สารบัญ:
- ขนาดแผงเซลล์แสงอาทิตย์มีการอ้างอิงในแง่ของกำลังการผลิตไฟฟ้าทางทฤษฎีในวัตต์ อย่างไรก็ตามผลการผลิตทั่วไปสำหรับระบบ PV ที่ติดตั้ง - เรียกว่า "capacity factor" - อยู่ระหว่าง 10% ถึง 20% ของผลผลิตทางทฤษฎี ระบบไฟฟ้าภายในบ้านขนาด 3 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงที่ใช้กำลังการผลิต 15% จะผลิตกระแสไฟฟ้า 3kW * 15% * 24 ชั่วโมง / วัน * 365 วัน / ปี = 3, 942 kWh / ปีหรือประมาณหนึ่งในสามของการใช้พลังงานไฟฟ้าทั่วไป ครัวเรือนของสหรัฐฯ แต่การคำนวณนี้อาจทำให้เข้าใจผิดเนื่องจากมีเหตุผลเพียงเล็กน้อยที่จะพูดถึงผล "ทั่วไป" ในความเป็นจริงแสงอาทิตย์อาจทำให้รู้สึกสำหรับหนึ่งครัวเรือน แต่ไม่ใช่สำหรับบ้านหลังถัดไป ความคลาดเคลื่อนนี้สามารถนำมาประกอบกับการพิจารณาทางการเงินและการปฏิบัติที่พิจารณาในการพิจารณาความมีชีวิต
- นอกเหนือจากค่าติดตั้งแล้วมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานและบำรุงรักษาเซลล์แสงอาทิตย์แบบ PV นอกเหนือจากการทำความสะอาดแผงอย่างสม่ำเสมออินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่ (ถ้าติดตั้ง) โดยทั่วไปต้องเปลี่ยนหลังจากหลายปีของการใช้งาน
- (NPV) ของค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งานตลอดอายุการใช้งาน ($) / อายุการใช้งาน (kWh)
เจ้าของบ้านที่ติดตั้งระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะได้รับประโยชน์มากมายเช่นค่าไฟฟ้าลดลงลดรอยเท้าคาร์บอนและค่าบ้านที่อาจสูงขึ้น แต่ผลประโยชน์เหล่านี้มาพร้อมกับค่าติดตั้งและบำรุงรักษาที่สำคัญและขนาดของกำไรอาจแตกต่างกันไปจากบ้านหนึ่งไปอีก บทความนี้จะช่วยให้เจ้าของบ้านทำการคำนวณทางการเงินที่จำเป็นในการกำหนดความมีชีวิตของพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านของพวกเขา (สำหรับการอ่านที่เกี่ยวข้องโปรดดู Building Green สำหรับบ้านและกระเป๋าสตางค์ ของคุณ)
เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ของโซลาร์เซลล์ (PV) นับเป็นยุคตั้งแต่ปี 1950 แต่เนื่องจากราคาโมดูลแสงอาทิตย์ลดลงจึงถือได้ว่าเป็นเทคโนโลยีที่สามารถใช้งานได้อย่างแพร่หลายในการใช้งานอย่างแพร่หลายตั้งแต่ หันของสหัสวรรษขนาดแผงเซลล์แสงอาทิตย์มีการอ้างอิงในแง่ของกำลังการผลิตไฟฟ้าทางทฤษฎีในวัตต์ อย่างไรก็ตามผลการผลิตทั่วไปสำหรับระบบ PV ที่ติดตั้ง - เรียกว่า "capacity factor" - อยู่ระหว่าง 10% ถึง 20% ของผลผลิตทางทฤษฎี ระบบไฟฟ้าภายในบ้านขนาด 3 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงที่ใช้กำลังการผลิต 15% จะผลิตกระแสไฟฟ้า 3kW * 15% * 24 ชั่วโมง / วัน * 365 วัน / ปี = 3, 942 kWh / ปีหรือประมาณหนึ่งในสามของการใช้พลังงานไฟฟ้าทั่วไป ครัวเรือนของสหรัฐฯ แต่การคำนวณนี้อาจทำให้เข้าใจผิดเนื่องจากมีเหตุผลเพียงเล็กน้อยที่จะพูดถึงผล "ทั่วไป" ในความเป็นจริงแสงอาทิตย์อาจทำให้รู้สึกสำหรับหนึ่งครัวเรือน แต่ไม่ใช่สำหรับบ้านหลังถัดไป ความคลาดเคลื่อนนี้สามารถนำมาประกอบกับการพิจารณาทางการเงินและการปฏิบัติที่พิจารณาในการพิจารณาความมีชีวิต
