CalculatoareHărțiȚăriClasamenteComparațiiTehnologiiGhiduri Energy Explorer Parcuri solare și eoliene Glosar
Calculator · Energie eoliană

Calculator parc eolian: producție, LCOE, IRR și dimensionarea creditului

Modelul unui proiect eolian de mare putere, pe o singură pagină: turbine, factor de capacitate sau viteza vântului, capex, opex, preț PPA și credit → MWh pe an, LCOE, IRR-ul proiectului și al capitalului propriu, DSCR, suprafața de teren și numărul de locuințe alimentate.

Link editabil de partajare Raport PDF personalizat Gratuit · fără cont

Rezultate

54 MW care produc 173.887 MWh/an (factor de capacitate net 36,8%). LCOE 54 €/MWh, la un preț de 68 €/MWh. Proiectul pare finanțabil: IRR capital propriu 20,3%, DSCR minim 1,75.
Producție anuală (P50, anul 1)
173,9GWh
48.302 locuințe medii din UE
Factor de capacitate net
36,8%
brut 43,2% · 3.220 h la putere nominală
LCOE
54€/MWh
la un WACC de 6,5% pe 30 ani
IRR proiect (fără credit)
12,6%
NPV 55 mil. €
IRR capital propriu
20,3%
70% credit cu dobândă 5,5% pe 15 ani
DSCR minim / mediu
1,75 / 1,85
serviciul datoriei 5,27 mil. €/an
Capex total
75.600.000 €
435 € pe MWh anual
Venituri în anul 1
11.824.328 €
opex 2.615.774 €
Amortizare simplă
8 ani
Suprafața parcului eolian
6,4km²
rotor Ø 138 m · ocupare efectivă ≈ 22 ha
CO₂ evitat pe an
69,6kt
Flux de numerar: venituri, opex, serviciul datoriei
Structura LCOE

Fluxurile de numerar ale proiectului

AnulEnergie (MWh)Venituri (mii €)Opex (mii €)CFADS (mii €)Serviciul datoriei (mii €)DSCRNumerar acționari (mii €)
1173.88711.8242.6169.2095.2721,753.936
2173.19211.9542.6679.2875.2721,764.015
3172.49912.0842.7199.3665.2721,784.094
4171.80912.2172.7719.4455.2721,794.173
5171.12212.3502.8259.5255.2721,814.253
6170.43712.4852.8809.6055.2721,824.333
7169.75512.6222.9369.6865.2721,844.413
8169.07612.7602.9949.7665.2721,854.494
9168.40012.9003.0529.8485.2721,874.576
10167.72613.0413.1119.9295.2721,884.657
11167.05613.1833.17210.0125.2721,94.739
12166.38713.3283.23410.0945.2721,914.822
13165.72213.4743.29710.1775.2721,934.905
14165.05913.6213.36110.2605.2721,954.988
15164.39913.7703.42610.3445.2721,965.071
16163.74113.9213.49310.427——10.427
17163.08614.0733.56110.512——10.512
18162.43414.2273.63110.596——10.596
19161.78414.3823.70110.681——10.681
20161.13714.5403.77410.766——10.766
21160.49214.6993.84710.852——10.852
22159.85014.8603.92210.938——10.938
23159.21115.0223.99911.024——11.024
24158.57415.1874.07711.110——11.110
25157.94015.3534.15611.197——11.197
26157.30815.5214.23711.284——11.284
27156.67915.6904.32011.371——11.371
28156.05215.8624.40411.458——11.458
29155.42816.0364.49011.546——11.546
30154.80616.2116.7379.474——9.474
  • Producția e calculată cu o curbă de putere generică de 4,5 MW (rotor Ø 138 m, densitatea aerului 1,188 kg/m³) și o distribuție Weibull, minus pierderi totale de 15%. Pentru un P50 acceptat de bănci, folosește curba furnizorului turbinei și un model de siaj (de ex. PyWake, WAsP).
  • Model înainte de impozitare: nu include impozitul pe profit, amortizarea contabilă, tarifele de rețea, costurile de echilibrare și reducerile de producție impuse. Băncile dimensionează creditul pe P90 (de obicei cu 8–12% sub P50), așa că testează și un factor de capacitate mai mic.
  • Teren: suprafața parcului cuprinde toată amplasarea, dar doar 1–3% din ea e ocupată efectiv (fundații, drumuri, stația de transformare), iar agricultura continuă în jurul turbinelor.

