Instalación de paneles solares en Nueva York

Nueva York es considerado actualmente uno de los mejores estados para la energía solar. Aunque el estado no es tan soleado como los del suroeste, como California y Nevada, hay dos factores que hacen que la energía solar sea una gran inversión: las altas tarifas locales de electricidad aumentan los ahorros por kilovatio-hora generado, y hay grandes incentivos tales como descuentos y exenciones de impuestos.


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¿Por qué la energía solar es económicamente atractiva en Nueva York?

Las tarifas de electricidad en el estado de Nueva York tienen un promedio de alrededor de 17 centavos por kilovatio-hora y se encuentran entre las más altas de la nación. Suponiendo el mismo consumo de energía, el propietario de un edificio en Nueva York paga facturas más altas que alguien en un estado con precios de electricidad más bajos; sin embargo, las tasas más altas también significan que se incrementan los ahorros potenciales.

  • Suponga que un sistema solar fotovoltaico genera 10 000 kWh de energía al año. En un estado donde el precio de la electricidad es de 12,5 centavos por kWh, esto se traduce en $1250 por año.
  • Sin embargo, a 17 centavos por kWh, los ahorros son de $1700 por año, que es un 36 % más.

Como complemento a los mayores ahorros anuales, los incentivos disponibles en Nueva York hacen que la energía solar sea muy asequible. Con un bajo costo inicial y altos ahorros anuales, los sistemas fotovoltaicos en Nueva York pueden generar tasas de retorno de dos dígitos.

El crecimiento de la energía solar en Nueva York ha sido impulsado en gran parte por el estándar de cartera renovable del estado, que requiere que el 50 % de la energía se genere a partir de fuentes renovables para el año 2030. Aunque todas las fuentes renovables son un juego justo, la energía solar se caracteriza por su versatilidad, adaptándose a una amplia gama de condiciones de proyecto.

Reembolsos en efectivo

La mayoría de los reembolsos en efectivo en Nueva York están disponibles a través del programa NY-Sun, que otorga reembolsos para sistemas residenciales de hasta 25 kW y sistemas no residenciales de hasta 200 kW. Los reembolsos dependen de muchos factores, incluido el tipo de propiedad y la disponibilidad de fondos, pero pueden alcanzar valores de hasta $1000 por kilovatio de capacidad instalada.

Excepciones de impuestos

Los sistemas solares fotovoltaicos están exentos tanto del impuesto sobre las ventas como del impuesto sobre la propiedad en Nueva York. Sin impuestos sobre las ventas significa no pagar un 8,875 % adicional por una matriz fotovoltaica, y una exención del impuesto sobre la propiedad durante 15 años significa que el edificio aumenta de valor sin estar sujeto a un aumento de impuestos. Dado que la ciudad de Nueva York tiene algunas de las tasas de impuestos sobre la propiedad más altas del país, esta exención hace que la energía solar sea una inversión mucho más atractiva.

Créditos fiscales

Los dueños de casas y negocios que invierten en energía solar en Nueva York también obtienen créditos tanto en el impuesto estatal como en el impuesto federal. Es importante tener en cuenta que los créditos fiscales se calculan en función del precio después de restar los reembolsos en efectivo disponibles.

Las instalaciones residenciales obtienen un crédito fiscal estatal por el 25% de su costo o 5000 USD, lo que sea menor. Este beneficio se aplica a paneles fotovoltaicos, calentamiento solar de agua y calefacción solar de espacios. Son elegibles los sistemas con una capacidad instalada de hasta 25 kW, o 50 kW si son propiedad de cooperativas.

También hay un crédito fiscal federal por el 30 % del costo del sistema, que estará disponible hasta 2020. Cuando ambos créditos fiscales se combinan, reducen el costo inicial de un sistema de energía solar en más del 50 %.

Opciones de instalación de paneles solares fotovoltaicos

Antes de instalar los paneles solares, hay que tomar tres decisiones importantes:

  • Ubicación: Montado en el suelo o en la azotea
  • Seguimiento solar:Sistema fijo, seguimiento de un solo eje o seguimiento de doble eje
  • Tipo de panel solar:Paneles monocristalinos, policristalinos o de capa fina

Ubicación del panel solar

Los paneles solares montados en tierra tienen un costo menor porque su instalación es más fácil y menos riesgosa. Sin embargo, la propiedad debe tener la disponibilidad de espacio, y el área debe estar libre de objetos capaces de proyectar sombras sobre los paneles. En la ciudad de Nueva York, donde la construcción de gran altura es común, puede ser difícil encontrar lugares adecuados para instalaciones montadas en el suelo.

