LCOE

LCOE es el acrónimo de Levelized Cost of Energy , que significa “costo de energía descontado”. Es el precio total de una energía ( electricidad en la mayoría de los casos) durante la vida útil del equipo que la produce.

Los diferentes modos de producción de electricidad tienen costos muy diferentes. Estos costes se pueden calcular en diferentes puntos: en la salida inmediata del sistema de producción (central eléctrica, aerogenerador, conjunto de paneles fotovoltaicos, etc.), en el punto de conexión a la red eléctrica, etc. El costo generalmente se expresa en unidades monetarias por kilovatio hora o megavatio hora . Incorpora tanto la inversión inicial , los costos operativos, el combustible y el mantenimiento. Para distribuir estos diferentes costos e inversiones durante un largo período, se aplica la técnica de descuento .

El coste de la energía descontado es una medida del coste de una fuente de energía que permite comparar de forma coherente diferentes métodos de producción de electricidad. Es una estimación económica del costo de un activo productor de energía, que se define por: suma descontada de los gastos de capital y los costos de operación y mantenimiento del activo, dividida por la suma descontada de las cantidades anuales de energía (el número de kWh) que este activo producirá durante toda su vida útil.

El LCOE también puede verse como el precio mínimo promedio al que se debe vender la electricidad para cubrir los gastos durante la vida del proyecto. Por lo tanto, es una herramienta que ayuda a los tomadores de decisiones e investigadores a orientar las discusiones y la toma de decisiones a favor de un sistema de producción de energía en particular.

Algoritmo

La fórmula matemática se puede escribir de la siguiente manera: ${\ Displaystyle \ mathrm {LEC} = {\ frac {\ sum _ {t = 1} ^ {n} {\ frac {I_ {t} + M_ {t} + F_ {t}} {\ left ({1 + r} \ right) ^ {t}}}} {\ sum _ {t = 1} ^ {n} {\ frac {E_ {t}} {\ left ({1 + r} \ right) ^ {t }}}}}}$

con

${\ Displaystyle \ mathrm {LEC}}$ = costo descontado de producción de energía
$Eso}$ = gasto de inversión durante el período t (en año)
${\ Displaystyle M_ {t}}$ = gastos de operación y mantenimiento durante el período t (en años)
$F_ {t}$ = gasto de combustible durante el período t (en años)
${\ Displaystyle E_ {t}}$ = electricidad producida durante el período t (en años)
$r$ = tasa de reducción anual efectiva
$no$ = vida útil del sistema.

La suma obtenida está expresada en € / kWh y representa lo que habrá sido necesario gastar para producir un kWh de energía.

Para la energía fotovoltaica, un informe de EPIA (Asociación Europea de la Industria Fotovoltaica) proporciona el método de cálculo.

Precauciones de uso

Se debe prestar especial atención a las comparaciones de LCOE, en la medida en que el resultado del cálculo es muy dependiente de los supuestos iniciales.

Aunque este indicador LCOE se usa ampliamente, Paul Joskow del MIT determinó que, en última instancia, tenía poca importancia al comparar fuentes de electricidad no controlables e intermitentes ( eólica , solar ) con fuentes controlables , ya que oculta los costos derivados de su intermitencia.

Otra limitación del LCOE es que no tiene en cuenta la eficiencia energética y el ahorro de energía. En muchos países, las ganancias de eficiencia energética y el ahorro de energía han tenido el efecto de estabilizar o incluso reducir la demanda de electricidad, en lugar de permitir que crezca. Si se considera solo el LCOE, se tenderá a maximizar la producción y se correrá el riesgo de sobreestimar la producción requerida, ignorando las ganancias de eficiencia energética de los consumidores finales, que subestimarán el LCOE. Por ejemplo, para los sistemas de generación de energía solar instalados en el punto de consumo final, es más económico invertir primero en ahorro de energía y eficiencia energética, y luego no invertir en energía solar que después (que requerirá un sistema de producción solar más pequeño de lo que hubiera sido necesario sin las medidas de ahorro y eficiencia energética). Sin embargo, si solo miramos el LCOE de los dos sistemas (el más grande y el más pequeño), el del sistema más pequeño tendrá un LCOE más alto (porque la producción de energía [medida en kWh] disminuye más rápido que el costo del sistema [ medido en euros]). Para evitar esta limitación, debe considerar el costo del ciclo de vida completo del sistema, no solo el LCOE de la fuente de energía.

Para tener en cuenta la intermitencia y prioridad de acceso a la red eléctrica de fuentes no controlables como la energía eólica o solar, la Administración de Información Energética recomienda comparar sus costos normalizados con el costo energético evitado de fuentes de energía controlables (combustibles fósiles, energía geotérmica , etc.) en lugar del costo total de estas fuentes controlables. De hecho, la adición de fuentes de energía intermitentes y no controlables no permite, en general, evitar los costes de inversión, funcionamiento y mantenimiento de los sistemas de producción de energía presentes en apoyo. Si bien puede ser más difícil calcular con precisión, el costo descontado de la energía evitada (en inglés, LACE for Levelized Avoided Cost of Energy ) corresponde a los costos evitados de otras fuentes, divididos por la producción anual de la fuente no controlable.

