stringtranslate.com

Нормированная стоимость электроэнергии

Линейный график, отслеживающий приведенную стоимость основных источников электроэнергии в период с 2009 по 2023 год в долларах, согласно данным Lazard. Со временем стоимость возобновляемых источников энергии значительно снижается, особенно солнечной, цена которой увеличивается с 359 долларов за мегаватт-час в 2009 году до 60 долларов в 2023 году
Средняя несубсидированная выровненная стоимость электроэнергии в Соединенных Штатах. С более широким распространением устойчивых источников энергии, затраты на устойчивое снизились, особенно на энергию, вырабатываемую солнечными панелями. Источник данных — Lazard . [1]

Нормированная стоимость электроэнергии ( LCOE ) — это мера средней чистой текущей стоимости производства электроэнергии для генератора в течение его срока службы. Она используется для инвестиционного планирования и сравнения различных методов производства электроэнергии на постоянной основе.

Более общий термин « уравновешенная стоимость энергии» может включать в себя стоимость как электроэнергии, так и тепла. Последнее также называется уравновешенной стоимостью тепла [2] или уравновешенной стоимостью отопления ( LCOH ), или уравновешенной стоимостью тепловой энергии .

LCOE «представляет собой средний доход на единицу произведенной электроэнергии, который потребуется для возмещения затрат на строительство и эксплуатацию электростанции в течение предполагаемого финансового срока службы и рабочего цикла», и рассчитывается как отношение всех дисконтированных затрат в течение срока службы электростанции, деленное на дисконтированную сумму фактических объемов поставленной энергии. [3] Входные данные для LCOE выбираются оценщиком. Они могут включать стоимость капитала , вывод из эксплуатации, затраты на топливо, фиксированные и переменные затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, затраты на финансирование и предполагаемый коэффициент использования. [4]

Определение

Стоимость производства энергии зависит от затрат в течение ожидаемого срока службы завода и количества энергии, которое он, как ожидается , будет генерировать в течение своего срока службы. Нормированная стоимость электроэнергии (LCOE) — это средняя стоимость в валюте за единицу энергии, например, EUR за киловатт-час или AUD за мегаватт-час . [5] LCOE — это оценка стоимости производства энергии, поэтому она ничего не говорит о цене для потребителей и является наиболее значимой с точки зрения инвестора.

LCOE рассчитывается путем сложения всех затрат на производство, деленных на общее количество энергии, которое, как ожидается, будет произведено. В формуле: [6] [7] [8]

Примечание: необходимо проявлять осторожность при использовании формул для приведенной стоимости, поскольку они часто воплощают невидимые предположения, игнорируют эффекты, такие как налоги, и могут быть указаны в реальной или номинальной приведенной стоимости. Например, другие версии приведенной выше формулы не дисконтируют поток электроэнергии. Реальный срок службы может быть значительно длиннее или короче ожидаемого.

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. [9] Для любой данной технологии производства электроэнергии LCOE значительно варьируется от региона к региону в зависимости от таких факторов, как стоимость топлива или энергетических ресурсов, таких как ветер. [4]

Таким образом, ключевым требованием для анализа является четкое заявление о применимости анализа, основанного на обоснованных предположениях. [9] В частности, для того, чтобы LCOE можно было использовать для ранжирования альтернатив генерации энергии, необходимо проявлять осторожность при его расчете в «реальных» терминах, т.е. включая поправку на ожидаемую инфляцию. [10] [11]

Предположения

Коэффициент мощности

Предположение о коэффициенте мощности оказывает существенное влияние на расчет LCOE, поскольку определяет фактическое количество энергии, произведенной определенной установленной мощностью. Формулы, которые выводят стоимость за единицу энергии ($/МВт·ч), уже учитывают коэффициент мощности, в то время как формулы, которые выводят стоимость за единицу мощности ($/МВт), не учитывают. [12]