ค่าใช้จ่าย
พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแบบเข้มข้นและค่าใช้จ่ายหลักในการเป็นเจ้าของระบบมาก่อนเมื่อซื้ออุปกรณ์ โมดูลพลังงานแสงอาทิตย์เกือบจะเป็นองค์ประกอบเดียวที่ใหญ่ที่สุดของค่าใช้จ่ายโดยรวม อุปกรณ์อื่น ๆ ที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งรวมถึงอินเวอร์เตอร์ (เพื่อหมุนกระแสไฟฟ้าที่ผลิตโดยแผงเป็นกระแสสลับที่ใช้โดยเครื่องใช้ในครัวเรือน), อุปกรณ์วัดแสง (ถ้าจำเป็นต้องดูปริมาณพลังงานที่ผลิต) และชิ้นส่วนที่อยู่อาศัยพร้อมด้วย สายเคเบิลและชุดสายไฟ เจ้าของบ้านบางแห่งอาจพิจารณาที่เก็บแบตเตอรี่ ในอดีตแบตเตอรี่มีราคาแพงและไม่จำเป็นหากยูทิลิตี้จ่ายค่าไฟฟ้าส่วนเกินที่ป้อนเข้าไปในกริด (ดูด้านล่าง) ต้นทุนแรงงานในการติดตั้งต้องเป็นปัจจัยสำคัญด้วยนอกเหนือจากค่าติดตั้งแล้วมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานและบำรุงรักษาเซลล์แสงอาทิตย์แบบ PV นอกเหนือจากการทำความสะอาดแผงอย่างสม่ำเสมออินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่ (ถ้าติดตั้ง) โดยทั่วไปต้องเปลี่ยนหลังจากหลายปีของการใช้งาน
แม้ว่าค่าใช้จ่ายดังกล่าวค่อนข้างตรงไปตรงมา แต่ก็มักเป็น บริษัท ที่ติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์สามารถเสนอราคาสำหรับเจ้าของบ้านเหล่านี้ได้ - การกำหนดเงินอุดหนุนจากรัฐบาลและ / หรืออรรถประโยชน์ในท้องถิ่นของคุณสามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นเรื่องท้าทายมากขึ้นแรงจูงใจของรัฐบาลเปลี่ยนบ่อย ๆ แต่ในอดีตรัฐบาลของสหรัฐฯได้อนุญาตให้เครดิตภาษีได้ถึง 30% ของค่าใช้จ่ายของระบบ รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับโปรแกรมแรงจูงใจใน U. S. รวมถึงโปรแกรมต่างๆภายในแต่ละรัฐสามารถอ่านได้จากฐานข้อมูลสิ่งอำนวยความสะดวกของ State Inurives for Renewables & Efficiency (DSIRE) ในประเทศอื่น ๆ ข้อมูลดังกล่าวมักมีอยู่ในเว็บไซต์ของรัฐบาลหรือผู้สนับสนุนด้านพลังงานแสงอาทิตย์ เจ้าของบ้านควรตรวจสอบกับ บริษัท สาธารณูปโภคท้องถิ่นของตนเพื่อดูว่ามีแรงจูงใจทางการเงินสำหรับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์หรือไม่และเพื่อกำหนดนโยบายสำหรับการเชื่อมต่อโครงข่ายและการขายพลังงานส่วนเกินเข้ากับโครงข่าย (999)
สิทธิประโยชน์ประโยชน์ที่สำคัญในการติดตั้ง PV คือค่าพลังงานที่ลดลง แต่ขนาดของผลประโยชน์นี้ขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานที่สามารถผลิตได้ตามเงื่อนไขที่มีอยู่และวิธีการที่สาธารณูปโภคเรียกเก็บค่าไฟฟ้า
