Een huis op zonne-energie: zal het zijn vruchten afwerpen?
Wat is zonne-energie voor thuis?
Huiseigenaren die fotovoltaïsche energiesystemen installeren, ontvangen tal van voordelen: lagere elektriciteitsrekeningen, lagere ecologische voetafdruk en mogelijk hogere huiswaarden. Maar deze voordelen gaan meestal gepaard met aanzienlijke installatie- en onderhoudskosten, en de omvang van de voordelen kan sterk variëren van huis tot huis. Dit artikel helpt huiseigenaren bij het maken van de financiële berekeningen die nodig zijn om de levensvatbaarheid van zonne-energie in hun huis te bepalen.
Belangrijkste leerpunten
- Wie groen wil gaan, kan overwegen zijn huis uit te rusten met zonnepanelen.
- Zonne-energie is niet alleen goed voor het milieu, maar u kunt ook geld verdienen door overtollige stroom terug te verkopen aan het net.
- Hoewel de kosten de afgelopen jaren zijn gedaald, kan de installatie en het onderhoud van zonnepanelen behoorlijk kostbaar zijn.
- Zonnepanelen zijn het meest geschikt voor woningen die het hele jaar door voldoende zon worden blootgesteld.
- Zorg ervoor dat u zowel de sociale als de economische factoren begrijpt voordat u overgaat op zonne-energie.
Inzicht in zonne-energie
Fotovoltaïsche (PV) zonnetechnologie bestaat al sinds de jaren vijftig, maar dankzij de dalende prijzen van zonnepanelen wordt het pas sinds de millenniumwisseling beschouwd als een financieel haalbare technologie voor wijdverbreid gebruik.
De grootte van het zonnepaneel wordt vermeld in termen van het theoretische elektrische uitgangspotentieel in watt. De typische output die wordt gerealiseerd voor geïnstalleerde PV-systemen – bekend als de “capaciteitsfactor” – ligt echter tussen 15% en 30% van de theoretische output. Een huishoudsysteem van 3 kilowattuur (kWh) met een capaciteitsfactor van 15% zou 3 kWh x 15% x 24 uur / dag x 365 dagen / jaar = 3942 kWh / jaar produceren, of ongeveer een derde van de typische elektriciteit consumptie van een Amerikaans huishouden.
Maar deze berekening kan misleidend zijn omdat er weinig reden is om van “typische” resultaten te spreken; in feite kan zonne-energie zinvol zijn voor één huishouden, maar niet voor het huis ernaast. Deze discrepantie kan worden toegeschreven aan de financiële en praktische overwegingen die worden overwogen bij het bepalen van de levensvatbaarheid.
Voordat u zonnepanelen aanschaft, moet u offertes krijgen van verschillende gerenommeerde installateurs om te vergelijken.
Zonne-energie voor thuis: kosten
Zonne-energie is kapitaalintensief en de belangrijkste kosten voor het bezitten van een systeem komen naar voren bij het kopen van de apparatuur. De zonnemodule zal vrijwel zeker de grootste afzonderlijke component van de totale kosten vertegenwoordigen.
Andere apparatuur die nodig is voor de installatie omvat een omvormer (om de gelijkstroom die door het paneel wordt geproduceerd om te zetten in de wisselstroom die wordt gebruikt door huishoudelijke apparaten), meetapparatuur (als het nodig is om te zien hoeveel stroom wordt geproduceerd) en verschillende behuizingscomponenten samen met kabels en bedrading.
Sommige huiseigenaren overwegen ook batterijopslag. Historisch gezien waren batterijen onbetaalbaar en onnodig als het nutsbedrijf betaalt voor overtollige elektriciteit die aan het net wordt geleverd (zie hieronder). Er moet ook rekening worden gehouden met de arbeidskosten voor installatie.
Naast installatiekosten zijn er nog enkele andere kosten verbonden aan het gebruik en onderhoud van een PV-zonnepaneel. Afgezien van het regelmatig reinigen van de panelen, moeten omvormers en batterijen (indien geïnstalleerd) over het algemeen na jaren van gebruik worden vervangen.
