Quando o telhado solar será mais barato que a grade? Aqui está um mapa

Pensando em ir solar? Os preços estão se aproximando do custo da electricidade da rede, mas apenas em alguns lugares - até agora. joncallas / flickr, CC BY-SAPensando em ir solar? Os preços estão se aproximando do custo da electricidade da rede, mas apenas em alguns lugares - até agora. joncallas / flickr, CC BY-SA

O Laboratório Nacional de Energia Renovável disse esta semana que os painéis solares no telhado têm potencial para gerar 40 por cento de electricidade nos EUA Mas e quanto ao custo de energia solar?

Muitas pessoas perguntam quando o custo de produção de energia a partir de painéis solares fotovoltaicos (PV) será igual ou menor do que comprar da rede - um ponto chamado de “paridade de rede” que poderia acelerar a adoção solar.

Mas ao fazer a pergunta, eles costumam comparar maçãs com laranjas e esquecer que a resposta varia de lugar para lugar e de um tipo de instalação para outro.

Por exemplo, a eletricidade de sistemas solares em escala de utilidade pública (geralmente grandes matrizes em que os painéis mudam lentamente a inclinação e a orientação para enfrentar o sol durante todo o dia) geralmente custa menos do que a eletricidade produzida a partir de painéis solares fixados na casa de alguém. Além disso, tarifas elétricas residenciais, em média 12 centavos por quilowatt-hora em os EUA, são muito mais elevadas do que as taxas de elétrica atacado - os utilitários de preços pagar para geradores de energia - que são normalmente menos de 4 centavos de dólar por quilowatt-hora.


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Ao mesmo tempo, diferentes estados têm mais ou menos sol - a energia solar na Flórida é tipicamente mais econômica do que no Alasca, por exemplo. Todos esses fatores tornam a questão mais complicada do que as pessoas podem prever.

Como, então, podemos comparar o custo da energia solar na cobertura com o custo de compra de energia da rede elétrica local e, assim, descobrir quando os estados atingirão o ponto de paridade da rede?

Colocar um número no custo solar

O custo nivelado, ou médio, da eletricidade de um painel fotovoltaico solar é derivado de todo o dinheiro gasto para comprar, instalar, financiar e manter o sistema dividido pela quantidade total de eletricidade que o sistema deve produzir ao longo de sua vida útil. Chamamos esse valor de Custo nivelado da eletricidade (LCOE) e é expresso em termos de dólares por quilowatt-hora ($ / kWh). A mesma métrica pode ser usada para determinar o custo de uma usina de carvão ou gás natural. Os planejadores gostam, porque reduz o custo de uma usina elétrica ao longo de várias décadas em um único número.

Apesar dos pontos fortes do LCOE como uma métrica - é fácil de entender e amplamente usado - também tem algumas deficiências. Ou seja, deixa de fora a variabilidade geográfica, muda com as estações e geralmente ignora o custo dos impactos ambientais, como o custo das emissões de carbono. Essa métrica é um pouco simples demais ao comparar geradores eólicos e solares a usinas elétricas que você pode ligar e desligar à vontade, como as que são alimentadas por urânio, carvão e gás natural.

Hoje, o custo médio de energia a partir de energia solar fotovoltaica nos EUA é relatado para ser Centavos 12.2 por kWh, que é aproximadamente o mesmo que a taxa média de varejo.

Aqueles que acompanham de perto os preços da eletricidade podem pensar que ela é equivalente ao que estão pagando por sua própria eletricidade em casa. Esse número pode ser enganoso, no entanto, porque representa o preço médio da energia solar em escala pública nos EUA, não necessariamente o custo para produzir eletricidade a partir de painéis solares em nossas casas.

Então, como sabemos o quão perto residencial solar é a paridade de grade onde você mora? Em última análise, isso depende de duas coisas: quanto você paga pela eletricidade que compra na rede local e quanto pode ser pago pela eletricidade que pode produzir de energia fotovoltaica. Vamos dar uma olhada em ambos.

Quanto sol você consegue?

A Agência de Informação sobre Energia (EIA) criou um mapa das taxas médias de eletricidade por código postal, Em média, ao nível do concelho e refeito pelo autor no mapa abaixo. As cores vermelho escuro (ou mais escuras) indicam taxas de eletricidade residencial médios mais elevados.

Mapa das taxas médias de energia elétrica em todo o EIA USMapa das taxas médias de energia elétrica em todo o EIA USas taxas de elétrica variam muito em todo o país, e essas diferenças podem ser causadas por uma série de razões econômicas, históricas ou regulamentares. Da mesma forma, os custos da energia solar e da disponibilidade do recurso solar (ou seja, quantas vezes e quão forte o sol brilha) também não são homogéneos em todo os EUA A figura abaixo mostra a LCOE de energia solar residencial em todos os municípios em todo o país.

