Los propietarios de viviendas que instalan sistemas de energía fotovoltaica reciben numerosos beneficios: menores facturas de electricidad, menor huella de carbono y valores de vivienda potencialmente más altos. Pero estos beneficios vienen con importantes costos de instalación y mantenimiento, 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. (Para la lectura relacionada, vea Building Green para su casa y Wallet .)

Energía solar fotovoltaica

La tecnología solar fotovoltaica (FV) existe desde la década de 1950, pero, gracias a la disminución 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 expresa en términos del potencial de salida eléctrica teórica en vatios. Sin embargo, la salida típica realizada para los sistemas fotovoltaicos instalados, conocido como el "factor de capacidad", se encuentra entre el 10% y el 20% de la producción teórica. Un sistema doméstico de 3 kilovatios-hora (kWh) con un factor de capacidad del 15% produciría 3kW * 15% * 24 horas / día * 365 días / año = 3, 942 kWh / año, o aproximadamente un tercio del consumo típico de electricidad de un hogar en los Estados Unidos Pero este cálculo puede ser engañoso, 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 puede atribuirse a las consideraciones financieras y prácticas consideradas para determinar la viabilidad.

Costos

La energía solar requiere una gran inversión de capital, y el principal costo de poseer un sistema viene por adelantado al comprar el equipo. El módulo solar casi seguramente representará el mayor componente individual del gasto total. Otro equipo necesario para la instalación incluye un inversor (para convertir la corriente continua producida por el panel en la corriente alterna utilizada por los electrodomésticos), el equipo 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 la batería. Históricamente, las baterías han sido prohibitivamente costosas e innecesarias si la empresa paga el exceso de electricidad que se alimenta a la red (ver a continuación). El costo de la mano de obra de la 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 regularmente, los inversores y las baterías (si están instalados) generalmente deben reemplazarse después de varios años de uso.

Si bien los costos anteriores son relativamente sencillos, a menudo una compañía de instalación solar puede cotizar un precio para estos para un propietario de vivienda, la determinación de los subsidios disponibles del gobierno y / o su utilidad local puede ser un desafío mayor.Los incentivos gubernamentales cambian a menudo, pero históricamente, el gobierno de los EE. UU. Ha permitido un crédito fiscal de hasta el 30% del costo del sistema. Se pueden 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 a menudo está disponible en los sitios web gubernamentales o de defensa solar. Los propietarios también deben consultar con su compañía local de servicios públicos para ver si ofrece incentivos financieros para la instalación solar y determinar cuál es su política para la interconexión de la red y para vender el exceso de energía a la red. (Obtenga más información en Créditos fiscales que no debe perderse .)

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 energía que se puede producir dadas las condiciones disponibles y la forma en que los servicios públicos cobran por la electricidad.

La primera consideración es los niveles de radiación solar disponibles en la ubicación geográfica de la casa. Cuando se trata de usar paneles solares, estar cerca del ecuador es generalmente mejor, pero se deben considerar otros factores. El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) produce mapas para los Estados Unidos que muestran los niveles de irradiación solar; las herramientas en su sitio web proporcionan información solar detallada para ubicaciones específicas dentro de los EE. UU. También hay mapas y datos similares disponibles 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 lejos de la casa, lo que implica un costo adicional para el hardware y los cables adicionales.

