LCOE: cos’è e come si calcola il costo livellato dell’energia
LCOE, acronimo di Levelized Cost of Energy Il costo livellato dell'energia (LCOE) è uno dei principali indicatori utilizzati per analizzare e confrontare il costo di generazione delle diverse tecnologie energetiche. L'LCOE indica quanto costa produrre un'unità di elettricità durante l'intero ciclo di vita di un impianto, tenendo conto sia dei costi iniziali che di quelli legati al suo funzionamento.
Nel settore energetico e, in particolare, nello sviluppo di progetti nel campo delle energie rinnovabili, il LCOE consente di mettere in relazione l'investimento necessario per la costruzione di un impianto con la quantità di elettricità che si prevede di produrre durante il suo periodo di funzionamento. Il risultato viene solitamente espresso in unità monetarie per megawattora, ad esempio €/MWh o $/MWh.
Il concetto di LCOE assume particolare rilevanza in tecnologie quali l'energia solare fotovoltaica e l'energia eolica, i cui costi di investimento incidono in misura significativa rispetto a costi variabili di esercizio relativamente contenuti.
Cosa significa LCOE?
Il LCOE rappresenta il costo medio di produzione dell'energia elettrica di un impianto in un determinato periodo. Per calcolarlo, si confrontano, in termini di valore attuale, i costi associati al progetto con la quantità di energia elettrica che si prevede di produrre nello stesso periodo. In termini semplificati, il calcolo del LCOE può essere espresso tramite la seguente formula:
LCOE = costi totali attualizzati / energia generata attualizzata
Il calcolo tiene conto del valore temporale del denaro. Ciò significa che i costi e la produzione energetica che si verificano in anni diversi non sono considerati direttamente equivalenti, ma vengono attualizzati mediante un tasso di sconto. Il LCOE può essere inteso come il costo che, applicato a ciascuna unità di elettricità prodotta in un determinato periodo, consente di eguagliare in valore attuale i costi totali associati al progetto. Pertanto, un LCOE di 40 €/MWh significa che, in base alle ipotesi utilizzate nel modello, il costo livellato di produzione dell’elettricità durante la vita economica considerata equivale a 40 euro per ogni megawattora generato.
Come si calcola il LCOE?
Il calcolo del LCOE tiene conto di diverse variabili tecniche, economiche e finanziarie. La metodologia specifica può variare a seconda del tipo di progetto e delle ipotesi utilizzate, ma solitamente si prendono in considerazione i costi di investimento, i costi di esercizio e manutenzione, la produzione energetica, la vita utile dell'impianto e il costo di finanziamento.
- Costi di investimento (CAPEX): comprendono i costi relativi allo sviluppo, alla costruzione e alla messa in funzione dell'impianto. In un progetto fotovoltaico possono includere moduli, inverter, strutture, opere civili, allacciamento alla rete, progettazione e costruzione.
- Costi operativi e di manutenzione (OPEX): corrispondono ai costi necessari per mantenere l'impianto operativo durante la sua vita utile, compresi la manutenzione preventiva e correttiva, la gestione dell'impianto, le assicurazioni e altre spese operative.
- Produzione energetica: rappresenta l'energia elettrica che si prevede di generare nel periodo analizzato. Nei progetti relativi alle energie rinnovabili, la stima dipende da fattori quali la risorsa solare o eolica, la disponibilità, le perdite di sistema, il degrado e le condizioni operative.
- Durata del progetto: determina il periodo durante il quale vengono ripartiti i costi e la produzione di energia elettrica utilizzati nel calcolo.
- Tasso di sconto: consente di includere nel calcolo il valore temporale del denaro e influisce in modo significativo sul risultato finale del LCOE.
- Degradazione e disponibilità: in alcune tecnologie, la produzione può diminuire nel tempo. Tenere conto di questa evoluzione consente di ottenere una stima più realistica dell'energia generata durante la durata del progetto.