LCOE de energia solar residencial nos EUALCOE de energia solar residencial nos EUAOs dados sobre os custos residenciais da energia solar foram reunidos a partir de um projeto de pesquisa em grande escala em todo o campus no Instituto de Energia da Universidade do Texas em Austin. As principais suposições por trás dos dados são um custo total de US $ 3.50 / Watt para a instalação de energia solar fotovoltaica para uma matriz fixa apontando para o sul com uma inclinação de 25 graus. Os dados de produção solar são baseados em um Laboratório Nacional de Energia Renovável 2013 estude.

Essa orientação e inclinação do sul representam uma regra prática e podem não ser colocação solar ideal em todas as localidades.

O Departamento de Energia dos EUA Iniciativa SunShot tem um objetivo declarado de baixar as instalações residenciais do sistema fotovoltaico solar para US $ 1.50 / Watt. Painéis fotovoltaicos baratos da China reduziram os custos de hardware a ponto de o preço de um sistema fotovoltaico total ser agora dominado por “custos baixos” - ou seja, aquisição de clientes, instalação, cadeia de suprimentos, licenças, etc. os custos continuam a cair.

Enquanto esses cortes de custos são impressionantes, o principal motor do custo da energia produzida é a quantidade de radiação solar que atinge os painéis solares. Obviamente, alguns locais são mais ensolarado do que outros, um painel solar no Arizona irá produzir mais energia do que um no estado de Washington, tornando o sistema mais econômico para o proprietário.

E, o custo predominante da eletricidade varia em todo o país. Algumas das áreas com o menor custo de energia da rede (por exemplo, Washington) têm alguns dos maiores custos solares, devido aos baixos níveis de insolação. Será difícil fazer paridade de alcance solar nesses locais.

Por outro lado, há outros locais onde o preço da eletricidade da rede é alto e o LCOE solar é relativamente baixo, incluindo Novo México, Califórnia e Havaí; esses lugares são locais privilegiados para a solar estar em paridade mais cedo.

Alvo em movimento

Para ilustrar esse ponto, usamos a mesma informação subjacente ao mapa de custo solar e reduzimos o custo total instalado de energia solar instalada em incrementos de $ 0.50 / Watt - de $ 3.50 / Watt para $ 1.50 / Watt (a meta do SunShot). Podemos então subtrair a taxa de eletricidade do LCOE solar em cada município. Onde esta diferença é zero ou negativa (taxas de eletricidade> LCOE), podemos estimar quando esse município estará em paridade de rede para PV solar residencial.

Abaixo está um GIF que mostra a estimativa do ponto de paridade como o preço da queda solar instalada. Observe que os custos totais instalados incluem o crédito fiscal federal para investimentos e quaisquer descontos locais e incentivos fiscais.

GIF mostrando os locais onde o LCOE solar residencial atinge a paridade com as tarifas elétricas médias locais a vários custos de instalação solar.GIF mostrando os locais onde o LCOE solar residencial atinge a paridade com as tarifas elétricas médias locais a vários custos de instalação solar.Estes cálculos e estimativas vêm com várias ressalvas. Primeiro, o cálculo acima assume que os proprietários de PV são pagos por sua geração a taxas elétricas padrão em sua área. Esse arranjo é tipicamente conhecido como net metering.

Mas há uma ampla gama de maneiras pelas quais as concessionárias interagem com os clientes que instalaram o sistema solar fotovoltaico. Algumas concessionárias podem pagar aos proprietários de imóveis no atacado taxas de mercado pelo excesso de eletricidade que alimentam na rede a partir de seus painéis, que tendem a ser consideravelmente menores do que as tarifas de varejo. Se as concessionárias pagarem os proprietários com base na taxa de atacado, em vez da taxa de varejo, a energia solar é menos econômica.

Mas isso não é tudo. Pode-se adicionar os benefícios de custo de redução das emissões de CO2 e outros poluentes. Por outro lado, existem custos associados com a "firmar-se" o poder solar, quando é de noite ou nublado.

Mantendo esses fatores em mente, a resposta para a pergunta "Faz sentido econômico para mim instalar a energia solar?" É: depende. Como o mapa demonstra, a coisa crucial a observar, além de quaisquer mudanças nos custos de eletricidade, é a rapidez com que os custos globais da energia solar diminuem.

Sobre o autor

Rodes joshuaJoshua D. Rhodes, pesquisador pós-doutorado de Energia, Universidade do Texas em Austin. Sua pesquisa atual examina a área de aplicações de redes inteligentes residenciais, incluindo aplicações de nível de sistema de eficiência energética e geração distribuída. Ele também está interessado em política e os impactos que uma boa política pode ter sobre a eficiência da economia local, especialmente a política que utiliza as forças de mercado para aumentar a eficiência do parque imobiliário residencial.

Este artigo foi publicado originalmente no The Conversation

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