Quelle: www.sciencedirect.com; Energy Research & Social Science Volume 119, January 2025, 103897, Jan Emblemsvåg
Die Stromgestehungskosten (Levelized Cost of Energy – LCOE) werden weltweit häufig für politische Entscheidungen, Modellrechnungen und die Bewertung der Kostenwettbewerbsfähigkeit von Technologien verwendet. Dies hat zur Folge, dass viele Vorbehalte nicht berücksichtigt werden, die jedoch wichtig sind, um die Genauigkeit von LCOE-Berechnungen zu verbessern und eine korrekte Kommunikation zu gewährleisten, damit Politiker und Entscheidungsträger nicht in die Irre geführt werden. In diesem Papier werden die Herangehensweise und die Art und Weise diskutiert, in der eine Handvoll einflussreicher und angesehener Organisationen die LCOE berechnen und kommunizieren. Die Schlussfolgerung ist, dass die Einführung variabler erneuerbarer Energiequellen in das Stromnetz die LCOE in Bezug auf ihren ursprünglichen Zweck, eine solide Vergleichsbasis zu bieten, fragwürdig gemacht hat, und die meisten angesehenen Organisationen es versäumen, diese Probleme sowohl bei der Berechnung als auch bei der Kommunikation zu berücksichtigen. Durch die Verwendung realistischer Annahmen können jedoch erhebliche Verbesserungen erzielt werden, um die Relevanz der LCOE wiederherzustellen, wie die Präsentation einer überarbeiteten Version der LCOE zeigt.
Korrekte Verwendung des LCOE-Konzepts
Aus der Literatur lassen sich eine Reihe von Best Practices ableiten. Die nachstehende Liste ist eine kurze Zusammenfassung und soll als Kriterium für die Bewertung der Art und Weise dienen, wie namhafte Organisationen die LCOE berechnen:
- Die LCOE müssen auf Anlagenebene oder auf Systemebene berechnet werden. Wenn es sich um eine Metrik auf Anlagenebene handelt, darf kein Vergleich zwischen verschiedenen Anlagentypen stattfinden. Keine der renommierten Organisationen hat der Versuchung widerstanden, verschiedene Kraftwerkstechnologien zu vergleichen.
- Die Systemstabilität muss entweder durch RAM-Berechnungen oder durch ausdrückliche Hinzufügung von Ausgleichs-/Back-up-Leistung explizit angegeben werden, um eine vordefinierte Leistung zu gewährleisten, die für den betreffenden Markt akzeptabel ist. Wenn nicht-synchrone Anlagen das Netz bis an die Synchronisationsgrenze treiben, müssen die nicht-synchronen Anlagen gekürzt und die Kosten nach dem Prinzip der Kostenverursachung zugeordnet werden.
- Die Folgen der Dispatch-Priorität müssen modelliert und explizit gemacht werden. Der derzeitige Vorrang für erneuerbare Energien bedeutet zum Beispiel, dass die einsatzfähigen Energiequellen mit einer geringeren Auslastung als der maximal möglichen betrieben werden müssen. Dies sind Systemkosten, die den EE-Stromerzeugern entstehen und entsprechend zugewiesen werden sollten, da das System die abschaltbaren Energiequellen aus Gründen der Systemstabilität und/oder zum Ausgleich/Backup benötigt.
- Das Kapazitätsmodell muss auf der maximalen praktischen Kapazität beruhen und mit den Punkten 2 und 3 übereinstimmen. Kapazität ohne wirtschaftlichen Wert, d.h. ungenutzte Kapazität, muss nach dem Prinzip der Kostenverursachung zugewiesen werden. Die bevorzugte Auflösung ist 1 h oder besser, um die technischen Besonderheiten des Rampings und der Netzreserve zu erfassen.
- Lebensdauer und Diskontierungsfaktoren müssen zusammen betrachtet werden und auf die Investorentypen abgestimmt sein, die normalerweise in eine bestimmte Kraftwerkstechnologie investieren. Die WACC müssen daher entweder projektspezifisch oder technologiespezifisch sein und nominal berechnet werden, was bedeutet, dass die Inflation in das Modell einbezogen werden muss. Gegebenenfalls müssen Restkosten berechnet werden.
- Der Wert sollte in dem Modell nur dann verwendet werden, wenn er die beste Möglichkeit zur Modellierung der alternativen Kosten für das System darstellt. Wenn ein LCOE-Modell die oben genannten Punkte einigermaßen gut handhabt, besteht keine Notwendigkeit, die LCOE mithilfe von Wertmetriken anzupassen.
Abschließende Bemerkungen
In diesem Papier wurde versucht, die Feinheiten zu beleuchten, die sich auf die tatsächlichen Kosten von erneuerbaren Energieträgern, gemessen an den LCOE, auswirken. Einige Aspekte sind in der Literatur relativ gut bekannt, jedoch in unterschiedlichem Maße, und werden sowohl von politischen Entscheidungsträgern als auch von Praktikern kaum wahrgenommen. Tatsächlich bietet keine der in diesem Papier untersuchten angesehenen Organisationen LCOE-Schätzungen an, die den gesamten LCC-Kosten eines Energieträgers entsprechen. Glücklicherweise erklären die meisten dieser Organisationen die meisten Unzulänglichkeiten gut, aber sie ignorieren immer die kritischen Punkte im Zusammenhang mit RAM/Leistungskriterien, den Beziehungen zwischen Diskontierung, Lebensdauer und Investorentypen und den Restkosten.
Dieselben angesehenen Organisationen hätten einige offensichtliche Verbesserungen vornehmen können, um ihre Unzulänglichkeiten zu überwinden. Ein erster Schritt besteht darin, das Konzept zu überdenken, da es seinen Ursprung in der Welt der öffentlichen Versorgungsunternehmen mit verfügbaren Energietechnologien verloren hat.
Zweitens ist die Anwendung der gleichen Lebensdauer und Diskontierung für alle Technologien nicht nur unlogisch, da es sich um unterschiedliche Energietechnologien handelt, sondern sie berücksichtigt auch nicht die unterschiedlichen Kategorien von Investoren, die in die verschiedenen Energiequellen investieren würden, und widerspricht der Finanztheorie. Auch wenn wir die Bemühungen zur Verbesserung der Stromgestehungskosten durch Anpassung an den geschätzten Wert schätzen, ist es wichtig zu verstehen, dass diese Methode ihre Grenzen hat. Die Gesamtkosten des Systems müssen das ultimative Ziel sein, und dieses Ziel kann, wie hier gezeigt, relativ gut ohne sehr komplizierte Berechnungen erreicht werden.
Schließlich muss die Zuverlässigkeit explizit in die LCOE-Berechnungen einbezogen werden, um die Einführung alternativer Kosten zu vermeiden, die von anderen getragen werden müssen – Kosten, die im derzeitigen Asset-LCOE-Ansatz als externe Effekte behandelt werden.
In jedem Fall ist es wichtig, die LCOE einfach genug zu halten, um ihre Popularität und Verwendung zu sichern, aber auch die häufigsten Mängel zu beheben und die Grenzen und korrekte Interpretationen klar zu kommunizieren. Ein Maß ist nicht für alle Zwecke geeignet, und deshalb ist es wichtig, dass sich die LCOE auf ihren eigentlichen Zweck konzentrieren – die Schätzung der diskontierten Lebenszykluskosten pro Energieeinheit für eine bestimmte Energietechnologie mit bestimmten Leistungsanforderungen über den gesamten Lebenszyklus, von der Wiege bis zur Bahre.
