Une maison solaire: ça va payer?
Les propriétaires qui installent des systèmes d'alimentation photovoltaïque bénéficient de nombreux avantages: factures d'électricité moins élevées, empreinte carbone réduite et valeurs potentiellement plus élevées pour la maison. Mais ces avantages entraînent des coûts d’installation et de maintenance importants, et l’ampleur des gains peut varier considérablement d’une maison à l’autre. Cet article aidera les propriétaires à effectuer les calculs financiers nécessaires pour déterminer la viabilité de l’énergie solaire dans leur maison.
Énergie solaire photovoltaïque
La technologie solaire photovoltaïque (PV) existe depuis les années 50 mais, en raison de la baisse des prix des modules solaires, elle n’a été considérée comme une technologie financièrement viable que pour une utilisation généralisée depuis le tournant du millénaire.
La taille des panneaux solaires est indiquée en termes de potentiel de sortie électrique théorique en watts. Cependant, le rendement typique obtenu pour les systèmes photovoltaïques installés, appelé "facteur de capacité", représente entre 10% et 20% de la production théorique. Un système domestique de 3 kilowattheures (kWh) fonctionnant avec un facteur de capacité de 15% produirait 3 kW * 15% * 24 h / jour * 365 jours / an = 3 942 kWh / an, soit environ le tiers de la consommation électrique type des États-Unis. Ménage. Mais ce calcul peut être trompeur car il y a peu de raisons de parler de résultats "typiques"; En fait, l'énergie solaire peut avoir un sens pour un ménage, mais pas pour la maison voisine. Cet écart peut être attribué aux considérations financières et pratiques prises en compte pour déterminer la viabilité.
Frais
L’énergie solaire est une activité à forte intensité de capital et le coût principal de la possession d’un système intervient dès l’achat de l’équipement. Le module solaire représentera certainement le composant le plus important de la dépense globale. Parmi les autres équipements nécessaires à l'installation, on compte un onduleur (pour transformer le courant continu produit par le panneau en courant alternatif utilisé par les appareils électroménagers), un équipement de mesure (s'il est nécessaire de voir la quantité d'énergie produite) et divers composants du boîtier, ainsi que câbles et équipement de câblage. Certains propriétaires envisagent également de stocker la batterie. Historiquement, les batteries ont été d'un coût prohibitif et inutiles si le service public paye l'excédent d'électricité injecté dans le réseau (voir ci-dessous). Le coût de la main-d'œuvre d'installation doit également être pris en compte.
Outre les coûts d'installation, certains coûts supplémentaires sont associés à l'exploitation et à la maintenance d'un générateur solaire photovoltaïque. Outre le nettoyage régulier des panneaux, les onduleurs et les batteries (le cas échéant) doivent généralement être remplacés après plusieurs années d'utilisation.
Bien que les coûts mentionnés ci-dessus soient relativement simples (souvent, une entreprise d'installation solaire peut en proposer un prix à un propriétaire), mais déterminer les subventions disponibles auprès du gouvernement et / ou de votre service public local peut s'avérer plus difficile. Les incitations gouvernementales changent souvent, mais historiquement, le gouvernement américain a accordé un crédit d’impôt pouvant aller jusqu’à 30% du coût du système. Plus de détails sur les programmes d'incitation aux États-Unis, y compris les programmes de chaque État, sont disponibles sur le site Web de la base de données sur les incitations des États pour les énergies renouvelables et l'efficacité (DSIRE). Dans d’autres pays, ces informations sont souvent disponibles sur les sites Web gouvernementaux ou de sensibilisation au solaire. Les propriétaires doivent également vérifier auprès de leur entreprise de services publics locale si elle offre des incitations financières pour les installations solaires et déterminer quelle est sa politique en matière d'interconnexion de réseaux et de vente d'électricité excédentaire.
Avantages
Un avantage significatif pour l’installation photovoltaïque est une facture d’énergie moins élevée, mais son importance dépend de la quantité d’énergie solaire pouvant être produite en fonction des conditions disponibles et de la manière dont les services publics facturent l’électricité.
La première considération concerne les niveaux d'irradiation solaire disponibles dans l'emplacement géographique de la maison. Quand il s'agit d'utiliser des panneaux solaires, il est généralement préférable d'être plus près de l'équateur, mais d'autres facteurs doivent être pris en compte. Le Laboratoire national d’énergie renouvelable (NREL) produit des cartes pour les États-Unis indiquant les niveaux d’irradiation solaire; Les outils sur son site Web fournissent des informations détaillées sur l’énergie solaire pour des emplacements spécifiques aux États-Unis. Des cartes et données similaires sont également disponibles dans d’autres pays, souvent auprès d’agences environnementales gouvernementales ou d’organisations travaillant dans le domaine des énergies renouvelables. L'orientation de la maison est tout aussi importante. Pour les baies de toit, un toit orienté au sud, sans arbres ni objets obstruant la lumière du soleil, maximise l’énergie solaire disponible. Si ce n'est pas disponible, les panneaux peuvent être montés sur des supports externes et installés loin de la maison, entraînant des coûts supplémentaires pour le matériel supplémentaire et les câbles.
La deuxième considération est le moment choisi pour la production d’énergie solaire et la facturation de l’électricité par les services publics. La production d’énergie solaire a lieu principalement pendant l’après-midi et est plus élevée pendant l’été, ce qui correspond relativement bien à la demande générale en électricité dans les climats chauds, car c’est à ces moments-là que les climatiseurs consomment le plus d’énergie. En conséquence, l’énergie solaire est précieuse car les méthodes de production d’énergie alternatives (souvent des centrales à gaz naturel) utilisées pour répondre à la demande énergétique de pointe tendent à être coûteuses. Mais les services publics facturent souvent aux consommateurs résidentiels un tarif unique pour l’électricité, quel que soit le moment de la consommation. Cela signifie qu'au lieu de compenser le coût onéreux de la production d'électricité de pointe, les systèmes d'alimentation solaire des propriétaires ne font que compenser le prix facturé pour l'électricité, qui est beaucoup plus proche du coût moyen de production d'électricité.
