Huiseigenaren die fotovoltaïsche energiesystemen installeren, ontvangen tal van voordelen: lagere elektriciteitsrekeningen, lagere koolstofvoetafdruk en mogelijk hogere huiswaarden. Maar deze voordelen komen met aanzienlijke installatie- en onderhoudskosten en de omvang van de winst kan van huis tot huis sterk variëren. Dit artikel helpt huiseigenaren bij het maken van de financiële berekeningen die nodig zijn om de levensvatbaarheid van zonne-energie in hun huizen te bepalen. (Zie Groen bouwen voor uw huis en portemonnee voor meer informatie.)

AD:

Fotovoltaïsche zonne-energie

Fotovoltaïsche (PV) zonnetechnologie bestaat al sinds de jaren 1950, maar dankzij de dalende prijzen van zonnepanelen, werd het slechts beschouwd als een financieel haalbare technologie voor algemeen gebruik sinds de eeuwwisseling.

De grootte van het zonnepaneel wordt uitgedrukt in termen van de theoretische elektrische uitvoerpotentiaal in watt. De typische output die wordt gerealiseerd voor geïnstalleerde PV-systemen - ook wel de "capaciteitsfactor" genoemd - ligt tussen 10% en 20% van de theoretische output. Een huishoudelijk systeem van 3 kilowattuur (kWh) met een capaciteit van 15% zou 3kW * 15% * 24hr / day * 365days / year = 3, 942 kWh / year produceren, of ongeveer een derde van het typische elektriciteitsverbruik van een huishouden in de VS. Maar deze berekening kan misleidend zijn, omdat er weinig reden is om te spreken van "typische" resultaten; in feite kan zonne-energie zinvol zijn voor één huishouden, maar niet voor het huis ernaast. Deze discrepantie kan worden toegeschreven aan de financiële en praktische overwegingen die worden overwogen bij het bepalen van de levensvatbaarheid.

AD:

Kosten

Zonnestroom is kapitaalintensief en de belangrijkste kosten voor het bezitten van een systeem komen voorop bij het kopen van de apparatuur. De zonnemodule vertegenwoordigt vrijwel zeker de grootste afzonderlijke component van de totale kosten. Andere apparatuur die nodig is voor installatie omvat een omvormer (om de gelijkstroom geproduceerd door het paneel om te zetten in wisselstroom gebruikt door huishoudelijke apparaten), meetapparatuur (als het nodig is om te zien hoeveel stroom wordt geproduceerd), en verschillende behuizingscomponenten samen met kabels en bedradingstoestellen. Sommige huiseigenaren overwegen ook batterijopslag. Historisch gezien waren batterijen onbetaalbaar en onnodig als het nutsbedrijf betaalt voor overtollige elektriciteit die in het net wordt gevoerd (zie hieronder). De installatiekosten van de installatie moeten ook worden meegerekend.

AD:

Naast installatiekosten zijn er nog enkele extra kosten verbonden aan het gebruik en onderhoud van een PV-zonnepaneel. Afgezien van het regelmatig reinigen van de panelen, moeten inverters en batterijen (indien geïnstalleerd) over het algemeen na enkele jaren gebruik vervangen worden.

Hoewel bovenstaande kosten betrekkelijk eenvoudig zijn - vaak kan een bedrijf dat een zonne-installatie installeert een prijs hiervoor opgeven voor een huiseigenaar - bepalen welke subsidies beschikbaar zijn van de overheid en / of uw lokale nut kan een grotere uitdaging vormen.Overheidsprikkels veranderen vaak, maar historisch gezien heeft de Amerikaanse overheid een belastingvermindering toegestaan ​​van maximaal 30% van de kosten van het systeem. Meer informatie over stimuleringsprogramma's in de VS, met inbegrip van programma's binnen elke staat, is te vinden op de website van de DSEN-website (State Incentives for Renewables & Efficiency). In andere landen is dergelijke informatie vaak beschikbaar op websites van overheids- of solar advocacy. Huiseigenaren moeten ook bij hun lokale nutsbedrijf navragen of het financiële prikkels biedt voor zonne-energie-installatie en bepalen wat het beleid is voor netinterconnectie en voor de verkoop van overtollig vermogen aan het net. (Meer informatie over Belastingbedragen die u niet mag missen .)

