La creciente tendencia de instalación de energía solar continúa creciendo en todo el mundo, alcanzando los 400 gigavatios (GW), con un gran aumento de nuevas instalaciones en 2017. Estas cifras deben este crecimiento exponencial a dos factores: la determinación de políticas y la disminución de los costos de la energía solar fotovoltaica (FV).
El primer factor está vinculado a incentivos globales, como Créditos Fiscales a la Producción, Tarifas de Alimentación, Medición Neta y Subastas, activados por agencias gubernamentales como una forma de promover el desarrollo de la tecnología solar.
El segundo está directamente relacionado con la viabilidad de instalar un sistema de energía solar a costos razonables y, finalmente, obtener un ingreso positivo de dicha instalación.
Esta última declaración incluye muchos factores que influyen en el costo de un sistema solar y varían según:
- tipo de tecnología
- ubicación geográfica
- tamaño del mercado
- tamaño del sistema y el diseño
- política de incentivos
- impuestos
- permisos locales
- el instalador de contratistas
Energía Solar FOTOVOLTAICA los costos también varían dependiendo de la aplicación del sistema solar, ya sea para la utilidad de la escala, comerciales o fines residenciales. En este artículo nos centraremos en la energía solar fotovoltaica residencial.
- Factores principales que afectan al costo de un sistema solar
- Los componentes de hardware solar y su instalación
- Los paneles solares
- Inversores solares
- Sistemas de montaje
- ¿Costes de hardware frente a costes no relacionados con el hardware?
- Soft los costos de los sistemas fotovoltaicos solares residenciales
- Costos de instalación
- Costes de operación y mantenimiento (O&M)
- Permisos
- Entonces, ¿qué tan cara es realmente la energía solar?
- este artículo útil?
Factores principales que afectan al costo de un sistema solar
Se deben tener en cuenta varios elementos para lograr el mejor rendimiento rentable de un sistema solar doméstico. Algunos de ellos pueden ser elegidos por usted (como propietario de vivienda), mientras que otros no.
El primero, es la selección de un sistema fuera de la red o conectado a la red, tal decisión depende de tres factores:
- La ubicación de la instalación;
- Fiabilidad de la red eléctrica;
- La importancia de la carga a ser suministrada por los paneles.
Si tiene acceso a una red eléctrica confiable, la mejor solución técnica y económica es conectar sus paneles solares a la red.
Los paneles solares conectados a la red le dan la opción de usar la electricidad de la red cuando los precios son bajos y encender el sistema fotovoltaico cuando los precios son altos. Esta opción reducirá sus costos iniciales, ya que la carga de energía no tendría que ser suministrada por completo por el sistema fotovoltaico en todo momento.
Una vez que haya averiguado si debe conectar sus paneles solares a la red, deberá decidir la carga de energía que debe suministrar el sistema solar. Esta decisión depende de sus expectativas y su instalador solar debe proporcionar la mejor configuración de sistema de matriz para suministrar la carga solicitada.
Los componentes que deben tenerse en cuenta en base a esta decisión son:
- paneles solares
- inversores
- sistema de estanterías de montaje
- conexión a la red
- baterías (si es necesario)
Estos componentes son los que determinan los costos de hardware de un sistema fotovoltaico residencial.
Los componentes de hardware solar y su instalación
Los paneles solares
Los paneles solares son la parte más importante de un sistema fotovoltaico, porque transforman la energía solar en electricidad de corriente continua (CC).
Actualmente, hay tres tipos de paneles solares en el mercado:
- Paneles solares monocristalinos
- Paneles solares policristalinos
- Módulos de película delgada
La mejor opción para su propósito depende de su presupuesto, expectativas de calidad y eficiencia. Mejor rendimiento que espera, mayores serán los costos.
En general, los módulos de bajo costo están hechos principalmente de paneles solares policristalinos, creados por fusión de silicio en bruto, que es mucho más económico y más rápido que los procesos de fabricación utilizados para crear paneles monocristalinos.
Los paneles policristalinos funcionan con una tasa de eficiencia de casi 14 a 18 por ciento y su vida útil es de 23 a 27 años .
Los paneles monocristalinos vienen con una mayor eficiencia (18-24 por ciento) y se pueden reconocer fácilmente por su aspecto negro homogéneo y sus bordes redondeados. Estos paneles también tienen una vida útil más larga (25-40 años) en comparación con otros tipos. Su mayor desventaja es su costo, ya que son los paneles solares más caros del mercado
Finalmente, los paneles de película delgada tienen la cuota de mercado más baja en este momento, pero tienen potencial para estar más integrados a medida que se desarrollan nuevos desarrollos. En general, tienen una tasa de eficiencia de alrededor del 7-14 por ciento y sus costos son relativamente bajos. Puede reconocerlos fácilmente por su flexibilidad.
