Una casa con energía solar: ¿dará sus frutos?
Tabla de contenido
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- Energía solar para el hogar
- Entendiendo la energía solar
- Costos
- Beneficios
- Calcular los costos de la energía solar
- Pros y contras de los paneles solares para su hogar
- Preguntas frecuentes
- La línea de fondo
¿Qué es la energía solar para el hogar?
Los propietarios de viviendas que instalan sistemas de energía fotovoltaica reciben numerosos beneficios: facturas de electricidad más bajas, menor huella de carbono y valores de la vivienda potencialmente más altos. Pero estos beneficios generalmente vienen con costos de instalación y mantenimiento significativos, y la magnitud de las ganancias puede variar ampliamente de una casa a otra. Este artículo ayudará a los propietarios a realizar los cálculos financieros necesarios para determinar la viabilidad de la energía solar en sus hogares.
Conclusiones clave
- Aquellos que buscan ser ecológicos pueden considerar equipar su hogar con paneles solares.
- La energía solar no solo es buena para el medio ambiente, sino que también puede ganar dinero vendiendo el exceso de energía a la red.
- Si bien los costos se han reducido en los últimos años, la instalación y el mantenimiento de los paneles solares pueden ser bastante costosos.
- Los paneles solares son los más adecuados para hogares que reciben una amplia exposición al sol durante todo el año.
- Antes de comprometerse con la energía solar, asegúrese de comprender los factores sociales y económicos.
Entendiendo la energía solar
La tecnología solar fotovoltaica (PV) ha existido desde la década de 1950, pero, gracias a la caída de los precios de los módulos solares, solo se ha considerado una tecnología financieramente viable para un uso generalizado desde el cambio de milenio.
El tamaño del panel solar se cotiza en términos del potencial de salida eléctrica teórica en vatios. Sin embargo, la producción típica obtenida para los sistemas fotovoltaicos instalados, conocida como «factor de capacidad», se encuentra entre el 15% y el 30% de la producción teórica. Un sistema doméstico de 3 kilovatios-hora (kWh) funcionando a un factor de capacidad del 15% produciría 3 kWh x 15% x 24 h / día x 365 días / año = 3.942 kWh / año, o aproximadamente un tercio de la electricidad típica consumo de un hogar estadounidense.
Pero este cálculo puede inducir a error porque hay pocas razones para hablar de resultados «típicos»; de hecho, la energía solar puede tener sentido para un hogar, pero no para la casa de al lado. Esta discrepancia se puede atribuir a las consideraciones financieras y prácticas consideradas para determinar la viabilidad.
Antes de adquirir paneles solares, obtenga cotizaciones de varios instaladores de renombre para comparar.
Energía solar para el hogar: costos
La energía solar requiere una gran cantidad de capital y el costo principal de poseer un sistema viene por adelantado cuando se compra el equipo. Es casi seguro que el módulo solar representará el componente individual más grande del gasto total.
Otros equipos necesarios para la instalación incluyen un inversor (para convertir la corriente continua producida por el panel en la corriente alterna utilizada por los electrodomésticos), equipos de medición (si es necesario ver cuánta energía se produce) y varios componentes de la carcasa junto con cables y equipo de cableado.
Algunos propietarios también consideran el almacenamiento de baterías. Históricamente, las baterías han sido prohibitivamente caras e innecesarias si la empresa de servicios públicos paga el exceso de electricidad que se alimenta a la red (ver más abajo). El costo de la mano de obra de instalación también debe tenerse en cuenta.
Además de los costos de instalación, existen algunos costos adicionales asociados con la operación y el mantenimiento de una matriz solar fotovoltaica. Además de limpiar los paneles con regularidad, los inversores y las baterías (si están instaladas) generalmente deben reemplazarse después de varios años de uso.
Si bien los costos anteriores son relativamente sencillos (a menudo, una empresa de instalación solar puede cotizar un precio para el propietario de una vivienda), determinar los subsidios disponibles del gobierno y / o de su empresa de servicios públicos local puede resultar más difícil. Los incentivos gubernamentales cambian con frecuencia, pero históricamente, el gobierno de los Estados Unidos ha permitido un crédito fiscal de hasta el 30% del costo del sistema.
Puede encontrar más detalles sobre los programas de incentivos en los EE. UU., Incluidos los programas dentro de cada estado, en el sitio web de la Base de datos de incentivos estatales para energías renovables y eficiencia (DSIRE). En otros países, dicha información suele estar disponible en sitios web gubernamentales o de promoción solar. Los propietarios también deben consultar con su empresa de servicios públicos local para ver si ofrece incentivos financieros para la instalación solar y para determinar cuál es su política para la interconexión de la red y para vender el exceso de energía a la red.
