LCOE

LCOE to akronim od Levelized Cost of Energy , co oznacza „zdyskontowany koszt energii”. Jest to pełna cena energii ( w większości przypadków energii elektrycznej ) przez cały okres użytkowania sprzętu, który ją wytwarza.

Różne sposoby wytwarzania energii elektrycznej mają bardzo różne koszty. Koszty te można obliczyć w różnych punktach: przy bezpośrednim wyjściu z systemu produkcyjnego (elektrownia, turbina wiatrowa, zestaw paneli fotowoltaicznych itp.), w miejscu podłączenia do sieci elektrycznej itp. Koszt jest zwykle podawany w jednostce monetarnej na kilowatogodzinę lub megawatogodzinę . Obejmuje zarówno początkową inwestycję , koszty operacyjne, paliwo i konserwację. Aby rozłożyć te różne koszty i inwestycje na długi okres, stosuje się technikę dyskontowania .

Zdyskontowany koszt energii jest miarą kosztu źródła energii, która umożliwia spójne porównywanie różnych metod wytwarzania energii elektrycznej. Jest to ekonomiczny szacunek kosztu środka trwałego wytwarzającego energię, który jest zdefiniowany przez: zdyskontowaną sumę nakładów inwestycyjnych oraz kosztów eksploatacji i utrzymania środka trwałego, podzieloną przez zaktualizowaną sumę rocznych ilości energii (liczba kWh), które to zasób wyprodukuje przez cały okres eksploatacji.

LCOE można również postrzegać jako średnią minimalną cenę, po której należy sprzedawać energię elektryczną, aby osiągnąć próg rentowności w okresie realizacji projektu. Jest to zatem narzędzie, które pomaga decydentom i badaczom kierować dyskusjami i podejmowaniem decyzji na korzyść konkretnego systemu produkcji energii.

Algorytm

Wzór matematyczny można zapisać w następujący sposób: ${\ displaystyle \ mathrm {LEC} = {\ frac {\ suma _ {t = 1} ^ {n} {\ frac {I_ {t} + M_ {t} + F_ {t}} {\ lewo ({1 + r} \ po prawej) ^ {t}}}} {\ suma _ {t = 1} ^ {n} {\ frac {E_ {t}} {\ po lewej ({1 + r} \ po prawej) ^ {t }}}}}}$

${\ styl wyświetlania \ matematyka {LEC}}$ = zdyskontowany koszt produkcji energii
$To}$ = wydatki inwestycyjne w okresie t (w roku)
${\ styl wyświetlania M_ {t}}$ = koszty eksploatacji i konserwacji w okresie t (w latach)
$F_ {t}$ = wydatki na paliwo w okresie t (w latach)
${\ styl wyświetlania E_ {t}}$ = energia elektryczna wyprodukowana w okresie t (w latach)
$r$ = efektywna roczna stopa redukcji
$nie$ = żywotność systemu.

Otrzymana suma jest wyrażona w €/kWh i przedstawia, ile trzeba będzie wydać na wyprodukowanie kWh energii.

W przypadku fotowoltaiki raport EPIA (Europejskiego Stowarzyszenia Przemysłu Fotowoltaicznego) podaje metodę obliczeniową.

Środki ostrożności dotyczące stosowania

Szczególną uwagę należy zwrócić na porównania LCOE, ponieważ wynik obliczeń jest bardzo zależny od początkowych założeń.

Chociaż ten wskaźnik LCOE jest szeroko stosowany, Paul Joskow z MIT ustalił, że ostatecznie ma on niewielkie znaczenie przy porównywaniu niekontrolowanych i przerywanych źródeł energii elektrycznej ( wiatr , słońce ) ze źródłami kontrolowanymi , ponieważ przesłania koszty wynikające z ich nieciągłości.