La selección de un tipo de panel solar dependerá de la disponibilidad de espacio, los requisitos de eficiencia y los costos de los fabricantes.
Tenga en cuenta que el precio por vatio no es el único parámetro importante a largo plazo. La vida útil de los paneles solares también es significativa. Los paneles solares monocristalinos durarán más que los policristalinos o los de película delgada y, por lo tanto, proporcionarán mejores ingresos a largo plazo.
El costo promedio actual de los paneles solares es de casi USD 0 0.64 por vatio en los Estados Unidos .
Inversores solares
Los inversores transforman la electricidad de CC obtenida directamente de paneles solares, o almacenada en baterías, en corriente alterna que utilizan los hogares.
Las opciones de inversores solares para fines residenciales se pueden resumir como:
- Inversores de cadena
- Microinvertidores
- Inversores optimizados de alimentación de CC
Además de diferencias técnicas específicas, un factor importante que afecta la selección de uno u otro tipo de inversor es el rendimiento deseado contra el sombreado de uno o un grupo de paneles solares de todo el conjunto. El sombreado es indeseable porque disminuye la eficiencia de todo el sistema solar.
Cuando se seleccionan Inversores de cadena, los módulos fotovoltaicos se conectan en paralelo. Si un módulo está sombreado, todo el inversor se ve afectado.
Por otro lado, la Alimentación de CC Optimizada y los Microinvertidores permiten la independencia del rendimiento de cada panel solar. Esto significa que incluso cuando un panel solar está sombreado, los paneles restantes aún producirán energía con su máxima eficiencia .
Las diferencias de coste pueden ser dramáticas:
- Los inversores de cadena cuestan alrededor de 0,15 USD por vatio.
- Los inversores optimizados de alimentación de CA y CC cuestan alrededor de 0,17 USD por vatio.
- Microinverters costar hasta USD $0.40 por vatio .
En la mayoría de los casos, los inversores optimizados de alimentación de CC son preferibles, ya que la eficiencia general es mucho mayor que la que logran los inversores de cadena y los costos totales son más razonables.
La contribución promedio del costo del inversor a los sistemas solares domésticos es de cerca de USD 0 0.21 por vatio en los Estados Unidos .
Sistemas de montaje
Para la clasificación de los sistemas de montaje es conveniente utilizar la movilidad del ángulo del módulo. Existen:
- Sistemas de montaje fijos
- Sistemas de montaje ajustables
- Sistemas de seguimiento
Los sistemas de seguimiento solar son la opción más cara. También están aumentando la eficiencia de sus paneles solares fotovoltaicos porque siguen el arco del sol.
Se seleccionan opciones de montaje fijas y ajustables en función de su ubicación. Los sistemas de montaje fijos requieren una luz solar continua, mientras que los sistemas ajustables son los más adecuados para diferentes latitudes estacionales: le permiten inclinar el ángulo de los paneles solares de acuerdo con el clima y la posición del sol.
El costo total del sistema de montaje solar es de alrededor de USD 0 0.12 por vatio en los EE .
¿Costes de hardware frente a costes no relacionados con el hardware?
Ahora, aquí hay una parte interesante.
La razón principal de una mayor adopción de la energía solar en los mercados globales es la reducción del llamado Equilibrio de los Costos de Hardware del Sistema.
Los componentes de hardware mencionados anteriormente representan estos costos de hardware de un sistema fotovoltaico solar, y según el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), representan casi el 40 por ciento del costo total de la instalación solar .
A Desglose de los costes de instalación del sistema solar:
Esto significa que la razón por la que la energía solar sigue siendo bastante cara se ve afectada por los costos no relacionados con el hardware, los llamados costos blandos asociados con:
- solicitud de incentivo
- permitir
- financiación
- adquisición de clientes
- mano de obra de instalación
- nterconexión
- procedimientos administrativos junto con impuestos locales
- la competitividad entre los instaladores solares en los mercados solares desarrollados
- recursos solares disponibles
Soft los costos de los sistemas fotovoltaicos solares residenciales
¡Los costos blandos representan el 60 por ciento del costo de instalación de un sistema fotovoltaico residencial!
Costos de instalación
La cantidad es diferente para cada Estado. Las razones varían en función de:
- Políticas a nivel estatal
- costes de transporte
En este sentido, el valor de mercado de una energía solar fotovoltaica residencial puede cambiar drásticamente de un Estado a otro.
Teniendo en cuenta este hecho, un costo total de mano de obra de instalación se puede establecer en USD 0 0.3 por vatio en los EE .
