Levelized стоимость энергии ( LCOE ), или levelized стоимости электроэнергии , является мерой средней чистой приведенной стоимости производства электроэнергии для генерирующей установки над его сроком службы. Он используется для планирования инвестиций и для последовательного сравнения различных методов производства электроэнергии. LCOE «представляет собой средний доход на единицу произведенной электроэнергии, который потребуется для возмещения затрат на строительство и эксплуатацию генерирующей установки в течение предполагаемого финансового срока службы и рабочего цикла», и рассчитывается как соотношение между всеми дисконтированными затратами на срок службы электростанции, деленный на дисконтированную сумму фактически поставленной энергии. [2]Входы в LCOE выбираются оценщиком. Они могут включать в себя капитальные затраты , вывод из эксплуатации, «затраты на топливо, постоянные и переменные затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, затраты на финансирование и предполагаемый коэффициент использования». [3]
Расчет
LCOE рассчитывается как: [4] [5]
Я т : инвестиционные расходы в году t М т : расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание в году t F t : расходы на топливо в году t E t : электрическая энергия, произведенная в году t р : учетная ставка п : ожидаемый срок службы системы или электростанции
- Примечание: следует проявлять осторожность при использовании формул для нормированной стоимости, поскольку они часто включают невидимые допущения, игнорируют такие эффекты, как налоги, и могут быть указаны в реальной или номинальной нормированной стоимости. Например, другие версии приведенной выше формулы не учитывают поток электроэнергии.
Обычно LCOE рассчитывается на протяжении проектного срока службы станции и выражается в валюте на единицу энергии, например, евро за киловатт-час или австралийский доллар за мегаватт-час . [6]
LCOE не отражает стоимость электроэнергии для потребителя и является наиболее значимой с точки зрения инвестора. Следует проявлять осторожность при сравнении различных исследований LCOE и источников информации, поскольку LCOE для данного источника энергии сильно зависит от предположений, условий финансирования и анализируемого технологического развертывания. [7]
Таким образом, ключевым требованием к анализу является четкое заявление о применимости анализа на основе обоснованных предположений. [7] В частности, для того, чтобы LCOE можно было использовать для упорядочивания альтернатив по производству энергии, необходимо соблюдать осторожность, чтобы рассчитать его в «реальном» выражении, то есть с учетом поправки на ожидаемую инфляцию. [8] [9]
Соображения
Существуют потенциальные ограничения для некоторых приведенных показателей стоимости электроэнергии для сравнения источников генерации энергии. Одним из наиболее важных потенциальных ограничений LCOE является то, что он не может контролировать временные эффекты, связанные с согласованием производства электроэнергии со спросом. Это может происходить на двух уровнях:
- Диспетчеризация , способность генерирующей системы подключаться, отключаться, наращивать или уменьшать скорость при изменении спроса.
- Степень, в которой профиль доступности совпадает или противоречит профилю рыночного спроса.
В частности, если соответствующие накопители энергии в сети не включены в модели для переменных возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, которые иначе не могут быть отправлены, они могут производить электричество, когда оно не требуется в сети без накопителя. Стоимость этой электроэнергии может быть ниже, чем если бы она была произведена в другое время, или даже отрицательной. В то же время прерывистые источники могут быть конкурентоспособными, если они доступны для производства, когда спрос и цены наиболее высоки, например солнечная энергия во время пиковых летних полуденных пиков, наблюдаемых в жарких странах, где кондиционирование воздуха является основным потребителем. [7] Некоторые диспетчерские технологии, такие как большинство угольных электростанций , неспособны к быстрому наращиванию. Избыточная выработка, когда она не нужна, может привести к сокращению производства, что приведет к снижению доходов поставщика энергии.
