यह कैलकुलेटर कैसे काम करता है
पवन फार्म भारी पूंजी वाली ऐसी मशीन है जिसका ईंधन मुफ़्त है: लगभग पूरा खर्च पहले किलोवाट-घंटे से पहले ही हो जाता है, और बाकी उम्र में काफ़ी हद तक अनुमान लगाने लायक कमाई आती रहती है। यह कैलकुलेटर एक ही पेज पर डेवलपर के प्रोजेक्ट मॉडल का मुख्य ढांचा बनाता है:
- ऊर्जा (P50)। हब ऊंचाई पर हवा की रफ़्तार (Weibull k के साथ) और टरबाइन की स्पेसिफिक पावर डालें, या सीधे नेट कैपेसिटी फैक्टर। हवा की रफ़्तार देने पर एक सामान्य पावर कर्व को आपकी साइट की हवा के घनत्व पर हवा के वितरण के साथ इंटीग्रेट किया जाता है, फिर कुल नुकसान (वेक, उपलब्धता, इलेक्ट्रिकल, कर्टेलमेंट) घटाए जाते हैं।
- कैश फ़्लो। आपकी PPA या बाज़ार कीमत पर सालाना इंडेक्सेशन के साथ राजस्व; फ़िक्स्ड O&M (ज़मीन का किराया और बीमा समेत), वेरिएबल O&M, उत्पादन में गिरावट और आख़िरी साल में डीकमीशनिंग।
- फ़ाइनेंसिंग। कैपेक्स का एक हिस्सा बराबर किस्तों वाले कर्ज़ से आता है, बाकी इक्विटी से। आपको प्रोजेक्ट (अनलीवर्ड) IRR, इक्विटी IRR, आपके WACC पर NPV और हर साल का डेट सर्विस कवरेज रेशियो (DSCR) मिलता है।
- असर। रोटर व्यास और दूरी से लेआउट का क्षेत्र, कितने घरों को बिजली मिलेगी और कितना CO₂ बचेगा।
फ़ॉर्मूले
उदाहरण: 54 MW का तटवर्ती प्रोजेक्ट
डिफ़ॉल्ट मॉडल में 4.5 MW के 12 टरबाइन (54 MW) हैं, जिनकी स्पेसिफिक पावर 300 W/m² (138 m रोटर) है और जो 120 m के टावरों पर लगे हैं। साइट पर हब ऊंचाई पर औसत हवा 7.5 m/s है और k = 2।
- ग्रॉस कैपेसिटी फैक्टर 43% है। 15% नुकसान के बाद नेट कैपेसिटी फैक्टर लगभग 36.8% रहता है, यानी साल में करीब 174 GWh, जो 48,000 औसत EU घरों के लिए काफ़ी है।
- 1,400 €/kW पर कैपेक्स €75.6 मिलियन है। 42 €/kW/साल का फ़िक्स्ड O&M हर साल €2.3 मिलियन और जोड़ता है, ऊपर से वेरिएबल खर्च।
- 6.5% WACC पर 30 साल में LCOE लगभग €54/MWh आता है।
- 1.5% इंडेक्सेशन के साथ €68/MWh पर बेचने पर प्रोजेक्ट IRR करीब 12.6% और अनलीवर्ड NPV €55 मिलियन रहता है।
- 15 साल के लिए 5.5% पर 70% कर्ज़ लेने पर डेट सर्विस हर साल €5.3 मिलियन होती है, न्यूनतम DSCR लगभग 1.75 रहता है और इक्विटी IRR करीब 20% (टैक्स से पहले) बनता है।
हवा की रफ़्तार 6.5 m/s कर दें, तो कैपेसिटी फैक्टर लगभग 29% पर आ जाता है। तब LCOE बढ़कर करीब €68 की PPA कीमत तक पहुंच जाता है और न्यूनतम DSCR गिरकर किनारे पर 1.28 रह जाता है। इससे पता चलता है कि पवन परियोजना का गणित संसाधन पर कितना निर्भर है।
नतीजों को कैसे पढ़ें
- P50 ऊर्जा मीडियन (बीच का) अनुमान है। कर्ज़दाता P90 (वह स्तर जो 90% सालों में पार हो जाता है) पर कर्ज़ तय करते हैं, जो किसी एक साल के लिए आम तौर पर 8–12% कम होता है। कैपेसिटी फैक्टर घटाकर या नुकसान बढ़ाकर इसे जांचें।
- LCOE बनाम कीमत। अगर कीमत LCOE से कम है, तो आपकी डिस्काउंट दर पर प्रोजेक्ट मूल्य घटाता है, पेबैक चाहे जो हो।
- प्रोजेक्ट बनाम इक्विटी IRR। जब प्रोजेक्ट IRR ब्याज दर से ज़्यादा हो, तो कर्ज़ इक्विटी रिटर्न बढ़ाता है, पर DSCR का सुरक्षा कुशन पतला हो जाता है।
- कैश-फ़्लो चार्ट राजस्व को O&M और डेट सर्विस के सामने दिखाता है। लाइन (दाईं धुरी) संचयी इक्विटी कैश है, जो इक्विटी पेबैक वाले साल में पॉज़िटिव हो जाती है।
आम मान
| पैरामीटर | तटवर्ती (यूरोप/अमेरिका) | अपतटीय |
|---|---|---|
| टरबाइन का आकार | 4–7 MW | 12–15 MW |
| स्पेसिफिक पावर | 230–330 W/m² | 330–400 W/m² |
| नेट कैपेसिटी फैक्टर | 28–42% | 40–52% |
| कैपेक्स | 1,100–1,800 प्रति kW | 2,500–4,500 प्रति kW |
