Что такое приведённая стоимость энергии (LCOE)

Приведённая стоимость энергии, или LCOE, показывает среднюю стоимость выработки электроэнергии за весь срок жизни энергетического объекта. Этот показатель используют, чтобы сравнивать между собой разные технологии генерации: солнечные станции, ветряные установки, газовые и угольные электростанции, атомную энергетику и другие варианты.

LCOE расшифровывается как levelized cost of energy. В профильных материалах также встречается формулировка levelized cost of electricity. Смысл один: свести все затраты за годы работы объекта к цене одной единицы произведённой энергии.

Зачем нужен показатель LCOE

LCOE нужен для сопоставления стоимости генерации у разных энергетических проектов на общей основе. Он помогает понять, по какой цене объект должен продавать электроэнергию, чтобы покрыть вложения и эксплуатационные расходы.

Этот показатель используют инвесторы, разработчики проектов, аналитики и государственные структуры. Без него трудно сравнить, например, солнечную электростанцию с газовой: у них разная структура затрат, разный срок службы и разная зависимость от топлива.

LCOE особенно полезен там, где нужно оценить экономику перехода от ископаемого топлива к низкоуглеродной генерации. Если меняются цены на газ, условия финансирования, субсидии или стоимость оборудования, это быстро отражается в расчётах.

Но у показателя есть пределы применимости. LCOE не даёт полной картины ценности проекта, потому что в стандартных формулах могут не учитываться надёжность поставки, особенности площадки, сетевые ограничения и часть сопутствующих расходов.

Как рассчитывается LCOE

LCOE рассчитывается как отношение суммарных затрат за срок службы объекта к общему объёму произведённой энергии за тот же период. Во многих моделях дополнительно используется ставка дисконтирования, чтобы учесть разницу между текущими и будущими денежными потоками.

Если упростить, логика расчёта такая: сначала складывают капитальные вложения, стоимость финансирования, топливо, эксплуатацию и обслуживание, а затем делят эту сумму на ожидаемую выработку за весь срок проекта.

Результат обычно выражают в стоимости за киловатт-час или мегаватт-час. По сути это цена, при которой объект выходит в ноль по проектной экономике.

Единой универсальной формулы в практическом применении нет. Разные калькуляторы и методики включают разный набор переменных, поэтому сравнивать значения LCOE нужно только с учётом того, как именно они были получены.

Какие параметры чаще всего входят в расчёт

В расчёт LCOE обычно включают срок анализа, коэффициент использования мощности, капитальные затраты, стоимость капитала, ставку дисконтирования, расходы на топливо и затраты на эксплуатацию. Для тепловой генерации набор переменных шире, чем для солнца или ветра.

Срок анализа

Срок анализа — это период, на который строится экономическая модель проекта. Чаще всего он совпадает с ожидаемым сроком службы генерирующего объекта.

Если срок выбран слишком коротким, стоимость выработки может выглядеть выше, чем она будет в реальности. Если слишком длинным, модель начнёт опираться на допущения, которые труднее обосновать.

Коэффициент использования мощности

Коэффициент использования мощности показывает, сколько энергии объект реально выработал или выработает по отношению к максимуму, который был бы возможен при непрерывной работе на полной мощности. Он напрямую влияет на знаменатель формулы LCOE.

Чем выше фактическая выработка при прочих равных, тем ниже стоимость единицы энергии. Поэтому для солнечных и ветряных станций этот параметр особенно важен: генерация зависит от солнца, ветра, сезона и местоположения.

Капитальные затраты

Капитальные затраты — это вложения на старте проекта. Сюда могут входить земля, оборудование, строительство, подключение к сети и другая инфраструктура.

Для разных технологий доля таких затрат различается. У возобновляемой генерации стартовые вложения часто занимают большую часть экономики проекта, а у топливной генерации заметнее роль будущих расходов на топливо.

Стоимость капитала

Стоимость капитала отражает цену финансирования проекта. Речь идёт о процентах по кредитам, стоимости размещения долговых инструментов или цене собственного капитала.

Чем выше perceived риск проекта для рынка финансирования, тем дороже деньги. Это влияет на итоговый LCOE не меньше, чем цена оборудования.

Ставка дисконтирования

Ставка дисконтирования нужна, чтобы привести будущие доходы и расходы к текущей стоимости. Она особенно заметно влияет на проекты, где затраты сосредоточены в начале, а отдача распределена на долгие годы.

При низкой ставке дисконтирования проекты с высокими начальными вложениями и умеренными эксплуатационными расходами выглядят привлекательнее. При высокой — лучше смотрятся варианты, где стартовые затраты ниже, даже если потом придётся больше платить за топливо.

Расходы на топливо

Топливные расходы учитываются только там, где генерация требует топлива. Это относится к угольным, газовым, биомассовым и атомным станциям.