Еще одно потенциальное ограничение LCOE заключается в том, что некоторые анализы могут не учитывать косвенные затраты на генерацию. [10] Они могут включать экологические внешние факторы или требования к модернизации сети. Прерывистые источники энергии, такие как ветер и солнце, могут повлечь за собой дополнительные расходы, связанные с необходимостью иметь хранилище или резервную генерацию. [11]
LCOE усилий в области энергоэффективности и энергосбережения (EEC) можно рассчитать и включить вместе с числами LCOE для других вариантов, таких как генерирующая инфраструктура, для сравнения. [12] Если это опущено или неполно, LCOE может не дать исчерпывающую картину возможных вариантов, доступных для удовлетворения потребностей в энергии, и любых альтернативных затрат . [13] Рассмотрение LCOE только для предприятий коммунального масштаба будет иметь тенденцию к максимальному увеличению выработки и рискует переоценить требуемую выработку из-за эффективности, таким образом «занижая» их LCOE. Для солнечных систем, установленных в точке конечного использования, более экономично сначала инвестировать в EEC, а затем в солнечную. Это приводит к меньшей необходимой солнечной системе, чем то, что было бы необходимо без мер EEC. Однако проектирование солнечной системы на основе LCOE без учета EEC приведет к увеличению LCOE меньшей системы, поскольку выработка энергии падает быстрее, чем стоимость системы. Следует рассматривать каждый вариант, а не только LCOE источника энергии. [13] LCOE не так важен для конечных пользователей, как другие финансовые аспекты, такие как доход, денежный поток, ипотека, аренда, аренда и счета за электроэнергию. [13] Сравнение инвестиций в солнечную энергетику по отношению к ним может облегчить конечным пользователям принятие решения или использование расчетов рентабельности «и / или значения мощности актива или его вклада в пик на уровне системы или цепи». [13]
Коэффициент мощности
Допущение коэффициента мощности оказывает значительное влияние на расчет LCOE, поскольку он определяет фактическое количество энергии, произведенной конкретной установленной мощностью. Формулы, в которых себестоимость продукции на единицу энергии ($ / МВтч) уже учитывают коэффициент мощности, а формулы, в которых стоимость продукции на единицу мощности ($ / МВт) - нет. [14]
Учетная ставка
Стоимость капитала, выраженная как ставка дисконтирования, является одним из наиболее спорных исходных данных в уравнении LCOE, поскольку она существенно влияет на результат, и ряд сравнений предполагает произвольные значения ставки дисконтирования с небольшой прозрачностью того, почему было выбрано конкретное значение. Для сравнений, которые предполагают государственное финансирование, субсидии и социальную стоимость капитала (см. Ниже), как правило, выбираются низкие ставки дисконтирования (3%), в то время как сравнения, проводимые частными инвестиционными банками, как правило, предполагают высокую ставку дисконтирования (7-15%), связанную с коммерческими операциями для -прибыльное финансирование.
Различия в результатах для различных предполагаемых ставок дисконтирования огромны - например, расчет NEA LCOE для PV жилых домов при ставке дисконтирования 3% дает 150 долларов США / МВтч, а при 10% - 250 долларов США / МВтч. [15] Оценка LCOE, подготовленная Lazard (2020) для ядерной энергетики на основе неустановленной методологии, произвела 164 долл. США / МВтч, в то время как LCOE, рассчитанная инвестором для действующей АЭС Олкилуото в Финляндии , оказалась ниже 30 евро / МВтч. [16]
Выбор 10% ставки дисконтирования приводит к тому, что выработке энергии через 20 лет будет присвоена учетная стоимость всего 15%, что почти в три раза превышает цену LCOE. Этот подход, который сегодня считается разумным с точки зрения частного финансового инвестора, подвергается критике как неприемлемый для оценки государственной инфраструктуры, смягчающей изменение климата, поскольку он игнорирует социальные издержки выбросов CO2 для будущих поколений и фокусируется только на краткосрочных инвестиционных перспективах. Этот подход в равной степени подвергался критике со стороны сторонников ядерных [17] и возобновляемых технологий [18], которые требуют больших начальных инвестиций, но при этом имеют низкие эксплуатационные расходы и, что наиболее важно, низкоуглеродистые . Согласно методологии Social Cost of Carbon, ставка дисконтирования для низкоуглеродных технологий должна составлять 1-3%. [19]
Сниженная минимизированная стоимость энергии
Метрическая нормированная стоимость избегаемой энергии (LACE) устраняет некоторые недостатки LCOE, принимая во внимание экономическую ценность, которую источник обеспечивает для сети. Экономическая ценность учитывает возможность диспетчеризации ресурса, а также существующую структуру энергопотребления в регионе. [20]
Нормированная стоимость хранения
Нормированная стоимость хранения (LCOS) аналогична LCOE, применяемой к технологиям хранения электроэнергии, таким как батареи. [21] Различие между двумя показателями может быть нечетким, если принять во внимание LCOE систем, включающих как генерацию, так и хранение.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Хробак, Ула (автор); Ходош, Сара (инфографика) (28 января 2021 г.). «Солнечная энергия стала дешевой. Так почему же мы не используем ее больше?» . Популярная наука . Архивировано 29 января 2021 года. ● Графика Ходоша получена из данных в «Нормированная стоимость энергии Lazard, версия 14.0» (PDF) . Lazard.com . Лазард. 19 октября 2020 г. Архивировано (PDF) из оригинала 28 января 2021 г.
