เจ้าของบ้านที่ติดตั้งระบบพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะได้รับประโยชน์มากมายเช่นค่าไฟฟ้าที่ลดลงรอยเท้าคาร์บอนที่ลดลงและค่าบ้านที่สูงขึ้น แต่ข้อดีเหล่านี้มาพร้อมกับค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและบำรุงรักษาที่สำคัญและขนาดของกำไรที่ได้อาจแตกต่างกันไปในแต่ละบ้าน บทความนี้จะช่วยให้เจ้าของบ้านทำการคำนวณทางการเงินที่จำเป็นในการพิจารณาความมีชีวิตของพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านของพวกเขา
ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์
เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ได้รับมาตั้งแต่ปี 1950 แต่ด้วยราคาแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ลดลงทำให้ได้รับการพิจารณาว่าเป็นเทคโนโลยีทางการเงินที่มีศักยภาพสำหรับการใช้งานอย่างแพร่หลายตั้งแต่ช่วงเปลี่ยนสหัสวรรษ
ขนาดของแผงโซลาร์เซลล์นั้นถูกอ้างถึงในแง่ของศักยภาพทางไฟฟ้าของทฤษฏีที่ส่งออกเป็นวัตต์ อย่างไรก็ตามเอาต์พุตทั่วไปที่รับรู้สำหรับระบบ PV ที่ติดตั้งซึ่งรู้จักกันในนาม "ปัจจัยด้านความจุ" - อยู่ระหว่าง 10% ถึง 20% ของเอาท์พุททางทฤษฎี ระบบครัวเรือน 3 กิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh) ที่ทำงานด้วยความจุ 15% จะผลิต 3kW * 15% * 24 ชั่วโมงต่อวัน * 365 วัน / ปี = 3, 942 kWh / ปีหรือประมาณหนึ่งในสามของการใช้ไฟฟ้าทั่วไปของสหรัฐอเมริกา ครัวเรือน แต่การคำนวณนี้อาจทำให้เข้าใจผิดเพราะมีเหตุผลเพียงเล็กน้อยที่จะพูดถึงผลลัพธ์ "ทั่วไป" ในความเป็นจริงแสงอาทิตย์อาจเข้าท่าสำหรับบ้านหนึ่งหลัง แต่ไม่ใช่สำหรับบ้านถัดไป ความแตกต่างนี้สามารถนำมาประกอบกับการพิจารณาทางการเงินและการปฏิบัติในการพิจารณาความมีชีวิต
ค่าใช้จ่าย
พลังงานแสงอาทิตย์นั้นต้องใช้เงินทุนเป็นจำนวนมากและค่าใช้จ่ายหลักในการเป็นเจ้าของระบบนั้นมาก่อนเมื่อซื้ออุปกรณ์ แผงโซลาร์เซลล์เกือบจะเป็นส่วนประกอบเดียวที่ใหญ่ที่สุดของค่าใช้จ่ายโดยรวม อุปกรณ์อื่น ๆ ที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งรวมถึงอินเวอร์เตอร์ (เพื่อเปลี่ยนกระแสไฟตรงที่ผลิตโดยแผงเป็นกระแสสลับที่ใช้โดยเครื่องใช้ในครัวเรือน), อุปกรณ์วัดแสง (ถ้าจำเป็นต้องดูว่ามีการผลิตพลังงานเท่าใด) และส่วนประกอบที่อยู่อาศัยต่างๆ สายเคเบิลและสายไฟเกียร์ เจ้าของบ้านบางคนยังพิจารณาการจัดเก็บแบตเตอรี่ ในอดีตแบตเตอรี่มีราคาแพงและไม่จำเป็นถ้ายูทิลิตี้จ่ายค่าไฟฟ้าส่วนเกินที่ป้อนเข้าสู่ตาราง (ดูด้านล่าง) ค่าใช้จ่ายแรงงานติดตั้งจะต้องเป็นปัจจัยใน
นอกเหนือจากค่าใช้จ่ายในการติดตั้งแล้วยังมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินงานและการบำรุงรักษาแผงโซล่าเซลล์แสงอาทิตย์ นอกเหนือจากการทำความสะอาดแผงเป็นประจำอินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่ (ถ้าติดตั้ง) โดยทั่วไปต้องเปลี่ยนใหม่หลังจากใช้งานไปหลายปี
