Kuffel: LCOE, czyli ile naprawdę kosztuje energia (ANALIZA)

Koszt energii elektrycznej LCOE (Levelized Cost of Electricity) jest miarą opłacalności źródła energii, dzięki któremu możliwe jest porównanie produkcji prądu z różnych surowców –  pisze Magdalena Kuffel, współpracowniczka BiznesAlert.pl.

Jest to ekonomiczna ocena średniego całkowitego kosztu budowy i eksploatacji ośrodka wytwarzania energii w całym okresie jego użytkowania, podzielona przez całkowitą produkcję energii z tego środka trwałego w tym okresie. LCOE można również uznać za średni minimalny koszt, przy którym energia elektryczna musi zostać sprzedana, aby osiągnąć próg rentowności w całym okresie realizacji projektu.

LCOE = całkowity koszt budowy i eksploatacji / całkowita produkcja energii

Uproszczony rachunek LCOE zazwyczaj nie bierze pod uwagę tzw. społecznego rachunku produkcji energii (zwanego również SCOE, od angielskiej nazwy: Society’s Cost of Electricity), który obejmuje:

• Wpływu zagrożeń geopolitycznych na rentowność inwestycji
• Wpływu procesu produkcji prądu na środowisko
• Aspektu społecznego inwestycji (na przykład: ewentualnych protestów społecznych związanych z bliskością elektrowni względem osiedli ludzkich)
• Rynku pracy.

SCOE może mieć bardzo duży wpływ na ostateczną wysokość LCOE, jeżeli inwestycja nie została przeanalizowana w odpowiedni sposób. Projekt, przed rozpoczęciem, powinien zostać przebadany pod kątem ryzyka inwestycyjnego i ewentualnych kosztów ich łagodzenia.

LCOE jest parametrem używanym przede wszystkim w kontekście porównań tradycjonalnych źródeł prądu z OZE. Mimo, iż sama produkcja energii elektrycznej z użyciem paneli słonecznych czy energii wiatrowej jest bezkosztowa (w takim rachunku koszty „paliwa” są równe zero), zielony prąd w dalszym ciągu jest zdecydowanie droższy niż, chociażby, ten wyprodukowany w elektrowniach węglowych.

Poniższy wykres porównuje LCOE różnych źródeł energii od 2025 do 2040 roku (w Europie). Możemy zauważyć, że węgiel w 2025 roku będzie w dalszym ciągu jednym z najtańszych surowców, co ulegnie zmianie na przestrzeni lat. Węgiel będzie stopniowo coraz droższy, głównie ze względu na wysokie koszty eksploatacji (elektrownie węglowe są najbardziej wydajne w trybie pracy baseload) oraz stopniowo rosnącym kosztom związanym z zanieczyszczeniami (w formie zreformowanego ETS lub innego podatku/instrumentu narzucającemu zapłatę za emitowany dwutlenek węgla). Jednocześnie, łatwo zauważyć, że OZE nie stają się proporcjonalnie tańsze. Skąd więc wynika tak wysoki LCOE odnawialnych źródeł energii?

Wykres: LCOE dla różnych technologii ( w latach 2025-2040, Europa)

Warto pamiętać, że najbardziej precyzyjny obraz LCOE ma zasięg regionalny i bierze pod uwagę regionalne warunki klimatyczne oraz ekonomiczne.

Źródło: Energy Brainpool

Skąd wynika wysoki LCOE OZE? 

Skąd więc wynikają bardzo wysokie koszty eksploatacji OZE, pomimo dotacji rządowych stymulujących ich rozwój? Odpowiedź na to pytanie nie jest banalna; wysoka cena produkcji zielonej energii ma kilka przyczyn.

Pierwszym elementem wpływającym na wysokie koszty OZE są wysokie koszty inwestycyjne. Odnawialne źródła energii są „tanie”, gdyż energia słoneczna czy wiatrowa jest bezpłatna, jednak koszty budowy samych elektrowni są wysokie (szczególnie jeżeli mamy na myśli elektrownie wiatrowe). Sprzedawany produkt (czyli prąd) musi pokryć koszty inwestycji.

Następnym elementem przyczyniającym się do wysokiego LCOE źródeł odnawialnych jest ich „okresowość”; większość OZE wytwarza prąd sporadycznie – kiedy świeci słońce lub kiedy wieje wiatr ( przykładowo, turbiny wiatrowe obracają się tylko  jedną trzecią czasu, czyli 8 godzin na 24).  Oznacza to, że kraje, które mają wysoką penetrację odnawialnych źródeł energii, w dalszym ciągu muszą utrzymywać tradycyjne elektrownie, gotowe do produkcji w czasie zwiększonego zapotrzebowania. Energia z takich elektrowni staje się droższa, gdyż produkcja nie jest ciągła, a więc do regularnych kosztów należy doliczyć koszty rozruchu.

Innym problemem jest samo położenie zielonych elektrowni. Wielkopowierzchniowe elektrownie słoneczne (czyli takie, którymi zainteresowane są Utilities) czy morskie elektrownie wiatrowe, są położone z dala od głównej sieci energetycznej i od siedlisk ludzkich. W praktyce oznacza to, że po pierwsze: inwestycja musi zostać wzbogacona o budowę sieci podłączającej elektrownie do systemu, a po drugie: ostateczne koszty transportu prądu również będą wysokie.