Hoewel de bovenstaande kosten relatief eenvoudig zijn – vaak kan een zonne-installatiebedrijf hiervoor een prijs opgeven voor een huiseigenaar – kan het bepalenvan de beschikbare subsidies van de overheid en / of uw plaatselijke nutsbedrijf een grotere uitdaging blijken. Overheidsstimulansen veranderen vaak, maar historisch gezien heeft de Amerikaanse regering een belastingvermindering tot 30% van de systeemkosten toegestaan.
Meer informatie over stimuleringsprogramma’s in de VS, inclusief programma’s binnen elke staat, is te vinden op de website van de Database of State Incentives for Renewables & Efficiency (DSIRE). In andere landen is dergelijke informatie vaak beschikbaar op websites van de overheid of zonne-energie. Huiseigenaren moeten ook contact opnemen met hun lokale nutsbedrijf om te zien of het financiële prikkels biedt voor zonne-installatie, en om te bepalen wat zijn beleid is voor netkoppeling en voor het verkopen van overtollig vermogen aan het net.
97,7 gigawatt
De VS hebben in 2020 19,2 gigawatt aan zonne-PV-capaciteit geïnstalleerd om 97,7 GWdc van de totale geïnstalleerde capaciteit te bereiken, genoeg om 17,7 miljoen Amerikaanse huizen van stroom te voorzien.
Zonne-energie voor thuis: voordelen
Een belangrijk voordeel voor een PV-installatie is een lagere energierekening, maar de omvang van dit voordeel is afhankelijk van de hoeveelheid zonne-energie die kan worden geproduceerd onder de beschikbare omstandigheden en de manier waarop nutsbedrijven elektriciteit in rekening brengen.
De eerste overweging zijn de niveaus van zonnestraling die beschikbaar zijn op de geografische locatie van het huis. Als het gaat om het gebruik van zonnepanelen, is het over het algemeen beter om dichter bij de evenaar te zijn, maar er moeten andere factoren in overweging worden genomen. HetNational Renewable Energy Laboratory (NREL) produceert kaarten voor de VS waarop de zonnestraling wordt weergegeven;de tools op de website bieden gedetailleerde informatie over zonne-energie voor specifieke locaties in de VS
Vergelijkbare kaarten en gegevens zijn ook beschikbaar in andere landen, vaak van milieu-instanties van de overheid of organisaties voor hernieuwbare energie. Even belangrijk is de oriëntatie van de woning; voor rooftop arrays maximaliseert een dak op het zuiden zonder bomen of andere objecten die zonlicht belemmeren de beschikbare zonne-energie. Als dit niet beschikbaar is, kunnen panelen op externe steunen worden gemonteerd en buiten het huis worden geïnstalleerd, wat extra kosten voor de extra hardware en kabels met zich meebrengt.
De tweede overweging is de timing van de productie van zonne-energie en hoe nutsbedrijven elektriciteit in rekening brengen. De opwekking van zonne-energie vindt voornamelijk plaats in de middag en is hoger tijdens de zomer, en komt dus relatief goed overeen met de algemene vraag naar elektriciteit in warme klimaten, omdat airconditioners op deze momenten de meeste energie verbruiken. Bijgevolg is zonne-energie waardevol omdat de alternatieve methoden voor energieproductie (vaak aardgascentrales) die worden gebruikt om aan de piekvraag naar energie te voldoen, vaak duur zijn.
Maar nutsbedrijven rekenen residentiële consumenten vaak een vast tarief voor elektriciteit, ongeacht het tijdstip van verbruik. Dit betekent dat in plaats van de dure kosten van de piekproductie van elektriciteit te compenseren, de zonne-energiesystemen van huiseigenaren slechts de prijs compenseren die ze in rekening worden gebracht voor elektriciteit, die veel dichter bij de gemiddelde kosten van elektriciteitsproductie ligt.