ในขณะที่ค่าใช้จ่ายข้างต้นค่อนข้างตรงไปตรงมา - บ่อยครั้งที่ บริษัท ติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์สามารถเสนอราคาสำหรับเจ้าของบ้านได้ - การกำหนดเงินอุดหนุนจากรัฐบาลและ / หรือยูทิลิตี้ในท้องถิ่นของคุณสามารถพิสูจน์ความท้าทายได้มากขึ้น แรงจูงใจของรัฐบาลเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง แต่ในอดีตรัฐบาลสหรัฐอนุญาตให้เครดิตภาษีสูงถึง 30% ของต้นทุนระบบ รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับโปรแกรมแรงจูงใจในสหรัฐอเมริการวมถึงโปรแกรมภายในแต่ละรัฐสามารถดูได้จากฐานข้อมูลแรงจูงใจของรัฐสำหรับเว็บไซต์พลังงานหมุนเวียนและประสิทธิภาพ (DSIRE) ในประเทศอื่น ๆ ข้อมูลดังกล่าวมักมีอยู่ในเว็บไซต์ของรัฐบาลหรือเว็บไซต์สนับสนุนด้านพลังงานแสงอาทิตย์ เจ้าของบ้านควรตรวจสอบกับ บริษัท ยูทิลิตี้ในท้องถิ่นเพื่อดูว่ามีแรงจูงใจทางการเงินสำหรับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์หรือไม่และเพื่อกำหนดนโยบายสำหรับการเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้าของกริดและการขายพลังงานส่วนเกินลงในกริด
ประโยชน์ที่ได้รับ
ข้อดีที่สำคัญของการติดตั้ง PV คือค่าพลังงานที่ต่ำกว่า แต่ขนาดของประโยชน์นี้ขึ้นอยู่กับปริมาณของพลังงานแสงอาทิตย์ที่สามารถผลิตได้เนื่องจากสภาพพร้อมใช้งานและวิธีการที่สาธารณูปโภคคิดค่าไฟฟ้า
ข้อพิจารณาแรกคือระดับการฉายรังสีอาทิตย์ที่มีอยู่ในสถานที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ของบ้าน เมื่อพูดถึงการใช้แผงโซลาร์เซลล์การเข้าใกล้เส้นศูนย์สูตรจะดีกว่า แต่ก็ต้องคำนึงถึงปัจจัยอื่นด้วย ห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ (NREL) ผลิตแผนที่สำหรับสหรัฐอเมริกาที่แสดงระดับการฉายรังสีแสงอาทิตย์ เครื่องมือบนเว็บไซต์ให้ข้อมูลรายละเอียดแสงอาทิตย์สำหรับสถานที่เฉพาะภายในสหรัฐอเมริกาแผนที่และข้อมูลที่คล้ายคลึงกันมีให้บริการในประเทศอื่นเช่นกันมักจะมาจากหน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมของรัฐบาลหรือองค์กรพลังงานหมุนเวียน ความสำคัญเท่าเทียมกันคือการวางแนวของบ้าน; สำหรับอาร์เรย์บนหลังคาหลังคาหันหน้าไปทางทิศใต้ที่ไม่มีต้นไม้หรือวัตถุอื่น ๆ ขวางแสงแดดทำให้พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ให้มากที่สุด หากไม่สามารถใช้งานได้แผงสามารถติดตั้งบนอุปกรณ์รองรับภายนอกและติดตั้งออกจากบ้านได้ทำให้เกิดค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับฮาร์ดแวร์และสายเคเบิลพิเศษ
ข้อพิจารณาที่สองคือระยะเวลาของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และค่าใช้จ่ายด้านสาธารณูปโภคสำหรับไฟฟ้า การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในช่วงบ่ายและสูงกว่าในช่วงฤดูร้อนจึงสอดคล้องกับความต้องการใช้ไฟฟ้าโดยรวมในภูมิอากาศที่อบอุ่นเนื่องจากเป็นช่วงเวลาที่เครื่องปรับอากาศใช้พลังงานมากที่สุด ดังนั้นพลังงานแสงอาทิตย์จึงมีค่าเพราะวิธีการผลิตพลังงานทดแทน (มักเป็นโรงไฟฟ้าก๊าซธรรมชาติ) ที่ใช้เพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานสูงสุดนั้นมีราคาแพง แต่ค่าสาธารณูปโภคมักจะคิดค่าบริการสำหรับผู้บริโภคที่อยู่อาศัยในอัตราที่ต่ำสำหรับการผลิตไฟฟ้าโดยไม่คำนึงถึงเวลาของการบริโภค ซึ่งหมายความว่าแทนที่จะชดเชยค่าใช้จ่ายที่แพงในการผลิตไฟฟ้าสูงสุดระบบพลังงานแสงอาทิตย์ของเจ้าของบ้านเพียงแค่ชดเชยราคาที่พวกเขาเรียกเก็บค่าไฟฟ้าซึ่งใกล้เคียงกับต้นทุนการผลิตไฟฟ้า โดยเฉลี่ย มากขึ้น
