Trošak električne energije po izvoru energije.
U Proizvodnja električne energije različiti načini proizvodnje Elektricitet imaju značajno različite troškove. Izračun tih troškova može se izvršiti na mjestu priključka na teret ili na električnu mrežu. Trošak se obično daje po kilovat-satu ili po megavat-satu. To uključuje početni financijski kapital, godišnja efektivna diskontna stopa, kao i troškove kontinuiranog rada, goriva i održavanja. Ova vrsta izračuna pomaže kreatorima politika, istraživačima i drugima da usmjeravaju rasprave i donošenje odluka.
Povećani trošak energije (LCOE) mjera je izvora energije koji omogućuje usporedbu različitih metoda proizvodnje električne energije na dosljednoj osnovi. To je ekonomska procjena prosječnog ukupnog troška za izgradnju i upravljanje proizvodnim sredstvima tijekom njegovog životnog vijeka podijeljena s ukupnom proizvodnom snagom imovine tijekom tog vijeka trajanja. LCOE se također može smatrati prosječnom minimalnom cijenom po kojoj se električna energija mora prodati kako bi se pokrilo vrijeme trajanja projekta.
Faktori troškova
Prilikom izračunavanja troškova, potrebno je razmotriti nekoliko internih faktora troškova.A Review of Electricity Unit Cost Estimates Working Paper, December 2006 – Updated May 2007 Obratite pažnju na korištenje "troškova", što nije stvarna prodajna cijena, jer na njih mogu utjecati različiti čimbenici kao što su subvencije i porezi:
Kapitalni troškovi (uključujući otpad zbrinjavanje i [nuklearnu dekomisiju |] troškove nuklearne energije) - obično su niski za fosilna goriva elektrana; visoka za vjetroturbine, solarni PV (fotonaponski); vrlo visoka za otpad na energiju, valova vala i plima, solarna toplina, i nuklearna energija. Troškovi goriva - visoki za izvore fosilnih goriva i biomase, niske za nuklearne i nula za mnoge obnovljive izvore. Troškovi goriva mogu se nešto nepredvidljivo mijenjati tijekom vijeka trajanja proizvodne opreme, zbog političkih i drugih čimbenika. Čimbenici kao što su troškovi otpada (i povezani problemi) i različiti troškovi osiguranja nisu uključeni u sljedeće: Radna snaga, vlastita upotreba ili parazitno opterećenje - to jest, dio proizvedene energije se zapravo koristi za pokretanje pumpe i ventilatora postaje.
Da bi se procijenili ukupni troškovi proizvodnje električne energije, tokovi troškova se pretvaraju u neto sadašnju vrijednost koristeći vrijednost vremenske vrijednosti novca. Svi ti troškovi su objedinjeni pomoću diskontiranog novčanog toka.
Sredna cijena električne energije
Povećani trošak električne energije (LCOE), također poznat kao Levelized Energy Cost (LEC), je neto sadašnja vrijednost jediničnog troška električne energije tijekom životnog vijeka proizvodne imovine. Često se uzima kao zamjena za prosječnu cijenu koju proizvodna sredstva moraju dobiti na tržištu da bi se probila tijekom svog životnog vijeka. To je ekonomska ocjena prvog reda troškovne konkurentnosti sustava za proizvodnju električne energije koji uključuje sve troškove tijekom njegovog životnog vijeka: početno ulaganje, rad i održavanje, trošak goriva, trošak kapitala.