Для солнечных и ветряных проектов такой статьи затрат в обычном виде нет. Поэтому их LCOE сильнее зависит от капитальных затрат, ресурса оборудования и выработки.

Удельный расход тепла

Удельный расход тепла показывает, сколько энергии требуется станции, чтобы произвести одну единицу электроэнергии. Это показатель эффективности тепловой электростанции.

Чем ниже этот показатель, тем меньше топлива нужно на ту же выработку. Значит, снижается и стоимость производства электроэнергии.

Эксплуатация и обслуживание

Затраты на эксплуатацию и обслуживание обычно делят на постоянные и переменные. Постоянные не зависят от объёма генерации напрямую, а переменные меняются вместе с режимом работы объекта.

К постоянным относят, например, страхование или часть сервисных контрактов. К переменным — расходы, связанные с износом оборудования при работе и текущими производственными операциями.

Что ещё иногда включают в модель LCOE

В расширенные модели LCOE могут добавлять дополнительные статьи затрат, если они существенны для проекта. Чаще всего речь идёт о расходах, которые не всегда входят в базовые калькуляторы.

• затраты, связанные с выбросами парниковых газов;
• расходы на вывод объекта из эксплуатации;
• часть площадочных и инфраструктурных затрат;
• специфические платежи, зависящие от типа проекта.

Из-за этого два расчёта LCOE для одной и той же технологии могут отличаться даже при похожих исходных данных. Причина часто не в самой генерации, а в составе допущений модели.

Чем LCOE отличается от LCOS

LCOE оценивает стоимость выработки энергии, а LCOS — стоимость отдачи энергии из системы хранения. Это разные показатели, хотя логика расчёта у них близкая.

Если проект включает аккумуляторы или другие накопители, одной метрики LCOE может быть недостаточно. Хранилище не производит энергию само по себе, а принимает её, сохраняет и затем отдаёт обратно в систему.

Поэтому для накопителей используют LCOS — levelized cost of storage. В таких расчётах вместо топливной составляющей обычно рассматривают стоимость электроэнергии, которая потребовалась для зарядки системы хранения, а также потери, связанные с циклом заряд-разряд.

Можно ли по LCOE напрямую сравнивать разные источники энергии

Да, LCOE создан именно для сравнения технологий, но делать выводы только по нему нельзя. Этот показатель удобен как общая точка отсчёта, однако он не охватывает все свойства энергетического объекта.

Например, две технологии могут иметь близкий LCOE, но совершенно разную управляемость. Газовая генерация и солнечная станция выдают энергию по-разному, и для энергосистемы это имеет значение.

Есть и другой нюанс. Один и тот же тип станции на разных площадках покажет разную экономику из-за ресурса топлива, ветра, солнечного излучения, подключения к сети и локальных издержек.

Поэтому LCOE подходит для первичного сравнения, но для полноценной оценки проекта его обычно рассматривают вместе с надёжностью, профилем выработки, стоимостью интеграции в сеть и другими параметрами.

Почему LCOE возобновляемой генерации снижался

Снижение LCOE у солнечной и ветровой генерации обычно связывают с удешевлением технологий, ростом масштаба производства и мерами государственной поддержки. Когда дешевеет оборудование и упрощается финансирование, средняя стоимость выработки падает.

Этот тренд наблюдался у солнечной энергетики и ветра на протяжении многих лет. При этом у отдельных технологий темпы снижения различались.

Геотермальная энергетика, например, не показывала такого же темпа удешевления, как солнечные фотоэлектрические станции или наземные ветропарки. Одна из причин — высокие капитальные затраты.

В то же время динамика не бывает ровной. На стоимость влияют перебои в цепочках поставок, цена сырья, условия кредитования и политические решения, включая субсидии и иные меры поддержки.

Как правильно интерпретировать показатель LCOE

LCOE показывает усреднённую стоимость энергии за весь жизненный цикл объекта, но не заменяет полный технико-экономический анализ. Его лучше воспринимать как один из базовых ориентиров, а не как окончательный вердикт по проекту.

На практике полезно держать в голове три правила.

1. Сравнивать значения LCOE только при сходной методике расчёта.
2. Проверять, какие именно затраты и допущения включены в модель.
3. Не отделять цену генерации от характеристик самой выработки: управляемости, сезонности и надёжности.

Если следовать этим правилам, показатель помогает быстро увидеть общую картину. Без них он легко вводит в заблуждение, особенно при сопоставлении технологий с разной структурой затрат и разным режимом работы.

Коротко: что нужно запомнить про LCOE

LCOE — это средняя стоимость производства электроэнергии за весь срок жизни объекта, выраженная через цену единицы энергии. Показатель удобен для сравнения энергетических технологий, но его нужно читать вместе с допущениями модели и особенностями конкретного проекта.