Una casa a energia solare: pagherà?
I proprietari di case che installano sistemi di energia fotovoltaica ricevono numerosi vantaggi: minori bollette elettriche, minori emissioni di carbonio e valori domestici potenzialmente più alti. Ma questi vantaggi derivano da significativi costi di installazione e manutenzione e l'entità dei guadagni può variare ampiamente da una casa all'altra. Questo articolo aiuterà i proprietari di case a fare i calcoli finanziari necessari per determinare la redditività dell'energia solare nelle loro case.
Energia solare fotovoltaica
La tecnologia solare fotovoltaica (FV) esiste dagli anni '50, ma, grazie al calo dei prezzi dei moduli solari, è stata considerata una tecnologia finanziariamente valida per un uso diffuso sin dall'inizio del millennio.
Le dimensioni del pannello solare sono indicate in termini di potenziale di uscita elettrica teorica in watt. Tuttavia, l'output tipico realizzato per i sistemi fotovoltaici installati, noto come "fattore di capacità", è compreso tra il 10% e il 20% dell'output teorico. Un sistema domestico da 3 kilowattora (kWh) funzionante con un fattore di capacità del 15% produrrebbe 3kW * 15% * 24 ore / giorno * 365 giorni / anno = 3.942 kWh / anno, o circa un terzo del consumo tipico di elettricità negli Stati Uniti domestico. Ma questo calcolo può essere fuorviante perché ci sono poche ragioni per parlare di risultati "tipici"; in effetti, il solare può avere senso per una famiglia, ma non per la casa accanto. Questa discrepanza può essere attribuita alle considerazioni finanziarie e pratiche considerate nella determinazione della redditività.
Costi
L'energia solare è ad alta intensità di capitale e il costo principale di possesso di un sistema viene anticipato quando si acquista l'apparecchiatura. Il modulo solare rappresenterà quasi sicuramente il più grande singolo componente della spesa complessiva. Altre apparecchiature necessarie per l'installazione includono un inverter (per trasformare la corrente continua prodotta dal pannello nella corrente alternata utilizzata dagli elettrodomestici), apparecchiature di misurazione (se è necessario vedere quanta energia viene prodotta) e vari componenti dell'alloggiamento insieme a cavi e cablaggio. Alcuni proprietari di case considerano anche la conservazione della batteria. Storicamente, le batterie sono state proibitivamente costose e inutili se l'utilità paga per l'elettricità in eccesso che viene immessa nella rete (vedi sotto). Anche il costo del lavoro di installazione deve essere preso in considerazione.
Oltre ai costi di installazione, ci sono altri costi associati al funzionamento e alla manutenzione di un impianto solare fotovoltaico. Oltre a pulire regolarmente i pannelli, in genere gli inverter e le batterie (se installati) devono essere sostituiti dopo diversi anni di utilizzo.
Mentre i costi di cui sopra sono relativamente semplici - spesso un'azienda di installazione solare può citare un prezzo per questi per un proprietario di abitazione - determinare i sussidi disponibili dal governo e / o l'utilità locale può rivelarsi più una sfida. Gli incentivi governativi cambiano spesso, ma storicamente il governo degli Stati Uniti ha concesso un credito d'imposta fino al 30% del costo del sistema. Maggiori dettagli sui programmi di incentivazione negli Stati Uniti, compresi i programmi all'interno di ciascuno stato, sono disponibili sul sito Web di DSIRE (Database of State Incentives for Renewables & Efficiency). In altri paesi, tali informazioni sono spesso disponibili sui siti Web di governo o di difesa solare. I proprietari di case dovrebbero anche verificare con la loro società di servizi locale per vedere se offre incentivi finanziari per l'installazione solare e per determinare quale sia la sua politica per l'interconnessione alla rete e per vendere energia in eccesso nella rete.
Benefici
Un vantaggio significativo per l'installazione del fotovoltaico è una bolletta energetica inferiore, ma l'entità di questo vantaggio dipende dalla quantità di energia solare che può essere prodotta in base alle condizioni disponibili e al modo in cui i servizi pubblici addebitano elettricità.
La prima considerazione riguarda i livelli di irraggiamento solare disponibili nella posizione geografica della casa. Quando si tratta di utilizzare i pannelli solari, generalmente essere più vicini all'equatore è meglio, ma devono essere considerati altri fattori. Il National Renewable Energy Laboratory (NREL) produce mappe per gli Stati Uniti che mostrano i livelli di irraggiamento solare; gli strumenti sul suo sito Web forniscono informazioni solari dettagliate per posizioni specifiche all'interno degli Stati Uniti. Mappe e dati simili sono disponibili anche in altri paesi, spesso da agenzie governative ambientaliste o organizzazioni di energia rinnovabile. Altrettanto importante è l'orientamento della casa; per gli array sul tetto, un tetto esposto a sud senza alberi o altri oggetti che ostruiscono la luce solare massimizza l'energia solare disponibile. Se questo non è disponibile, i pannelli possono essere montati su supporti esterni e installati lontano da casa, sostenendo costi aggiuntivi per hardware e cavi aggiuntivi.
La seconda considerazione riguarda i tempi della produzione di energia solare e il modo in cui le utenze addebitano elettricità. La produzione di energia solare avviene principalmente durante il pomeriggio ed è più elevata durante l'estate, quindi corrisponde relativamente bene alla domanda complessiva di elettricità nei climi caldi perché è in questi periodi che i condizionatori d'aria consumano più energia. Di conseguenza, l'energia solare è preziosa perché i metodi alternativi di produzione di energia (spesso centrali a gas naturale) utilizzati per soddisfare il picco della domanda di energia tendono ad essere costosi. Ma i servizi pubblici spesso addebitano ai consumatori residenziali una tariffa forfettaria per l'elettricità, indipendentemente dal tempo di consumo. Ciò significa che invece di compensare il costo costoso della produzione di picco dell'elettricità, i sistemi di energia solare dei proprietari di case si limitano a compensare il prezzo che vengono addebitati per l'elettricità, che è molto più vicino al costo medio della produzione di energia.
