태양 광 발전 시스템을 설치하는 주택 소유자는 전기 요금 절감, 탄소 배출량 감소, 잠재적으로 높은 주택 가치 등 여러 가지 이점을 누릴 수 있습니다. 그러나 이러한 이점에는 상당한 설치 및 유지 관리 비용이 포함되며, 이득의 규모는 집마다 크게 다를 수 있습니다. 이 기사는 주택 소유자가 주택에서 태양 광 발전의 실행 가능성을 결정하는 데 필요한 재무 계산을 수행하는 데 도움이됩니다.
태양 광 발전
태양 광 (PV) 태양 광 기술은 1950 년대부터 사용되어 왔지만, 태양 광 모듈 가격의 하락으로 인해 천년기 이후 널리 사용되는 재정적으로 실용적인 기술로만 여겨졌습니다.
태양 전지판 크기는 와트 단위의 이론적 전기 출력 전위로 표시됩니다. 그러나 "용량 계수"라고하는 설치된 PV 시스템에 대해 실현 된 일반적인 출력은 이론적 출력의 10 % ~ 20 %입니다. 15 % 용량 팩터에서 실행되는 3 킬로와트시 (kWh) 가정용 시스템은 3kW * 15 % * 24hr / day * 365days / year = 3, 942kWh / 년 또는 미국의 일반적인 전력 소비의 약 1/3을 생산합니다. 가정. 그러나 "일반적인"결과를 말할 이유가 거의 없기 때문에이 계산은 잘못된 결과 일 수 있습니다. 실제로 태양열은 한 가정에 적합하지만 옆집에는 적합하지 않습니다. 이러한 불일치는 실행 가능성을 결정할 때 고려되는 재정적, 실제적 고려 사항에 기인 할 수 있습니다.
소송 비용
태양 광 발전은 자본 집약적이며 장비를 구매할 때 시스템 소유 비용이 선행됩니다. 태양 광 모듈은 거의 전체 비용의 가장 큰 단일 구성 요소를 나타냅니다. 설치에 필요한 기타 장비로는 인버터 (패널에서 생성 된 직류를 가전 제품에서 사용하는 교류로 변환), 계량 장비 (전력 생산량을 확인해야하는 경우) 및 다양한 하우징 구성 요소가 포함됩니다. 케이블 및 배선 장치. 일부 주택 소유자는 배터리 보관을 고려합니다. 과거에 전력 회사가 계통에 공급되는 초과 전력을 지불하는 경우 배터리는 엄청나게 비싸고 불필요했습니다 (아래 참조). 설치 인건비도 고려해야합니다.
설치 비용 외에도 PV 태양 전지 어레이의 운영 및 유지 관리와 관련된 추가 비용이 있습니다. 정기적으로 패널을 청소하는 것 외에도 인버터와 배터리 (설치된 경우)는 몇 년 동안 사용한 후에 교체해야합니다.
위의 비용은 비교적 간단하지만, 종종 태양열 설치 회사가 주택 소유자를위한 가격을 제시 할 수 있지만 정부 및 / 또는 해당 지역의 공공 시설에서 제공되는 보조금을 결정하면 더 큰 문제가 될 수 있습니다. 정부 인센티브는 종종 변경되지만, 역사적으로 미국 정부는 시스템 비용의 최대 30 %의 세금 공제를 허용했습니다. 각 주 내의 프로그램을 포함한 미국의 인센티브 프로그램에 대한 자세한 내용은 DSIRE (Renewables & Efficiency for State Recentables and Efficiency) 웹 사이트에서 확인할 수 있습니다. 다른 국가에서는 이러한 정보가 종종 정부 또는 태양 광 옹호 웹 사이트에서 제공됩니다. 주택 소유자는 또한 태양 광 설치에 재정적 인센티브를 제공하는지 여부와 그리드 상호 연결 및 그리드에 초과 전력을 판매하기위한 정책이 무엇인지 현지 유틸리티 회사에 문의해야합니다.