La segunda consideración es el momento de la producción de energía solar y cómo los servicios públicos cobran por la electricidad. La generación de energía solar se produce principalmente durante la tarde y es más alta durante el verano, por lo que corresponde relativamente bien a la demanda general de electricidad en climas cálidos porque es en estos tiempos que los aires acondicionados consumen la mayor cantidad de energía. En consecuencia, la energía solar es valiosa porque los métodos alternativos de producción de energía (a menudo centrales de gas natural) utilizados para satisfacer la demanda máxima de energía tienden a ser caros. Pero los servicios públicos a menudo cobran a los consumidores residenciales una tarifa fija 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 compañías de servicios públicos en los EE. UU. Han introducido esquemas de precios que permiten a los propietarios cobrar a diferentes tarifas a lo largo del día, en un intento de reflejar el costo real de la producción de electricidad en diferentes momentos; esto significa tasas más altas en la tarde y tasas más bajas en la noche.Una matriz solar fotovoltaica puede ser muy beneficiosa en áreas donde se utiliza este tipo de tasa variable en el tiempo ya que la energía solar producida compensaría la electricidad más costosa. Lo beneficioso que esto es para un propietario determinado depende de la oportunidad y la magnitud exactas de los cambios en la tarifa según dicho plan. Del mismo modo, los servicios públicos en algunos lugares tienen esquemas de precios que varían en diferentes épocas del año debido a las fluctuaciones regulares de la demanda estacional. Aquellos con tasas más altas durante el verano hacen que la energía solar sea más valiosa. (Para obtener consejos para ahorrar dinero, consulte 6 formas de ahorrar en su factura de servicios públicos .)

Algunos servicios 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 tasas que aumentan dramáticamente a medida que aumenta el consumo, las viviendas grandes (con grandes necesidades de energía) pueden beneficiarse más de los paneles solares que compensan el consumo marginal de alto costo.

El tercer beneficio de un sistema solar es que los propietarios pueden vender electricidad generada por energía solar a los 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 ponen en la red (cuando la tasa de generación de electricidad de la matriz solar es mayor que la tasa de consumo doméstico de electricidad) 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 según las regiones. Los propietarios de viviendas pueden consultar la base de datos DSIRE y también deben contactar a sus servicios locales para encontrar información más específica.

El beneficio final es el efecto potencial sobre el valor de una casa debido a la adición de una matriz solar. En general, es razonable suponer que los paneles solares aumentarían el valor de la mayoría de los hogares. En primer lugar, hay un beneficio financiero innegable para tener facturas de electricidad más bajas como resultado de una matriz solar. En segundo lugar, la tendencia hacia una vida "verde" significa que existe una demanda creciente de viviendas que tienen una huella de carbono más pequeña y que funcionan con fuentes renovables. Finalmente, comprar una casa con energía solar ya instalada significa que la inversión se financia (para el comprador de vivienda) a través de la hipoteca. Esta facilidad de financiación hace que la energía solar sea más asequible para un comprador de vivienda que comprar una casa sin instalar energía solar y, posteriormente, agregar un sistema solar. (Para obtener más información, consulte nuestra Investopedia Característica especial: Green Investing .)

Cálculo de la viabilidad financiera y el costo de electricidad "nivelado"

Una vez que se determinan los costos y beneficios anteriores, un sistema solar teóricamente puede evaluarse utilizando el método de flujo de efectivo descontado (DCF). Los flujos de salida al comienzo del proyecto consistirían en 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 utilizar 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 que cobra la empresa local.El LCOE para la energía solar doméstica generalmente se calculará como costo / kilovatio-hora ($ / kWh o ¢ / kWh), el mismo formato comúnmente utilizado en las facturas de electricidad. Para aproximar el LCOE, se puede usar la siguiente ecuación:

LCOE ($ / kWh) = Valor presente neto (NPV) del costo de propiedad de por vida ($) / producción de energía de por vida (kWh)

Generalmente se supone que la vida útil de un módulo solar fotovoltaico 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; recuerde, el precio relevante es el que ocurre durante los tiempos en o cerca de la producción pico de energía solar fotovoltaica. (Verifique la Calculadora de Valor Presente Neto de Investopedia para probar estos cálculos usted mismo.)

The Bottom Line

Determinar si instalar un sistema solar fotovoltaico puede parecer una tarea desalentadora, pero es 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 costoso que la electricidad comprada a una empresa, 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. solar para la vida "verde". (Para obtener más información, consulte Las 10 principales industrias ecológicas .)