- ^ Лай, Чун Синг; Маккаллох, Малкольм Д. (март 2017 г.). «Нормированная стоимость электроэнергии для солнечной фотоэлектрической и накопительной энергии». Прикладная энергия . 190 : 191–203. DOI : 10.1016 / j.apenergy.2016.12.153 .
- ^ Нормированная стоимость и приведенная избегаемая стоимость ресурсов нового поколения в Годовом энергетическом прогнозе на 2021 год [1]
- ^ Лай, Чун Синг; Локателли, Джорджио; Пимм, Эндрю; Дао, Иншань; Ли, Сюэцун; Лай, Лой Лей (октябрь 2019 г.). «Финансовая модель для литий-ионного хранения в фотоэлектрической и биогазовой энергетической системе» . Прикладная энергия . 251 : 113179. дои : 10.1016 / j.apenergy.2019.04.175 .
- ^ Лай, Чун Синг; Цзя, Ювэй; Сюй, Чжао; Лай, Лой Лей; Ли, Сюэцун; Цао, Цзюнь; Маккаллох, Малкольм Д. (декабрь 2017 г.). «Сниженная стоимость электроэнергии для гибридной системы фотоэлектрической / биогазовой электростанции с затратами на деградацию накопления электроэнергии» . Преобразование энергии и управление . 153 : 34–47. DOI : 10.1016 / j.enconman.2017.09.076 .
- ^ К. Branker, MJM Pathak, JM Pearce, DOI : 10.1016 / j.rser.2011.07.104 Обзор солнечной фотоэлектрической Levelized Стоимость электроэнергии, возобновляемых и устойчивых источников энергии Отзывы 15, pp.4470-4482 (2011). Открытый доступ
- ^ а б в Бранкер, К .; Патхак, MJM; Пирс, Дж. М. (2011). "Обзор приведенной стоимости электроэнергии в солнечной фотоэлектрической системе" . Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии . 15 (9): 4470–4482. DOI : 10.1016 / j.rser.2011.07.104 . S2CID 73523633 . Открытый доступ
- ^ Лёвен, Джеймс; Ганьон, Питер; Май, Трие. «Разрешение LCOE - это не показатель, который вы думаете» . Utility Dive . Проверено 7 октября 2020 .
- ^ Лёвен, Джеймс (август – сентябрь 2020 г.). «Исправление к статьям журнала Electricity Journal в выпуске за июль 2019 г. и в выпуске за июль 2020 г. Джеймсом Лёвеном» . Журнал Электричество . 33 (7): 106815. DOI : 10.1016 / j.tej.2020.106815 . Проверено 7 октября 2020 .
- ^ Хван, Сон-Хён; Ким, Мун-Кёом; Рю, Хо-Сон (26 июня 2019 г.). «Реальная приведенная стоимость энергии с косвенными затратами и рыночной стоимостью переменных возобновляемых источников энергии: исследование корейского рынка электроэнергии» . Энергии . 12 (13): 2459. DOI : 10,3390 / en12132459 .
- ^ «Сравнивая затраты прерывистых и диспетчеризация электрогенерирующих технологий», Пола Joskow, Массачусетский технологический институт, сентябрь 2011" . Извлекаться 2019-05-10 .