Ставка дисконтирования

Стоимость капитала, выраженная в виде ставки дисконтирования, является одним из самых спорных входных данных в уравнении LCOE, поскольку она существенно влияет на результат, а ряд сравнений предполагает произвольные значения ставки дисконтирования с небольшой прозрачностью относительно того, почему было выбрано конкретное значение. Сравнения, которые предполагают государственное финансирование, субсидии и социальную стоимость капитала, как правило, выбирают низкие ставки дисконтирования (3%), в то время как сравнения, подготовленные частными инвестиционными банками, как правило, предполагают высокие ставки дисконтирования (7–15%), связанные с коммерческим финансированием с целью получения прибыли. [ необходима цитата ] Предположение о низкой ставке дисконтирования благоприятствует проектам в области ядерной и устойчивой энергетики, которые требуют высоких первоначальных инвестиций, но затем имеют низкие эксплуатационные расходы.

В анализе , проведенном Lazard в 2020 году [13], чувствительность к изменению коэффициента дисконтирования в диапазоне 6–16% приводит к разным значениям LCOE, но к одинаковому порядку различных типов электростанций, если ставки дисконтирования одинаковы для всех технологий.

Использование и ограничения

LCOE часто упоминается как удобная сводная мера общей конкурентоспособности различных технологий генерации, однако она имеет потенциальные ограничения. Инвестиционные решения учитывают конкретные технологические и региональные характеристики проекта, которые включают в себя множество других факторов, не отраженных в некоторых случаях LCOE. [4] Одним из наиболее важных потенциальных ограничений LCOE является то, что он может не контролировать временные эффекты, связанные с соответствием производства электроэнергии спросу. Это может происходить на двух уровнях:

В частности, если затраты на соответствующее хранение энергии в сети не включены в проекты для переменных возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая , они могут производить электроэнергию, когда она не нужна в сети без хранения. Стоимость этой электроэнергии может быть ниже, чем если бы она была произведена в другое время, или даже отрицательной. В то же время переменные источники могут быть конкурентоспособными, если они доступны для производства, когда спрос и цены самые высокие, например, солнечная энергия во время летних пиков в середине дня, наблюдаемых в жарких странах, где кондиционирование воздуха является основным потребителем. [9]

Чтобы обеспечить достаточное количество электроэнергии для удовлетворения спроса, может потребоваться хранение или резервная генерация, что добавляет расходы, которые не включены в некоторые примеры LCOE. [14] Избыточная генерация, когда она не нужна, может привести к сокращениям , тем самым снижая доход поставщика энергии. Решения об инвестициях в технологии генерации энергии могут руководствоваться другими мерами, такими как нормированная стоимость хранения (LCOS) и нормированная избегаемая стоимость энергии (LACE), в дополнение к LCOE. [4]

Другим потенциальным ограничением LCOE является то, что некоторые анализы могут не учитывать в полной мере косвенные затраты на производство электроэнергии. [15] К ним могут относиться социальные издержки выбросов парниковых газов , другие внешние экологические факторы, такие как загрязнение воздуха, или требования к модернизации сетей.

