Os proprietários de casas que instalam sistemas de energia fotovoltaica recebem inúmeros benefícios: menores contas de energia elétrica, menor pegada de carbono e valores domésticos potencialmente mais elevados. Mas esses benefícios trazem custos significativos de instalação e manutenção, e a magnitude dos ganhos pode variar amplamente de uma casa para outra. Este artigo ajudará os proprietários a fazer os cálculos financeiros necessários para determinar a viabilidade da energia solar em suas casas. (Para leitura relacionada, veja Construindo verde para sua casa e carteira .)

Energia solar fotovoltaica

A tecnologia solar fotovoltaica (PV) tem existido desde a década de 1950, mas, graças à diminuição dos preços dos módulos solares, só foi considerada uma tecnologia financeiramente viável para uso generalizado desde a virada do milênio.

O tamanho do painel solar é citado em termos do potencial teórico de saída elétrica em watts. No entanto, a saída típica realizada para sistemas fotovoltaicos instalados - conhecido como "fator de capacidade" - está entre 10% e 20% da produção teórica. Um sistema doméstico de 3 quilowatts-hora (kWh) com um fator de capacidade de 15% produziria 3kW * 15% * 24 horas / dia * 365 dias / ano = 3, 942 kWh / ano, ou cerca de um terço do consumo típico de eletricidade de uma casa dos EUA. Mas esse cálculo pode ser enganador, porque há poucas razões para falar de resultados "típicos"; na verdade, o solar pode fazer sentido para uma casa, mas não para a casa ao lado. Esta discrepância pode ser atribuída às considerações financeiras e práticas consideradas na determinação da viabilidade.

Custos

A energia solar é intensiva em capital e o custo principal de possuir um sistema é válido quando compra o equipamento. O módulo solar quase certamente representará o maior componente único da despesa global. Outros equipamentos necessários para a instalação incluem um inversor (para transformar a corrente contínua produzida pelo painel na corrente alternada usada por eletrodomésticos), equipamento de medição (se for necessário ver a quantidade de energia produzida) e vários componentes da carcaça junto com cabos e equipamento de fiação. Alguns proprietários também consideram o armazenamento de bateria. Historicamente, as baterias foram proibitivamente caras e desnecessárias se a utilidade pagar pelo excesso de eletricidade que é alimentado na grade (veja abaixo). O custo da mão-de-obra da instalação também deve ser tido em conta.

Além dos custos de instalação, existem alguns custos adicionais associados à operação e manutenção de uma matriz solar PV. Além de limpar os painéis regularmente, inversores e baterias (se instalados) geralmente precisam ser substituídos após vários anos de uso.

Enquanto os custos acima são relativamente simples - muitas vezes uma empresa de instalação solar pode cotizar um preço por estes para um proprietário - determinar os subsídios disponíveis do governo e / ou sua utilidade local pode ser mais um desafio.Os incentivos governamentais mudam frequentemente, mas historicamente, o governo da U. S. permitiu um crédito tributário de até 30% do custo do sistema. Mais detalhes sobre programas de incentivo na U. S., incluindo programas dentro de cada estado, podem ser encontrados no site do Banco de Dados de Incentivos Estaduais para Renováveis ​​e Eficiência (DSIRE). Em outros países, essas informações geralmente estão disponíveis em sites de advocacia governamentais ou solares. Os proprietários também devem verificar com sua empresa de serviços públicos locais para ver se oferece incentivos financeiros para instalação solar e para determinar qual é sua política para a interconexão da rede e para vender o excesso de energia na rede. (Saiba mais em Créditos fiscais que você não deve perder .)

Benefícios

Um benefício significativo para a instalação de PV é uma conta de energia menor, mas a magnitude desse benefício depende da quantidade de energia solar energia que pode ser produzida tendo em conta as condições disponíveis e a forma como os serviços públicos cobram pela eletricidade.

A primeira consideração são os níveis de irradiação solar disponíveis na localização geográfica da casa. Quando se trata de usar painéis solares, ser mais próximo do equador geralmente é melhor, mas outros fatores devem ser considerados. O Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) produz mapas para a U. S. mostrando níveis de irradiação solar; as ferramentas em seu site fornecem informações detalhadas sobre energia solar para locais específicos dentro da U. S. Mapas e dados similares também estão disponíveis em outros países, muitas vezes de agências governamentais ambientais ou organizações de energia renovável. Igualmente importante é a orientação da casa; Para os arvores do telhado, um telhado virado a sul sem árvores ou outros objetos que obstruem a luz solar maximiza a energia solar disponível. Se isso não estiver disponível, os painéis podem ser montados em suportes externos e instalados fora da casa, incorrendo em custos adicionais para hardware e cabos adicionais.

A segunda consideração é o momento da produção de energia solar e como os serviços públicos cobram pela eletricidade. A geração de energia solar ocorre principalmente durante a tarde e é maior durante o verão, correspondendo assim relativamente bem à demanda geral de eletricidade em climas quentes porque é nessas ocasiões que os aparelhos de ar condicionado consomem mais energia. Conseqüentemente, a energia solar é valiosa porque os métodos alternativos de produção de energia (muitas vezes plantas de energia de gás natural) utilizados para atender a demanda máxima de energia tendem a ser caros. Mas os serviços públicos geralmente cobram aos consumidores residenciais uma taxa fixa para eletricidade, independentemente do tempo de consumo. Isso significa que, em vez de compensar o custo caro da produção de eletricidade máxima, os sistemas de energia solar dos proprietários simplesmente compensam o preço que eles cobram pela eletricidade, o que é muito mais próximo do custo de produção de energia .

