如果你家屋顶朝阳、没有遮挡,电价又处在中高水平,太阳能板就是少数几项回报可预期、而且为正的家装投资之一。不过,不是每栋房子都适合。账算到底就是五个数:安装成本、当地日照、零售电价、你自己用掉多少发电量,以及剩下的电能卖多少钱。下面给出每个数的现实范围、怎样把它们组合起来、三个计算示例,以及光伏不划算的几种情况。
决定答案的五个数字
| 因素 | 典型范围 | 为什么重要 |
|---|---|---|
| 安装成本 | 每 kWp 900–1,800 欧元(欧洲);美国户用补贴前每 W 2.5–4 美元 | 你要收回的投资 |
| 单位发电量 | 850–1,000 kWh/kWp(英国、德国北部)到 1,500–1,800(西班牙、澳大利亚、美国西南部) | 每 kWp 每年发多少 kWh |
| 零售电价 | 欧洲 0.15–0.40 欧元/kWh;美国各州 0.12–0.40 美元 | 每自用 1 kWh 值多少钱 |
| 自发自用比例 | 无电池 25–40%;配电池、热泵或电动车 50–80% | 按零售电价计值的发电量份额 |
| 上网电价 | 上网收购 0–0.10 欧元/kWh;1:1 净计量下最高等于零售电价 | 每上网 1 kWh 值多少钱 |
安装成本范围来自 IRENA 的成本报告和 LBNL 的 Tracking the Sun 系列。实际报价差别很大,取决于国家、屋顶复杂程度和安装商利润。安装便宜的国家(德国、荷兰、澳大利亚)处在低端。审批、获客等软成本高的市场(美国最典型)处在高端。
核心算法
盯住每 kWh 的综合价值。只要它明显高于系统的平准化度电成本,光伏就划算。
光伏发一度电要多少钱?
把安装成本加上维护费用,除以系统整个寿命里发出的全部 kWh,就得到平准化度电成本(LCOE)。不考虑融资:一套 7,500 欧元、6 kWp 的系统,单位发电量 1,100 kWh/kWp,用 25 年,每年衰减 0.5%,总共发电约 155,000 kWh。只算硬件约为 0.05–0.06 欧元/kWh,算上更换一次逆变器和维护则为 0.06–0.08 欧元。资金成本按 5% 计,这个数会升到约 0.08–0.10 欧元/kWh。LCOE 计算器会正确处理折现;方法见我们的 LCOE 详解。
电网电价 0.25–0.35 欧元/kWh,贵了好几倍。问题在于:这些电你得自己用掉,或者上网时能卖个公道价。
计算示例:三户人家
三户都装 6 kWp,每 kWp 1,250 欧元(共 7,500 欧元),每年维护 80 欧元,约 12 年后更换一次逆变器。
| A:中欧,白天上班不在家 | B:中欧,有热泵且居家办公 | C:南欧,1:1 净计量 | |
|---|---|---|---|
| 单位发电量 | 1,050 kWh/kWp | 1,050 kWh/kWp | 1,550 kWh/kWp |
| 年发电量 | 6,300 kWh | 6,300 kWh | 9,300 kWh |
| 自发自用比例 | 30% | 55% | 不适用(全部按零售电价计) |
| 零售 / 上网电价 | 0.32 / 0.08 欧元 | 0.32 / 0.08 欧元 | 0.22 / 0.22 欧元 |
| 综合价值 | 0.152 欧元/kWh | 0.212 欧元/kWh | 0.22 欧元/kWh |
| 第 1 年节省(扣除运维) | 约 880 欧元 | 约 1,260 欧元 | 约 1,970 欧元 |
| 简单回收期 | 约 8.5 年 | 约 6 年 | 约 3.8 年 |
A 户在组件寿命内照样能轻松回本,但 25 年的净收益还不到 B 户的一半。两户唯一的区别是什么时候用电。把洗碗机、洗衣机、电动车充电和热水加热挪到白天,往往是最便宜的升级。太阳能板计算器用真实天气逐小时模拟你的情况,净计量计算器可以把各种上网方案放在一起比较。
上网规则能决定成败
很多国家起初给出优厚的上网电价或 1:1 净计量,随着光伏规模扩大又下调了上网收购价:
- 完全净计量(每上网 1 kWh 按零售价抵扣 1 kWh 购电)下,自发自用比例无关紧要,回收期最短。
- 净计费 / 按批发价上网,上网电量每 kWh 只给 0.03–0.10 欧元,有时还按时段浮动。这时结果取决于自发自用比例。
- 午间上网零收益甚至负收益,在光伏占满电网的地方越来越普遍。在那里,阵列装得比你白天的用电量大,几乎没有额外好处。
购买之前,弄清楚你的电力公司或监管机构怎样给上网电量计价,以及在系统寿命期内规则变化的可能性有多大。国家层面的背景见我们的国家能源概况。
要不要加装储能电池?
