Зачем использовать в 2021-ом обычный кровельный материал, а потом думать о том, что солнечные батареи не окупаются если их разместить на готовую крышу, когда солнечные панели и должны быть кровельным материалом?
На этом этапе, на обычный кровельный материал, вы уже потратили как минимум 30-50тыр зря. Что естественно не добавляет никакой окупаемости для солнечных батарей.

Цены на солнечные панели снижались много лет подряд и сейчас цена по тонкопленочной технологии достигла 3200р. за квадрат. Это только в 4 раза дороже обычного кровельного материала за 800 рублей квадрат. При этом, на рынке России присутствует итальянская черепица за 5000р. квадрат.

То есть, можно достичь мгновенной окупаемости, если решить вместо итальянской черепицы использовать солнечные панели)

Далее я просто добавил к солнечной панели "крылышки" для герметичной стыковки и накидал такой черновик:

За основу взят один из типичных для России формат мансарды.

Просто добавлены панельки.

Здесь на южной стороне, получается 36м2 солнечных панелей с общей мощностью 3кВт и с затратами в каких-то 115т.р!
На другую сторону(северную), одна немецкая фирма(о которой будет ниже), предлагает ставить фальш-панели без солнечных элементов, ну думаю и обычный кровельный материал подойдет приблизительно в цвет.

Из 115 000р. надо вычесть стоимость 28800р. и переплата за солнечные панели  получается всего 86200р! Это все равно что скидка на панели в 25%! (А за такой маленький объем скидки никто не даст. Но если это поселок на сотню коттеджей, то можно получить оптовую скидку в 20% (Итоговая экономия может выйти и в 45%!)) На экономию в 25% можно как раз купить сетевой инвертор.

Теперь об окупаемости. Расчеты приблизительные, но в них заложены -25% на различные потери. Данные по инсоляции взяты с этого ресурса globalsolaratlas.info
(ВНИМАНИЕ: в данной схеме не используются никакие аккумуляторы)

Окупаемость для Тюмени -

18 лет окупаемость и 5.5% годовых,
это если на готовую крышу ставить панельки и без оптовой скидки.
Если сразу делать нормально, как по схеме выше, то получается -

15 лет окупаемость и рентабельность 6.7% годовых.
Если еще каким-то образом получится обеспечить скидку в 20% на панели, (либо цена сама снизится на столько за 2 года), то  получается -

12 лет окупаемость и рентабельность 8.2 годовых.

Но это только при самостоятельном монтаже. Если у вас в семье нет электрика, то потребуется заказать еще и профессиональный монтаж системы, а это например 2000р. за квадрат = 72 000 рублей, что существенно ухудшает экономические показатели

1 вариант: окупаемость 26 лет 3.8% годовых)

2 вариант: окупаемость 22 лет 4.4% годовых)

3 вариант: окупаемость 20 лет 5% годовых)

Разницы существенные...
Цифры не очень красивые получаются, при цене 3 рубля за кВт*ч для физиков.

Но на Тюмени солнечный свет клином не сошелся и лучше посмотреть что там выйдет в Сочи, при их 6 рублей за кВт*ч.

Если в Сочи на готовую крышу коттеджа ставить панели, то окупаемость получается -

8 лет с рентабельностью  12.5% годовых.
Нормальный вариант получает -

7 лет окупаемости и 14.3% годовых рентабельности. 
При дополнительной скидке на панели в 20% получается -

6 лет окупаемость и 16.3% годовых. 

И это включая стоимость монтажа - 72000р!

А сочинский электрик, который сам может все смонтировать на свой дом, может достичь окупаемости за -

5.5 лет с рентабельностью 18.5% годовых!

А те электрики, кто только проектируют свой дом могут достичь окупаемости солнечных панелей за -

4 года с рентабельностью в 23% годовых!

А если еще получить скидку 20%, то будет -

3.5 года окупаемость и рентабельность 28% годовых!

Скидку для электриков могли бы предоставить российские производители солнечных батарей за онлайн-сертификацию раз в год, например.

Кроме выработки электричества, которое кстати говоря выходит: для Тюмени - 2840 кВт*ч в год, а для Сочи - 4600 кВт*ч в год, можно получать и тепловую энергию.

Одна фирма из Германии предлагает такую схему:

Панели нагреваются на солнце и нагревают воздух под ними. Горячий воздух поднимается вверх и может быть использован через теплообменник для отопления дома, например для подогрева входящего вентиляционного воздуха. При этом солнечные панели охлаждаются, а это в свою очередь повышает выработку электричества. Вряд ли, от такой схемы, можно ожидать высокий КПД по теплу как у солнечных коллекторов (до 80% от 1000 ватт). Но даже 100 ватт с квадрата, как в нашем случае в сумме выдают мощность 3.5 кВт.

Такой мультифункциональный, системный подход позволяет ускорить окупаемость и сократить отопительный сезон на 2 месяца в средней полосе.

Сделать формат солнечной черепицы можно очень просто, и это сразу значительно улучшит все экологические и экономические показатели, но почему-то российские производители солнечных панелей тормозят и этого не делают.

UPD:
Так как у тонкопленочной технологии не очень понятен срок службы, я решил пересчитать все на Гетероструктурные панели у которых  более надежный срок службы 30 лет и более и мощность в 2.5 раза выше, при цене в 2.8 раз выше.

Окупаемость для Тюмени  -
Самостоятельная установка на готовую крышу без оптовой скидки

21.5 лет окупаемость - рентабельность 4.6% годовых

Самостоятельная установка в правильно спроектированную крышу без оптовой скидки -

20 лет окупаемость - рентабельность 5% годовых.

Самостоятельная установка в правильно спроектированную крышу с оптовой скидкой -

16 лет окупаемость - рентабельность 6% годовых.

Заказ установки(72 000р.) на готовую крышу без оптовой скидки

25 лет окупаемость - рентабельность 4% годовых
Заказ установки в правильно спроектированную крышу без оптовой скидки -

23 года окупаемость - рентабельность 4.3% годовых.

Заказ установки в правильно спроектированную крышу с оптовой скидкой -

20 лет окупаемость - рентабельность 5% годовых.

Окупаемость для Сочи  -

Самостоятельная установка на готовую крышу без оптовой скидки

6 лет окупаемость - рентабельность 16.3% годовых

Самостоятельная установка в правильно спроектированную крышу без оптовой скидки -

5.5 лет окупаемость - рентабельность 17.7% годовых.

Самостоятельная установка в правильно спроектированную крышу с оптовой скидкой -

4.5 лет окупаемость - рентабельность 21.4% годовых.

Заказ установки(72 000р.) на готовую крышу без оптовой скидки

7 лет окупаемость - рентабельность 14% годовых

Заказ установки в правильно спроектированную крышу без оптовой скидки -

6.5 лет окупаемость - рентабельность 15% годовых.

Заказ установки в правильно спроектированную крышу с оптовой скидкой -

5.5 лет окупаемость - рентабельность 17.8% годовых.

Получается что, солнечная энергетика вполне выгодна для установки на крышу в Сочи, если есть куда потратить 11 000 кВт*ч в год.

Деревянная черепица — тип кровли, широко использовавшийся благодаря своей долговечности, редкостным эстетическим качествам, шумопоглощению от сильного дождя и порывов ветра, ветро- и морозоустойчивости. Изображения взяты из галереи деревянных кровлей.