Cum funcționează calculatorul
Un parc eolian este o mașinărie cu investiție mare și combustibil gratuit: aproape tot costul se plătește înainte de primul kilowatt-oră, iar restul vieții lui este un șir lung de venituri destul de previzibile. Calculatorul construiește pe o singură pagină nucleul modelului financiar al unui dezvoltator:
- Energia (P50). Introdu viteza vântului la înălțimea butucului (cu un parametru Weibull k) și puterea specifică a turbinei sau direct un factor de capacitate net. Dacă pornești de la viteza vântului, o curbă de putere generică este integrată pe distribuția vântului, la densitatea aerului din amplasamentul tău, apoi redusă cu pierderile totale (siaj, disponibilitate, pierderi electrice, limitări impuse de rețea).
- Fluxul de numerar. Veniturile la prețul din PPA sau din piață, cu indexare anuală; costurile fixe de operare și mentenanță (inclusiv chiria terenului și asigurarea), costurile variabile, degradarea producției și dezafectarea în ultimul an.
- Finanțarea. O parte din capex este acoperită de un credit cu anuități constante, restul din capital propriu. Obții IRR-ul proiectului (fără îndatorare), IRR-ul pe capitalul propriu, NPV la WACC-ul tău și gradul de acoperire a serviciului datoriei (DSCR) pentru fiecare an.
- Impactul. Suprafața parcului din diametrul rotorului și distanțare, locuințele alimentate și CO₂ evitat.
Formulele
Exemplu de calcul: un proiect onshore de 54 MW
Valorile implicite modelează 12 turbine de 4,5 MW (54 MW) cu putere specifică de 300 W/m² (rotor de 138 m) pe turnuri de 120 m, într-un amplasament cu viteza medie a vântului de 7,5 m/s la înălțimea butucului și k = 2.
- Factorul de capacitate brut este de 43%; după 15% pierderi, factorul de capacitate net ajunge la circa 36,8%, adică aproximativ 174 GWh pe an, suficient pentru 48.000 de locuințe medii din UE.
- Capex-ul, la 1.400 €/kW, este de 75,6 milioane €; costurile fixe de operare și mentenanță, de 42 €/kW/an, adaugă 2,3 milioane € pe an, plus costurile variabile.
- Pe 30 de ani, la un WACC de 6,5%, LCOE este de circa 54 €/MWh.
- La un preț de vânzare de 68 €/MWh cu indexare de 1,5%, IRR-ul proiectului este de circa 12,6%, iar NPV-ul fără îndatorare de 55 de milioane €.
- Cu 70% datorie la 5,5% pe 15 ani, serviciul datoriei este de 5,3 milioane € pe an, DSCR-ul minim de circa 1,75, iar IRR-ul pe capitalul propriu în jur de 20% (înainte de impozitare).
Coboară viteza vântului la 6,5 m/s și factorul de capacitate scade la circa 29%. LCOE urcă atunci aproximativ până la prețul din PPA de 68 €, iar DSCR-ul minim coboară la un 1,28 la limită, ceea ce arată cât de sensibilă e economia eolianului la resursă.
Cum citești rezultatele
- Energia P50 este așteptarea mediană. Creditorii dimensionează datoria pe P90 (nivelul depășit în 90% din ani), de regulă cu 8–12% mai mic pentru un singur an; testează-l scăzând factorul de capacitate sau crescând pierderile.
- LCOE față de preț. Dacă prețul e sub LCOE, proiectul distruge valoare la rata ta de actualizare, oricare ar fi perioada de recuperare.
- IRR-ul proiectului față de IRR-ul pe capitalul propriu. Datoria crește randamentul capitalului propriu când IRR-ul proiectului depășește dobânda, cu prețul unei marje de siguranță DSCR mai subțiri.
- Graficul fluxului de numerar pune veniturile față în față cu costurile de operare și serviciul datoriei; linia (axa din dreapta) arată fluxul cumulat al capitalului propriu, care devine pozitiv în anul recuperării capitalului propriu.