Povećani trošak je vrijednost za koju bi jednaki fiksni prihodi koji su isporučeni tijekom vijeka stvaranja profila imovine prouzročili ujednačenost projekta. To se može grubo izračunati kao neto sadašnja vrijednost svih troškova tijekom vijeka trajanja imovine podijeljena s ukupnom proizvodnjom električne energije te imovine.Nuclear Energy Agency/International Energy Agency/Organization for Economic Cooperation and Development Projected Costs of Generating Electricity (2005 Update)
The levelized cost of electricity (LCOE) is given by:
{| style="width:100%; margin-top: 12px;" |- |It || : || investment expenditures in the year t |- |Mt|| : || operations and maintenance expenditures in the year t |- |Ft|| : || fuel expenditures in the year t |- |Et|| : || electrical energy generated in the year t |- |r || : || diskontna stopa |- |n || : || expected lifetime of system or power station
Obično se LCOE izračunava tijekom projektnog vijeka trajanja postrojenja, što je obično 20 do 40 godina, i izraženo u jedinicama valute za kilovat-sat ili megavat-dan, npr. ili po megavat-sat, na primjer AUD / MWh (kao što je prikazano dolje).K. Branker, M. J.M. Pathak, J. M. Pearce, A Review of Solar Photovoltaic Levelized Cost of Electricity, Renewable and Sustainable Energy Reviews 15, pp.4470–4482 (2011). Open access Međutim, treba voditi računa o usporedbi različitih LCOE studija i izvora informacija, jer se LCOE za određeni izvor energije uvelike oslanja na pretpostavke, uvjete financiranja i tehnološku primjenu. Konkretno, pretpostavka faktor kapaciteta ima značajan utjecaj na izračun LCOE. Stoga je ključni uvjet za analizu jasna izjava o primjenjivosti analize koja se temelji na opravdanim pretpostavkama.
Mnogi znanstvenici kao Paul Joskow, opisali su granice metrike "levelized cost of electricity" za usporedbu novih izvora proizvodnje. Konkretno, LCOE zanemaruje vremenske efekte povezane s podudaranjem proizvodnje sa zahtjevom. To se događa na dvije razine: Dispatchability, sposobnost generirajućeg sustava da dođe online, ode izvan mreže, ili se penje ili spušta, brzo kao potražnja ljuljačke. Koliko se profil dostupnosti podudara ili je u sukobu s profilom potražnje na tržištu. Toplinski letargične tehnologije poput ugljena i nuklearnog materijala fizički su nesposobne za brzo širenje. Kapitalno intenzivne tehnologije kao što su vjetar, solarna energija i nuklearna energija su ekonomski nepovoljnije, osim ako se proizvode s maksimalnom raspoloživošću, jer je LCOE gotovo cjelokupno kapitalno ulaganje. Intermitent izvori napajanja, kao što su vjetar i sunce, mogu uzrokovati dodatne troškove u vezi s potrebom za skladištenjem ili generiranjem rezervne kopije. Istodobno, povremeni izvori mogu biti konkurentni ako su dostupni za proizvodnju kada su potražnja i cijene najveće, kao što je solarna energija tijekom ljetnih vrhunaca u vrućim zemljama gdje je klima glavni potrošač. Unatoč tim vremenskim ograničenjima, troškovi niveliranja često su nužan preduvjet za usporedbu usporedbe prije razmatranja profila potražnje, a metrika s povećanom cijenom široko se koristi za usporedbu tehnologija na margini, gdje se implikacije mreže nove generacije mogu zanemariti.
Još jedno ograničenje LCOE metrike je utjecaj energetska učinkovitost i očuvanje energije (EEC). EEC je uzrokovala da potražnja za električnom energijom mnogih zemalja ostane ravna ili opada. Uzimajući u obzir samo LCOE za komunalna postrojenja, nastojat će povećati proizvodnju i riskirati precjenjivanje potrebne proizvodnje zbog učinkovitosti, čime će se smanjiti njihov LCOE. Za solarne sustave instalirane na mjestu krajnje uporabe, ekonomičnije je ulagati u EEZ, a zatim solarno (što rezultira manjim potrebnim solarnim sustavom nego što bi bilo potrebno bez mjera EEZ). Međutim, projektiranje solarnog sustava na temelju LCOE uzrokovalo bi povećanje manjeg sustava LCOE (jer proizvodnja energije [izmjerena u kWh] pada brže od cijene sustava [$]). Cijeli trošak životnog ciklusa sustava treba uzeti u obzir, a ne samo LCOE izvora energije. LCOE nije toliko relevantan krajnjim korisnicima od drugih financijskih razloga kao što su prihod, novčani tijek, hipoteka, zakupi, najam i računi za električnu energiju. Uspoređivanje solarnih ulaganja u odnosu na njih može krajnjim korisnicima olakšati donošenje odluke ili korištenje izračuna troškova i koristi "i / ili vrijednost kapaciteta ili doprinos imovine vrhuncu na razini sustava ili sklopa".