Los paneles solares montados en el techo tienen un costo de instalación más alto, pero las ubicaciones adecuadas son mucho más abundantes en entornos urbanos. El hecho de que el panel solar esté en un techo también significa que menos objetos pueden proyectar sombras sobre él. La mayor parte del potencial de energía solar en Nueva York es para instalaciones en techos.

Hay sistemas de estanterías disponibles para ambas opciones de montaje, y permiten simplificar significativamente la instalación.

Seguimiento solar

Los paneles fotovoltaicos producen más energía cuando están directamente frente al sol, pero la posición del sol en el cielo cambia a lo largo del día debido a la rotación de la Tierra. Los paneles solares se pueden equipar con un mecanismo de seguimiento para optimizar su posición a lo largo del día, aunque esto tiene un costo adicional. Para hacer que los paneles solares apunten hacia el sol, es necesario ajustar su ángulo de inclinación y orientación.

  • Los seguidores de un solo eje ajustan el ángulo de inclinación o la orientación, pero no ambos.
  • Los seguidores de doble eje controlan ambas variables para maximizar la salida del panel solar.

Según el Departamento de Energía de EE. UU., el seguimiento en un solo eje aumenta la producción de energía en un 24 % de media con respecto a una instalación fija, y el seguimiento en dos ejes la aumenta en un 40 %. Obtener una evaluación del sitio de profesionales de ingeniería calificados es la mejor manera de determinar si el seguimiento solar tiene sentido desde el punto de vista financiero; para que sea viable, el ahorro adicional de energía debe compensar el costo adicional.

Los sistemas de energía solar fijos también se pueden optimizar hasta cierto punto, utilizando el ángulo de inclinación que da como resultado la mayor generación de energía durante todo el año. El Centro de Datos de Ciencias Atmosféricas de la NASA es un excelente recurso web, donde puede ingresar sus coordenadas para determinar la disponibilidad de radiación solar por mes y los ángulos de inclinación óptimos para los paneles solares.

La orientación óptima para los paneles solares fijos suele ser el sur, la dirección desde la que se recibe la mayor parte de la luz solar en los países del hemisferio norte, como EE. UU.

Tipos de paneles solares

Otra característica de los sistemas fotovoltaicos que debe definirse antes de la instalación es el tipo de panel solar a utilizar.

  • Los paneles monocristalinos ofrecen la mayor eficiencia disponible y el mayor rendimiento energético por metro cuadrado, pero también son los más caros. La combinación de paneles monocristalinos con seguimiento de doble eje da como resultado la mayor eficiencia de conversión posible.
  • Los paneles policristalinos logran un equilibrio entre eficiencia y costo, y también son el tipo más común.
  • Los paneles de película delgada son baratos y livianos, pero ineficientes. Son rentables cuando el área disponible para la energía solar es muy grande, pero pueden limitar en gran medida la capacidad del sistema si se instalan en un techo más pequeño.

El tipo de panel solar también debe diseñarse en función de un análisis de costo-beneficio: por ejemplo, especificar paneles monocristalinos en lugar de paneles policristalinos tiene sentido si los ahorros adicionales compensan el aumento de precios.

Problemas comunes de energía solar y cómo evitarlos

Antes de instalar cualquier sistema solar fotovoltaico, hay varios factores importantes a analizar: orientación de la azotea, problemas de sombreado local e integridad estructural si el sistema está montado en la azotea.

Orientación de la azotea

Como se mencionó anteriormente, la mayor parte de la luz solar proviene de la parte sur del cielo en el hemisferio norte, y un sistema fotovoltaico solar montado en un techo orientado al sur tendrá una mayor producción de energía que en cualquier otra orientación.

Los techos orientados al este dan como resultado una mayor generación durante la mañana, mientras que los techos orientados al oeste alcanzan la máxima producción durante la tarde; estas orientaciones pueden ser beneficiosas si su rendimiento coincide con el patrón de consumo de energía del edificio. Los tejados orientados al norte son los menos adecuados para un panel solar, pero el efecto no es drástico si su ángulo de inclinación es bajo.