Valori tipice
| Parametru | Onshore (Europa/SUA) | Offshore |
|---|---|---|
| Mărimea turbinei | 4–7 MW | 12–15 MW |
| Putere specifică | 230–330 W/m² | 330–400 W/m² |
| Factor de capacitate net | 28–42% | 40–52% |
| Capex | 1.100–1.800 pe kW | 2.500–4.500 pe kW |
| Costuri fixe de operare și mentenanță | 30–55 pe kW-an | 60–110 pe kW-an |
| Pierderi totale | 12–18% | 10–15% |
| Pondere datorie / durată credit | 60–80% / 15–18 ani | 60–75% / 15–20 ani |
| Durată de viață proiectată | 25–30 de ani | 25–30 de ani |
Sfaturi
- Resursa de vânt domină. Fiecare m/s suplimentar la viteza medie schimbă LCOE cu 20–30%; investește într-o campanie de măsurători de 12–24 de luni.
- Alege o putere specifică mai mică în amplasamentele moderate. Rotoarele mai mari pe același generator cresc factorul de capacitate și veniturile pe MW și depind mai puțin de orele cele mai vântoase (adesea cu prețurile cele mai mici).
- Distanțarea e un compromis. Într-o amplasare mai strânsă încap mai mulți MW pe același teren concesionat, dar cresc pierderile din siaj; 4 × 7 diametre de rotor este un punct de pornire obișnuit.
- Modelează P90 și scenariile de preț scăzut înainte să te angajezi într-o structură de finanțare; un DSCR minim sub ~1,2 la P50 este un semnal de alarmă.
- Compară tehnologiile cu calculatorul LCOE și rafinează producția unei singure turbine cu calculatorul pentru turbine eoliene.
Limitări
Acesta este un model de evaluare preliminară. Calculele sunt înainte de impozitare (fără impozit pe profit, amortizare fiscală sau tax equity) și ignoră taxele de racordare la rețea, costurile de echilibrare, scăderea prețurilor în orele cu mult vânt și limitările impuse de rețea, dacă nu le incluzi în pierderi. Modelul folosește o singură curbă de putere generică, cu un factor de pierderi agregat, în locul unui model de siaj. Datoria este o simplă anuitate, fără profilare a ratelor, conturi de rezervă sau dobânda din perioada de construcție. Folosește-l ca să compari variante și să testezi sensibilități înainte să comanzi o evaluare a producției de energie acceptată de bănci și un model financiar complet.
Metodă și ipoteze
Producție. Diametrul rotorului D = √(4P/(π·SP)). Dacă pornești de la viteza medie, producția brută = 8.760 h × ∫P(v)·f(v)dv, cu o curbă de putere generică (Cp maxim 0,46) și distribuția Weibull f(v), la densitatea aerului corespunzătoare altitudinii amplasamentului; producția netă = brută × (1 − pierderi). Flux de numerar: venituri = MWh × preț (indexat), opex = fix (+2%/an) + variabil, dezafectarea în ultimul an. LCOE = (capex + Σ opex_t/(1+r)^t) / Σ MWh_t/(1+r)^t. Capitalul propriu finanțează capex × (1 − ponderea creditului); creditul se rambursează în anuități egale; DSCR = fluxul de numerar disponibil pentru serviciul datoriei ÷ serviciul datoriei. Suprafața: turbinele sunt așezate într-o rețea cu distanța sx·D transversal și sy·D pe direcția vântului dominant.
Întrebări frecvente
Cât costă construcția unui parc eolian?
Care este LCOE pentru eolianul pe uscat?
De câtă suprafață are nevoie un parc eolian?
Ce IRR pe capitalul propriu e bun pentru un proiect eolian?
Ce DSCR cer băncile pentru parcurile eoliene?
Câte locuințe poate alimenta un parc eolian?
Câte turbine are un parc eolian de 100 MW?
Surse și referințe
- IRENA: Renewable Power Generation Costs in 2023
- NREL Annual Technology Baseline: costurile eolianului pe uscat și offshore
- 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
Integrează acest calculator
Gratuit pentru bloguri, instalatori, școli și ONG-uri. Copiază codul de mai jos; se actualizează singur.