Cependant, de nombreuses entreprises de services publics aux États-Unis ont mis en place des systèmes de tarification permettant aux propriétaires d’être facturés à différents taux tout au long de la journée afin de refléter le coût réel de la production d’électricité à des moments différents; cela signifie des taux plus élevés l'après-midi et des taux plus bas la nuit. Un générateur solaire photovoltaïque peut être très utile dans les régions où ce type de tarif varie dans le temps, car l’énergie solaire produite compenserait l’électricité la plus chère. Le bénéfice que cela présente pour un propriétaire donné dépend du moment et de l’ampleur exactes des changements de taux dans le cadre d’un tel plan. De même, les services publics de certains endroits ont des systèmes de tarification qui varient au cours des différentes périodes de l’année en raison des fluctuations saisonnières régulières de la demande. Ceux qui ont des taux plus élevés pendant l’été font de l’énergie solaire une plus grande valeur.
Certains services publics ont des plans de tarification différenciés dans lesquels le prix marginal de l’électricité varie en fonction de la consommation. Dans ce type de régime, les avantages d'un système solaire peuvent dépendre de la consommation d'électricité de la maison. Dans certaines zones soumises à des tarifs qui augmentent considérablement avec la consommation, les grandes maisons (qui ont de gros besoins en énergie) peuvent tirer le meilleur parti des panneaux solaires qui compensent la consommation marginale aux coûts élevés.
Le troisième avantage d'un système solaire est que les propriétaires peuvent vendre de l'électricité d'origine solaire aux services publics. Aux États-Unis, cela se fait par le biais de plans de «facturation nette», dans lesquels les consommateurs résidentiels utilisent l’énergie qu’ils mettent au réseau (lorsque le taux de production d’électricité à partir du générateur solaire est supérieur au taux de consommation d’électricité des ménages) pour compenser. la puissance consommée à d'autres moments; la facture d'électricité mensuelle reflète la consommation d'énergie nette. Les réglementations et politiques spécifiques en matière de facturation nette varient d’une région à l’autre. Les propriétaires peuvent consulter la base de données DSIRE et doivent également contacter leurs services publics locaux pour obtenir des informations plus spécifiques.
Le dernier avantage est l'effet potentiel sur la valeur d'une maison du fait de l'ajout d'un panneau solaire. En général, il est raisonnable de supposer que les panneaux solaires augmenteraient la valeur de la plupart des maisons. Premièrement, le fait de disposer de panneaux solaires présente un avantage financier indéniable. Deuxièmement, la tendance vers un mode de vie «vert» signifie qu'il existe une demande croissante de maisons ayant une empreinte carbone réduite et qui fonctionnent à l'aide de sources renouvelables. Enfin, l’achat d’une maison avec l’énergie solaire déjà installée signifie que l’investissement est financé (pour l’acheteur de maison) par le biais de l’hypothèque. Cette facilité de financement rend potentiellement l'énergie solaire plus abordable pour un acheteur que l'achat d'une maison sans énergie solaire et l'ajout ultérieur d'un générateur solaire.
Calcul de la viabilité financière et du coût "nivelé" de l'électricité
Une fois que les coûts et les avantages ci-dessus sont déterminés, un système solaire peut théoriquement être évalué à l'aide de la méthode de l'actualisation des flux de trésorerie (DCF). Les flux sortants au début du projet seraient constitués des coûts d'installation (nets de subventions), et les flux entrants arriveraient plus tard sous forme de coûts d'électricité compensés (à la fois directement et via la facturation nette).
Plutôt que d'utiliser le DCF, la viabilité de l'énergie solaire est généralement évaluée en calculant le coût actualisé de l'électricité (LCOE), puis en le comparant au coût de l'électricité facturée par le service public local. Le LCOE pour l'énergie solaire domestique sera généralement calculé en coût / kilowatt-heure ($ / kWh ou ¢ / kWh) - le même format couramment utilisé sur les factures d'électricité. Pour approximer le LCOE, on peut utiliser l'équation suivante:
LCOE ($ / kWh) = Valeur actuelle nette (VAN) du coût de possession à vie ($) / Production d'énergie à vie (kWh)
La durée de vie utile d'un module solaire photovoltaïque est généralement estimée à 25-40 ans. Le coût de possession comprend les coûts de maintenance, qui doivent être actualisés pour trouver la VAN. Le LCOE peut ensuite être comparé au coût de l'électricité d'un service public; Rappelez-vous que le prix pertinent est celui qui survient pendant les périodes où la production solaire photovoltaïque est maximale ou presque. (Consultez le calculateur de la valeur actualisée nette d’Investopedia pour tester ces calculs vous-même.)
Le résultat final
Déterminer s'il faut installer un système solaire photovoltaïque peut sembler une tâche ardue, mais il est important de se rappeler qu'un tel système représente un investissement à long terme. Dans de nombreux endroits, l’énergie solaire est un bon choix du point de vue financier. Même si le coût de l’énergie solaire est légèrement supérieur à celui de l’électricité achetée auprès d’un service public, les propriétaires peuvent souhaiter installer l’énergie solaire pour éviter de futures fluctuations des coûts de l’énergie, ou simplement regarder au-delà de leurs motivations financières personnelles et de leur utilisation solaire pour la vie "verte".