혜택
PV 설치의 중요한 이점은 낮은 에너지 비용이지만이 혜택의 규모는 사용 가능한 조건과 유틸리티가 전기를 충전하는 방식을 고려하여 생산할 수있는 태양 에너지의 양에 따라 다릅니다.
첫 번째 고려 사항은 가정의 지리적 위치에서 사용 가능한 태양 광 조사 수준입니다. 태양 전지판을 사용할 때 적도에 가까워지면 일반적으로 더 좋지만 다른 요소를 고려해야합니다. NREL (National Renewable Energy Laboratory)은 미국에 태양 광 조사 수준을 보여주는지도를 생성합니다. 웹 사이트의 도구는 미국 내 특정 위치에 대한 자세한 태양 정보를 제공합니다. 다른 국가에서도 유사한지도와 데이터를 얻을 수 있으며, 종종 정부 환경 기관이나 재생 가능 에너지 조직에서 얻을 수 있습니다. 마찬가지로 가정의 오리엔테이션도 중요합니다. 옥상 배열의 경우, 나무 나 다른 물체가없는 햇빛을 차단하는 남쪽을 향한 지붕은 사용 가능한 태양 에너지를 최대화합니다. 이를 사용할 수없는 경우 추가 하드웨어 및 케이블에 대한 추가 비용이 발생하여 패널을 외부 지지대에 장착하고 집에서 떨어진 곳에 설치할 수 있습니다.
두 번째 고려 사항은 태양 광 발전시기와 유틸리티가 전기를 충전하는 방법입니다. 태양 광 발전은 주로 오후에 발생하고 여름에는 더 높으므로, 이시기에는 에어컨이 가장 많은 에너지를 소비하기 때문에 따뜻한 기후에서 전반적인 전력 수요에 상대적으로 잘 대응합니다. 결과적으로, 피크 전력 수요를 충족시키기 위해 사용되는 대체 에너지 생산 방법 (종종 천연 가스 발전소)은 비용이 많이 드는 경향이 있기 때문에 태양 광 발전은 가치가있다. 그러나 공공 시설은 종종 소비 시간에 관계없이 일반 소비자에게 전기 요금을 일정하게 청구합니다. 즉, 주택 소유자의 태양 광 발전 시스템은 고가의 최고 전력 생산 비용을 상쇄하는 대신 전기 요금을 상쇄하기 때문에 평균 전력 생산 비용에 훨씬 가깝습니다.
그러나 미국의 많은 유틸리티 회사는 다른 시간에 실제 전기 생산 비용을 반영하기 위해 주택 소유자에게 하루 종일 다른 요금을 청구 할 수있는 가격 체계를 도입했습니다. 이것은 오후에 더 높은 요금과 밤에 더 낮은 요금을 의미합니다. PV 태양열 어레이는 생산 된 태양 광 발전이 가장 값 비싼 전기를 상쇄하기 때문에 이러한 종류의 시변 률이 사용되는 지역에서 매우 유리할 수 있습니다. 주어진 주택 소유자에게 이것이 얼마나 유익한지는 그러한 계획에서 정확한 속도 변화율과시기에 달려 있습니다. 마찬가지로 일부 지역의 유틸리티에는 정기적 인 계절적 수요 변동으로 인해 연중 서로 다른 가격 체계가 있습니다. 여름철에 요금이 더 높은 사람들은 태양열 발전을 더 가치있게 만듭니다.
일부 유틸리티는 소비가 증가함에 따라 전기의 한계 가격이 변하는 계층화 된 가격 계획을 가지고 있습니다. 이러한 유형의 계획 하에서 태양 광 시스템의 혜택은 가정의 전기 사용에 따라 달라질 수 있습니다. 특정 지역에서 소비가 증가함에 따라 요금이 급격히 증가하는 경우, 큰 가정 (에너지 요구가 많은)은 고가의 한계 소비를 상쇄하는 태양열 어레이의 혜택을 가장 많이 누릴 수 있습니다.