Ostatnim składnikiem układanki są koszty obsługi i konserwacji (O&M) oraz małe rozproszenie firm oferujących  tego typu usługi. Podczas gdy panele słoneczne mogą być konserwowane przez firmę , która jest ich właścicielem (o ile nie jest to fundusz inwestycyjny) ze względu na niski poziom skomplikowania prac (konserwacja paneli PV to przede wszystkim ich regularne mycie oraz upewnienie się, że trawa [jeżeli panele są zainstalowane na ziemi nie zasłania ekranu), konserwacja turbin wiatrowych jest zdecydowanie bardziej skomplikowana a co za tym idzie, zdecydowanie bardziej kosztowna.

Polskie OZE 

Na chwilę obecną, polskie bloki węglowe muszą osiągnąć poziom LCOE równy 280 zł/MWh (około 67 €/MWh) – jest to poziom, który utrzymuje inwestycję opłacalną. Elektrownie węglowe są jednak problematyczne, ze względu na wysoki negatywny wpływ na środowisko. Jaka więc mogłaby być zielona alternatywa dla Polski?

RWE Polska przygotowała zestawienie LCOE różnych technologii, któremu z pewnością warto się przyjrzeć (Tabela).

Tabela: LCOE dla różnych technologii (2016, Polska)

Źródło: RWE Polska, Wysokienapiecie.pl

Z analizy wynika, iż w dalszym ciągu, elektrownie węglowe w Polsce są najtańsze, jednak LCOE wiatru lądowego jest już do niego bardzo zbliżony i mógłby okazać się ciekawą alternatywą. Wszystko sprowadza się do odpowiedniego pozycjonowania farmy i umiejętnego dostosowania inwestycji do obecnego prawodawstwa. Biorąc pod uwagę jego niestabilność, prawdopodobnie jest to zarazem jedna z bardziej ryzykownych inwestycji.

LCOE paneli fotowoltaicznych w Polsce jest dość wysoki, ze względu na umiarkowane nasłonecznienie. Energia słoneczna może okazać się dobrym rozwiązaniem dla instalacji przydomowych, które pomogą gospodarstwu domowemu w zmniejszeniu rachunku za prąd, jednak nie ma to sensu ekonomicznego na dużą skalę.

Najlepszą alternatywą dla węgla może okazać się wiatr morski, który mimo wysokiego LCOE jest bardzo przewidywalny, wydajny i nie spotyka opozycji społecznych. Morze Bałtyckie stwarza świetne warunki do budowy farmy wiatrowych, z których korzystają już państwa skandynawskie oraz Niemcy. Polska również mogłaby czerpać zyski z wietrznego morza i wszystko wskazuje na to, iż może to być jeden z ewentualnych kierunków rozwoju polskiego sektora energetycznego.

Myślę również, że koncept „mikrosieci” świetnie sprawdziłby się w  Polsce. Mikrosieci (Microgrids) są definiowane jako małe sieci użytkowników energii elektrycznej z lokalnym źródłem zaopatrzenia, które zazwyczaj jest podłączone do scentralizowanej sieci krajowej (ale może działać niezależnie). W zależności od regionu, centralnym źródłem produkującym prąd może być tradycyjna elektrownia jak również OZE. Szczególnie jeżeli w połączeniu z bateriami, takie rozwiązanie okazuje się być najtańszym dla finalnych odbiorców. Bilansowanie energii staje się nie tylko łatwiejsze, ale również tańsze, ze względu na niższe koszty utrzymania sieci. Mając na uwadze wysoki poziom rozproszenia mieszkańców kraju (w Polsce jest 913 miast i aż 43 072 wsi), mikrosieci mogłyby nie tylko zapewnić stabilność dostaw prądu, ale również znacznie obniżyć poziom inwestycji, które PSE powinno zadedykować modernizacji.

Podsumowując, LCOE nie powinno być jedynym czynnikiem branym pod uwagę podczas analizy ewentualnych inwestycji w polskie OZE. Z pewnością jest to bardzo istotny parametr, ale myślę, że jest on bardziej trafny w kontekście gospodarki z bardzo rozwiniętą siecią transportowo/dystrybucyjną, stabilnym prawodawstwem oraz wysokim poziomem penetracji OZE. Przy obserwacji polskiego rynku, myślę, iż jest on świetnym punktem startu jednak nie może zostać „pozostawiony” bez koniecznego opisu obecnych warunków makroekonomicznych.

Tabela: LCOE dla różnych technologii (2016, Polska)

Źródło: RWE Polska, Wysokienapiecie.pl 

Wykres: LCOE dla różnych technologii ( w latach 2025-2040, Europa)

Warto pamiętać, że najbardziej precyzyjny obraz LCOE ma zasięg regionalny i bierze pod uwagę regionalne warunki klimatyczne oraz ekonomiczne.

Źródło: Energy Brainpool