Veel nutsbedrijven in de VS hebben echter prijsregelingen ingevoerd waarmee huiseigenaren gedurende de dag verschillende tarieven kunnen betalen in een poging om de werkelijke kosten van elektriciteitsproductie op verschillende tijdstippen te weerspiegelen; dit betekent hogere tarieven in de middag en lagere tarieven in de nacht. Een PV-zonnepaneel kan zeer nuttig zijn in gebieden waar dit soort tijdsafhankelijke tarieven wordt gebruikt, aangezien de geproduceerde zonne-energie de duurste elektriciteit zou compenseren.
Hoe voordelig dit precies is voor een bepaalde huiseigenaar, hangt af van de exacte timing en omvang van de tariefveranderingen onder een dergelijk plan. Evenzo hebben nutsbedrijven op sommige locaties prijsschema’s die over verschillende periodes van het jaar variëren vanwege regelmatige seizoensschommelingen in de vraag. Degenen met hogere tarieven tijdens de zomer maken zonne-energie waardevoller.
Sommige nutsbedrijven hebben gedifferentieerde tariefplannen waarin de marginale prijs van elektriciteit verandert naarmate het verbruik stijgt. Bij dit type plan kan het voordeel van een zonnestelsel afhangen van het elektriciteitsverbruik van de woning; in bepaalde gebieden met tarieven die dramatisch stijgen naarmate het verbruik toeneemt, kunnen grote huizen (met grote energiebehoeften) het meest profiteren van zonnepanelen die het hoge marginale verbruik compenseren.
Een ander voordeel van een zonnestelsel is dat huiseigenaren door zonne-energie opgewekte elektriciteit kunnen verkopen aan nutsbedrijven. In de VS wordt dit gedaan door middel van ‘netmetering’-plannen, waarbij residentiële consumenten de stroom gebruiken die ze op het net steken (wanneer de snelheid van elektriciteitsopwekking uit de zonnepanelen hoger is dan de snelheid van huishoudelijk elektriciteitsverbruik) het stroomverbruik op andere momenten; de maandelijkse elektriciteitsrekening geeft het netto energieverbruik weer. De specifieke voorschriften en beleidsregels voor nettometing verschillen per regio. Huiseigenaren kunnen de DSIRE- database raadplegen en moeten ook contact opnemen met hun lokale hulpprogramma’s voor meer specifieke informatie.
Het laatste voordeel is het potentiële effect op de waarde van een huis door de toevoeging van een zonnepaneel. Over het algemeen is het aannemelijk dat zonnepanelen de waarde van de meeste woningen verhogen.
Ten eerste is er een onmiskenbaar financieel voordeel aan het hebben van lagere elektriciteitsrekeningen als gevolg van een zonnepaneel. Ten tweede betekent de trend naar “groen” wonen dat er een groeiende vraag is naar woningen met een kleinere ecologische voetafdruk en worden aangedreven door hernieuwbare bronnen. Ten slotte betekent het hypotheek. Dit financieringsgemak maakt zonne-energie mogelijk betaalbaarder voor een huizenkoper dan het kopen van een huis zonder zonne-energie en vervolgens een zonnepaneel toe te voegen.
Zonne-energiekosten berekenen
Zodra de bovenstaande kosten en baten zijn bepaald, kan een zonnestelsel theoretisch worden beoordeeld met behulp van de Discounted Cash Flow (DCF) -methode. De uitstroom bij het begin van het project zou bestaan uit installatiekosten (na aftrek van subsidies) en de instroom zou later komen in de vorm van gecompenseerde elektriciteitskosten (zowel direct als via nettometing).
