¿Cuánto tiempo tardan los paneles solares en pagarse por sí mismos?

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Cualquiera que esté considerando invertir en paneles solares, por supuesto, esperará que pasará un tiempo antes de que se hayan pagado por sí mismos produciendo electricidad valiosa. El tiempo que llevará alcanzar el punto de equilibrio depende de muchos factores: el precio inicial del sistema, incluida la instalación completa, la longevidad de los componentes de hardware del sistema en sí, la estructura de tarifas del proveedor de energía eléctrica, incluido el operador de la red, los impuestos en las tarifas de compra y venta, si opta por incluir el almacenamiento de la batería y cuánto cambia el sistema el valor del edificio en el que está instalado. Por supuesto, podría tener una situación en la que los paneles simplemente se instalen y pague mensualmente sin ser propietario del sistema, en cuyo caso nada de lo siguiente importa, excepto tal vez las partes del vehículo eléctrico.

Una instalación solar típica

Para ser honesto, la pregunta general de este artículo es en realidad imposible de responder con precisión para cualquier sistema dado, pero como he tenido mis paneles solares durante exactamente 10 años, al menos puedo proporcionar algunos datos para que los vea. Estos datos básicos de cuánta electricidad se genera son útiles para realizar cálculos más precisos para su estructura de precios local y, por lo tanto, ayudarlo a pronosticar cuánto tiempo un sistema determinado en el que está interesado podría pagarse por sí mismo. Pero primero, algunas especificaciones en mi sistema:

  • 16 paneles con una capacidad máxima total de 4 kWp (solo me he acercado a esta potencia al mediodía en días de verano muy fríos y ventosos).
  • 2 inversores con capacidad de 2 kW cada uno (en ese momento esto era más barato que 1 solo inversor de 4 kW y facilitaría la instalación de 2 kWp adicionales si lo necesitara).
  • Precio que incluye todo el hardware, la instalación y el crédito fiscal (en 2011, el costo de la mano de obra era deducible en Dinamarca): 100.000 DKK ($ 16.000). Un precio de sistema similar hoy, 10 años después: 50,000 – 70,000 DKK ($ 8,000 – 11,000) dependiendo de los créditos fiscales locales.
  • Atributos geográficos: Paneles orientados al sur en un ángulo de 30 grados, latitud y longitud (grados decimales): 56,3332, 10,3826.

¿Por qué no 6 kW, que es el sistema conectado a la red más grande permitido en una propiedad privada en mi área? Bueno, aunque cabía fácilmente en mi techo, simplemente no podía pagarlo en ese momento, y hasta que obtuviera un automóvil eléctrico tendría más capacidad de la que necesitaba considerando todas las cosas.

Aspectos a tener en cuenta que pueden tener un impacto positivo utilizando periodos de exceso de energía cuando no se ha optado por una batería como almacenamiento:

  • Nevera y congelador con temporizador.
  • Calentador de agua con temporizador.
  • Sistema HVAC con temporizador y optimización de zona.
  • Vehículo eléctrico con temporizador y configuración de tarifa de carga.
  • Entrenando su propio sentido de cuándo usar la electricidad, como pasar la aspiradora y lavarse cuando brilla el sol.

De los puntos anteriores, realmente solo me he centrado en los dos últimos en mis rutinas diarias, y cuando el vehículo eléctrico entró en juego, se convirtió en un desafío microgestionar el sistema para optimizar la utilización del sistema. Dio la casualidad de que el esquema de medición neta local cambió aproximadamente al mismo tiempo que compré mi último vehículo eléctrico, y en realidad resultó en elegir la opción de batería más grande en el automóvil de lo que había planeado originalmente. He descrito las consideraciones detalladas en un artículo anterior, y parece obvio ahora, 2 años después, que la batería EV más grande valió la pena.

Mis cálculos en ese momento mostraron que una batería que era 20 kWh más grande se pagaría por sí misma en 10 años si pudiera administrar la carga simplemente priorizando la luz solar. Desde entonces, cambié mi proveedor de electricidad por uno que vende electricidad más barata cuando las turbinas eólicas producen más energía, lo que me hace priorizar la carga también en situaciones de viento.

