Uma casa movida a energia solar: valerá a pena?
Os proprietários de imóveis que instalam sistemas de energia fotovoltaica recebem vários benefícios: contas elétricas mais baixas, pegadas de carbono mais baixas e valores residenciais potencialmente mais altos. Mas esses benefícios vêm com custos significativos de instalação e manutenção, e a magnitude dos ganhos pode variar amplamente de uma casa para outra. Este artigo ajudará os proprietários a fazer os cálculos financeiros necessários para determinar a viabilidade da energia solar em suas casas.
Energia solar fotovoltaica
A tecnologia solar fotovoltaica (PV) existe desde a década de 1950, mas, graças ao declínio dos preços dos módulos solares, ela só foi considerada uma tecnologia financeiramente viável para uso generalizado desde a virada do milênio.
O tamanho do painel solar é citado em termos do potencial teórico de saída elétrica em watts. No entanto, a produção típica realizada para sistemas fotovoltaicos instalados - conhecida como "fator de capacidade" - está entre 10% e 20% da produção teórica. Um sistema doméstico de 3 kilowatt-hora (kWh), funcionando com um fator de capacidade de 15%, produziria 3kW * 15% * 24hr / day * 365days / year = 3.942 kWh / ano, ou aproximadamente um terço do consumo típico de eletricidade dos EUA agregado familiar. Mas esse cálculo pode ser enganoso, porque há poucas razões para falar de resultados "típicos"; de fato, a energia solar pode fazer sentido para uma casa, mas não para a casa ao lado. Essa discrepância pode ser atribuída às considerações financeiras e práticas consideradas na determinação da viabilidade.
Custos
A energia solar consome muito capital e o principal custo de propriedade de um sistema é antecipado na compra do equipamento. O módulo solar quase certamente representará o maior componente único da despesa geral. Outros equipamentos necessários para a instalação incluem um inversor (para transformar a corrente direta produzida pelo painel em corrente alternada usada por eletrodomésticos), equipamento de medição (se for necessário ver quanta energia é produzida) e vários componentes da carcaça, juntamente com cabos e equipamentos de fiação. Alguns proprietários também consideram o armazenamento da bateria. Historicamente, as baterias têm sido proibitivamente caras e desnecessárias se a empresa pagar por excesso de eletricidade que é alimentada na rede (veja abaixo). O custo do trabalho de instalação também deve ser levado em consideração.
Além dos custos de instalação, existem alguns custos adicionais associados à operação e manutenção de um painel solar fotovoltaico. Além de limpar os painéis regularmente, inversores e baterias (se instalados) geralmente precisam ser substituídos após vários anos de uso.
Embora os custos acima sejam relativamente diretos - geralmente uma empresa de instalação solar pode citar um preço por um proprietário - determinar subsídios disponíveis pelo governo e / ou sua concessionária local pode ser um desafio maior. Os incentivos governamentais mudam frequentemente, mas, historicamente, o governo dos EUA permitiu um crédito tributário de até 30% do custo do sistema. Mais detalhes sobre os programas de incentivo nos EUA, incluindo programas em cada estado, podem ser encontrados no site do Banco de Dados de Incentivos Estaduais para Renováveis e Eficiência (DSIRE). Em outros países, essas informações geralmente estão disponíveis em sites do governo ou de defesa solar. Os proprietários de imóveis também devem verificar com sua empresa de serviços públicos local se eles oferecem incentivos financeiros para a instalação solar e determinar qual é sua política de interconexão da rede e vender excesso de energia na rede.
Benefícios
Um benefício significativo para a instalação fotovoltaica é uma conta de energia mais baixa, mas a magnitude desse benefício depende da quantidade de energia solar que pode ser produzida, dadas as condições disponíveis e a maneira pela qual as concessionárias cobram pela eletricidade.
A primeira consideração são os níveis de irradiação solar disponíveis na localização geográfica da casa. Quando se trata de usar painéis solares, estar mais perto do equador geralmente é melhor, mas outros fatores devem ser considerados. O Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) produz mapas para os EUA mostrando os níveis de irradiação solar; as ferramentas em seu site fornecem informações solares detalhadas para locais específicos nos EUA. Mapas e dados semelhantes também estão disponíveis em outros países, geralmente de agências ambientais do governo ou organizações de energia renovável. Igualmente importante é a orientação da casa; para matrizes na cobertura, um telhado voltado para o sul, sem árvores ou outros objetos que obstruam a luz solar, maximiza a energia solar disponível. Se isso não estiver disponível, os painéis podem ser montados em suportes externos e instalados fora da casa, incorrendo em custos adicionais para hardware e cabos extras.
A segunda consideração é o momento da produção de energia solar e como as concessionárias cobram pela eletricidade. A geração de energia solar ocorre principalmente durante a tarde e é maior no verão, correspondendo, portanto, relativamente bem à demanda geral de eletricidade em climas quentes, porque é nessas horas que os aparelhos de ar condicionado consomem mais energia. Consequentemente, a energia solar é valiosa porque os métodos alternativos de produção de energia (usinas de gás natural) usados para atender à demanda de pico de energia tendem a ser caros. Mas as concessionárias costumam cobrar dos consumidores residenciais uma taxa fixa de eletricidade, independentemente do tempo de consumo. Isso significa que, em vez de compensar o alto custo do pico da produção de eletricidade, os sistemas de energia solar dos proprietários simplesmente compensam o preço cobrado pela eletricidade, o que é muito mais próximo do custo médio da produção de energia.