อย่างไรก็ตาม บริษัท สาธารณูปโภคหลายแห่งในสหรัฐอเมริกาได้เปิดตัวแผนการกำหนดราคาที่อนุญาตให้เจ้าของบ้านถูกเรียกเก็บเงินในอัตราที่แตกต่างกันตลอดทั้งวันเพื่อพยายามสะท้อนต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่แท้จริงในเวลาที่ต่างกัน นี่หมายถึงอัตราที่สูงขึ้นในช่วงบ่ายและอัตราที่ลดลงในเวลากลางคืน แผงเซลล์แสงอาทิตย์ PV อาจเป็นประโยชน์อย่างมากในพื้นที่ที่ใช้อัตราแบบแปรผันตามเวลาเช่นนี้เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่ผลิตขึ้นจะชดเชยพลังงานไฟฟ้าที่มีราคาแพงที่สุด วิธีนี้มีประโยชน์สำหรับเจ้าของบ้านที่กำหนดขึ้นอยู่กับเวลาที่แน่นอนและขนาดของการเปลี่ยนแปลงอัตราภายใต้แผนดังกล่าว ในทำนองเดียวกันสาธารณูปโภคในบางพื้นที่มีรูปแบบการกำหนดราคาที่แตกต่างกันไปตามช่วงเวลาต่าง ๆ ของปีเนื่องจากความผันผวนของความต้องการตามฤดูกาล ผู้ที่มีอัตราที่สูงขึ้นในช่วงฤดูร้อนทำให้พลังงานแสงอาทิตย์มีค่ามากขึ้น
สาธารณูปโภคบางประเภทมีแผนกำหนดราคาแบบฉัตรซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงราคาไฟฟ้าเมื่อมีการใช้ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ภายใต้แผนประเภทนี้ผลประโยชน์จากระบบพลังงานแสงอาทิตย์สามารถขึ้นอยู่กับการใช้ไฟฟ้าของบ้าน ในบางพื้นที่อาจมีอัตราที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อการบริโภคเพิ่มขึ้นบ้านขนาดใหญ่ (ที่มีความต้องการพลังงานขนาดใหญ่) อาจได้รับประโยชน์มากที่สุดจากแผงโซลาร์เซลล์ที่ชดเชยการบริโภคที่มีต้นทุนสูง
ประโยชน์ที่สามของระบบสุริยะคือเจ้าของบ้านสามารถขายไฟฟ้าที่ผลิตจากพลังงานแสงอาทิตย์ให้กับระบบสาธารณูปโภค ในสหรัฐอเมริกาดำเนินการผ่านแผน "net metering" ซึ่งผู้บริโภคที่อยู่อาศัยใช้พลังงานที่พวกเขาใส่ลงในกริด (เมื่ออัตราการผลิตไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์สูงกว่าอัตราการใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน) เพื่อชดเชย พลังงานที่ใช้ในเวลาอื่น ๆ; ค่าไฟฟ้ารายเดือนสะท้อนให้เห็นถึงการใช้พลังงานสุทธิ กฎระเบียบและนโยบายการวัดแสงสุทธิเฉพาะนั้นแตกต่างกันไปตามภูมิภาค เจ้าของบ้านสามารถอ้างถึงฐานข้อมูล DSIRE และควรติดต่อสาธารณูปโภคในพื้นที่เพื่อค้นหาข้อมูลเฉพาะเพิ่มเติม