การพิจารณาครั้งแรกคือระดับการฉายรังสีดวงอาทิตย์ที่มีอยู่ในตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของบ้าน เมื่อพูดถึงการใช้แผงโซลาร์เซลล์การใกล้ชิดกับเส้นศูนย์สูตรจะดีกว่าโดยทั่วไป แต่ต้องคำนึงถึงปัจจัยอื่น ๆ ห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ (NREL) สร้างแผนที่สำหรับ U. S แสดงระดับการฉายรังสีดวงอาทิตย์ เครื่องมือในเว็บไซต์ของ บริษัท ให้ข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับสถานที่เฉพาะภายใน U. S แผนที่ที่คล้ายกันและข้อมูลที่มีอยู่ในประเทศอื่น ๆ เช่นกันมักจะมาจากหน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมของรัฐบาลหรือองค์กรพลังงานทดแทน สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือการวางแนวของบ้าน สำหรับหลังคาชั้นบนหลังคาที่หันหน้าไปทางทิศใต้โดยไม่มีต้นไม้หรือสิ่งอื่นที่ขัดขวางแสงแดดช่วยเพิ่มพลังงานแสงอาทิตย์ให้มากที่สุด ถ้าไม่สามารถใช้งานได้แผงสามารถติดตั้งบนตัวรองรับภายนอกและติดตั้งออกจากบ้านซึ่งจะมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับฮาร์ดแวร์และสายไฟเพิ่มเติม การพิจารณาครั้งที่สองคือระยะเวลาในการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และวิธีคิดค่าไฟฟ้าจ่ายไฟฟ้า การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์เกิดขึ้นในช่วงบ่ายและสูงขึ้นในช่วงฤดูร้อนซึ่งสอดคล้องกับความต้องการไฟฟ้าโดยรวมในภูมิอากาศที่อบอุ่นเนื่องจากในช่วงเวลาเหล่านี้เครื่องปรับอากาศใช้พลังงานมากที่สุด ดังนั้นพลังงานแสงอาทิตย์เป็นสิ่งที่มีค่าเนื่องจากวิธีการผลิตทางเลือกในการผลิตพลังงาน (ซึ่งมักเป็นโรงไฟฟ้าก๊าซธรรมชาติ) ที่ใช้เพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานสูงสุดมีแนวโน้มว่าจะมีราคาแพง แต่ค่าสาธารณูปโภคมักเรียกเก็บจากผู้บริโภคที่พักอาศัยอัตราแบนสำหรับไฟฟ้าโดยไม่คำนึงถึงเวลาของการบริโภค ซึ่งหมายความว่าแทนที่จะชดเชยค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นของการผลิตไฟฟ้าสูงสุดระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ของเจ้าของบ้านเพียงชดเชยราคาที่พวกเขาคิดค่าไฟฟ้าซึ่งใกล้เคียงกับต้นทุนการผลิตไฟฟ้า เฉลี่ย
อย่างไรก็ตาม บริษัท สาธารณูปโภคหลายแห่งใน U. S. ได้เสนอแผนการกำหนดราคาที่อนุญาตให้เจ้าของบ้านถูกเรียกเก็บเงินในอัตราที่แตกต่างกันตลอดทั้งวันโดยพยายามที่จะสะท้อนต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจริงในเวลาที่ต่างกัน นี้หมายถึงอัตราที่สูงขึ้นในช่วงบ่ายและอัตราที่ต่ำกว่าในเวลากลางคืนอาร์เรย์ PV พลังงานแสงอาทิตย์อาจเป็นประโยชน์มากในพื้นที่ที่มีการใช้อัตราการเปลี่ยนแปลงตามเวลาเช่นนี้เนื่องจากการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์จะชดเชยค่าไฟฟ้าที่แพงที่สุด ว่าสิ่งที่เป็นประโยชน์นี้สำหรับเจ้าของบ้านที่กำหนดขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่แน่นอนและขนาดของอัตราการเปลี่ยนแปลงภายใต้แผนดังกล่าว ในทำนองเดียวกันระบบสาธารณูปโภคในบางแห่งมีแผนการกำหนดราคาที่แตกต่างกันไปในแต่ละช่วงเวลาของปีเนื่องจากความผันผวนตามฤดูกาลตามปกติ ผู้ที่มีอัตราที่สูงขึ้นในช่วงฤดูร้อนทำให้พลังงานแสงอาทิตย์มีค่ามากขึ้น (สำหรับเคล็ดลับในการออมเงินโปรดดูที่
