Нормированная стоимость энергии - Levelized cost of energy

В нормированная стоимость энергии (LCOE), или же нормированная стоимость электроэнергии, представляет собой меру средней чистой приведенной стоимости производства электроэнергии для электростанции в течение ее срока службы. LCOE рассчитывается как отношение всех дисконтированных затрат в течение срока службы электростанции, деленных на дисконтированную сумму фактически поставленных объемов энергии.^[1] LCOE используется 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». Входы в LCOE выбираются оценщиком. Они могут включать стоимость капитала, «затраты на топливо, постоянные и переменные затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, затраты на финансирование и предполагаемый коэффициент использования».^[2]

Расчет

LCOE рассчитывается как:^[3][4]

${displaystyle mathrm {LCOE} ={frac { ext{sum of costs over lifetime}}{ ext{sum of electrical energy produced over lifetime}}}={frac {sum _{t=1}^{n}{frac {I_{t}+M_{t}+F_{t}}{left({1+r}ight)^{t}}}}{sum _{t=1}^{n}{frac {E_{t}}{left({1+r}ight)^{t}}}}}}$

ят	:	инвестиционные расходы в году т
Mт	:	эксплуатация и обслуживание расходы в году т
Fт	:	расходы на топливо в год т
Eт	:	электроэнергия, произведенная за год т
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 варианты приведенной выше формулы не учитывают поток электроэнергии.^{[нужна цитата ]}

Обычно LCOE рассчитывается в течение проектного срока службы станции, который обычно составляет от 20 до 40 лет, и выражается в валюте на единицу энергии, например, евро за киловатт-час или AUD за мегаватт-час.^[5] Однако 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.^[6] В частности, предположение коэффициент мощности оказывает значительное влияние на расчет LCOE. Таким образом, ключевым требованием к анализу является четкое заявление о применимости анализа на основе обоснованных предположений.^[6]

В частности, чтобы LCOE можно было использовать для ранжирования альтернатив производства энергии, необходимо соблюдать осторожность, чтобы рассчитать его в «реальном» выражении, то есть включая поправку на ожидаемую инфляцию.^[7][8]

Ограничения

Существуют ограничения на нормированную метрику стоимости электроэнергии для сравнения источников выработки энергии. Одним из наиболее важных ограничений LCOE является то, что он игнорирует временные эффекты, связанные с согласованием производства электроэнергии со спросом. Это происходит на двух уровнях:

• Возможность отправки, способность генерирующей системы подключаться, отключаться, наращивать или уменьшать скорость при изменении спроса.
• Степень, в которой профиль доступности совпадает или противоречит профилю рыночного спроса.

Особенно, прерывистый Возобновляемая энергия такие источники, как солнце и ветер, не подлежат диспетчеризации, и они могут производить электричество, когда оно не требуется в сети. Ценность 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 кондиционер является крупным потребителем.^[6]Некоторые диспетчерские технологии, такие как большинство угольные электростанции, не способны к быстрому наращиванию. Избыточная выработка, когда она не нужна, может вызвать сокращение, что приведет к увеличению цены на производимую электроэнергию.

Еще одно ограничение LCOE заключается в том, что он не учитывает косвенные затраты на генерацию.^[9] К ним относятся экологические внешние факторы или требования к модернизации сети. Прерывистый Источники энергии, такие как ветер и солнце, могут повлечь за собой дополнительные расходы, связанные с необходимостью иметь хранилище или резервную генерацию.^[10]

LCOE не учитывает влияние энергоэффективность и сохранение (ЕЭС).^[11]ЕЭС вызвала спрос на электроэнергию во многих странах^{[который? ]} оставаться на прежнем уровне или снижаться. Рассмотрение только LCOE 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 ЕЭС. Однако проектирование солнечной системы на основе LCOE приведет к увеличению LCOE меньшей системы, поскольку выработка энергии падает быстрее, чем стоимость системы. Следует учитывать всю стоимость жизненного цикла системы, а не только LCOE источника энергии.^[11] LCOE не так важна для конечных пользователей, как другие финансовые аспекты, такие как доход, денежный поток, ипотека, аренда, аренда и счета за электроэнергию.^[11] 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 вклада в пик на уровне системы или схемы».^[11]

Нормированная стоимость хранения

Нормированная стоимость хранения (LCOS) аналогична LCOE, применяемой к технологиям хранения электроэнергии, таким как батареи.^[12]

Смотрите также

• Стоимость электроэнергии по источникам

Рекомендации

1. Лай, Чун Синг; Маккаллох, Малкольм Д. (март 2017 г.). «Нормированная стоимость электроэнергии для солнечных фотоэлектрических и аккумуляторов». Прикладная энергия. 190: 191–203. Дои:10.1016 / j.apenergy.2016.12.153.
2. Нормированная стоимость и приведенная избегаемая стоимость ресурсов нового поколения в Годовом энергетическом прогнозе 2019 [1]
3. 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.
4. 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 учетом затрат на деградацию накопителей электроэнергии». Преобразование энергии и управление. 153: 34–47. Дои:10.1016 / j.enconman.2017.09.076.
5. К. Бранкер, М. Дж. М. Патак, Дж. М. Пирс, Дои:10.1016 / j.rser.2011.07.104 Обзор приведенной стоимости электроэнергии для солнечных фотоэлектрических систем, Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии 15. С. 4470–4482 (2011). Открытый доступ
6. Бранкер, К .; Pathak, M.J.M .; Пирс, Дж. М. (2011). «Обзор приведенной стоимости электроэнергии для солнечных фотоэлектрических систем». Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии. 15 (9): 4470–4482. Дои:10.1016 / j.rser.2011.07.104. S2CID  73523633. Открытый доступ
7. Лёвен, Джеймс; Ганьон, Питер; Май, Трие. «Разрешение LCOE - это не показатель, который вы думаете». Утилита Погружение. Получено 7 октября 2020.
8. 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. Дои:10.1016 / j.tej.2020.106815. Получено 7 октября 2020.
9. 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. Дои:10.3390 / en12132459.
10. «Сравнение затрат на технологии прерывистой и распределенной генерации электроэнергии», Пол Йоскоу, Массачусетский технологический институт, сентябрь 2011 г. ». Получено 2019-05-10.
11. 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 оригинал 28 октября 2016 г.. Получено 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, при планировании 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 всей системы)? ... Стоимость единицы менее важна, чем вещь, рассматриваемая в целом ... LCOE, например, не принимает во внимание время дня, в течение которого актив может производить электроэнергию, если 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.
12. Шмидт, Оливер; Мельхиор, Сильвен; Хоукс, Адам; Стаффелл, Иэн (январь 2019). «Прогнозирование будущей нормированной стоимости технологий хранения электроэнергии». Джоуль. 3 (1): 81–100. Дои:10.1016 / j.joule.2018.12.008.