Uma casa movida a energia solar: valerá a pena?
O que é energia solar para o lar?
Os proprietários que instalam sistemas de energia fotovoltaica recebem vários benefícios: contas de luz mais baixas, pegadas de carbono mais baixas e valores residenciais potencialmente mais altos. Mas esses benefícios normalmente 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.
Principais vantagens
- Aqueles que desejam se tornar ecológicos podem considerar equipar suas casas com painéis solares.
- A energia solar não é boa apenas para o meio ambiente, mas você pode ganhar dinheiro vendendo o excesso de energia para a rede.
- Embora os custos tenham diminuído nos últimos anos, a instalação e a manutenção de painéis solares podem ser bastante caras.
- Os painéis solares são mais adequados para casas que recebem ampla exposição solar durante todo o ano.
- Antes de se comprometer com a energia solar, certifique-se de compreender os fatores sociais e econômicos.
Compreendendo a energia solar
A tecnologia solar fotovoltaica (PV) existe desde a década de 1950, mas, graças à queda nos 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 calculado em termos do potencial de saída elétrica teórica em watts. No entanto, a produção típica realizada para sistemas fotovoltaicos instalados – conhecido como “fator de capacidade” – está entre 15% e 30% da produção teórica. Um sistema doméstico de 3 quilowatts-hora (kWh) funcionando a um fator de capacidade de 15% produziria 3 kWh x 15% x 24 horas / dia x 365 dias / ano = 3.942 kWh / ano, ou cerca de um terço da eletricidade típica consumo de uma família nos Estados Unidos.
Mas esse cálculo pode ser enganoso porque há poucos motivos para falar de resultados “típicos”; na verdade, 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.
Antes de obter painéis solares, obtenha orçamentos de vários instaladores de renome para comparar.
Energia solar para casa: custos
A energia solar requer um capital intensivo e o principal custo de propriedade de um sistema é antecipado no momento da compra do equipamento. O módulo solar quase certamente representará o maior componente individual da despesa geral.
Outros equipamentos necessários para a instalação incluem um inversor (para transformar a corrente contínua produzida pelo painel em corrente alternada usada por eletrodomésticos), equipamento de medição (se for necessário ver quanta energia é produzida) e vários componentes da caixa junto com cabos e fiação.
Alguns proprietários também consideram o armazenamento em bateria. Historicamente, as baterias têm sido proibitivamente caras e desnecessárias se a concessionária pagar pelo excesso de eletricidade que chega à rede (veja abaixo). O custo de mão de obra de instalação também deve ser considerado.
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, os inversores e as baterias (se instaladas) geralmente precisam ser substituídos após vários anos de uso.
Embora os custos acima sejam relativamente simples – muitas vezes uma empresa de instalação de energia solar pode cotar um preço por eles para um proprietário – determinar os subsídios disponíveis do governo e / ou de sua concessionária local pode ser um desafio maior. Os incentivos governamentais mudam com frequência, mas, historicamente, o governo dos EUA permitiu um crédito fiscal de até 30% do custo do sistema.
Mais detalhes sobre os programas de incentivo nos EUA, incluindo programas dentro de cada estado, podem ser encontrados no site do Banco de Dados de Incentivos Estaduais para Renováveis e Eficiência (DSIRE). Em outros países, essas informações costumam estar disponíveis em sites governamentais ou de defesa da energia solar. Os proprietários também devem verificar com sua concessionária local para ver se ela oferece incentivos financeiros para a instalação de energia solar e para determinar qual é sua política para interconexão à rede e para a venda de energia excedente na rede.
97,7 gigawatts
Os EUA instalaram 19,2 gigawatts de capacidade solar fotovoltaica em 2020 para chegar a 97,7 GWdc de capacidade total instalada, o suficiente para abastecer 17,7 milhões de residências americanas.
Energia solar para o lar: 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 forma como as concessionárias cobram pela eletricidade.
A primeira consideração é 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. ONational Renewable Energy Laboratory (NREL) produz mapas para os EUA mostrando os níveis de irradiação solar;as ferramentas em seu site fornecem informações solares detalhadas para locais específicos dentro dos EUA
Mapas e dados semelhantes também estão disponíveis em outros países, geralmente de agências ambientais governamentais ou organizações de energia renovável. Igualmente importante é a orientação da casa; para matrizes de telhado, um telhado voltado para o sul sem árvores ou outros objetos obstruindo a luz solar maximiza a energia solar disponível. Se não estiver disponível, os painéis podem ser montados em suportes externos e instalados longe da casa, incorrendo em custos adicionais com hardware e cabos extras.
A segunda consideração é o tempo de produção de energia solar e como as concessionárias cobram pela eletricidade. A geração de energia solar ocorre principalmente durante a tarde e é maior durante o verão, correspondendo, portanto, relativamente bem à demanda geral de eletricidade em climas quentes, porque é nessas horas que os condicionadores de ar consomem mais energia. Conseqüentemente, a energia solar é valiosa porque os métodos alternativos de produção de energia (geralmente usinas de gás natural) usados para atender aos picos de demanda de energia tendem a ser caros.
Mas as concessionárias costumam cobrar dos consumidores residenciais uma taxa fixa pela eletricidade, independentemente do tempo de consumo. Isso significa que, em vez de compensar o custo caro do pico de produção de eletricidade, os sistemas de energia solar dos proprietários apenas compensam o preço cobrado pela eletricidade, que é muito mais próximo do custo médio de produção de energia.
No entanto, muitas empresas de serviços públicos nos Estados Unidos introduziram esquemas de preços que permitem aos proprietários serem cobrados em taxas diferentes ao longo do dia, na tentativa de espelhar 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, uma vez que a energia solar produzida compensaria a eletricidade mais cara.