6 วิธีในการประหยัดค่าสาธารณูปโภค
.) สาธารณูปโภคบางแห่งมีแผนการกำหนดราคาตามลำดับชั้นซึ่งราคาค่าไฟฟ้าส่วนเพิ่มจะเปลี่ยนแปลงไปตามการบริโภคที่เพิ่มขึ้น ภายใต้แผนชนิดนี้ประโยชน์จากระบบสุริยะอาจขึ้นอยู่กับการใช้ไฟฟ้าของบ้าน ในบางพื้นที่ที่ขึ้นอยู่กับอัตราที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อการบริโภคเพิ่มขึ้นบ้านขนาดใหญ่ (ที่มีความต้องการพลังงานขนาดใหญ่) อาจได้รับประโยชน์มากที่สุดจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ชดเชยการบริโภคที่มีต้นทุนสูง ประโยชน์ประการที่สามของระบบสุริยะคือเจ้าของบ้านสามารถขายกระแสไฟฟ้าที่ผลิตจากพลังงานแสงอาทิตย์ไปเป็นระบบสาธารณูปโภคได้ ในสหรัฐอเมริกานี้ทำผ่านแผนการวัด "สุทธิ" ซึ่งผู้บริโภคที่อยู่อาศัยใช้พลังงานที่พวกเขาใส่ลงในตาราง (เมื่ออัตราการผลิตไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์สูงกว่าอัตราการใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน) เพื่อชดเชย พลังงานที่บริโภคในเวลาอื่น ๆ ; ค่าไฟฟ้ารายเดือนสะท้อนการใช้พลังงานสุทธิ กฎระเบียบและนโยบายการวัดปริมาณสุทธิที่เฉพาะเจาะจงแตกต่างกันในแต่ละภูมิภาค เจ้าของบ้านสามารถดูฐานข้อมูลของ DSIRE และควรติดต่อผู้ให้บริการท้องถิ่นเพื่อหาข้อมูลเฉพาะเพิ่มเติม
ผลประโยชน์ขั้นสุดท้ายคือผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับมูลค่าบ้านเนื่องจากการเพิ่มแผงเซลล์แสงอาทิตย์ โดยทั่วไปจะมีเหตุผลที่จะสมมติว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะเพิ่มมูลค่าของบ้านส่วนใหญ่ ประการแรกมีประโยชน์ทางการเงินที่ปฏิเสธไม่ได้คือการมีค่าไฟฟ้าที่ลดลงอันเนื่องมาจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ประการที่สองแนวโน้มการใช้ชีวิต "สีเขียว" หมายความว่ามีความต้องการบ้านที่มีคาร์บอนไดออกไซด์น้อยและมีแหล่งพลังงานทดแทน สุดท้ายการซื้อบ้านด้วยแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งแล้วหมายถึงการลงทุนได้รับการสนับสนุนทางการเงิน (สำหรับผู้ซื้อบ้าน) ผ่านการจดจำนอง ความง่ายในการจัดหาเงินทุนนี้อาจทำให้แสงอาทิตย์สำหรับผู้ซื้อบ้านในราคาประหยัดมากขึ้นกว่าการซื้อบ้านโดยไม่ต้องติดตั้งแสงอาทิตย์และต่อมาก็เพิ่มแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (ดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่ Investopedia Special Feature: Green Investing .)