储能电池把午间多余的电存到晚上用,通常能把自发自用比例提高 20–40 个百分点。每次充放电的价值就是零售电价和上网电价之间的差价。
这个例子假设电池一年有 250 天充满又放空。夏天这很现实,北方的冬天就偏乐观了。在峰谷分时电价下(低价充电、避开高峰)、上网电量几乎不给钱的地方,或者停电备用真能值钱的情况下,电池回本更快。用储能电池计算器确定容量,再读一读家庭储能指南。
什么时候装太阳能板不划算
符合下面任何一条,都要三思:
- **遮挡严重。**树木、烟囱或邻近建筑在上午、下午或冬季把阵列遮上好几个小时,发电量可能减少 20–40%。
- **屋顶很快要翻修。**拆下组件再装回去通常要花几百到几千欧元。先翻修屋顶。
- **电价很便宜。**零售电价低于约 0.12–0.15 欧元/kWh、上网电价又低时,回收期可能超过 15 年。
- **高纬度地区朝向差、朝北的缓坡屋顶。**北纬 52° 一个朝北 40° 的屋顶,发电量只有最佳朝向的约 55–65%。
- **报价虚高。**如果报价远高于你所在国家的常见范围,再找两家报价。对回收期影响最大的就是安装成本。
- 你很快要卖房,而且预计售价不会体现这套系统。
- **带涨价条款的租赁或 PPA。**第三方持有模式也能行,但每年 2–3% 的涨价条款会蚕食节省下来的钱。仔细读合同。
让光伏更划算的因素
- 电气化供暖(热泵)和出行(电动车)会提高白天用电量和自发自用比例。见热泵计算器和电动车充电费用计算器。
- **规模合适。**让阵列大小匹配你的年用电量和上网电量的价值。我需要多少块太阳能板能根据你的电费单算出来。
- 激励政策,比如税收抵免、增值税减免或补贴,能把净成本降低 10–30%。
- **零售电价上涨。**电网电价每涨一次,你自用的每 kWh 就更值钱。
现金、贷款还是租赁?
付款方式会改变回报:
| 方式 | 前期投入 | 谁持有 | 典型结果 |
|---|---|---|---|
| 现金购买 | 全款 | 你 | 全寿命回报最高;回收期如上文计算 |
| 绿色贷款(利率 4–8%) | 很少或为零 | 你 | 如果还款额低于节省额,第 1 年就是净收益;总回报比现金购买低 20–40% |
| 租赁 / 光伏订阅 | 无 | 服务商 | 节省有限(电费常便宜 10–20%),没有维护风险,卖房更麻烦 |
| 购电协议 | 无 | 服务商 | 按 kWh 付费,价格低于电网电价;注意涨价条款 |
判断贷款是否合算有个简单办法:如果每年还款额低于第 1 年节省额,系统从第一天起现金流就是正的。按 6% 利率、10 年期,上面那套 7,500 欧元的系统每年还款约 1,020 欧元。这略低于 B 户的节省额,但高于 A 户。太阳能板计算器会给出 NPV 和 IRR,方便你把光伏和把钱存在储蓄账户里做比较。选址好的系统 IRR 往往能达到 8–15%,比大多数存款利率高出一截。
敏感性:什么对回收期影响最大
对一套典型的欧洲系统来说,安装成本变动 ±20%,回收期大约变动 ±20%。零售电价或自发自用比例同样变动,回收期变动约 15–20%。自发自用比例高时,上网电价变动 ±20% 只让回收期变动 5–10%;衰减和维护的影响最小。所以把力气花在多比几家报价、多用自己发的电上。
钱以外的考虑
屋顶光伏还能减排。IPCC 等机构汇编的全生命周期评估显示,晶体硅光伏每 kWh 约排放 20–50 g CO₂ 当量,取决于组件在哪里生产、在哪里安装。燃气约为 400–500 g,煤电约为 800–1,000 g。你的组件实际能避免多少 CO₂,要看你所在电网的碳排放强度。可以用用电碳排放计算器查一查,或者在世界能源地图和排名上比较各国电网。
结论
满足三个条件,太阳能板就值得装。第一,每 kWh 的综合价值(按自发自用比例和上网收益加权)明显高于约 0.08–0.10 欧元/kWh。第二,屋顶状况良好,基本没有遮挡。第三,安装价格符合当地行情。这时,一项能用 25–30 年的资产 5–10 年回本是常态。任何一个条件不满足,就先解决它:调整用电时间、翻修屋顶或多要几份报价;要么就把钱投到别处。
本主题相关计算器
常见问题
太阳能板多久能回本?
太阳能板每年能省多少钱?
装太阳能板能让房子升值吗?
太阳能板值得加装储能电池吗?
什么情况下装太阳能板不划算?
屋顶光伏的平准化度电成本是多少?
资料来源与参考
本指南中的数据是根据上述来源整理的典型范围,你的实际数字取决于所在地、价格和设备。需要针对具体场地的估算,请使用文中链接的计算器。