LCOE для данного генератора, как правило, обратно пропорционален его мощности. Например, более крупные электростанции имеют более низкую LCOE, чем более мелкие электростанции. Таким образом, принятие инвестиционных решений на основе недостаточно полной LCOE может привести к предвзятости в пользу более крупных установок, упуская из виду возможности повышения энергоэффективности и энергосбережения [16], если только их затраты и эффекты не рассчитаны и не включены вместе с цифрами LCOE для других вариантов, таких как инфраструктура генерации, для сравнения. [17] Если это пропущено или неполно, LCOE может не дать полной картины потенциальных вариантов, доступных для удовлетворения потребностей в энергии.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "2023 Levelized Cost Of Energy+". Lazard. 12 апреля 2023 г. стр. 9. Архивировано из оригинала 27 августа 2023 г.(Ссылка для скачивания с надписью «Lazard's LCOE+ (апрель 2023 г.) (1) PDF—1 МБ»)
  2. ^ Сравнительная оценка стоимости производства энергии из ... Nian, Energy Procedia, 2016
  3. ^ Лай, Чун Синг; Маккалок, Малкольм Д. (март 2017 г.). «Выровненная стоимость электроэнергии для солнечных фотоэлектрических систем и систем хранения электрической энергии». Applied Energy . 190 : 191–203. doi : 10.1016/j.apenergy.2016.12.153. S2CID  113623853.
  4. ^ abcde Управление энергетической информации США (март 2022 г.). «Нормированные затраты на новые генерирующие ресурсы в ежегодном энергетическом прогнозе 2022 г.» (PDF) .
  5. ^ K. Branker, MJM Pathak, JM Pearce, doi :10.1016/j.rser.2011.07.104 Обзор солнечной фотоэлектрической выровненной стоимости электроэнергии, Renewable and Sustainable Energy Reviews 15, стр.4470–4482 (2011). Открытый доступ
  6. ^ Уолтер Шорт; Дэниел Дж. Пэкки; Томас Холт (март 1995 г.). «Руководство по экономической оценке энергоэффективности и технологий возобновляемой энергии» (PDF) . www.nrel.gov . Национальная лаборатория возобновляемой энергии. стр. 47–50 . Получено 17 июля 2022 г. .
  7. ^ Лай, Чун Синг; Локателли, Джорджио; Пимм, Эндрю; Тао, Иншань; Ли, Сюэцун; Лай, Лой Лэй (октябрь 2019 г.). «Финансовая модель для литий-ионного хранения в фотоэлектрической и биогазовой энергетической системе». Applied Energy . 251 : 113179. doi : 10.1016/j.apenergy.2019.04.175 .
  8. ^ Лай, Чун Синг; Цзя, Ювэй; Сюй, Чжао; Лай, Лой Лэй; Ли, Сюэкун; Цао, Цзюнь; Маккалок, Малкольм Д. (декабрь 2017 г.). «Выровненная стоимость электроэнергии для гибридной системы фотоэлектрической/биогазовой электростанции с затратами на деградацию хранения электроэнергии». Преобразование энергии и управление . 153 : 34–47. doi :10.1016/j.enconman.2017.09.076.
  9. ^ abc Branker, K.; Pathak, MJM; Pearce, JM (2011). «Обзор солнечной фотоэлектрической выровненной стоимости электроэнергии». Renewable and Sustainable Energy Reviews . 15 (9): 4470–4482. doi :10.1016/j.rser.2011.07.104. hdl : 1974/6879 . S2CID  73523633.Открытый доступ
  10. ^ Лоуэн, Джеймс; Ганьон, Питер; Май, Трие. «Решение проблемы LCOE — это не та метрика, о которой вы думаете». Utility Dive . Получено 7 октября 2020 г.
  11. ^ Loewen, James (август–сентябрь 2020 г.). «Исправление статей журнала Electricity Journal в выпуске за июль 2019 г. и в выпуске за июль 2020 г. Джеймса Лоуэна». The Electricity Journal . 33 (7): 106815. doi :10.1016/j.tej.2020.106815. S2CID  225344100 . Получено 7 октября 2020 г. .
  12. ^ «Неточные оценки стоимости аналитиками создают пузырь в размере триллиона долларов в традиционных энергетических активах». Utility Dive . Получено 08.04.2021 .
  13. ^ "Lazard's Levelized Cost of Energy Version 14.0" (PDF) . Lazard.com . Lazard. 19 октября 2020 г. Архивировано (PDF) из оригинала 28 января 2021 г.
  14. ^ «Сравнение затрат на прерывистые и управляемые технологии генерации электроэнергии», Пол Джоскоу, Массачусетский технологический институт, сентябрь 2011 г.» . Получено 10 мая 2019 г.
  15. ^ Хванг, Сон-Хён; Ким, Мун-Кём; 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». Energies . 12 (13): 2459. doi : 10.3390/en12132459 .
  16. ^ Бронски, Питер (29 мая 2014 г.). «Вы не согласны с LCOE? Возможно, вы, но не я: Оставляя позади ограничения уравненной стоимости энергии ради лучшей энергетической метрики». RMI Outlet . Rocky Mountain Institute (RMI). Архивировано из оригинала 28 октября 2016 г. Получено 28 октября 2016 г.
  17. ^ "Анализ выравниваемой стоимости энергии 9.0". 17 ноября 2015 г. Получено 24 октября 2020 г.