No entanto, muitas empresas de serviços públicos na U. S. introduziram esquemas de preços que permitem que os proprietários sejam cobrados em taxas diferentes ao longo do dia, na tentativa de refletir o custo real da produção de eletricidade em diferentes momentos; Isso significa taxas mais altas à tarde e taxas mais baixas à noite.Uma matriz solar fotovoltaica pode ser muito benéfica em áreas onde este tipo de taxa de variação do tempo é usado uma vez que a energia solar produzida compensaria a eletricidade mais dispendiosa. Exatamente o quanto isso é benéfico para um determinado proprietário depende do tempo e da magnitude exatas das mudanças de taxa sob esse plano. Da mesma forma, os serviços públicos em alguns locais possuem esquemas de preços que variam em diferentes épocas do ano devido a flutuações da demanda sazonal regulares. Aqueles com taxas mais altas durante o verão tornam a energia solar mais valiosa. (Para obter dicas de economia de dinheiro, consulte 6 maneiras de economizar em sua conta de utilitário .)

Alguns utilitários têm planos de preços diferenciados em que o preço marginal da eletricidade muda à medida que o consumo aumenta. Sob este tipo de plano, o benefício de um sistema solar pode depender do uso de eletricidade da casa; em certas áreas sujeitas a taxas que aumentam drasticamente à medida que o consumo aumenta, grandes casas (com grandes necessidades de energia) podem se beneficiar mais de matrizes solares que compensam o consumo marginal de alto custo.

O terceiro benefício de um sistema solar é que os proprietários podem vender eletricidade gerada por energia solar para utilitários. Nos EUA, isso é feito através de planos de "medição de rede", nos quais os consumidores residenciais usam o poder que eles colocam na rede (quando a taxa de geração de eletricidade da matriz solar é maior do que a taxa de consumo de energia elétrica doméstica) para compensar o poder consumido em outros momentos; a conta de energia mensal reflete o consumo líquido de energia. Os regulamentos e políticas específicas de medição líquida variam de acordo com as regiões. Os proprietários podem se referir ao banco de dados DSIRE e também devem entrar em contato com seus utilitários locais para encontrar informações mais específicas.

O benefício final é o efeito potencial sobre o valor de uma casa devido à adição de uma matriz solar. Em geral, é razoável supor que os painéis solares elevariam o valor da maioria das casas. Primeiro, há um benefício financeiro inegável para ter contas de eletricidade mais baixas como resultado de uma matriz solar. Em segundo lugar, a tendência para a vida "verde" significa que existe uma crescente demanda por casas que têm uma pegada de carbono menor e são alimentadas por fontes renováveis. Finalmente, comprar uma casa com energia solar já instalada significa que o investimento é financiado (para o comprador de imóveis) através da hipoteca. Esta facilidade de financiamento potencialmente torna a energia solar mais acessível para um comprador de casa do que comprar uma casa sem instalar a energia solar e, posteriormente, adicionar uma matriz solar. (Para mais informações, consulte o Investopedia Special Feature: Green Investing .)

Cálculo da Viabilidade Financeira e do Custo de Eletricidade "Levelized"

Uma vez que os custos e benefícios acima são determinados, um sistema solar pode teoricamente ser avaliado usando o método do fluxo de caixa descontado (DCF). As saídas no início do projeto consistiriam em custos de instalação (líquidos de subsídios), e os influxos chegariam mais tarde sob a forma de compensar custos de eletricidade (tanto diretamente quanto através de medição líquida).

Ao invés de usar o DCF, a viabilidade da energia solar é geralmente avaliada pelo cálculo do custo nivelado da eletricidade (LCOE), comparando-a com o custo da eletricidade cobrada pela utilidade local.O LCOE para casa solar normalmente será calculado como custo / kilowatt-hora ($ / kWh ou ¢ / kWh) - o mesmo formato comumente usado em contas de eletricidade. Para aproximar o LCOE, pode-se usar a seguinte equação:

LCOE ($ / kWh) = Valor Presente Líquido (VPL) do Custo de Participação de Vida ($) / Produto de Vida útil (kWh)

A vida útil de um módulo solar PV geralmente é de 25 a 40 anos. O custo de propriedade inclui os custos de manutenção, que devem ser descontados para encontrar o VPL. O LCOE pode então ser comparado ao custo da eletricidade de um utilitário; Lembre-se, o preço relevante é o que ocorre durante os períodos de produção solar PV PV ou PV. (Marque Calculadora do Valor Presente Líquido da Investopedia para testar esses cálculos para você.)

A linha inferior

Determinar se a instalação de um sistema solar PV pode parecer uma tarefa assustadora, mas é É importante lembrar que esse sistema é um investimento a longo prazo. Em muitos locais, a energia solar é uma boa escolha de uma perspectiva financeira. Mesmo que o custo da energia solar seja marginalmente mais caro do que a eletricidade comprada em uma empresa de serviços públicos, os proprietários podem querer instalar energia solar para evitar futuras flutuações potenciais nos custos de energia, ou simplesmente desejam olhar além de suas motivações financeiras pessoais e usar solar para vida "verde". (Para mais, veja Top 10 Green Industries .)