Exatamente como 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 concessionárias em alguns locais têm esquemas de preços que variam em diferentes épocas do ano devido às flutuações sazonais regulares da demanda. Aqueles com taxas mais altas durante o verão tornam a energia solar mais valiosa.
Algumas concessionárias têm planos de preços escalonados nos quais o preço marginal da eletricidade muda conforme o consumo aumenta. Nesse tipo de plano, o benefício de um sistema solar pode depender do consumo de eletricidade da casa; em certas áreas sujeitas a taxas que aumentam drasticamente com o aumento do consumo, residências grandes (com grandes necessidades de energia) podem se beneficiar mais de painéis solares que compensam o consumo marginal de alto custo.
Outro benefício de um sistema solar é que os proprietários podem vender eletricidade gerada por energia solar para concessionárias de serviços públicos. Nos Estados Unidos, isso é feito por meio de planos de “medição líquida”, em que os consumidores residenciais usam a energia que colocam na rede (quando a taxa de geração de eletricidade do painel solar é maior do que a taxa de consumo de eletricidade doméstico) para compensar a energia consumida em outros momentos; a conta mensal de energia elétrica reflete o consumo líquido de energia. As regulamentações e políticas específicas de net metering variam entre as regiões. Os proprietários podem consultar o banco de dados DSIRE e também devem entrar em contato com as concessionárias locais para obter 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 casas.
Em primeiro lugar, há um benefício financeiro inegável em ter contas de eletricidade mais baixas como resultado de um painel solar. Em segundo lugar, a tendência para uma vida “verde” significa que há uma demanda crescente por casas com uma pegada de carbono menor e alimentadas por fontes renováveis. Finalmente, hipoteca. Esta facilidade de financiamento potencialmente torna a energia solar mais acessível para o comprador de uma casa do que comprar uma casa sem energia solar e, subsequentemente, adicionar um painel solar.
Calculando os custos de energia solar
Uma vez que os custos e benefícios acima são determinados, um sistema solar pode, teoricamente, ser avaliado usando o método de fluxo de caixa descontado (DCF). Os fluxos de saída no início do projeto consistiriam em custos de instalação (líquidos de subsídios) e os fluxos de entrada chegariam posteriormente na forma de custos de eletricidade compensados (tanto diretamente como por meio de medição líquida).
Em vez de usar DCF, a viabilidade da energia solar é geralmente avaliada pelo cálculo do custo nivelado da eletricidade (LCOE), comparando-o com o custo da eletricidade cobrado pela concessionária local. O LCOE para energia solar residencial será normalmente calculado como custo / quilowatt-hora ($ / kWh ou ¢ / kWh) – o mesmo formato comumente usado em contas de eletricidade. Para aproximar o LCOE, pode-se usar a seguinte equação:
LCOE ($ / kWh) = Valor Presente Líquido (NPV) do Custo Vitalício de Propriedade ($) / Produção de Energia Vitalícia (kWh)
A vida útil de um módulo solar fotovoltaico é geralmente considerada de 25 a 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 de que o preço relevante é aquele que ocorre durante os períodos de pico ou próximo ao pico da produção solar fotovoltaica.
Prós e contras dos painéis solares para sua casa
Como a maioria das coisas, a energia solar tem seus benefícios e desvantagens. Ao mesmo tempo, alguns custos econômicos podem ser custeados pelos benefícios sociais para o meio ambiente e pela redução da pegada de carbono, que excede a avaliação monetária pura.
Prós
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Energia verde que reduz sua pegada de carbono
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A medição líquida permite que você venda de volta o excesso de energia produzida
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Você pode ser elegível para certos incentivos fiscais
Contras
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Custos de instalação e manutenção ainda altos
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Solar só funciona quando o sol está alto
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Partes do sistema precisam ser substituídas a cada poucos anos
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Alguns incentivos fiscais podem ter expirado ou irão expirar
perguntas frequentes
Uma casa pode funcionar somente com energia solar?
Praticamente, nem sempre é possível. Isso porque os solares só funcionam quando o sol está brilhando – o que significa que quando está nublado ou à noite, eles não geram eletricidade. Existem algumas soluções de bateria para fornecer energia durante esses períodos, mas ainda tendem a ser bastante caras. A maioria das casas com painéis solares ainda depende da rede elétrica de vez em quando.
Você realmente economiza dinheiro com painéis solares?
Dependendo de onde você mora, é possível que o sistema possa se pagar e mais com o tempo. Isso ocorre porque você não gastará tanto dinheiro comprando eletricidade de sua concessionária e, se houver medição líquida, você poderá reduzir ainda mais suas contas,
Quanto custa um painel solar?
Os preços têm caído constantemente ao longo dos anos. O custo total dependerá de quantos quilowatts de potência seu array irá gerar. De acordo com relatórios de consumidores, depois que os créditos fiscais solares são contabilizados, o custo de um sistema de painel solar em uma casa de tamanho médio nos EUA em 2021 varia de $ 11.000 a $ 15.000.
Quanto tempo vai demorar para os painéis solares se pagarem?
Dependendo de onde você mora e do tamanho do seu sistema, pode levar em média de 10 a 20 anos para atingir o ponto de equilíbrio em uma instalação solar.
The Bottom Line
Determinar se deve instalar um sistema solar fotovoltaico pode parecer uma tarefa difícil, mas é importante lembrar que tal sistema é um investimento de 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 desejar instalar energia solar para evitar futuras flutuações potenciais nos custos de energia, ou podem simplesmente desejar olhar além de suas motivações financeiras pessoais e uso solar para uma vida “verde”.