Kolejnym ograniczeniem LCOE jest nieuwzględnianie efektywności energetycznej i oszczędności energii. W wielu krajach wzrost wydajności energetycznej i oszczędności energii spowodowały stabilizację, a nawet zmniejszenie zapotrzebowania na energię elektryczną, a nie umożliwienie jej wzrostu. Biorąc pod uwagę tylko LCOE, będzie dążył do maksymalizacji produkcji i podjęcia ryzyka przeszacowania wymaganej produkcji, ignorując wzrost efektywności energetycznej konsumentów końcowych, co spowoduje niedoszacowanie LCOE. Na przykład, w przypadku systemów wytwarzania energii słonecznej instalowanych w punkcie końcowego zużycia, bardziej opłacalne jest inwestowanie najpierw w oszczędność energii i efektywność energetyczną, a następnie nie inwestowanie w energię słoneczną niż później (co będzie wymagało mniejszego systemu produkcji energii słonecznej byłoby to konieczne bez środków oszczędności energii i efektywności energetycznej). Jeśli jednak spojrzymy tylko na LCOE dwóch systemów (większego i mniejszego), to mniejszego systemu będzie miało wyższy LCOE (ponieważ produkcja energii [mierzona w kWh] spada szybciej niż koszt systemu [mierzony w euro]). Aby obejść to ograniczenie, należy wziąć pod uwagę całkowity koszt cyklu życia systemu, a nie tylko LCOE źródła zasilania.

Aby uwzględnić nieciągłość i priorytet dostępu do sieci elektrycznej ze źródeł niekontrolowanych, takich jak energia wiatrowa lub słoneczna, Energy Information Administration zaleca porównanie ich znormalizowanych kosztów z unikniętymi kosztami energii kontrolowanych źródeł energii (paliwa kopalne, energia geotermalna itp.), a nie całkowity koszt tych kontrolowanych źródeł. Rzeczywiście, dodanie przerywanych i niekontrolowanych źródeł energii generalnie nie pozwala uniknąć kosztów inwestycji, eksploatacji i konserwacji systemów wytwarzania energii objętych wsparciem. Chociaż dokładne obliczenie może być trudniejsze, zdyskontowany koszt unikniętej energii (w języku angielskim LACE dla Levelized Avoided Cost of Energy ) odpowiada kosztom unikniętym z innych źródeł, podzielonym przez roczną produkcję źródła, której nie można kontrolować.

Ponadto najczęściej w kalkulacjach LCOE nie uwzględnia się innych kosztów systemowych związanych z każdym rodzajem systemu produkcyjnego, takich jak koszty przyłączenia do dalekosiężnej sieci przesyłowej lub koszty bilansowania i utrzymania, rezerwy, czy koszty demontażu oraz miejsca przywracania (które istnieją niezależnie od systemu produkcji energii elektrycznej). Nie obejmują również efektów zewnętrznych, takich jak szkody dla zdrowia publicznego spowodowane zanieczyszczeniem atmosfery przez elektrownie węglowe, konsekwencje emisji CO 2 .o zmianie klimatu , zakwaszeniu oceanów , eutrofizacji wód , zmianach prądów oceanicznych itp.

LCOE energii odnawialnej we Francji

ADEME opublikowałgrudzień 2016raport dotyczący kosztów energii odnawialnej we Francji; oto tabela dotycząca odnawialnych źródeł energii elektrycznej:

Rodzaj energii	Koszt produkcji w € / MWh
Elektryczna energia geotermalna	43 do 53
Energia wiatrowa na lądzie (nowa generacja)	57 do 79
Wiatr na lądzie (maszyny standardowe)	61 do 91
Fotowoltaika naziemna	74 do 135
Fotowoltaika komercyjna/przemysłowa	114 do 199
Morska turbina wiatrowa	145 do 203
Fotowoltaika mieszkaniowa	181 do 326
Solarna termodynamiczna ( cylindry )	113 do 273
Solarna termodynamiczna ( Fresnel )	115 do 142
Solarna termodynamiczna ( wieża )	164 do 208
Morska turbina pływowa	150 do 507
Pływający wiatr przybrzeżny	198 do 329