Voordelen

Een aanzienlijk voordeel voor PV-installaties is een lagere energierekening, maar de omvang van dit voordeel hangt af van de hoeveelheid zonne-energie energie die kan worden geproduceerd gezien de beschikbare omstandigheden en de manier waarop nutsbedrijven elektriciteit in rekening brengen.

De eerste overweging is de niveaus van zonnestraling die beschikbaar zijn in de geografische locatie van het huis. Als het gaat om het gebruik van zonnepanelen, is het beter om dichter bij de evenaar te zijn, maar er zijn nog andere factoren die moeten worden overwogen. Het National Renewable Energy Laboratory (NREL) produceert kaarten voor de VS die de mate van zonnestraling laten zien; de tools op zijn website bieden gedetailleerde informatie over de zon voor specifieke locaties binnen de VS. Vergelijkbare kaarten en gegevens zijn ook beschikbaar in andere landen, vaak van overheidsmilieumaatschappijen of organisaties voor hernieuwbare energie. Even belangrijk is de oriëntatie van het huis; voor arrays op het dak maximaliseert een dak op het zuiden zonder bomen of andere objecten die zonlicht belemmeren, de beschikbare zonne-energie. Als dit niet beschikbaar is, kunnen panelen op externe steunen worden gemonteerd en buiten het huis worden geïnstalleerd, wat extra kosten met zich meebrengt voor de extra hardware en kabels.

De tweede overweging is de timing van de productie van zonne-energie en de manier waarop nutsbedrijven elektriciteit in rekening brengen. Zonne-energieopwekking vindt vooral plaats in de loop van de middag en is hoger tijdens de zomer, wat dus relatief goed overeenkomt met de totale vraag naar elektriciteit in warme klimaten, omdat het op deze momenten is dat airconditioners de meeste energie verbruiken. Daarom is zonne-energie waardevol omdat de alternatieve methoden voor energieproductie (vaak aardgascentrales) die worden gebruikt om aan de piekbehoefte te voldoen, vaak duur zijn. Maar nutsbedrijven rekenen residentiële consumenten vaak een vast tarief voor elektriciteit aan, ongeacht het tijdstip van verbruik. Dit betekent dat in plaats van de kostprijs van piekelektriciteitsproductie te compenseren, de zonne-energiesystemen van huiseigenaren alleen de prijs compenseren die zij in rekening brengen voor elektriciteit, wat veel dichter bij de gemiddelde kosten van energieproductie ligt.

Veel nutsbedrijven in de VS hebben prijsstellingsschema's geïntroduceerd waarmee huiseigenaren gedurende de dag op verschillende snelheden kunnen worden betaald in een poging om de werkelijke kosten van elektriciteitsproductie op verschillende tijdstippen te weerspiegelen; dit betekent hogere tarieven in de middag en lagere tarieven 's nachts.Een PV-zonnesysteem kan zeer nuttig zijn in gebieden waar dit soort van tijdsvariërende snelheid wordt gebruikt, aangezien de geproduceerde zonne-energie de duurste elektriciteit zou compenseren. Precies hoe gunstig dit is voor een bepaalde huiseigenaar, hangt af van de exacte timing en omvang van de tariefwijzigingen onder een dergelijk plan. Evenzo hebben nutsbedrijven op sommige locaties prijsstellingsschema's die in verschillende tijden van het jaar variëren als gevolg van regelmatige seizoensgebonden vraagfluctuaties. Degenen met hogere tarieven in de zomer maken zonne-energie waardevoller. (Voor tips over geld besparen, zie 6 manieren om te besparen op uw energierekening .)

Sommige nutsbedrijven hebben gelaagde tariefplannen waarbij de marginale prijs van elektriciteit verandert naarmate het verbruik toeneemt. Onder dit type plan kan het voordeel van een zonnestelsel afhangen van het elektriciteitsverbruik van het huis; in bepaalde gebieden die onderhevig zijn aan snel stijgende tarieven naarmate het verbruik toeneemt, kunnen grote huizen (met grote energiebehoeften) het meest profiteren van zonnepanelen die de marginale hoge kosten compenseren.