Costes de operación y mantenimiento (O&M)
Una de las mayores ventajas de la energía renovable en comparación con las centrales eléctricas tradicionales son los bajos costes de O&M. Es por eso que la mayoría de la gente tiende a pensar que las tecnologías fotovoltaicas solares son tecnologías de mantenimiento gratuitas.
Los paneles solares y los sistemas de montaje (especialmente los sistemas fijos y ajustables) son muy sólidos. Por lo tanto, el mantenimiento necesario significa limpiar los paneles solares dos o tres veces al año. Esto es importante ya que la suciedad o la nieve disminuyen la eficiencia de sus paneles solares, e incluso pueden reducir su vida útil a largo plazo.
Los costos de mantenimiento son de entre 5 y 10 dólares de los EE.UU. por panel al año. Para un sistema doméstico típico, esto no es una gran cantidad de dinero.
Entre los costos de operación también se encuentran los sistemas de monitoreo y seguimiento, una característica interesante de los diseños de energía solar.
Los sistemas de monitoreo y seguimiento le permiten medir el ahorro en facturas de electricidad a lo largo del tiempo, al recibir la producción de electricidad por hora de su sistema solar. Son excelentes herramientas para monitorear el rendimiento del sistema y le permiten evaluar si su sistema funciona a su máxima capacidad .
Los instaladores solares decentes también deben proporcionar una garantía en sus sistemas solares durante al menos 15 años después de la instalación. La garantía debe asegurar un buen rendimiento de los paneles solares durante toda la vida útil (garantiza una potencia de salida superior al 85 por ciento del valor nominal) y cubrir algunos de los costos de mantenimiento .
Permisos
Los permisos son un tema complicado porque pueden variar mucho entre regiones. Al igual que los costos de instalación, los costos de inspección e interconexión varían según cada estadística, dependiendo de las leyes de la política solar local y de la compañía de energía regional.
Por ejemplo, el costo promedio de los permisos en los Estados Unidos es de 0,1 USD por vatio. El costo incluye permisos, zonificación, inspección e interconexión; pero en el Estado de Nueva York, los costos de permisos, zonificación e inspección pueden alcanzar los USD 0,24 por vatio, y las tarifas de permisos e interconexiones pueden alcanzar hasta USD 0,32 por vatio .
Entonces, ¿qué tan cara es realmente la energía solar?
Resumiendo el precio final para instalar paneles solares en una casa en los Estados Unidos, el costo total alcanza cerca de USD 2 2.96 por vatio, según el Laboratorio Nacional de Energía Renovable 2019.
También es importante comparar los precios de instalación de la energía solar en todo el mundo para ver los patrones y las diferencias en las políticas y las oportunidades de mercado.
Como mencionamos antes, el costo final de una instalación de panel solar depende en gran medida de los costos blandos que varían entre los Estados y, por lo tanto, pueden representar grandes diferencias entre los precios de los sistemas solares domésticos.
En este sentido, la comparación de los Estados Unidos con otros países de altos ingresos muestra diferencias considerables en los precios de los sistemas fotovoltaicos residenciales, todo debido a los costos blandos. Estados Unidos es en realidad uno de los países con los costos de instalación más altos entre los países desarrollados.
Por ejemplo, Alemania es uno de los países con los costos de instalación más bajos para fines residenciales. Baja las tarifas de permisos, las interconexiones y los impuestos empujar el precio a casi USD $0.03 por vatio, conducción suave costos muy por debajo de valores .
Los EE.UU. actualmente ofrecen un Crédito Fiscal de Energía Renovable Residencial que representa el 30 por ciento de los costos de una instalación fotovoltaica solar. De hecho, esto reduce una gran parte de la inversión inicial que los estadounidenses deben pagar para obtener un sistema solar en la azotea. Sin embargo, este crédito fiscal solo será válido para sistemas solares instalados antes de 2020. Entonces, el porcentaje de crédito comenzará a disminuir, mientras que los costos de instalación podrían aumentar.
A menos que se establezcan medidas de política más favorables para facilitar los procedimientos administrativos para las instalaciones fotovoltaicas residenciales, será difícil para los precios estadounidenses competir con otros mercados solares como Alemania y China.
https://goo.gl/iagHn3
https://www.nrel.gov/docs/fy17osti/68580.pdf
https://news.energysage.com/solar-energy-equipment-needed-to-go-solar/
https://news.energysage.com/how-much-does-the-average-solar-panel-installation-cost-in-the-u-s/
https://ecreee.wikischolars.columbia.edu/file/view/EnergyPolicy_germany_us_PV.pdf