Tuttavia, molte società di servizi negli Stati Uniti hanno introdotto schemi tariffari che consentono ai proprietari di case di essere caricati a tariffe diverse durante il giorno nel tentativo di rispecchiare il costo effettivo della produzione di elettricità in momenti diversi; questo significa tariffe più alte nel pomeriggio e tariffe più basse di notte. Un impianto solare fotovoltaico può essere molto utile nelle aree in cui viene utilizzato questo tipo di velocità variabile in quanto l'energia solare prodotta compenserebbe l'elettricità più costosa. Esattamente quanto questo sia vantaggioso per un determinato proprietario di abitazione dipende dal momento esatto e dall'entità delle variazioni di tasso nell'ambito di tale piano. Allo stesso modo, le utility in alcune località hanno schemi di prezzo che variano in diversi periodi dell'anno a causa delle regolari fluttuazioni della domanda stagionale. Quelli con tassi più alti durante l'estate rendono l'energia solare più preziosa.
Alcune utility hanno piani tariffari a più livelli in cui il prezzo marginale dell'elettricità cambia all'aumentare del consumo. In base a questo tipo di piano, i vantaggi di un sistema solare possono dipendere dall'uso di elettricità della casa; in alcune aree soggette a tassi che aumentano drasticamente all'aumentare del consumo, le case di grandi dimensioni (con un elevato fabbisogno energetico) possono trarre il massimo beneficio da array solari che compensano i consumi marginali ad alto costo.
Il terzo vantaggio di un sistema solare è che i proprietari di case possono vendere elettricità generata dai servizi di pubblica utilità. Negli Stati Uniti, ciò avviene attraverso piani di "misurazione netta", in cui i consumatori residenziali utilizzano l'energia che immettono nella rete (quando il tasso di generazione di elettricità dall'array solare è maggiore del tasso di consumo di elettricità delle famiglie) per compensare il potere consumato altre volte; la bolletta elettrica mensile riflette il consumo netto di energia. Le normative e le politiche specifiche di misurazione della rete variano a seconda delle regioni. I proprietari di case possono fare riferimento al database DSIRE e devono anche contattare le loro utility locali per trovare informazioni più specifiche.
Il vantaggio finale è il potenziale effetto sul valore di una casa a causa dell'aggiunta di un array solare. In generale, è ragionevole presumere che i pannelli solari aumenterebbero il valore della maggior parte delle case. In primo luogo, vi è un innegabile vantaggio finanziario derivante da una riduzione delle bollette elettriche a seguito di un impianto solare. In secondo luogo, la tendenza verso una vita "verde" significa che vi è una crescente domanda di case che hanno un minore impatto ambientale e sono alimentate da fonti rinnovabili. Infine, l'acquisto di una casa con il solare già installato significa che l'investimento è finanziato (per l'acquirente di casa) attraverso il mutuo. Questa facilità di finanziamento rende potenzialmente il solare più conveniente per un acquirente domestico rispetto all'acquisto di una casa senza solare e successivamente all'aggiunta di un array solare.
Calcolo della redditività finanziaria e del costo "livellato" dell'elettricità
Una volta determinati i costi e i benefici di cui sopra, un sistema solare può teoricamente essere valutato utilizzando il metodo del flusso di cassa attualizzato (DCF). I deflussi all'inizio del progetto consistono in costi di installazione (al netto dei sussidi) e gli afflussi arriveranno in seguito sotto forma di costi dell'elettricità compensata (sia direttamente che attraverso la misurazione netta).
Anziché utilizzare DCF, la redditività dell'energia solare viene generalmente valutata calcolando il costo livellato dell'elettricità (LCOE), quindi confrontandolo con il costo dell'elettricità addebitato dall'utilità locale. Il LCOE per il solare domestico verrà in genere calcolato come costo / kilowattora ($ / kWh o ¢ / kWh), lo stesso formato comunemente usato per le bollette elettriche. Per approssimare il LCOE, si può usare la seguente equazione:
LCOE ($ / kWh) = valore attuale netto (VAN) del costo della proprietà a vita ($) / produzione di energia a vita (kWh)
La vita utile di un modulo solare fotovoltaico è generalmente considerata di 25-40 anni. Il costo di proprietà include i costi di manutenzione, che devono essere scontati per trovare il VAN. Il LCOE può quindi essere confrontato con il costo dell'elettricità di una utility; ricordare, il prezzo rilevante è quello che si verifica durante i periodi di produzione solare fotovoltaica di picco o quasi. ( Dai un'occhiata al Calcolatore del valore attuale netto di Investopedia per provare tu stesso questi calcoli.)
La linea di fondo
Determinare se installare un sistema solare fotovoltaico può sembrare un compito scoraggiante, ma è importante ricordare che un tale sistema è un investimento a lungo termine. In molte località, l'energia solare è una buona scelta dal punto di vista finanziario. Anche se il costo dell'energia solare risulta essere leggermente più costoso dell'elettricità acquistata da un'utilità, i proprietari di case potrebbero voler installare l'energia solare per evitare future fluttuazioni dei costi energetici o potrebbero semplicemente voler guardare oltre le proprie motivazioni finanziarie personali e l'uso solare per una vita "verde".