Het derde voordeel van een zonnestelsel is dat huiseigenaren zonne-energie kunnen verkopen aan nutsbedrijven. In de VS gebeurt dit door middel van "net-metering" -plannen, waarbij residentiële consumenten de stroom gebruiken die ze in het net steken (wanneer de elektriciteitsopwekking uit het zonnepaneel groter is dan het elektriciteitsverbruik van huishoudens) om te compenseren de stroom verbruikt op andere tijden; de maandelijkse elektriciteitsrekening geeft het netto energieverbruik weer. De specifieke regels en het beleid voor netto metingen variëren van regio tot regio. Huiseigenaren kunnen verwijzen naar de DSIRE-database en moeten ook contact opnemen met hun lokale nutsbedrijven voor meer specifieke informatie.

Het uiteindelijke voordeel is het potentiële effect op de waarde van een huis als gevolg van de toevoeging van een zonnepaneel. Over het algemeen is het redelijk om aan te nemen dat zonnepanelen de waarde van de meeste huizen zouden verhogen. Ten eerste is er een onmiskenbaar financieel voordeel voor het hebben van lagere elektriciteitsrekeningen als gevolg van een zonnepaneel. Ten tweede betekent de trend naar "groen" wonen dat er een groeiende vraag is naar woningen met een kleinere ecologische voetafdruk en wordt aangedreven door hernieuwbare bronnen. Tot slot, het kopen van een huis met zonne-energie al geïnstalleerd betekent dat de investering wordt gefinancierd (voor de homebuyer) via de hypotheek. Dit gemak van financiering maakt zonne-energie potentieel betaalbaarder voor een homebuyer dan het kopen van een huis zonder het installeren van zonne-energie en het vervolgens toevoegen van een zonnepaneel. (Zie voor meer informatie onze Investopedia Special Feature: Green Investing .)

Berekening van de financiële haalbaarheid en de "genivelleerde" kosten van elektriciteit

Zodra de bovenstaande kosten en baten zijn bepaald, een zonnestelsel kan theoretisch worden geëvalueerd met behulp van de Discounted Cash Flow (DCF) -methode. De uitstroom aan het begin van het project zou bestaan ​​uit installatiekosten (na aftrek van subsidies) en de instroom zou later plaatsvinden in de vorm van gecompenseerde elektriciteitskosten (zowel rechtstreeks als via nettodosering).

In plaats van DCF te gebruiken, wordt de levensvatbaarheid van zonne-energie meestal geëvalueerd door de genivelleerde kosten van elektriciteit (LCOE) te berekenen en deze vervolgens te vergelijken met de kosten van elektriciteit die door de lokale voorziening wordt opgeladen.De LCOE voor huishoudelijke zonne-energie wordt doorgaans berekend als kosten / kilowattuur ($ / kWh of ¢ / kWh) - hetzelfde formaat dat gewoonlijk wordt gebruikt voor elektriciteitsrekeningen. Om de LCOE te benaderen, kan men de volgende vergelijking gebruiken:

LCOE ($ / kWh) = netto huidige waarde (NPV) van de levensduurkosten van eigendom ($) / Lifetime Energy Output (kWh)

De gebruiksduur van een PV-zonnepaneel wordt over het algemeen verondersteld 25-40 jaar te zijn. De cost of ownership omvat de onderhoudskosten, die moeten worden verdisconteerd om de NPV te vinden. De LCOE kan dan worden vergeleken met de kosten voor elektriciteit van een nutsbedrijf; Onthoud dat de relevante prijs die is die optreedt in tijden bij of nabij piek PV-zonneproductie. (Bekijk Investopedia's Net Present Value Calculator om deze berekeningen voor jezelf uit te proberen.)

De bottom line

Bepalen of een PV-zonnestelsel geïnstalleerd moet worden, lijkt een ontmoedigende taak, maar het is belangrijk om te onthouden dat een dergelijk systeem een ​​langetermijninvestering is. Op veel locaties is zonne-energie een goede keuze vanuit financieel oogpunt. Zelfs als de kosten van zonne-energie marginaal duurder blijken te zijn dan elektriciteit die is gekocht bij een nutsbedrijf, kunnen huiseigenaren zonne-energie installeren om toekomstige potentiële schommelingen in energiekosten te voorkomen, of kunnen ze gewoon verder kijken dan hun persoonlijke financiële motivatie en gebruik zonne-energie voor "groen" leven. (Zie voor meer Top 10 groene industrieën .)