Instalación de paneles solares en Nueva York

Actualmente, Nueva York se considera 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 convierten la energía solar en una gran inversión: las altas tarifas eléctricas locales aumentan el ahorro por kilovatio-hora generado, y hay grandes incentivos como rebajas y exenciones fiscales.


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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 promedian alrededor de 17 centavos por kilovatio-hora, y se encuentran entre las más altas del país. 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 fotovoltaico solar genera 10,000 kWh de energía por 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 alto.

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 producir 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 limpio, 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 en el 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 a las ventas como del impuesto a la propiedad en Nueva York. Sin impuesto sobre las ventas significa no pagar un 8.875% adicional por una matriz fotovoltaica, y una exención del impuesto a la propiedad de 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 a la propiedad más altas del país, esta exención hace que la energía solar sea una inversión mucho más atractiva.

Créditos fiscales

Los propietarios de viviendas 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 las matrices fotovoltaicas, el calentamiento solar de agua y el calentamiento solar de espacios. Los sistemas con una capacidad instalada de hasta 25 kW son elegibles, 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 se combinan ambos créditos fiscales, reducen el costo inicial de un sistema de energía solar en más del 50 por ciento.

Opciones de instalación de matrices solares fotovoltaicas

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

  • Localización: Montado en el suelo o en la azotea
  • Seguimiento solar:Sistema fijo, seguimiento de un 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 el suelo 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 rascacielos es común, puede resultar difícil encontrar lugares adecuados para instalaciones montadas en el suelo.

Los paneles solares montados en la azotea tienen un costo de instalación más alto, pero las ubicaciones adecuadas son mucho más abundantes en entornos urbanos. El hecho de que la matriz solar esté en una azotea también significa que menos objetos pueden proyectar sombras sobre ella. La mayor parte del potencial de energía solar en Nueva York se destina a instalaciones en azoteas.

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 se enfrentan directamente 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 pueden equiparse con un mecanismo de seguimiento para optimizar su posición a lo largo del día, aunque esto tiene un costo adicional. Para 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 de un solo eje aumenta la producción de energía en un 24% en promedio con respecto a una instalación fija, y el seguimiento de doble eje la aumenta en un 40%. Obtener una evaluación del sitio por parte 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 de energía adicional 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 ciencia atmosférica 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 es generalmente el sur, la dirección desde la que se recibe la mayor parte de la luz solar en los países del hemisferio norte, como los EE. UU.

Tipos de paneles solares

Otra característica de los sistemas fotovoltaicos que se debe definir 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 fina son baratos y ligeros, pero ineficaces. 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 una azotea más pequeña.

El tipo de panel solar también debe diseñarse en base a 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 precio.

Problemas comunes de energía solar y cómo evitarlos

Antes de instalar cualquier sistema solar fotovoltaico, hay varios factores importantes para 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 una azotea orientada al sur tendrá una producción de energía más alta que en cualquier otra orientación.

Los tejados orientados al este dan como resultado una mayor generación durante la mañana, mientras que los tejados 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 las matrices fotovoltaicas 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 las matrices fotovoltaicas montadas en la azotea, 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 de la azotea. La mayoría de las matrices fotovoltaicas montadas en el techo 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 de viento, la carga de nieve, etc.

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

Los techos se dividen principalmente en dos categorías: techos inclinados y techos planos. Dependiendo de la pendiente del techo y la exposición al sol, en la mayoría de los casos se recomiendan los paneles solares fotovoltaicos empotrados en un techo inclinado. “Montaje empotrado” significa que los conjuntos fotovoltaicos se instalan paralelos a la superficie del techo. Los sistemas de bastidor de soporte fijos, de un eje o de dos ejes para los conjuntos fotovoltaicos se utilizan para techos planos.

El detalle de impermeabilización adecuado entre la membrana del techo existente y el accesorio del conjunto fotovoltaico es un componente clave y debe diseñarse para ajustarse al conjunto del techo existente.

Desempeño financiero de la energía solar en Nueva York

El siguiente ejemplo ilustra lo lucrativa que puede ser la energía solar en Nueva York. Suponga que se utilizará una matriz fotovoltaica de 20 kW en un edificio residencial de múltiples 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 ellos mismos pueden pagar el préstamo por completo.

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 produce 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, el máximo rendimiento solo se puede lograr si el sistema está correctamente especificado y dimensionado. 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 amortizarlos por completo, al tiempo que dejan ahorros netos desde el primer año de operación.