No entanto, muitas empresas de serviços públicos nos EUA introduziram esquemas de preços que permitem que os proprietários de imóveis sejam cobrados a taxas diferentes ao longo do dia, na tentativa de refletir o custo real da produção de eletricidade em momentos diferentes; isso significa taxas mais altas à tarde e taxas mais baixas à noite. Um painel solar fotovoltaico pode ser muito benéfico em áreas onde esse tipo de taxa variável no tempo é usado, pois a energia solar produzida compensaria a eletricidade mais cara. O quão exatamente isso é benéfico para um determinado proprietário depende do momento exato e da magnitude das mudanças nas taxas de acordo com esse plano. Da mesma forma, as empresas de serviços públicos em alguns locais têm esquemas de preços que variam em diferentes épocas do ano devido a flutuações regulares da demanda sazonal. Aqueles com taxas mais altas durante o verão tornam a energia solar mais valiosa.
Algumas empresas de serviços públicos têm planos de preços diferenciados, nos quais o preço marginal da eletricidade muda à medida que o consumo aumenta. Sob esse tipo de plano, o benefício de um sistema solar pode depender do uso de eletricidade da casa; em certas áreas sujeitas a taxas que aumentam drasticamente à medida que o consumo aumenta, as casas grandes (com grandes necessidades de energia) podem se beneficiar mais das matrizes solares que compensam o consumo marginal de alto custo.
O terceiro benefício de um sistema solar é que os proprietários possam vender eletricidade gerada por energia solar a empresas de serviços públicos. Nos EUA, isso é feito através de planos de "medição líquida", nos quais os consumidores residenciais usam a energia que colocam na rede (quando a taxa de geração de eletricidade a partir do painel solar é maior que a taxa de consumo doméstico de eletricidade) para compensar a energia consumida em outros momentos; a conta mensal de energia elétrica reflete o consumo líquido de energia. Os regulamentos e políticas específicas de medição líquida variam entre as regiões. Os proprietários podem consultar o banco de dados DSIRE e também devem entrar em contato com os utilitários locais para encontrar informações mais específicas.
O benefício final é o efeito potencial no valor de uma casa devido à adição de um painel solar. Em geral, é razoável supor que os painéis solares aumentariam o valor da maioria das residências. Primeiro, há um benefício financeiro inegável em ter contas de eletricidade mais baixas como resultado de um painel solar. Segundo, a tendência à vida "verde" significa que há uma demanda crescente por residências com menor pegada de carbono e alimentadas por fontes renováveis. Finalmente, a compra de uma casa com energia solar já instalada significa que o investimento é financiado (pelo comprador) através da hipoteca. Essa facilidade de financiamento potencialmente torna a energia solar mais acessível para um comprador do que comprar uma casa sem energia solar e, posteriormente, adicionar um painel solar.
Cálculo da viabilidade financeira e do custo "nivelado" da eletricidade
Uma vez determinados os custos e benefícios acima, um sistema solar pode ser teoricamente avaliado usando o método de fluxo de caixa descontado (DCF). As saídas no início do projeto consistiriam em custos de instalação (líquidos de subsídios) e as entradas chegariam mais tarde na forma de custos de eletricidade compensados (diretamente e por meio da medição líquida).
Em vez de usar o DCF, a viabilidade da energia solar é geralmente avaliada calculando o custo nivelado de eletricidade (LCOE) e comparando-o ao custo da eletricidade cobrada pela concessionária local. O LCOE para energia solar doméstica normalmente será calculado como custo / quilowatt-hora ($ / kWh ou ¢ / kWh) - o mesmo formato comumente usado nas contas de eletricidade. Para aproximar o LCOE, pode-se usar a seguinte equação:
LCOE ($ / kWh) = Valor atual líquido (NPV) do custo de propriedade vitalício ($) / produção de energia vitalícia (kWh)
A vida útil de um módulo solar fotovoltaico é geralmente assumida entre 25 e 40 anos. O custo de propriedade inclui os custos de manutenção, que devem ser descontados para encontrar o VPL. O LCOE pode então ser comparado ao custo da eletricidade de uma concessionária; lembre-se, o preço relevante é aquele que ocorre durante períodos no pico ou próximo ao pico da produção solar fotovoltaica. (Consulte a Calculadora do valor presente líquido da Investopedia para experimentar você mesmo esses cálculos.)
A linha inferior
Determinar se deve instalar um sistema solar fotovoltaico pode parecer uma tarefa assustadora, mas é importante lembrar que esse sistema é um investimento a longo prazo. Em muitos locais, a energia solar é uma boa escolha do ponto de vista financeiro. Mesmo que o custo da energia solar seja marginalmente mais caro do que a eletricidade comprada de uma concessionária, os proprietários podem instalar energia solar para evitar futuras flutuações potenciais nos custos de energia, ou podem simplesmente querer olhar além de suas motivações e uso financeiros pessoais solar para a vida "verde".