Uwagi i referencje

Agencja Energii Jądrowej / Międzynarodowa Agencja Energii / Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju Prognozowane koszty wytwarzania energii elektrycznej (aktualizacja 2005)
K. Branker, MJM Pathak, JM Pearce, „ Przegląd wyrównanych kosztów energii elektrycznej z fotowoltaiki ”, „Przeglądy energii odnawialnej i zrównoważonej” 15, s. 4470-4482 (2011). Otwarty dostęp
(w) [PDF] Fotowoltaika słoneczna konkurująca w sektorze energetycznym , EPIA, wrzesień 2011 (patrz s. 9).
(w) Paul Joskow , „ Porównanie kosztów przerywanej dyspozytorni i technologii wytwarzania energii elektrycznej ” [PDF] , Massachusetts Institute of Technology ,wrzesień 2011(dostęp 21 grudnia 2018 r . ) .
(w) Peter Broński , „ You Down With LCOE? Może ty, ale nie ja: porzucenie ograniczeń uśrednionego kosztu energii na rzecz lepszego miernika energii ” [ archiwum du28 października 2016] , Instytut Gór Skalistych (RMI),29 maja 2014(dostęp 28 października 2016 r. ) :„ Pożądane zmiany w sposobie, w jaki my jako naród i jako indywidualni konsumenci – niezależnie od tego, czy jesteśmy domem mieszkalnym, czy nieruchomością komercyjną – zarządzamy, produkujemy i zużywamy energię elektryczną, może w rzeczywistości sprawić, że wskaźniki LCOE będą wyglądać gorzej, a nie lepiej. Jest to szczególnie ważne, gdy rozważamy wpływ efektywności energetycznej... Jeśli planujesz nową, dużą elektrownię centralną, chcesz uzyskać najlepszą możliwą wartość (tj. najniższy LCOE). Kosztem dowolnego zasobu generującego energię, który wynika z maksymalizacji liczby kWh, które generuje w ciągu jego ekonomicznego okresu użytkowania, co jest dokładnie sprzeczne z wysoce opłacalną efektywnością energetyczną, która była siłą napędową dla tego kraju nawet malejące zapotrzebowanie na energię elektryczną. Z drugiej strony, planowanie nowych dużych, centralnych elektrowni bez ciągłego zwiększania efektywności energetycznej (na co nie brakuje okazji — raport Inicjatywy Finansowej UNEP z lutego 2014 r. Nieruchomości komercyjne: Odblokowanie możliwości inwestycji w modernizację efektywności energetycznej zidentyfikowało 231 USD 300 miliardów dolarów rocznego rynku do 2020 r.) biorąc pod uwagę ryzyko przeszacowania liczby kWh, której potrzebowalibyśmy od nich, a tym samym obniżenia ich LCOE ... Jeśli jestem właścicielem domu lub firmą rozważającą zakup dachu słonecznego, czy bardziej zależy mi na wartość jednostkowa (LCOE) czy moja suma z własnej kieszeni (koszt systemu przez cały okres eksploatacji)? ... Wartość jednostkowa jest mniej ważna niż rzecz rozpatrywana jako całość ... LCOE na przykład nie uwzględnia pory dnia, w której składnik aktywów może wytwarzać energię, gdzie może być zainstalowany na siatkę i jej intensywność węglową, wśród wielu innych zmiennych. Dlatego, oprócz [uśrednionego unikniętego kosztu energii (LACE)], przedsiębiorstwa użyteczności publicznej i inni interesariusze systemów elektroenergetycznych ... wykorzystali obliczenia korzyści/kosztów i/lub wartość wydajności aktywów lub wkład w szczyt na poziomie systemu lub obwodu. "
(w) Administracja Informacji Energetycznej , „ Wyrównany koszt zasobów nowej generacji ” ,28 stycznia 2013 r.
(w) „ Amerykańska Administracja Informacji Energetycznej (EIA) – Źródło ” (dostęp 25 listopada 2016 r. )
Koszty energii odnawialnej we Francji , ADEME, grudzień 2016.