Consumo de electricidad

En primer lugar, veamos el consumo de electricidad. En promedio, uso 3.000 kWh de electricidad cada año en mi hogar. No uso electricidad para calentar o enfriar mi casa, por lo que el consumo total puede parecer bajo. Estoy conectado a la calefacción urbana y, en Dinamarca, la temperatura exterior promedio es tan baja que el uso de sistemas de aire acondicionado (HVAC) para la refrigeración es poco común.

En el siguiente gráfico que cubre una década de consumo neto de electricidad, he destacado 4 años:

  • 2010 (azul): Sin paneles solares ni EV. Esto representa mi consumo de electricidad de referencia en un año completo típico.
  • 2014 (amarillo): paneles solares instalados, pero aún no hay EV. De marzo a septiembre obtengo un excedente de producción de electricidad.
  • 2016 (verde): primer año completo de conducción de un vehículo eléctrico, Nissan Leaf, 25.000 km / año (16.000 millas / año). El consumo de electricidad se duplica a 6.000 kWh, y solo en verano es posible equilibrar el consumo y la producción.
  • 2021 (rojo): con un Tesla Model 3 de largo alcance de 75 kWh que conduce 35,000 km / año (22,000 millas / año) y la medición neta anual por la ventana, le doy prioridad al código de referencia gratuito Supercharging en el invierno cuando la energía solar es baja.

Cuando compré mis paneles, estaba en vigor un esquema de medición neta basado en la contabilidad anual, pero hace 2 años fue reemplazado por cada hora contabilidad, lo que enfureció a muchos propietarios privados de sistemas solares y se inició una demanda colectiva, pero despedido en la corte. Durante casi 8 años había podido hacer los cálculos una vez al año: reste los kWh consumidos de los kWh producidos y resultó que el promedio de 3.750 kWh producido cada año cubría con un cómodo margen los 3.000 kWh consumidos.

Tener un vehículo eléctrico en el hogar contrarrestó hasta cierto punto la desventaja de la medición neta anual o por horas asegurándose de cargar con la mayor frecuencia posible cuando el panel generaba un excedente de electricidad. Como se mencionó, esta es la razón por la que elegí un vehículo eléctrico de mayor alcance de lo que había planeado. Los más de 20 kWh de capacidad de la batería en el Tesla Model 3 de largo alcance facilitó la carga con menos frecuencia para priorizar la luz del sol. No es perfecto, pero aún se nota en términos de libertad de cuándo cargar en comparación con el Nissan Leaf de gama baja y el BMW i3 que había estado conduciendo los años anteriores.

La producción de electricidad

Por supuesto, para tener una idea de cuándo se habrá amortizado una inversión en una instalación de energía solar, es fundamental prestar mucha atención a la cantidad de electricidad que genera el sistema.

En los gráficos a continuación, es evidente que vivo relativamente al norte en el hemisferio norte. Tenga en cuenta que este año en rojo en realidad se desvía bastante del promedio anual, ya que mayo y julio suelen ser los meses con mejores resultados debido a temperaturas promedio ligeramente más bajas que junio. Los paneles solares funcionan mejor con cielos despejados y bajas temperaturas, preferiblemente con una brisa que enfría aún más el panel. Es por eso que ve resultados récord en mayo y julio porque junio a menudo es más caluroso y húmedo. Excepto este año dando exactamente lo contrario de la norma.

Podrías pensar que el sol sale más tiempo en junio y, por lo tanto, debería dar más energía, pero dado que los paneles están orientados al sur y dado qué tan al norte vivo, el sol sale en el norte-este y se pone en el norte-Oeste, la luz del sol en esas horas muy tempranas y tardías no incide sobre los paneles.

¿Qué pasa con la degradación? Bueno, por supuesto que 10 años no es mucho para pasar, pero si la tendencia en el gráfico que muestra la producción anual total persiste, podría haber un par de pérdidas porcentuales de rendimiento por década. El gran riesgo con los paneles es más en términos de calidad de construcción. Si se perforan y entra humedad, fallarán rápidamente. Elegí una marca de alta calidad en ese momento, aunque había muchas opciones mucho más baratas disponibles. De hecho, podría haber ahorrado entre un 30 y un 40% en los costos totales, pero pensé que eso podría reducir la vida útil en un 50%, pensando en 4 décadas, y de hecho he visto muchos paneles solares de la misma edad y precio más bajo comenzando a deteriorarse. Dado que la producción de paneles solares a base de silicio es un proceso intensivo en energía, cuanto más tiempo permanezcan en el techo produciendo energía, mejor.