ประโยชน์สุดท้ายคือผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับมูลค่าของบ้านเนื่องจากการเพิ่มของอาร์เรย์พลังงานแสงอาทิตย์ โดยทั่วไปมีเหตุผลที่จะสมมติว่าแผงโซลาร์เซลล์จะเพิ่มมูลค่าให้กับบ้านส่วนใหญ่ ประการแรกมีประโยชน์ทางการเงินที่ไม่อาจปฏิเสธได้ว่าจะมีค่าไฟฟ้าที่ลดลงอันเป็นผลมาจากแผงพลังงานแสงอาทิตย์ ประการที่สองแนวโน้มของการใช้ชีวิต "สีเขียว" หมายถึงความต้องการบ้านที่เพิ่มขึ้นซึ่งมีปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้อยกว่าและได้รับพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน ในที่สุดการซื้อบ้านพร้อมติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์แล้วหมายถึงการลงทุนจะได้รับเงิน (สำหรับผู้ซื้อบ้าน) ผ่านการจำนอง ความง่ายในการจัดหาเงินทุนนี้อาจทำให้แสงอาทิตย์มีราคาที่ไม่แพงสำหรับผู้ซื้อบ้านมากกว่าการซื้อบ้านที่ไม่มีแสงอาทิตย์และต่อมาก็เพิ่มอาร์เรย์พลังงานแสงอาทิตย์
การคำนวณความมีชีวิตทางการเงินและต้นทุนการผลิตไฟฟ้า
เมื่อมีการกำหนดต้นทุนและผลประโยชน์ข้างต้นแล้วระบบสุริยะสามารถประเมินทางทฤษฎีได้โดยใช้วิธีส่วนลดกระแสเงินสด (DCF) กระแสไฟที่จุดเริ่มต้นของโครงการจะประกอบด้วยค่าติดตั้ง (สุทธิจากเงินอุดหนุน) และการไหลเข้าจะมาถึงในภายหลังในรูปแบบของค่าไฟฟ้าชดเชย (ทั้งโดยตรงและผ่านวัดแสงสุทธิ)
แทนที่จะใช้ DCF ความเป็นไปได้ของพลังงานแสงอาทิตย์มักจะถูกประเมินโดยการคำนวณต้นทุนการปรับระดับไฟฟ้า (LCOE) จากนั้นเปรียบเทียบกับค่าไฟฟ้าที่เรียกเก็บโดยยูทิลิตีท้องถิ่น โดยทั่วไป LCOE สำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ในครัวเรือนจะคำนวณเป็นราคา / กิโลวัตต์ - ชั่วโมง ($ / kWh หรือ¢ / kWh) ซึ่งเป็นรูปแบบเดียวกับที่ใช้กันทั่วไปในค่าไฟฟ้า เพื่อประมาณ LCOE เราสามารถใช้สมการต่อไปนี้:
LCOE ($ / kWh) = มูลค่าปัจจุบันสุทธิ (NPV) ของต้นทุนตลอดชีพในการเป็นเจ้าของ ($) / เอาต์พุตพลังงานตลอดชีพ (kWh)
อายุการใช้งานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ PV โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 25-40 ปี ค่าใช้จ่ายในการเป็นเจ้าของรวมถึงค่าบำรุงรักษาซึ่งจะต้องลดราคาเพื่อหา NPV LCOE นั้นสามารถนำมาเปรียบเทียบกับค่าไฟฟ้าจากยูทิลิตี้; โปรดจำไว้ว่าราคาที่เกี่ยวข้องคือสิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่หรือใกล้การผลิตเซลล์แสงอาทิตย์พีคสูงสุด (ตรวจสอบ เครื่องคิดเลขมูลค่าสุทธิปัจจุบันของ Investopedia เพื่อลองการคำนวณเหล่านี้ด้วยตัวคุณเอง)
บรรทัดล่าง
การพิจารณาว่าจะติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ PV อาจดูเหมือนเป็นงานที่น่ากลัวหรือไม่ แต่เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้ว่าระบบดังกล่าวเป็นการลงทุนระยะยาว ในหลาย ๆ สถานที่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นทางเลือกที่ดีจากมุมมองทางการเงิน แม้ว่าต้นทุนพลังงานแสงอาทิตย์พบว่ามีราคาแพงกว่าพลังงานไฟฟ้าที่ซื้อจากยูทิลิตี้ แต่เจ้าของบ้านอาจต้องการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อหลีกเลี่ยงความผันผวนที่อาจเกิดขึ้นในอนาคตในต้นทุนพลังงานหรืออาจต้องการดูมากกว่าแรงจูงใจทางการเงิน พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับการใช้ชีวิต "สีเขียว"