태양 광 시스템의 세 번째 장점은 주택 소유자가 태양열 발전을 유틸리티에 판매 할 수 있다는 것입니다. 미국에서는 주거 소비자가 그리드에 넣은 전력을 사용하여 (태양 광 발전 시스템의 발전 속도가 가정용 전기 소비 속도보다 큰 경우) "순 계량"계획을 통해이를 수행합니다. 다른 시간에 소비되는 전력; 월간 전기 요금은 순 에너지 소비량을 반영합니다. 특정 순 계량 규정 및 정책은 지역마다 다릅니다. 주택 소유자는 DSIRE 데이터베이스를 참조 할 수 있으며보다 구체적인 정보를 찾으려면 해당 지역 유틸리티에 문의해야합니다.
마지막 이점은 태양열 어레이의 추가로 인한 주택 가치에 대한 잠재적 영향입니다. 일반적으로 태양 전지판이 대부분의 가정의 가치를 높일 것이라고 가정하는 것이 합리적입니다. 첫째, 태양 전지 어레이의 결과로 전기 요금을 낮추면 부인할 수없는 재정적 이점이 있습니다. 둘째, "녹색"생활을 향한 추세는 탄소 발자국이 더 작고 재생 가능 에너지를 사용하는 가정에 대한 수요가 증가하고 있음을 의미합니다. 마지막으로, 이미 설치된 태양열 주택을 구입한다는 것은 주택 담보 대출을 통해 투자가 자금을 조달한다는 것을 의미합니다. 이러한 자금 조달의 용이성은 잠재적으로 태양열이없는 집을 구입 한 후 태양열 어레이를 추가하는 것보다 주택 구매자에게 태양열 발전을 더 경제적으로 만듭니다.
재무 적 생존력과 "균등화 된"전기 비용 계산
상기 비용 및 이점이 결정되면, DCF (Discounted Cash Flow) 방법을 사용하여 태양계를 이론적으로 평가할 수있다. 프로젝트 시작시 유출은 설치 비용 (보조금 순)으로 구성되며, 유입은 나중에 전기 비용 상쇄 (직접 및 순 계량)를 통해 발생합니다.
DCF를 사용하는 대신 태양 광 발전의 가능성은 일반적으로 LCOE (Levelized Electric Cost)를 계산 한 다음이를 지역 공공 시설에서 청구하는 전기 비용과 비교하여 평가됩니다. 가정용 태양 광 발전을위한 LCOE는 일반적으로 전기 요금에 일반적으로 사용되는 것과 같은 형식 인 비용 / 킬로와트시 ($ / kWh 또는 ¢ / kWh)로 계산됩니다. LCOE를 근사하기 위해 다음 방정식을 사용할 수 있습니다.
LCOE ($ / kWh) = 평생 소유 비용 ($) / 평생 에너지 생산량 (kWh)의 순 현재 가치 (NPV)
PV 태양 광 모듈의 유효 수명은 일반적으로 25-40 년으로 가정합니다. 소유 비용에는 유지 보수 비용이 포함되며 NPV를 찾기 위해 할인되어야합니다. LCOE는 유틸리티의 전력 비용과 비교할 수 있습니다. 관련 가격은 PV 태양 광 생산량이 가장 많거나 거의 같은 시간에 발생하는 가격임을 기억하십시오. 이러한 계산을 직접 시도하려면 Investopedia의 순 현재 가치 계산기 를 확인하십시오.
결론
PV 태양 광 시스템 설치 여부를 결정하는 것은 어려운 작업처럼 보일 수 있지만 이러한 시스템은 장기적인 투자라는 점을 명심해야합니다. 많은 지역에서 재정 측면에서 태양 광 발전은 좋은 선택입니다. 태양 광 발전 비용이 유틸리티에서 구입 한 전기보다 약간 비싸더라도 주택 소유자는 미래의 에너지 비용 변동을 피하기 위해 태양 광 발전을 설치하거나 단순히 개인의 재정적 동기와 사용을 넘어보고 싶을 수 있습니다 "녹색"생활을위한 태양.