97,7 gigavatios
Estados Unidos instaló 19,2 gigavatios de capacidad solar fotovoltaica en 2020 para alcanzar 97,7 GWdc de capacidad instalada total, suficiente para alimentar 17,7 millones de hogares estadounidenses.
Energía solar para el hogar: beneficios
Un beneficio significativo para la instalación fotovoltaica es una factura de energía más baja, pero la magnitud de este beneficio depende de la cantidad de energía solar que se puede producir dadas las condiciones disponibles y la forma en que los servicios públicos cobran la electricidad.
La primera consideración son los niveles de irradiación solar disponibles en la ubicación geográfica de la casa. Cuando se trata de usar paneles solares, generalmente es mejor estar más cerca del ecuador, pero se deben considerar otros factores. ElLaboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) produce mapas para los Estados Unidos que muestran los niveles de irradiación solar;las herramientas de su sitio web proporcionan información solar detallada para ubicaciones específicas dentro de los EE. UU.
También se encuentran disponibles mapas y datos similares en otros países, a menudo de agencias ambientales gubernamentales u organizaciones de energía renovable. Igualmente importante es la orientación del hogar; para los arreglos en la azotea, un techo orientado al sur sin árboles u otros objetos que obstruyan la luz solar maximiza la energía solar disponible. Si esto no está disponible, los paneles pueden montarse en soportes externos e instalarse fuera de la casa, incurriendo en costos adicionales por el hardware y los cables adicionales.
La segunda consideración es el momento de la producción de energía solar y cómo las empresas de servicios públicos cobran por la electricidad. La generación de energía solar ocurre principalmente durante la tarde y es mayor durante el verano, por lo que corresponde relativamente bien a la demanda total de electricidad en climas cálidos porque es en estos momentos cuando los acondicionadores de aire consumen la mayor cantidad de energía. En consecuencia, la energía solar es valiosa porque los métodos alternativos de producción de energía (a menudo plantas de energía de gas natural) utilizados para satisfacer la demanda máxima de energía tienden a ser costosos.
Pero las empresas de servicios públicos a menudo cobran a los consumidores residenciales una tarifa plana por la electricidad, independientemente del tiempo de consumo. Esto significa que en lugar de compensar el costoso costo de la producción máxima de electricidad, los sistemas de energía solar de los propietarios simplemente compensan el precio que se les cobra por la electricidad, que está mucho más cerca del costo promedio de producción de energía.
Sin embargo, muchas empresas de servicios públicos en los EE. UU. Han introducido esquemas de precios que permiten a los propietarios cobrar diferentes tarifas a lo largo del día en un intento de reflejar el costo real de producción de electricidad en diferentes momentos; esto significa tarifas más altas por la tarde y tarifas más bajas por la noche. Una matriz solar fotovoltaica puede ser muy beneficiosa en áreas donde se usa este tipo de tasa variable en el tiempo, ya que la energía solar producida compensaría la electricidad más costosa.
Exactamente qué tan beneficioso es esto para un propietario determinado depende del momento exacto y la magnitud de los cambios de tarifas bajo dicho plan. De manera similar, los servicios públicos en algunas ubicaciones tienen esquemas de precios que varían en diferentes épocas del año debido a las fluctuaciones regulares de la demanda estacional. Aquellos con tarifas más altas durante el verano hacen que la energía solar sea más valiosa.
Algunas empresas de servicios públicos tienen planes de precios escalonados en los que el precio marginal de la electricidad cambia a medida que aumenta el consumo. Bajo este tipo de plan, el beneficio de un sistema solar puede depender del uso de electricidad del hogar; En ciertas áreas sujetas a tarifas que aumentan drásticamente a medida que aumenta el consumo, las casas grandes (con grandes necesidades de energía) pueden beneficiarse más de los paneles solares que compensan el consumo marginal de alto costo.
Otro beneficio de un sistema solar es que los propietarios pueden vender electricidad generada por energía solar a las empresas de servicios públicos. En los EE. UU., Esto se hace a través de planes de «medición neta», en los que los consumidores residenciales usan la energía que ingresan a la red (cuando la tasa de generación de electricidad a partir de la matriz solar es mayor que la tasa de consumo de electricidad del hogar) para compensar la energía consumida en otros momentos; la factura eléctrica mensual refleja el consumo neto de energía. Las regulaciones y políticas específicas de medición neta varían de una región a otra. Los propietarios de viviendas pueden consultar la base de datos de DSIRE y también deben comunicarse con sus empresas de servicios públicos locales para encontrar información más específica.
El beneficio final es el efecto potencial en el valor de una casa debido a la adición de un panel solar. En general, es razonable suponer que los paneles solares aumentarían el valor de la mayoría de las casas.
