solar Fotovoltaica

Fotovoltaica (PV) la tecnología solar ha existido desde la década de 1950, pero, gracias a la disminución de precios de los módulos solares, que sólo ha sido considerada como una tecnología económicamente viable para su uso generalizado ya que el cambio de milenio.

Tamaño del panel solar es citado en términos del potencial teórico de salida eléctrica en vatios. Sin embargo, la salida típico realizado para sistemas fotovoltaicos instalados – conocido como el factor de capacidad – es de entre 10% y 20% de la producción teórica. Un sistema de 3 kilovatios-hora (kWh) de los hogares se ejecuta en un factor de capacidad del 15% produciría 3 kW * 15% * 24 horas / día * 365 días / año = 3.942 kWh / año, o aproximadamente un tercio del consumo eléctrico típico de un EE.UU. casa. Sin embargo, este cálculo puede ser engañoso, porque hay pocas razones para hablar de los resultados típicos; De hecho, la energía solar puede tener sentido para un hogar, pero no para la casa de al lado. Esta discrepancia puede ser atribuida a las consideraciones financieras y prácticas considerados en la determinación de viabilidad.

Costos

La energía solar es intensiva en capital, y el principal coste de poseer un sistema viene adelantado al comprar el equipo. El módulo solar es casi seguro que representar el mayor componente del gasto global. Otros equipos necesarios para la instalación incluye un inversor (para convertir la corriente continua producida por el panel en la corriente alterna utilizada por los aparatos domésticos), los equipos de medida (si es necesario para ver la cantidad de energía producida), y varios componentes de la carcasa junto con cables y equipo de cableado. Algunos propietarios también tienen en cuenta el almacenamiento de la batería. Históricamente, las baterías han sido prohibitivamente caro e innecesario si la utilidad paga por el exceso de electricidad que se inyecta en la red (véase más adelante). El costo de la mano de obra de instalación también deben tenerse en cuenta.

Además de los costes de instalación, hay algunos costos adicionales asociados con la operación y mantenimiento de un panel solar fotovoltaico. Aparte de la limpieza de los paneles con regularidad, inversores y baterías (si está instalada) generalmente necesitan ser reemplazadas después de varios años de uso.

Mientras que los costos anteriores son relativamente sencillas – a menudo una empresa de instalación solar puede indicar un precio por estos por un dueño de una casa – la determinación de las subvenciones disponibles por parte del gobierno y / o empresas de servicio público puede ser más de un desafío. Los incentivos gubernamentales cambian a menudo, pero históricamente, el gobierno de Estados Unidos ha permitido un crédito fiscal de hasta el 30% del coste del sistema. Más detalles sobre los programas de incentivos en los EE.UU., incluyendo los programas dentro de cada estado, se pueden encontrar en la Base de Datos de Incentivos Estatales para Renovables y Eficiencia sitio web (DSIRE). En otros países, esta información es a menudo disponibles en los sitios web del gobierno o de incidencia solar. Los propietarios también deben consultar con su compañía local de servicios para ver si ofrece incentivos económicos para la instalación solar, y determinar cuál es su política es para la interconexión de la red y por vender el exceso de energía a la red. (Más información en créditos fiscales que no debe perderse.)

Prestaciones;

Una ventaja importante de la instalación fotovoltaica es una factura de la luz, pero la magnitud de este beneficio depende de la cantidad de energía solar que puede producirse dadas las condiciones disponibles y la forma en que los servicios públicos cobran por la electricidad.

La primera consideración es los niveles de irradiación solar disponible en la ubicación geográfica de la casa. Cuando se trata de utilizar paneles solares, estando más cerca del ecuador es generalmente mejor, pero otros factores deben ser considerados. El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) produce mapas de los EE.UU. que muestra los niveles de irradiación solar; las herramientas en su sitio web proporcionan información detallada solar para lugares específicos dentro de los EE.UU. mapas y datos similares están disponibles en otros países, así, a menudo de las agencias ambientales del gobierno u organizaciones de energía renovable. Igualmente importante es la orientación de la casa; para las matrices de la azotea, un techo con orientación sur y sin árboles u otros objetos que obstruyen la luz solar maximiza la energía solar disponible. Si esto no está disponible, los paneles pueden ser montados en soportes externos e instalarse lejos de la casa, incurrir en costes adicionales para el hardware y los cables extra.