Izbjegli troškovi
SAD Informacijska uprava za energiju je preporučio da se uvećani troškovi za izvore koji nisu otprema, kao što su vjetar ili solarna energija, mogu bolje usporediti s izbjegnutim troškovima energije, a ne s LCOE otpremnih izvora kao što su fosilna goriva ili geotermalna goriva. To je zbog toga što uvođenje fluktuirajućih izvora energije može ili ne mora izbjegavati kapitalne i troškove održavanja rezervnih otpremljivih izvora. Povećani troškovi energije (LACE) su izbjegnuti troškovi iz drugih izvora podijeljeni s godišnjom godišnjom proizvodnjom izvora koji se ne može isporučiti. Međutim, izbjegnuti trošak je mnogo teže precizno izračunati.US Energy Information Administration, Levelized cost of new generation resources, 28 January 2013.
Granični trošak električne energije
Točnija ekonomska procjena može biti granični trošak električne energije. Ova vrijednost djeluje uspoređujući dodani trošak sustava povećanja proizvodnje električne energije iz jednog izvora prema onom iz drugih izvora proizvodnje električne energije (vidi Redoslijed zasluga).
Vanjski troškovi energenata
Tipično određivanje cijene električne energije iz različitih izvora energije ne mora uključivati sve eksterne troškove - tj. Troškove koje društvo kao cjelina snosi kao posljedicu korištenja tog izvora energije. mogu uključivati troškove omogućavanja, utjecaje na okoliš, vijek trajanja upotrebe, skladištenje energije, troškove recikliranja ili učinke nesreće izvan osiguranja.
Američka uprava za energetske informacije predviđa da će se ugljena i plina neprestano koristiti za isporuku većine svjetske električne energije.International Energy Outlook: Electricity "Although coal-fired generation increases by an annual average of only 1.9 percent, it remains the largest source of electricity generation through 2035. In 2008, coal-fired generation accounted for 40 percent of world electricity supply; in 2035, its share decreases to 37 percent, as renewables, natural gas, and nuclear power all are expected to advance strongly during the projection and displace the need for coal-fired-generation in many parts of the world. World net coal-fired generation grows by 67 percent, from 7.7 trillion kilowatthours in 2008 to 12.9 trillion kilowatthours in 2035." Očekuje se da će to rezultirati evakuacijom milijuna domova u niskim područjima i godišnji trošak stotina milijardi dolara vrijedne imovine.Tufts Civil Engineer Predicts Boston’s Rising Sea Levels Could Cause Billions Of Dollars In DamageRising Sea Levels' cost on Boston
Nadalje, s velikim brojem otočnih nacija polako potopljeni pod vodom zbog porasta razine mora, Velike međunarodne tužbe protiv klimatskih sporova protiv korisnika fosilnih goriva trenutno su počevši od Međunarodnog suda pravde.
Istraživačka studija financirana od strane EU, poznata kao ExternE, ili Eksterni učinci energije, provedena u razdoblju od 1995. do 2005. godine, utvrdila je da bi se trošak proizvodnje električne energije iz ugljena ili nafte udvostručio u odnosu na sadašnju vrijednost, a trošak proizvodnja električne energije iz plina povećala bi se za 30% ako bi vanjski troškovi, kao što su šteta za okoliš i ljudsko zdravlje, iz Atmosferske čestične tvari, dušikovi oksidi, krom VI, u obzir su uzete riječne vode alkalna tla, trovanje živom i arsen emisije proizvedene tim izvorima. U studiji je procijenjeno da ti vanjski, nizvodni troškovi fosilnih goriva iznose do 1% –2% od Cijeli bruto domaći proizvod (BDP) EU, a to je bilo prije vanjskih troškova troškovi globalnog zagrijavanja iz tih izvora bili su čak uključeni.ExternE-Pol, External costs of current and advanced electricity systems, associated with emissions from the operation of power plants and with the rest of the energy chain, final technical report. See figure 9, 9b and figure 11 Ugljen ima najveći vanjski trošak u EU, a globalno zagrijavanje je najveći dio tih troškova."Subsidies and costs of EU energy. Project number: DESNL14583" Pages: 52. EcoFys, 10 October 2014. Accessed: 20 October 2014. Size: 70 pages in 2MB.