Además, en la mayoría de los casos, los cálculos del LCOE no incluyen otros costos del sistema asociados con cada tipo de sistema de producción, como los costos de conexión a la red de transmisión de larga distancia o los costos de balance y mantenimiento, reserva o costos de desmantelamiento. y sitios de restauración (que existen independientemente del sistema de producción de electricidad). Tampoco incluyen externalidades como daños a la salud pública debido a la contaminación atmosférica de las centrales eléctricas de carbón, consecuencias de las emisiones de CO 2 .sobre el cambio climático , la acidificación de los océanos , la eutrofización del agua, los cambios en las corrientes oceánicas , etc.

LCOE de energías renovables en Francia

La ADEME ha publicadodiciembre de 2016un informe sobre los costes de las energías renovables en Francia; aquí está la tabla relativa a las energías eléctricas renovables:

Tipo de energía	Coste de producción en € / MWh
Energía geotermal eléctrica	43 hasta 53
Energía eólica terrestre (nueva generación)	57 al 79
Eólica terrestre (máquinas estándar)	61 hasta 91
Tierra fotovoltaica	74 hasta 135
Fotovoltaica comercial / industrial	114 hasta 199
Turbina eólica marina	145 hasta 203
Fotovoltaica residencial	181 al 326
Termodinámica solar ( cylindro )	113 hasta 273
Termodinámica solar ( Fresnel )	115 hasta 142
Solar termodinámico ( torre )	164 hasta 208
Turbina mareomotriz marina	150 hasta 507
Eólica marina flotante	198 al 329

Notas y referencias

Agencia de Energía Nuclear / Agencia Internacional de Energía / Organización para la Cooperación Económica y el Desarrollo Costos proyectados de la generación de electricidad (actualización de 2005)
K. Branker, MJM Pathak, JM Pearce, “ Una revisión de Solar Fotovoltaica normalizado Costo de electricidad “Comentarios renovables y energía sostenible”15”, p. 4470-4482 (2011). Acceso abierto
(in) [PDF] Energía solar fotovoltaica compitiendo en el sector energético , EPIA, septiembre de 2011 (ver pág. 9).
(en) Paul Joskow , " Comparación de los costos de la tecnología de generación de electricidad y despachables intermitentes " [PDF] , Instituto de Tecnología de Massachusetts ,septiembre 2011(consultado el 21 de diciembre de 2018 ) .
(en) Peter Bronski , " ¿Usted abajo con LCOE? Quizás tú, pero no yo: dejando atrás las limitaciones del costo nivelado de la energía por una mejor métrica energética ” [ archive du28 de octubre de 2016] , Instituto de las Montañas Rocosas (RMI),29 de mayo de 2014(consultado el 28 de octubre de 2016 ) :“Los cambios deseables en la forma en que nosotros, como nación y como consumidores individuales, ya sea una casa residencial o una propiedad comercial de bienes raíces, administramos, producimos y consumimos electricidad pueden hacer que los números de LCOE se vean peor, no mejor. Esto es particularmente cierto cuando se considera la influencia de la eficiencia energética ... Si está planeando una nueva planta de energía central grande, desea obtener el mejor valor (es decir, el LCOE más bajo) posible. Por el costo de cualquier activo de generación de energía, eso se obtiene maximizando la cantidad de kWh que genera a lo largo de su vida económica, lo que va exactamente en contra de la eficiencia energética altamente rentable que ha sido una fuerza impulsora detrás del país plano y incluso disminuyendo la demanda de electricidad. Por otro lado, planificar nuevas centrales eléctricas grandes y centrales sin aprovechar las ganancias continuas de eficiencia energética (de las cuales no hay escasez de oportunidades: el informe de la Iniciativa Financiera del PNUMA de febrero de 2014 Bienes raíces comerciales: desbloquear la oportunidad de inversión en modernización de eficiencia energética identificó una inversión de 231 dólares Mercado anual de $ 300 mil millones para 2020) en cuenta los riesgos de sobrestimar la cantidad de kWh que necesitaríamos de ellos y, por lo tanto, reducir su LCOE ... Si soy propietario de una casa o negocio que está considerando comprar energía solar en la azotea directamente, ¿me importa más el valor por unidad (LCOE) o mi desembolso total (costo del sistema de por vida)? ... El valor unitario es menos importante que lo considerado en su conjunto ... El LCOE, por ejemplo, no toma en cuenta la hora del día en la que un activo puede producir energía, donde se puede instalar en el cuadrícula, y su intensidad de carbono, entre muchas otras variables. Es por eso que, además del [costo de energía evitado nivelado (LACE)], las empresas de servicios públicos y otras partes interesadas del sistema eléctrico ... han utilizado cálculos de costo / beneficio y / o el valor de capacidad de un activo o la contribución al pico en un nivel de sistema o circuito. "
(in) Energy Information Administration , " Costo nivelado de los recursos de nueva generación " ,28 de enero de 2013
(in) " US Energy Information Administration (EIA) - Source " (consultado el 25 de noviembre de 2016 )
Costes de las energías renovables en Francia , ADEME, diciembre de 2016.