La segunda consideración es el tiempo de la producción de energía solar, y cómo los servicios públicos cobran por la electricidad. generación de energía solar se produce principalmente durante la tarde y es mayor durante el verano, representando por lo tanto relativamente bien a la demanda total de electricidad en los climas cálidos, ya que es en estos momentos que los acondicionadores de aire consumen más energía. En consecuencia, la energía solar es valioso debido a que los métodos alternativos de producción de energía (con frecuencia las plantas de energía de gas natural) que se utiliza para satisfacer la demanda pico de energía tienden a ser caros. Sin embargo, los servicios públicos a menudo cobran a los consumidores residenciales una tarifa plana para la electricidad, independientemente del momento del consumo. Esto significa que en lugar de compensar el alto costo de la producción pico de electricidad, sistemas de energía solar de propietarios más que compensan el precio que pagan por la electricidad, que es mucho más cercano al costo promedio de producción de energía.

Sin embargo, muchas empresas de servicios públicos en los EE.UU. han introducido esquemas de precios que permiten a los propietarios de viviendas para ser sometidos a distintos tipos durante todo el día en un intento de reflejar el coste real de la producción de electricidad en diferentes momentos; esto significa tasas más altas en la tarde y las tasas más bajas en la noche. Un panel solar fotovoltaico puede ser muy beneficioso en las zonas donde se utiliza este tipo de tasa variable en el tiempo ya que la energía solar producida compensaría la electricidad más cara. Exactamente lo beneficioso que es para un dueño de una casa determinada depende del tiempo exacto y la magnitud de los cambios en las tasas en virtud de un plan de este tipo. Del mismo modo, los servicios públicos en algunos lugares tienen esquemas de precios que varían en diferentes épocas del año debido a las fluctuaciones estacionales de la demanda regulares. Aquellos con tasas más altas durante el verano que la energía solar más valioso. (Para obtener consejos para ahorrar dinero, ver 6 maneras de ahorrar en sus facturas de servicios públicos.)

Algunas empresas de servicios públicos han gradas planes de precios en el que el precio marginal de la electricidad cambios a medida que aumenta el consumo. Bajo este tipo de plan, el beneficio de un sistema solar puede depender del uso de la electricidad de la casa; en ciertas áreas sujetas a tasas que aumentan dramáticamente a medida que aumenta el consumo, las grandes casas (con grandes necesidades energéticas) pueden beneficiarse más de los paneles solares que compensan el consumo marginal de alto costo.

El tercer beneficio de un sistema solar es que los propietarios pueden vender la electricidad generada por el sol a los servicios públicos. En los EE.UU., esto se hace a través de planes de medición neta, en el que los consumidores residenciales utilizan la energía que ponen en la red (cuando la tasa de generación de electricidad a partir de la matriz solar es mayor que la tasa de consumo de electricidad de la casa) para compensar el poder consumida en otros momentos; la factura mensual de electricidad refleja el consumo neto de energía. El reglamento de medición neta y políticas específicas varían según las regiones. Los propietarios de viviendas pueden hacer referencia a la base de datos DSIRE y también deben ponerse en contacto con sus compañías de servicios públicos para encontrar información más específica.

El cálculo de la viabilidad financiera y el coste normalizado de la electricidad

Una vez que se determinan los costos y los beneficios anteriores, un sistema solar, teóricamente, puede ser evaluado utilizando el método de flujo de caja descontado (DCF). Los flujos de salida al inicio del proyecto consistirían en costes de instalación (netos de subvenciones), y las entradas llegarían más tarde en la forma de los costos de electricidad de compensación (tanto directamente como a través de la medición neta).

En lugar de utilizar el DCF, la viabilidad de la energía solar es generalmente evaluada mediante el cálculo del coste normalizado de la electricidad (LCOE), luego compararlo con el costo de la electricidad aplicado por la compañía eléctrica local. El LCOE para la energía solar de la casa normalmente se calcula como costo / kilovatio-hora ($ / kWh o ¢ / kWh) – el mismo formato usado comúnmente en las facturas de electricidad. Para aproximar el LCOE, se puede utilizar la siguiente ecuación:
LCOE ($ / kWh) =
Valor Actual Neto (VAN) de por vida el coste de propiedad ($) / Lifetime salida de energía (kWh)

Balance

Determinar si se debe instalar un sistema solar fotovoltaico puede parecer una tarea de enormes proporciones, pero es importante recordar que un sistema de este tipo es una inversión a largo plazo. En muchos lugares, la energía solar es una buena opción desde una perspectiva financiera. Incluso si el costo de la energía solar se encuentra que es ligeramente más caro que la electricidad comprada a una utilidad, los propietarios pueden desear para instalar energía solar para evitar posibles fluctuaciones futuras en los costos de energía, o simplemente pueden desear mirar más allá de sus motivaciones financieras personales y el uso solar para la vida verde. (Para más información, ver los más de 10 industrias verdes.)