这个 LCOE 计算器怎么算
平准化度电成本只回答一个问题:*这座电厂在寿命期内平均每 MWh 要卖多少钱,才能收回投资?*任何发电技术都适用。先从 11 个预设里选一个(地面和屋顶光伏、陆上和海上风电、燃气联合循环和调峰机组、煤电、核电、水电、地热和生物质),再用你自己的项目数据覆盖任意输入。
每一笔成本、每一 MWh 电量,都按你填的实际 WACC 折现到现在。第 20 年花的一欧元,分量比建设期花的一欧元轻;第 20 年发的一 MWh 也一样。五个部分分别平准化,再叠加起来:资本回收(含建设期利息和可选的退役费用)、固定运维、可变运维、燃料和碳成本。敏感性图显示哪个输入对结果影响最大,对比图则按你设定的碳价把 11 种技术全部算一遍。
计算公式
Capital = capex × IDC ÷ Σ [8.76 × CF × (1 − d)^(t−1) / (1 + r)^t] (per kW, MWh per kW-year) Fuel = heat rate (GJ/MWh) × fuel price (per GJ) Carbon = heat rate × fuel CO₂ factor (t/GJ) × carbon price IDC = average of (1 + r)^(k − 0.5) over the construction years k
不考虑衰减和建设期时,资本项就简化成大家熟悉的 capex × CRF ÷ (8.76 × CF),其中 CRF = r(1+r)ⁿ / ((1+r)ⁿ − 1) 是资本回收系数。
计算示例:一座地面光伏电站
默认值对应 2024 年一个典型光伏项目:隔夜投资 每 kW 750,固定运维 每 kW 每年 12,容量系数 18%(每 kW 每年 1,577 kWh),寿命 30 年,每年衰减 0.5%,建设期一年,实际 WACC 6%。
- 6%、30 年的资本回收系数:每年 7.26%
- 建设期利息让投资增加 3.0%(按 6% 计半年)
- 资本成本:≈ 每 MWh 37.4(占总数 82%)
- 固定运维:≈ 每 MWh 8.0
- LCOE ≈ 每 MWh 45.4,即每 kWh 4.5 美分,与 IRENA 2023 年光伏全球平均值 44 USD/MWh 相当。
换成燃气联合循环预设,情况就倒过来了。资本成本只有每 MWh 约 20,但每 GJ 8 的燃料要加约 53,每吨 70 的碳价再加约 26。
怎么看计算结果
- LCOE 是按实际价格计的盈亏平衡平均电价。拿它和电厂实际能拿到的电价比。光伏和风电要看捕获电价,在可再生能源占比高的市场,它往往比基荷均价低 10–40%。
- 成本构成告诉你该从哪里下手。资本密集型技术对更便宜的融资敏感,燃料密集型技术则对燃料价格和碳价敏感。
- 敏感性图显示每个输入变动 ±20% 时 LCOE 的变化。
典型输入(2023–2024 年,近似美元计价)
| 技术 | 投资 /kW | 固定运维 /kW·年 | CF | 寿命 | 典型 LCOE /MWh |
|---|---|---|---|---|---|
| 地面光伏电站 | 600–1,000 | 8–17 | 15–28% | 25–35 | 30–60 |
| 屋顶光伏 | 1,000–2,500 | 15–30 | 11–18% | 25 | 70–150 |
| 陆上风电 | 1,000–1,700 | 25–45 | 25–45% | 25–30 | 30–70 |
| 海上风电 | 2,500–4,500 | 60–110 | 40–55% | 25–30 | 70–140 |
| 燃气联合循环 | 800–1,300 | 12–25 | 40–70% | 30 | 45–110(取决于燃料) |
| 煤电 | 1,500–4,000 | 35–80 | 50–80% | 40 | 65–170 |
| 核电(新建) | 5,000–12,000 | 100–160 | 85–93% | 60 | 90–220 |
降低 LCOE 的办法
- 对可再生能源来说,便宜的资金比便宜的设备更管用:WACC 每降一个百分点,LCOE 大约降 6–8%。
- 提高容量系数:选更好的场址,用跟踪支架、更高的风机塔筒和更高的容配比。
- 延长寿命:用优质部件,做技改扩容。运行 35 年而不是 25 年,每 MWh 的资本成本能降 10–15%。
- **建得快一点。**建设期越长,利息越多,核电和大型水电尤其如此。
- **火电厂的效率很说明问题。**气价每 GJ 8 时,燃气联合循环机组效率每提高一个百分点,每 MWh 约省 1。
局限
LCOE 是电厂层面、按实际价格、税前的指标。它不考虑税收、补贴、通胀、收入曲线和系统成本,还假定燃料价格、碳价和容量系数按实际价格保持不变(随着可再生能源增长,化石电厂的运行小时往往会减少)。预设值是全球典型数字;某个国家的实际成本可能只有一半,也可能翻倍。想看考虑税收和债务的现金流,就用 NPV 与 IRR 计算器。
方法与假设
LCOE = [Σ(投资t + 运维t + 燃料t + 碳t)/(1 + r)t] ÷ [Σ Et /(1 + r)t]。投资在建设期内平均分摊,并复利计算到投运日(建设期利息)。每 kW 发电量 = 8.76 MWh × 容量系数,每年按衰减递减。每 MWh 燃料成本 = 热耗率 × 燃料价格;碳成本 = 热耗率 × 燃料 CO₂ 因子 × 碳价。固定运维按每 kW·年计,再按折现电量平准化。
常见问题
什么是平准化度电成本(LCOE)?
如今光伏和风电的 LCOE 是多少?
折现率(WACC)为什么影响这么大?
燃料价格怎么换算成每 MWh 电的成本?
用 LCOE 比较光伏和燃气、核电公平吗?
容量系数该填多少?
资料来源与参考
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