يحصل أصحاب المنازل الذين يقومون بتثبيت أنظمة الطاقة الكهروضوئية على فوائد عديدة: فواتير الكهرباء المنخفضة، وأقل آثار الكربون، واحتمال ارتفاع قيم المنازل. ولكن هذه الفوائد تأتي مع تكاليف تركيب وصيانة كبيرة، وحجم المكاسب يمكن أن تختلف على نطاق واسع من منزل إلى آخر. ستساعد هذه المقالة أصحاب المنازل على إجراء الحسابات المالية اللازمة لتحديد صلاحية الطاقة الشمسية في منازلهم. (للاطلاع على القراءة ذات الصلة، راجع مبنى أخضر لمنزلك ومحفظتك .

- <>>

الطاقة الشمسية الضوئية

كانت الطاقة الشمسية الكهروضوئية (بف) موجودة منذ خمسينيات القرن الماضي، ولكن بفضل انخفاض أسعار الوحدات الشمسية، كانت تعتبر فقط تكنولوجيا قابلة للاستمرار ماليا للاستخدام على نطاق واسع منذ في مطلع الألفية.

يتم نقل حجم الألواح الشمسية من حيث القدرة الانتاجية النظرية الكهربائية في واط. ومع ذلك، فإن الإنتاج النموذجي المحقق لأنظمة بف المثبتة - والمعروفة باسم "عامل القدرة" - ما بين 10٪ و 20٪ من الناتج النظري. (3 كيلوواط / ساعة * 24 ساعة / يوم * 365 يوم / سنة = 3، 942 كيلوواط ساعة / سنة، أو ما يقرب من ثلث استهلاك الكهرباء النموذجي من عائلة أمريكية. ولكن هذا الحساب قد يكون مضللا، لأنه لا يوجد سبب يذكر للتحدث عن النتائج "النموذجية"؛ في الواقع، والطاقة الشمسية قد يكون منطقيا لأسرة واحدة، ولكن ليس لمنزل المجاور. ويمكن أن يعزى هذا التناقض إلى الاعتبارات المالية والعملية التي تؤخذ في الاعتبار عند تحديد الجدوى.

التكاليف

الطاقة الشمسية مكثفة رأس المال، والتكلفة الرئيسية لامتلاك نظام يأتي مقدما عند شراء المعدات. ومن المؤكد أن وحدة الطاقة الشمسية تمثل أكبر عنصر واحد من النفقات الإجمالية. المعدات الأخرى اللازمة للتركيب تشمل العاكس (لتحويل التيار المباشر التي تنتجها لوحة في التيار المتردد المستخدمة من قبل الأجهزة المنزلية)، ومعدات القياس (إذا كان من الضروري أن نرى كم إنتاج الطاقة)، ​​ومكونات السكن المختلفة جنبا إلى جنب مع الكابلات والأسلاك والعتاد. بعض أصحاب المنازل أيضا النظر في تخزين البطارية. تاريخيا، كانت البطاريات باهظة التكلفة وغير ضرورية إذا دفعت فائدة الكهرباء الزائدة التي تغذي الشبكة (انظر أدناه). يجب أيضا أن تكون تكلفة العمل التثبيت في الاعتبار.

بالإضافة إلى تكاليف التركيب، هناك بعض التكاليف الإضافية المرتبطة بتشغيل وصيانة صفيف الطاقة الشمسية الكهروضوئية. وبصرف النظر عن تنظيف الألواح بانتظام، العاكسون والبطاريات (إذا كانت مثبتة) تحتاج عموما استبدال بعد عدة سنوات من الاستخدام.

في حين أن التكاليف المذكورة أعلاه واضحة نسبيا - غالبا ما تكون شركة تركيب الطاقة الشمسية يمكن أن تسعير ثمنها لمالك المنزل - تحديد الدعم المتاح من الحكومة و / أو منفعة محلية يمكن أن يثبت أكثر من التحدي.وتغير الحوافز الحكومية في كثير من الأحيان، ولكن الحكومة الأمريكية سمحت تاريخيا بخصم ضريبي يصل إلى 30٪ من تكلفة النظام. ويمكن الاطلاع على مزيد من التفاصيل عن برامج الحوافز في الولايات المتحدة، بما في ذلك البرامج داخل كل ولاية، على قاعدة بيانات حوافز الدولة للمصادر المتجددة والكفاءة (دسير). وفي بلدان أخرى، تكون هذه المعلومات متاحة في كثير من الأحيان على المواقع الإلكترونية الحكومية أو الشمسية. يجب على أصحاب المنازل أيضا التحقق مع شركة المرافق المحلية لمعرفة ما إذا كان يقدم حوافز مالية لتثبيت الطاقة الشمسية، وتحديد ما هي سياستها للتوصيل الشبكي وبيع الطاقة الزائدة في الشبكة. (مزيد من المعلومات في الاعتمادات الضريبية يجب أن لا تفوت .)