La U.S. Energy Information Administration (EIA) Nella sua metodologia di calcolo del LCOE, include i costi di capitale, i costi fissi e variabili di esercizio e manutenzione e, ove del caso, i costi del combustibile, oltre a tenere conto delle ipotesi finanziarie utilizzate per annualizzare l’investimento. Nel caso di un impianto solare fotovoltaico, ad esempio, l’assenza di un costo del combustibile fa sì che il LCOE sia particolarmente influenzato dal CAPEX, dai costi finanziari, dalla produzione annuale e dai costi di esercizio e manutenzione.
Quali fattori influenzano il LCOE di un impianto a energia rinnovabile?
Il LCOE di un progetto rinnovabile non dipende esclusivamente dal prezzo delle apparecchiature. Il risultato finale è determinato dal rapporto tra l’investimento necessario e la quantità di energia elettrica che l’impianto riesce a produrre durante tutta la sua vita utile. In un impianto fotovoltaico, ad esempio, una riduzione del costo dei moduli può diminuire il CAPEX e migliorare il LCOE. Tuttavia, una minore produzione energetica può anche aumentare il costo livellato, poiché l’investimento viene ripartito su una quantità inferiore di energia elettrica generata.
Tra i fattori che possono incidere in modo significativo sul LCOE figurano:
- Risorse energetiche: una maggiore irradiazione solare o migliori risorse eoliche possono aumentare la produzione annuale e ridurre il LCOE.
- Costo delle apparecchiature: moduli, inverter, turbine eoliche, strutture, trasformatori e altri componenti incidono direttamente sull'investimento iniziale.
- Costi di finanziamento: il costo del capitale e la struttura finanziaria del progetto possono incidere in modo significativo sul risultato del LCOE.
- Disponibilità dell'impianto: una maggiore disponibilità consente di sfruttare più a lungo la capacità di generazione.
- Degradazione: la progressiva riduzione della capacità di generazione di determinate apparecchiature incide sulla produzione cumulativa nel corso della durata del progetto.
- Costi operativi e di manutenzione: un aumento dell'OPEX fa aumentare il costo medio ponderato dell'energia elettrica prodotta.
- Vita utile: prolungare il periodo di funzionamento può consentire di ripartire determinati costi di investimento su una maggiore quantità di energia generata, sebbene l'effetto dipenda dalle ipotesi utilizzate.
- Allacciamento alla rete: i costi relativi alle infrastrutture necessarie per collegare il progetto alla rete elettrica possono incidere in modo significativo sul costo totale.
A cosa serve il LCOE?
Lo scopo principale dell’LCOE è quello di facilitare il confronto dei costi di generazione tra diverse tecnologie o progetti sulla base di determinate ipotesi. Può essere utilizzato per analizzare impianti solari fotovoltaici, parchi eolici, centrali idroelettriche, tecnologie termiche e altri sistemi di generazione elettrica. Nel settore delle energie rinnovabili, l’LCOE viene comunemente utilizzato durante le fasi di pianificazione, analisi economica e confronto delle alternative tecnologiche. Può inoltre aiutare a valutare in che modo variabili quali il CAPEX, la produzione energetica, il finanziamento o i costi operativi incidono sul costo di generazione.
Tuttavia, il LCOE non rappresenta di per sé il valore economico complessivo dell’elettricità prodotta. Una tecnologia può presentare un LCOE ridotto e, allo stesso tempo, generare elettricità in momenti o luoghi in cui il suo valore per il sistema elettrico è diverso. Per questo motivo, il LCOE deve essere interpretato insieme ad altre variabili quali il prezzo di mercato, il profilo orario di generazione, i costi di connessione, la capacità dell’impianto di fornire servizi al sistema e le condizioni specifiche del progetto.
La U.S. Energy Information Administration sottolinea proprio che l’LCOE è un indicatore utile per confrontare i costi, ma che di per sé non tiene conto di aspetti quali il valore temporale e locale dell’elettricità o determinati servizi che una tecnologia può apportare alla rete. Per questo motivo, l’LCOE deve essere inteso come un indicatore del costo di generazione e non come una misura completa della redditività di un progetto energetico.