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:

  1. 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).
  2. 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.
  3. 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.
  4. Impactul. Suprafața parcului din diametrul rotorului și distanțare, locuințele alimentate și CO₂ evitat.

Formulele

Diametrul rotorului D = √(4 × P_nominală / (π × putere specifică)) Energie netă E = 8,760 × ∫ P(v) f(v) dv × N × (1 − pierderi) LCOE = (Capex + Σ O&M_t / (1+r)^t) / Σ E_t / (1+r)^t Serviciul datoriei DS = Datorie × i / (1 − (1+i)^−n) DSCR_t = (Venituri_t − O&M_t) / DS Flux capital propriu = (Venituri_t − O&M_t − DS_t), anul 0 = −Capex × (1 − pondere datorie)

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?
Parcurile eoliene pe uscat costă de regulă 1,1–1,8 milioane (EUR sau USD) pe MW instalat, inclusiv turbinele (cam două treimi), fundațiile, drumurile, cablurile, stația de transformare și dezvoltarea proiectului. Eolianul offshore costă 2,5–4,5 milioane pe MW. Un proiect onshore de 50 MW are nevoie, prin urmare, de aproximativ 60–90 de milioane.
Care este LCOE pentru eolianul pe uscat?
IRENA raportează o medie ponderată globală de circa 0,03–0,04 USD/kWh pentru parcurile eoliene pe uscat puse în funcțiune în 2023, iar proiectele europene ajung de regulă la 40–70 EUR/MWh, în funcție de viteza vântului, capex și costul capitalului. Eolianul offshore se situează de obicei la 70–120 EUR/MWh.
De câtă suprafață are nevoie un parc eolian?
Suprafața totală a parcului este mare (de obicei 15–60 de hectare pe MW, cu turbinele distanțate la 4–7 diametre de rotor), dar doar circa 1–3% din ea este ocupată fizic de fundații, platformele pentru macara, drumuri și stația de transformare (aproximativ 0,3–1 ha pe MW). Agricultura și pășunatul continuă între turbine.
Ce IRR pe capitalul propriu e bun pentru un proiect eolian?
Pe piețele mature, investitorii țintesc de regulă un IRR al proiectului fără îndatorare de 7–10% și un IRR pe capitalul propriu de 10–15% pentru eolianul pe uscat, mai mult pe piețele emergente sau pentru proiectele care vând pe piață fără acoperire. Randamentele depind mult de prețul din PPA și de cât de mult împrumut acceptă băncile.
Ce DSCR cer băncile pentru parcurile eoliene?
Creditorii dimensionează de obicei împrumutul astfel încât gradul minim de acoperire a serviciului datoriei să fie de circa 1,25–1,35 la energia P50 (sau 1,0–1,2 la P90) pentru eolianul pe uscat cu venituri contractate și mai mare pentru veniturile din piață. Un DSCR de 1,3 înseamnă că fluxul de numerar este cu 30% mai mare decât rata la credit.
Câte locuințe poate alimenta un parc eolian?
Împarte producția anuală la consumul unei gospodării. Un parc eolian pe uscat de 50 MW cu factor de capacitate de 35% produce circa 150 GWh pe an, suficient pentru aproximativ 40.000 de locuințe medii din UE (3.600 kWh fiecare) sau 14.000 de locuințe din SUA (circa 10.500 kWh fiecare).
Câte turbine are un parc eolian de 100 MW?
Cu turbinele onshore de azi, de 4–7 MW, circa 15–25 de turbine. Proiectele mai vechi, cu mașini de 2 MW, aveau nevoie de 50. În offshore, un bloc de 100 MW înseamnă doar 7–8 turbine de 12–15 MW.

Surse și referințe

  1. IRENA: Renewable Power Generation Costs in 2023
  2. NREL Annual Technology Baseline: costurile eolianului pe uscat și offshore
  3. 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
  4. 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.