فوائد

فائدة كبيرة لتركيب بف هو انخفاض فاتورة الطاقة، ولكن حجم هذه الفائدة يعتمد على كمية من الطاقة الشمسية الطاقة التي يمكن إنتاجها في ظل الظروف المتاحة والطريقة التي تهمة المرافق الكهرباء.

الاعتبار الأول هو مستويات التشعيع الشمسي المتاحة في الموقع الجغرافي للمنزل. عندما يتعلق الأمر باستخدام الألواح الشمسية، كونها أقرب إلى خط الاستواء هو أفضل عموما، ولكن يجب النظر في عوامل أخرى. وينتج المختبر الوطني للطاقة المتجددة (نريل) خرائط للولايات المتحدة تبين مستويات التشعيع الشمسي؛ توفر األدوات على موقعها اإللكتروني معلومات شمسية مفصلة لمواقع محددة داخل الولايات المتحدة. وتتوفر خرائط وبيانات مماثلة في بلدان أخرى أيضا، وكثيرا ما يكون ذلك من قبل الهيئات البيئية الحكومية أو منظمات الطاقة المتجددة. وعلى نفس القدر من الأهمية هو توجه المنزل؛ لصفائف على السطح، سقف تواجه الجنوب دون أشجار أو غيرها من الأشياء عرقلة أشعة الشمس إلى أقصى حد من الطاقة الشمسية المتاحة. إذا كان هذا غير متوفر، لوحات يمكن تركيبها على دعم خارجي وتركيب بعيدا عن المنزل، تكبد تكاليف إضافية على الأجهزة الإضافية والكابلات.

الاعتبار الثاني هو توقيت إنتاج الطاقة الشمسية، وكيف تهمة المرافق للكهرباء. يحدث توليد الطاقة الشمسية في المقام الأول خلال فترة ما بعد الظهر، وهو أعلى خلال فصل الصيف، وهو ما يتناسب بشكل جيد نسبيا مع الطلب الكلي على الكهرباء في المناخات الحارة لأنه في هذه الأوقات تستهلك مكيفات الهواء معظم الطاقة. وبالتالي، فإن الطاقة الشمسية ذات قيمة لأن الطرق البديلة لإنتاج الطاقة (التي غالبا ما تكون محطات توليد الغاز الطبيعي) المستخدمة لتلبية الطلب على الطاقة الذروة تميل إلى أن تكون مكلفة. ولكن المرافق غالبا ما تفرض على المستهلكين السكنيين سعر ثابت للكهرباء، بغض النظر عن وقت الاستهلاك. وهذا يعني أنه بدلا من تعويض التكلفة الباهظة لإنتاج ذروة الكهرباء، فإن أنظمة الطاقة الشمسية لمالكي المنازل تقابل فقط السعر الذي تفرضه على الكهرباء، وهو أقرب بكثير من متوسط ​​ تكلفة إنتاج الطاقة.

ومع ذلك، فإن العديد من شركات المرافق في الولايات المتحدة قد أدخلت خطط تسعير تسمح لأصحاب المنازل بتحمل أسعار مختلفة على مدار اليوم في محاولة لتعكس التكلفة الفعلية لإنتاج الكهرباء في أوقات مختلفة؛ وهذا يعني ارتفاع معدلات في فترة ما بعد الظهر وانخفاض معدلات ليلا.قد تكون صفيف الطاقة الشمسية الكهروضوئية مفيدا جدا في المناطق التي يستخدم فيها هذا النوع من الوقت المتغير لأن الطاقة الشمسية المنتجة ستعوض الكهرباء الأكثر تكلفة. بالضبط مدى فائدة هذا هو لمالك منزل معين يعتمد على التوقيت الدقيق وحجم التغيرات في معدل هذه الخطة. وبالمثل، فإن المرافق في بعض المواقع لديها خطط تسعير تختلف في أوقات مختلفة من السنة بسبب تقلبات الطلب الموسمي المنتظمة. فالذين يتمتعون بمعدلات أعلى خلال الصيف يجعلون الطاقة الشمسية أكثر قيمة. 6 طرق لإنقاذ فاتورة المرافق الخاصة بك .

بعض المرافق لديها خطط تسعير التسعير التي يتغير فيها السعر الهامشي للكهرباء مع ارتفاع الاستهلاك. وفي إطار هذا النوع من الخطط، يمكن أن تعتمد الاستفادة من النظام الشمسي على استخدام الكهرباء في المنزل؛ في بعض المناطق التي تخضع لمعدلات تزداد بشكل كبير مع زيادة الاستهلاك، قد تستفيد المنازل الكبيرة (ذات الاحتياجات الكبيرة من الطاقة) أكثر من صفائف الطاقة الشمسية التي تعوض الاستهلاك الهامشي العالي التكلفة.