Problemas de sombreado

El sombreado es otro factor importante a analizar, especialmente en una ciudad con muchos edificios de gran altura como Nueva York. Los paneles solares en conjuntos fotovoltaicos normalmente están conectados en cadenas, y un panel sombreado es suficiente para reducir la producción de un circuito completo. Lo ideal es evitar las sombras, pero si esto no es posible existen dos alternativas:

  • Los microinversores convierten la salida individual de cada panel solar en corriente alterna y se conectan en paralelo, no en serie. Si un panel produce una salida limitada debido al sombreado, los otros paneles del circuito no se ven afectados.
  • Los optimizadores de CC (corriente continua) logran el mismo efecto, mientras mantienen los paneles en un circuito de CC en serie. Estos sistemas optimizan las condiciones de voltaje y corriente para cada panel individualmente, y un inversor central convierte su salida agregada en corriente alterna.

Ambas configuraciones pueden mejorar la eficiencia de conversión de luz solar a electricidad. Se recomiendan si la generación de energía adicional compensa el gasto adicional.

Integridad estructural

Para los paneles fotovoltaicos montados en el techo, también es importante asegurarse de que la estructura existente pueda soportar el peso adicional: los paneles solares generalmente agregan entre uno y dos kilogramos de peso por pie cuadrado de área del techo. La mayoría de los conjuntos fotovoltaicos montados en techos requieren un análisis estructural de la estructura del techo existente. La estructura del techo existente debe analizarse para garantizar el cumplimiento de los requisitos del código de construcción local con respecto al peso propio combinado, la carga del viento, la carga de nieve, etc.

Algunos materiales no son adecuados para la instalación de un panel solar. Por ejemplo, los techos más antiguos hechos de tejas de cemento de asbesto tienden a volverse quebradizos con el tiempo y pueden requerir una actualización o refuerzo completo antes de acomodar una matriz solar fotovoltaica.

Los techos se dividen principalmente en dos categorías: techos inclinados y techos planos. En función de la pendiente del tejado y de la exposición al sol, en la mayoría de los casos se recomienda instalar paneles solares fotovoltaicos empotrados en un tejado inclinado. “Montado al ras” significa que los conjuntos fotovoltaicos se instalan paralelos a la superficie del techo. Los sistemas de bastidores de soporte fijos, de un solo eje o de dos ejes para los generadores fotovoltaicos se utilizan para techos planos.

El detalle de impermeabilización adecuado entre la membrana para techos existente y la fijación del conjunto de paneles fotovoltaicos es un componente clave y debe diseñarse para adaptarse al ensamblaje del techo existente.

Desempeño financiero de la energía solar en Nueva York

El siguiente ejemplo ilustra cuán lucrativa puede ser la energía solar en Nueva York. Suponga que se utilizará una matriz fotovoltaica de 20 kW en un edificio residencial de varios inquilinos.

  • Suponiendo un costo de instalación de $3000 por kilovatio, el precio total es de $60,000.
  • Con la rebaja de $400/kW, el precio se reduce a $52.000.
  • Su crédito fiscal estatal es del 25% del costo después de los reembolsos o $5000, lo que sea menor. En este caso se aplica el límite de $5000 y el costo se reduce a $47,000.
  • Finalmente, el crédito fiscal federal del 30% de $15,600 reduce el costo neto a $31,400, casi la mitad del precio antes de los incentivos.
  • Con las altas tarifas de electricidad en la ciudad de Nueva York, puede esperar ahorrar alrededor de $ 5000 por año con un sistema fotovoltaico de 20 kW.

Ahorrar $5000 por año para una inversión inicial de $31,400 da como resultado un ROI del 16%, que es mucho mejor que el promedio del mercado de valores. Si tiene acceso a un préstamo a bajo interés, es posible instalar el sistema fotovoltaico por un costo inicial de cero, y los ahorros anuales son tan altos que pueden pagar el préstamo por completo por sí mismos.

Además de un excelente rendimiento financiero, los paneles solares suelen tener una vida útil de alrededor de 25 años. Dado que los precios de la energía tienden a aumentar año tras año, el sistema fotovoltaico genera mayores ahorros cada año.

Energía solar en Nueva York: observaciones finales

Los altos precios de la electricidad y los generosos incentivos son una combinación ganadora para la energía solar en Nueva York, convirtiéndola en una inversión lucrativa. Sin embargo, solo se puede lograr el máximo rendimiento si el sistema se especifica y dimensiona correctamente. La mejor recomendación es ponerse en contacto con una empresa de ingeniería calificada para la evaluación del sitio y el diseño del sistema fotovoltaico, y trabajar con un contratista calificado durante la instalación. Si tiene acceso a préstamos con tasas de interés por debajo del 10 por ciento, los ahorros del sistema fotovoltaico pueden pagarlos por completo, dejando ahorros netos desde el primer año de operación.