Nota: En Dinamarca, pago aproximadamente 2,2 DKK / kWh (35 centavos / kWh) por la electricidad de la red, incluidos los impuestos. Cuando vendo el excedente de electricidad a la red, me pagan un máximo de 0,3 DKK / kWh (5 centavos / kWh) porque los impuestos no forman parte de ello. No, esto no es un error tipográfico, hay muchos impuestos sobre la energía en este país. Esto me incentiva a usar mi electricidad generada en lugar de venderla, lo cual es un desafío con la medición neta por hora. Aquí es donde una batería doméstica y / o un vehículo eléctrico ayudan mucho.

Cubrir los gastos

Entonces, ¿cuándo se habrá amortizado el sistema? Bueno, en mi situación, teniendo en cuenta los muchos parámetros variables, parece que pasarán otros 2 años antes de que pueda decir que los paneles finalmente producen energía de forma gratuita. Eso es 12 años en total, lo cual no está mal considerando que los paneles en sí tienen una garantía de 20 años por defectos de construcción. Espero no menos de 30 años de funcionamiento.

Al revisar los precios hoy, encuentro que un sistema de calidad equivalente costaría el 60% de lo que pagué hace 10 años. incluso instalación, por lo que invertir en energía solar tiene aún más sentido ahora, y más en el futuro. ¡Los precios de los paneles solares han caído casi 10 veces en los últimos 15 años!

Sin embargo, se vuelve más complicado cuando se incluye un vehículo eléctrico en la mezcla. Se podría argumentar que el vehículo eléctrico es parte del sistema y que ahora tendría que considerar el costo combinado del sistema solar y el vehículo eléctrico como una sola utilidad, ya que prácticamente dependen el uno del otro. Ahorro dinero en energía para mover el automóvil y puedo absorber el excedente de energía de los paneles de manera mucho más eficiente.

Podría optar por hacer la pregunta de cuándo se ha pagado todo el paquete en comparación con comprar toda la electricidad de la red. o compare el tiempo de amortización del vehículo eléctrico con el de un vehículo equivalente de combustible fósil. En cualquier caso, la energía solar y los vehículos eléctricos son, sin duda, beneficiosos para todos.

La participación de la energía solar mundial ciertamente se acelerará con la caída de los precios del almacenamiento de baterías. ¿Invertiré en una batería para el hogar? Lo consideraré cuando el arbitraje energético y las centrales eléctricas virtuales se conviertan en la norma. En tal escenario, incluso podría ser factible mover los paneles viejos sobre mi garaje y reemplazar todo mi techo de 50 años con tejas solares. ¿Quién sabe?

La comida para llevar

Entonces, como dije, no es una tarea fácil responder a la pregunta principal de este artículo, y está claro que los parámetros financieros cambian todo el tiempo, por lo que tal vez uno no debería perder demasiado tiempo tratando de calcular esto a la perfección, sino más bien simplemente continúe invirtiendo en un sistema solar y regocíjese con los ahorros desde el primer día. Probablemente valga la pena al final pase lo que pase.

Y recuerde, está claro que si planea incluir un vehículo eléctrico en la mezcla tarde o temprano, una capacidad solar instalada equivalente podría reducir en gran medida el tiempo de recuperación de los gastos financieros combinados, más cuanto más sus necesidades de conducción.

A continuación se muestran algunas fotos de la instalación de mis paneles hace 10 años:

16 paneles cada uno con una potencia máxima de 250 vatios

Los paneles están configurados en 2 hilos conectados a 2 inversores separados de 2 kW

El sistema terminado está ocupado haciendo su magia de fotones a electrones.

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Y eso es todo por ahora, volvemos a vernos la próxima noticia. ¡Nos vemos!

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