Primero, existe un beneficio financiero innegable de tener facturas de electricidad más bajas como resultado de un panel solar. En segundo lugar, la tendencia hacia una vida «verde» significa que hay una demanda creciente de hogares que tienen una huella de carbono más pequeña y funcionan con fuentes renovables. Finalmente, hipoteca. Esta facilidad de financiamiento hace que la energía solar sea más asequible para un comprador de vivienda que comprar una casa sin energía solar y, posteriormente, agregar una matriz solar.
Calcular los costos de la energía solar
Una vez que se determinan los costos y beneficios anteriores, teóricamente se puede evaluar un sistema solar utilizando el método de flujo de efectivo descontado (DCF). Las salidas al inicio del proyecto consistirían en los costos de instalación (netos de subsidios) y las entradas llegarían más tarde en forma de costos de electricidad compensados (tanto directamente como a través de la medición neta).
En lugar de usar DCF, la viabilidad de la energía solar generalmente se evalúa calculando el costo nivelado de la electricidad (LCOE) y luego comparándolo con el costo de la electricidad cobrado por la empresa de servicios públicos local. El LCOE para la energía solar doméstica generalmente se calculará como costo / kilovatio-hora ($ / kWh o ¢ / kWh), el mismo formato que se usa comúnmente en las facturas de electricidad. Para aproximar el LCOE, se puede usar la siguiente ecuación:
LCOE ($ / kWh) = Valor actual neto (VAN) del costo de propiedad de por vida ($) / Producción de energía de por vida (kWh)
La vida útil de un módulo solar fotovoltaico en general se supone que es de 25-40 años. El costo de propiedad incluye los costos de mantenimiento, que deben descontarse para encontrar el VAN. El LCOE se puede comparar con el costo de la electricidad de una empresa de servicios públicos; recuerde, el precio relevante es el que se produce durante los momentos en los que la producción solar fotovoltaica se alcanza o se acerca al pico.
Pros y contras de los paneles solares para su hogar
Como la mayoría de las cosas, la energía solar tiene sus ventajas e inconvenientes. Al mismo tiempo, algunos costos económicos pueden ser sufragados por los beneficios sociales para el medio ambiente y la reducción de su huella de carbono, que excede la evaluación puramente monetaria.
Pros
- Energía verde que reduce su huella de carbono
- La medición neta le permite revender el exceso de energía producida
- Puede ser elegible para ciertas exenciones fiscales
Contras
- Los costes de instalación y mantenimiento siguen siendo elevados
- Solar solo funciona cuando sale el sol
- Partes del sistema deben reemplazarse cada pocos años
- Algunas exenciones fiscales pueden haber expirado o expirarán
Preguntas frecuentes
¿Puede una casa funcionar solo con energía solar?
Prácticamente, a menudo no es posible. Esto se debe a que la energía solar solo funciona cuando brilla el sol, lo que significa que cuando está nublado o de noche, no generan electricidad. Existen algunas soluciones de batería para proporcionar energía durante estos momentos, pero aún así tienden a ser bastante caras. La mayoría de los hogares con paneles solares todavía dependen de la red de vez en cuando.
¿Realmente ahorra dinero con paneles solares?
Dependiendo de dónde viva, es posible que el sistema se amortice y aumente con el tiempo. Esto se debe a que no gastará tanto dinero comprando electricidad de su servicio público, y si se cuenta con la medición neta, puede reducir aún más sus facturas.
¿Cuánto cuesta un panel solar?
Los precios han ido bajando de manera constante a lo largo de los años. El costo total dependerá de cuántos kilovatios de energía generará su matriz. Según los informes de los consumidores, después de contabilizar los créditos fiscales solares, el costo de un sistema de paneles solares en una casa de tamaño promedio en los EE. UU. En 2021 oscila entre $ 11,000 y $ 15,000.
¿Cuánto tiempo tardarán los paneles solares en pagarse por sí mismos?
Dependiendo de dónde viva y del tamaño de su sistema, una instalación solar puede tardar en promedio de 10 a 20 años en alcanzar el punto de equilibrio.
La línea de fondo
Determinar si se debe instalar un sistema solar fotovoltaico puede parecer una tarea abrumadora, pero es importante recordar que dicho sistema es una inversión a largo plazo. En muchos lugares, la energía solar es una buena opción desde una perspectiva financiera.
Incluso si se descubre que el costo de la energía solar es marginalmente más caro que la electricidad comprada a una empresa de servicios públicos, los propietarios pueden desear instalar energía solar para evitar futuras fluctuaciones potenciales en los costos de energía, o simplemente desear mirar más allá de sus motivaciones financieras personales y su uso. solar para una vida «verde».