In plaats van DCF te gebruiken, wordt de levensvatbaarheid van zonne-energie meestal geëvalueerd door de genivelleerde elektriciteitskosten (LCOE) te berekenen en deze vervolgens te vergelijken met de elektriciteitskosten die door het lokale nutsbedrijf worden aangerekend. De LCOE voor huishoudelijke zonne-energie wordt doorgaans berekend als kosten / kilowattuur ($ / kWh of ¢ / kWh) – hetzelfde formaat dat gewoonlijk wordt gebruikt voor elektriciteitsrekeningen. Om de LCOE te benaderen, kan men de volgende vergelijking gebruiken:
LCOE ($ / kWh) = netto contante waarde (NPV) van de levenslange eigendomskosten ($) / levenslange energie-output (kWh)
De gebruiksduur van een PV-zonnepaneel wordt doorgaans verondersteld 25-40 jaar te zijn. De eigendomskosten omvatten de onderhoudskosten, die moeten worden verdisconteerd om de NPV te vinden. De LCOE kan dan worden vergeleken met de kosten van elektriciteit van een nutsbedrijf; Onthoud dat de relevante prijs de prijs is die optreedt tijdens perioden van of nabij de piekproductie van PV-zonne-energie.
Voors en tegens van zonnepanelen voor thuis
Zoals de meeste dingen heeft zonne-energie zijn voor- en nadelen. Tegelijkertijd kunnen sommige economische kosten worden gedragen door de sociale voordelen voor het milieu en door uw ecologische voetafdruk te verkleinen, die verder gaat dan pure monetaire evaluatie.
Voordelen
-
Groene energie die uw ecologische voetafdruk verkleint
-
Met nettometing kunt u overtollige geproduceerde energie terugverkopen
-
Mogelijk komt u in aanmerking voor bepaalde belastingvoordelen
Nadelen
-
Installatie- en onderhoudskosten nog steeds hoog
-
Solar werkt alleen als de zon schijnt
-
Onderdelen van het systeem moeten om de paar jaar worden vervangen
-
Sommige belastingvoordelen zijn mogelijk verstreken of zullen aflopen
Veel Gestelde Vragen
Kan een huis alleen op zonne-energie draaien?
Praktisch is het niet vaak mogelijk. Dit komt omdat zonne-energie alleen werkt als de zon schijnt – wat betekent dat ze geen elektriciteit opwekken als het bewolkt is of ’s nachts. Er zijn een aantal batterijoplossingen om in deze tijden van stroom te voorzien, maar deze zijn nog steeds vrij duur. De meeste huizen met zonnepanelen zijn nog steeds van tijd tot tijd afhankelijk van het elektriciteitsnet.
Bespaart u echt geld met zonnepanelen?
Afhankelijk van waar u woont, is het mogelijk dat het systeem zichzelf terugbetaalt en meer in de loop van de tijd. Dit komt omdat u niet zoveel geld uitgeeft aan het kopen van elektriciteit van uw nutsbedrijf, en als er een nettometing is, kunt u uw rekeningen nog verder verlagen,
Hoeveel kost een zonnepaneel?
De prijzen zijn door de jaren heen gestaag gedaald. De totale kosten zijn afhankelijk van het aantal kilowatt stroom dat uw array zal genereren. Volgens consumentenrapporten variëren de kosten voor een zonnepaneelsysteem voor een huis van gemiddelde grootte in de VS in 2021 van $ 11.000 tot $ 15.000, nadat er rekening is gehouden met de belastingvoordelen voor zonne-energie.
Hoe lang duurt het voordat zonnepanelen zichzelf betalen?
Afhankelijk van waar je woont en de grootte van je systeem, kan het gemiddeld 10 tot 20 jaar duren voordat een zonne-energie-installatie kostendekkend is.
Het komt neer op
Bepalen of een PV-zonnesysteem moet worden geïnstalleerd, lijkt misschien een ontmoedigende taak, maar het is belangrijk om te onthouden dat een dergelijk systeem een langetermijninvestering is. Op veel locaties is zonne-energie financieel gezien een goede keuze.
Zelfs als de kosten van zonne-energie marginaal duurder blijken te zijn dan elektriciteit die bij een nutsbedrijf wordt gekocht, willen huiseigenaren misschien zonne-energie installeren om toekomstige potentiële schommelingen in energiekosten te vermijden, of willen ze gewoon verder kijken dan hun persoonlijke financiële motivatie en gebruik. zonne-energie voor “groen” wonen.