والفوائد الثالثة للنظام الشمسي هي أن أصحاب المنازل يمكنهم بيع الكهرباء المولدة بالطاقة الشمسية إلى المرافق. في الولايات المتحدة، يتم ذلك من خلال خطط "القياس الصافي"، حيث يستخدم المستهلكون السكنيون الطاقة التي يضعونها في الشبكة (عندما يكون معدل توليد الكهرباء من مجموعة الطاقة الشمسية أكبر من معدل استهلاك الكهرباء المنزلية) لتعويض الطاقة المستهلكة في أوقات أخرى؛ وتعكس فاتورة الكهرباء الشهرية صافي استهلاك الطاقة. وتختلف أنظمة وسياسات صافي القياس المحددة عبر المناطق. يمكن لأصحاب المنازل الرجوع إلى قاعدة بيانات دزير وينبغي أيضا الاتصال المرافق المحلية للعثور على معلومات أكثر تحديدا.

الفائدة النهائية هي التأثير المحتمل على قيمة المنزل بسبب إضافة مجموعة شمسية. بشكل عام، من المعقول أن نفترض أن الألواح الشمسية سوف ترفع قيمة معظم المنازل. أولا، هناك فائدة مالية لا يمكن إنكارها بسبب انخفاض فواتير الكهرباء نتيجة لمجموعة شمسية. وثانيا، فإن الاتجاه نحو العيش "الأخضر" يعني أن هناك طلبا متزايدا على المنازل ذات البصمة الكربونية الأصغر، وهي مدعومة بمصادر متجددة. وأخيرا، شراء منزل مع الطاقة الشمسية المثبتة بالفعل يعني تمول الاستثمار (للمشتري المنزل) من خلال الرهن العقاري. هذا سهولة التمويل يحتمل أن يجعل الطاقة الشمسية أكثر بأسعار معقولة للمشتري المنزل من شراء منزل دون تركيب الطاقة الشمسية، وبعد ذلك إضافة مجموعة الشمسية. إنفستوبيديا سبيشيال فيتور: غرين إنفستينغ .

حساب الجدوى المالية والتكلفة "المستوية" للكهرباء

بمجرد تحديد التكاليف والمنافع المذكورة أعلاه، يمكن تقييمها نظريا باستخدام طريقة التدفقات النقدية المخصومة. وستتألف التدفقات الخارجة في بداية المشروع من تكاليف التركيب (بصافي الإعانات)، وستصل التدفقات الداخلة في وقت لاحق في شكل تعويضات عن تكاليف الكهرباء (سواء مباشرة أو من خلال القياس الصافي).

بدلا من استخدام دسف، يتم تقييم صلاحية الطاقة الشمسية عادة من خلال حساب تكلفة الكهرباء المحسوبة (لكو)، ثم مقارنتها بتكلفة الكهرباء التي تفرضها المرافق المحلية.وعادة ما يتم حساب التكلفة المنخفضة لكل كيلو واط / ساعة ($ / كيلوواط ساعة أو ¢ / كيلوواط ساعة) - نفس الشكل المستخدم عادة في فواتير الكهرباء. ولتقريب الكلفة، يمكن استخدام المعادلة التالية:

لكو ($ / كيلوواط ساعة) = صافي القيمة الحالية (نبف) لتكلفة الملكية ($) / متوسط ​​الطاقة (كيلوواط ساعة)

العمر الافتراضي للوحدة الشمسية الكهروضوئية يفترض عموما أن يكون 25-40 سنة. تتضمن تكلفة الملكية تكاليف الصيانة، والتي يجب خصمها للعثور على القيمة الحالية. ويمكن بعد ذلك مقارنة تكلفة استخدام الطاقة الكهربائية بتكلفة الكهرباء من المرافق؛ تذكر، والسعر المناسب هو الذي يحدث خلال أوقات عند أو بالقرب من إنتاج الطاقة الشمسية بف. (999 <> إنفوتوبيديا's نيت كيرنت فالو كالكولاتور لتجربة هذه الحسابات لنفسك.) الخلاصة

قد يبدو تحديد ما إذا كان سيتم تثبيت نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية مهمة شاقة، بل هو من المهم أن نتذكر أن مثل هذا النظام هو استثمار طويل الأجل. وفي العديد من المواقع، تعتبر الطاقة الشمسية خيارا جيدا من منظور مالي. وحتى لو تبين أن تكلفة الطاقة الشمسية أكثر تكلفة من الكهرباء المشتراة من إحدى المرافق، فقد يرغب أصحاب المنازل في تركيب الطاقة الشمسية لتجنب التقلبات المحتملة في تكاليف الطاقة في المستقبل، أو قد يرغبون ببساطة في النظر إلى ما وراء دوافعهم المالية الشخصية واستخدامهم الشمسية للعيش "الأخضر". (لمزيد من المعلومات، راجع

أعلى 10 صناعات خضراء .