- ^ «Нормированная стоимость энергетического анализа 9.0» . 17 ноября 2015 . Проверено 24 октября 2020 года .
- ^ а б в г Бронски, Питер (29 мая 2014 г.). «Вы отказываетесь от LCOE? Может быть, вы, но не я: оставив ограничения, связанные с приведенной стоимостью энергии, для лучшего показателя энергии» . Выход RMI . Институт Скалистых гор (RMI). Архивировано из оригинального 28 октября 2016 года . Проверено 28 октября +2016 .
Желательные изменения в том, как мы как нация и как отдельные потребители - будь то жилой дом или коммерческая недвижимость - управляем, производим и потребляем электроэнергию, на самом деле могут ухудшить, а не улучшить показатели LCOE. Это особенно верно при рассмотрении влияния энергоэффективности ... Если вы планируете новую большую центральную электростанцию, вы хотите получить максимальную ценность (то есть самый низкий LCOE) из возможных. Что касается стоимости любого данного энергогенерирующего актива, это достигается за счет максимального увеличения количества кВтч, которое он вырабатывает в течение своего экономического срока службы, что в точности противоречит высокоэффективной с точки зрения затрат энергоэффективности, которая была движущей силой плоской и даже снижение спроса на электроэнергию. С другой стороны, планирование новых крупных центральных электростанций без постоянного повышения энергоэффективности (в котором нет недостатка в возможностях - в отчете Финансовой инициативы ЮНЕП за февраль 2014 г.) Коммерческая недвижимость: использование возможностей для инвестиций в модернизацию энергоэффективности выявило 231–300 долларов США. млрд годового рынка к 2020 году), учитывая риски, связанные с переоценкой количества кВтч, которое нам потребуется от них, и, таким образом, занижением их LCOE ... Если я домовладелец или бизнес, рассматривающий возможность покупки солнечной энергии на крыше напрямую, забочусь ли я больше о человеке. Стоимость единицы (LCOE) или моя общая сумма из собственного кармана (стоимость системы за весь срок службы)? ... Стоимость единицы менее важна, чем вещь, рассматриваемая в целом ... LCOE, например, не принимает во внимание время дня, в течение которого актив может производить электроэнергию, где он может быть установлен в сети, и его углеродоемкость, среди многих других переменных. Вот почему, в дополнение к нормированной предотвращенной стоимости энергии (LACE), коммунальные предприятия и другие заинтересованные стороны электроэнергетической системы ... использовали расчеты выгод / затрат и / или значение мощности актива или вклад в пик на уровне системы или цепи.
- ^ «Неточные оценки аналитиков создают пузырь в триллион долларов в традиционных энергетических активах» . Utility Dive . Проверено 8 апреля 2021 .
- ^ «Полная стоимость электроснабжения» . Агентство по ядерной энергии (АЯЭ) . Источник 2021-06-04 .
- ^ «Дополнение к проспекту эмиссии TEOLLISUUDEN VOIMA OYJ» . сек . отчет . Источник 2021-06-04 .
- ^ Партанен, Раули (19.09.2018). «Стоимость атомной энергии для чайников и будущих поколений» . Энергетические репортеры . Проверено 17 марта 2021 .
- ^ «LCOE - это не та метрика, которую вы думаете» . Utility Dive . Проверено 17 марта 2021 .
- ^ «Q&A: Социальная цена углерода» . Carbon Brief . 2017-02-14 . Проверено 17 марта 2021 .
- ^ Управление энергетической информации США (июль 2013 г.). «Оценка экономической ценности новых проектов по производству электроэнергии для коммунальных предприятий» (pdf) . п. 1.
Использование LACE вместе с LCOE и LCOS обеспечивает более интуитивную индикацию экономической конкурентоспособности для каждой технологии, чем любой другой показатель в отдельности, когда доступно несколько технологий для соответствия нагрузке.
- ^ Шмидт, Оливер; Мельхиор, Сильвен; Хоукс, Адам; Стаффелл, Иэн (январь 2019 г.). «Прогнозирование будущей нормированной стоимости технологий хранения электроэнергии» . Джоуль . 3 (1): 81–100. DOI : 10.1016 / j.joule.2018.12.008 .