| फ़िक्स्ड O&M | 30–55 प्रति kW-साल | 60–110 प्रति kW-साल |
| कुल नुकसान | 12–18% | 10–15% |
| कर्ज़ का हिस्सा / अवधि | 60–80% / 15–18 साल | 60–75% / 15–20 साल |
| डिज़ाइन लाइफ़ | 25–30 साल | 25–30 साल |
टिप्स
- सबसे बड़ा असर हवा के संसाधन का है। औसत हवा की रफ़्तार में एक m/s का फ़र्क LCOE को 20–30% बदल देता है। 12–24 महीने के मापन अभियान पर पैसा लगाएं।
- मध्यम हवा वाली साइटों पर स्पेसिफिक पावर कम रखें। उसी जनरेटर पर बड़ा रोटर कैपेसिटी फैक्टर और प्रति MW कमाई बढ़ाता है, और सबसे तेज़ हवा वाले (अक्सर सबसे सस्ती कीमत वाले) घंटों पर निर्भरता घटाता है।
- दूरी में लेन-देन है। सघन लेआउट में लीज़ पर ज़्यादा MW आते हैं, पर वेक नुकसान बढ़ता है। 4 × 7 रोटर व्यास एक आम शुरुआती बिंदु है।
- P90 और कीमत गिरने की स्थिति को मॉडल करें, कर्ज़ का ढांचा तय करने से पहले। P50 पर ~1.2 से कम न्यूनतम DSCR ख़तरे का संकेत है।
- LCOE कैलकुलेटर से तकनीकों की तुलना करें और पवन टरबाइन कैलकुलेटर से एक टरबाइन का उत्पादन और सटीक निकालें।
सीमाएं
यह शुरुआती जांच (स्क्रीनिंग) का मॉडल है। यह टैक्स से पहले का हिसाब है (कॉर्पोरेट टैक्स, डेप्रिसिएशन या टैक्स इक्विटी नहीं)। ग्रिड कनेक्शन शुल्क, बैलेंसिंग लागत, तेज़ हवा वाले घंटों में कीमत गिरना (प्राइस कैनिबलाइज़ेशन) और कर्टेलमेंट तभी शामिल हैं जब आप उन्हें नुकसान में जोड़ें। वेक मॉडल की जगह एक सामान्य पावर कर्व और कुल नुकसान फैक्टर इस्तेमाल होता है। कर्ज़ एक सीधी एन्युटी है, जिसमें स्कल्प्टिंग, रिज़र्व अकाउंट या निर्माण अवधि का ब्याज नहीं है। बैंक के लायक एनर्जी-यील्ड आकलन और फ़ाइनेंशियल मॉडल बनवाने से पहले विकल्पों की तुलना और संवेदनशीलता जांचने के लिए इसका इस्तेमाल करें।
तरीका और मान्यताएँ
बिजली। रोटर का व्यास D = √(4P/(π·SP))। औसत रफ़्तार से चलने पर ग्रॉस उत्पादन = 8,760 h × ∫P(v)·f(v)dv, जिसमें जेनेरिक पावर कर्व (अधिकतम Cp 0.46) और Weibull f(v) साइट की ऊँचाई वाले हवा के घनत्व पर लिए जाते हैं; नेट = ग्रॉस × (1 − नुकसान)। कैश फ़्लो: कमाई = MWh × कीमत (इंडेक्स के साथ), ओपेक्स = फ़िक्स्ड (+2%/साल) + वेरिएबल, आखिरी साल में डीकमीशनिंग। LCOE = (capex + Σ opex_t/(1+r)^t) / Σ MWh_t/(1+r)^t। इक्विटी कैपेक्स × (1 − कर्ज़ का हिस्सा) देती है; कर्ज़ बराबर किस्तों (एन्युटी) में चुकाया जाता है; DSCR = कर्ज़ चुकाने के लिए उपलब्ध कैश फ़्लो ÷ कर्ज़ की किस्त। क्षेत्र: टरबाइन एक ग्रिड पर, मुख्य हवा की दिशा के आर-पार sx·D और उसके साथ-साथ sy·D की दूरी पर।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
पवन फार्म बनाने में कितना खर्च आता है?
तटवर्ती पवन का LCOE कितना है?
पवन फार्म को कितनी ज़मीन चाहिए?
पवन परियोजना के लिए अच्छा इक्विटी IRR कितना है?
पवन फार्म के लिए बैंक कितना DSCR मांगते हैं?
एक पवन फार्म कितने घरों को बिजली दे सकता है?
100 MW के पवन फार्म में कितने टरबाइन होते हैं?
स्रोत और संदर्भ
- IRENA — Renewable Power Generation Costs in 2023
- NREL Annual Technology Baseline — ज़मीन पर और अपतटीय पवन की लागत
- Denholm, P., Hand, M., Jackson, M., Ong, S. (2009). Land-Use Requirements of Modern Wind Power Plants in the United States. NREL/TP-6A2-45834
- Short, W., Packey, D., Holt, T. (1995). A Manual for the Economic Evaluation of Energy Efficiency and Renewable Energy Technologies. NREL/TP-462-5173
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