การคำนวณความสามารถทางการเงินและค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้า "Levelized" ของค่าไฟฟ้า
เมื่อพิจารณาค่าใช้จ่ายและผลประโยชน์ดังกล่าวแล้วระบบสุริยะ สามารถคำนวณตามทฤษฎีโดยใช้วิธีคิดลดกระแสเงินสด (DCF) การไหลออกที่จุดเริ่มต้นของโครงการจะประกอบด้วยต้นทุนการติดตั้ง (สุทธิจากเงินอุดหนุน) และการไหลเข้าจะมาถึงภายหลังในรูปของค่าไฟฟ้าที่หักล้าง (ทั้งโดยตรงและผ่านระบบวัดแสงสุทธิ)
แทนที่จะใช้ DCF ความสามารถในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์มักจะได้รับการประเมินโดยการคำนวณค่าไฟฟ้าที่มีการปรับระดับ (LCOE) แล้วเปรียบเทียบกับค่าใช้จ่ายไฟฟ้าที่เรียกเก็บโดยสาธารณูปโภคในท้องถิ่นLCOE สำหรับครัวเรือนแสงอาทิตย์โดยทั่วไปจะคำนวณเป็นต้นทุน / กิโลวัตต์ชั่วโมง ($ / kWh หรือ¢ / kWh) - รูปแบบเดียวกันที่ใช้กันทั่วไปในค่าไฟฟ้า เพื่อประมาณ LCOE สามารถใช้สมการต่อไปนี้: LCOE ($ / kWh) = มูลค่าปัจจุบันสุทธิ
(NPV) ของค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งานตลอดอายุการใช้งาน ($) / อายุการใช้งาน (kWh)
อายุการใช้งานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์แสงอาทิตย์จะอยู่ที่ประมาณ 25-40 ปี ค่าใช้จ่ายในการเป็นเจ้าของรวมถึงค่าบำรุงรักษาซึ่งจะต้องลดเพื่อหา NPV LCOE สามารถเปรียบเทียบกับค่าใช้จ่ายไฟฟ้าจากสาธารณูปโภค; จำราคาที่เกี่ยวข้องคือสิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ใกล้หรือยอด PV การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ (
เครื่องคิดเลขมูลค่าปัจจุบันของ Investopedia เพื่อคำนวณการคำนวณเหล่านี้ด้วยตัวคุณเอง)
บรรทัดล่าง การกำหนดว่าจะติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบ PV อาจดูเหมือนเป็นงานที่น่ากลัว แต่ก็เป็นเช่นนั้น สำคัญที่ต้องจำไว้ว่าระบบดังกล่าวเป็นเงินลงทุนระยะยาว ในหลาย ๆ แห่งพลังงานแสงอาทิตย์เป็นตัวเลือกที่ดีจากมุมมองทางการเงิน แม้ว่าต้นทุนพลังงานแสงอาทิตย์จะแพงกว่าพลังงานไฟฟ้าที่ซื้อจากสาธารณูปโภค แต่เจ้าของบ้านอาจต้องการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อหลีกเลี่ยงความผันผวนของค่าใช้จ่ายด้านพลังงานที่อาจเกิดขึ้นในอนาคตหรืออาจต้องการเพียงเพื่อดูมากกว่าแรงจูงใจทางการเงินส่วนบุคคลและการใช้งาน แสงอาทิตย์สำหรับชีวิต "สีเขียว" (ดูข้อมูลเพิ่มเติม 10 อุตสาหกรรมสีเขียว |
.)