बिजली की स्तरित लागत

बिजली की स्तरित लागत (LCOE) एक जनित्र के जीवनकाल में बिजली उत्पादन का औसत शुद्ध वर्तमान लागत का एक उपाय है। इसका उपयोग निवेश योजना बनाने और संगत आधार पर बिजली उत्पादन के विभिन्न तरीकों की तुलना करने के लिए किया जाता है।

अधिक सामान्य शब्द ऊर्जा की स्तरित लागत में बिजली या ऊष्मा की लागत सम्मिलित हो सकती है। बाद वाले को ताप की स्तरित लागत या तापन की स्तरित लागत ('LCOH'), या तापीय ऊर्जा की स्तरित लागत के रूप में भी जाना जाता है।

LCOE उत्पादित बिजली की प्रति यूनिट औसत राजस्व का प्रतिनिधित्व करता है, जिसे एक अनुमानित वित्तीय जीवन और कर्तव्य चक्र के दौरान एक उत्पादन संयंत्र के निर्माण और संचालन की लागतों को पुनर्प्राप्त करने की आवश्यकता होगी, और इसकी गणना एक बिजली उत्पादन संयंत्र के जीवनकाल में सभी छूट लागतों के बीच के अनुपात के रूप में की जाती है, जिसे वितरित वास्तविक ऊर्जा राशियों के छूट योग से विभाजित किया जाता है। LCOE के इनपुट अनुमानक द्वारा चुने जाते हैं। वे पूंजी की लागत, डीकमीशनिंग, ईंधन लागत, निश्चित और परिवर्तनीय संचालन और रखरखाव लागत, वित्तीय लागत और अनुमानित उपयोग दर सम्मिलित कर सकते हैं।

परिभाषा
ऊर्जा उत्पादन की लागत संयंत्र के अपेक्षित जीवनकाल के दौरान लागत पर निर्भर करती है और इसके जीवनकाल में उत्पन्न होने वाली ऊर्जा की मात्रा पर निर्भर करती है। बिजली की स्तरित लागत (LCOE) प्रति ऊर्जा इकाई मुद्रा में औसत लागत है, उदाहरण के लिए, EUR प्रति किलोवाट-घंटा या AUD प्रति मेगावाट-घंटा। LCOE ऊर्जा के उत्पादन की लागत का अनुमान है, इस प्रकार यह उपभोक्ताओं के लिए कीमत के बारे में कुछ नहीं बताता है और निवेशक के दृष्टिकोण से सबसे सार्थक है।

LCOE की गणना उत्पादन की सभी लागतों को जोड़कर की जाती है, जो कि उत्पन्न होने वाली ऊर्जा की कुल मात्रा से विभाजित होती है। सूत्र में:

\mathrm{LCOE} = \frac{\text{sum of costs over lifetime}}{\text{sum of electrical energy produced over lifetime}} = \frac{\sum_{t=1}^{n} \frac{ I_t + M_t + F_t}{\left({1+r}\right)^t} }{\sum_{t=1}^{n} \frac{E_t}{\left({1+r}\right)^{t}} } $$


 * It || : || वर्ष t में निवेश व्यय
 * Mt|| : || वर्ष t में संचालन और रखरखाव व्यय
 * Ft|| : || वर्ष t में ईंधन व्यय
 * Et|| : || वर्ष t में उत्पन्न विद्युत ऊर्जा
 * r || : || छूट की दर
 * n || : || तंत्र या ऊर्जा केंद्र का अपेक्षित जीवनकाल
 * }
 * नोट:स्तरित लागत के लिए सूत्रों का उपयोग करते समय सावधान रहना चाहिए, क्योंकि वे अक्सर अनदेखी मान्यताओं, करों जैसे उपेक्षा प्रभावों को सम्मिलित करते हैं, और वास्तविक या नाममात्र स्तरित लागत में निर्दिष्ट हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, उपरोक्त सूत्र के अन्य विवरण बिजली की धारा को छूट नहीं देते हैं।वास्तविक जीवनकाल अपेक्षा से काफी लंबा या छोटा हो सकता है।
 * r || : || छूट की दर
 * n || : || तंत्र या ऊर्जा केंद्र का अपेक्षित जीवनकाल
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 * नोट:स्तरित लागत के लिए सूत्रों का उपयोग करते समय सावधान रहना चाहिए, क्योंकि वे अक्सर अनदेखी मान्यताओं, करों जैसे उपेक्षा प्रभावों को सम्मिलित करते हैं, और वास्तविक या नाममात्र स्तरित लागत में निर्दिष्ट हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, उपरोक्त सूत्र के अन्य विवरण बिजली की धारा को छूट नहीं देते हैं।वास्तविक जीवनकाल अपेक्षा से काफी लंबा या छोटा हो सकता है।
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 * नोट:स्तरित लागत के लिए सूत्रों का उपयोग करते समय सावधान रहना चाहिए, क्योंकि वे अक्सर अनदेखी मान्यताओं, करों जैसे उपेक्षा प्रभावों को सम्मिलित करते हैं, और वास्तविक या नाममात्र स्तरित लागत में निर्दिष्ट हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, उपरोक्त सूत्र के अन्य विवरण बिजली की धारा को छूट नहीं देते हैं।वास्तविक जीवनकाल अपेक्षा से काफी लंबा या छोटा हो सकता है।

विभिन्न LCOE के अध्ययनों और सूचना के स्रोतों की तुलना में सावधानी रखनी चाहिए क्योंकि किसी दिए गए ऊर्जा स्रोत के लिए LCOE मान्यताओं, वित्तीयन शर्तों और विश्लेषण की गई तकनीकी तैनाती पर अत्यधिक निर्भर है। किसी भी बिजली उत्पादन तकनीक के लिए, LCOE एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में बहुत भिन्न होता है, जो ईंधन की लागत या वायु जैसे ऊर्जा संसाधनों जैसे कारकों पर निर्भर करता है।

इस प्रकार, विश्लेषण के लिए एक महत्वपूर्ण आवश्यकता उचित मान्यताओं के आधार पर विश्लेषण की उपयुक्तता का स्पष्ट विवरण है। विशेष रूप से, LCOE के लिए स्थिति-क्रम ऊर्जा-उत्पादन विकल्पों के लिए उपयोग करने योग्य होने के लिए,  वास्तविक  शर्तों में गणना करने के लिए, अर्थात अपेक्षित मंहगाई के लिए सामंजस्य सहित सावधानी रखनी चाहिए।

क्षमता कारक
क्षमता कारक की धारणा का LCOE की गणना पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है क्योंकि यह विशिष्ट स्थापित शक्ति द्वारा उत्पादित ऊर्जा की वास्तविक मात्रा निर्धारित करता है। सूत्र जो प्रति यूनिट ऊर्जा ($/MWh) की उत्पादन लागत पहले से ही क्षमता कारक के लिए गणना करते हैं, जबकि सूत्र जो प्रति यूनिट बिजली की उत्पादन लागत ($/MW) नहीं की गणना करते हैं।

छूट दर
छूट की दर के रूप में व्यक्त की गई पूंजी की लागत LCOE समीकरण में सबसे विवादग्रस्त इनपुट में से एक है, क्योंकि यह परिणाम पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है और कई तुलनाएं स्वेच्छ रूप से छूट दर मूल्यों को मानती हैं कि एक विशिष्ट मूल्य का चयन क्यों किया गया था। तुलना जो सार्वजनिक धन, सब्सिडी और पूंजी की सामाजिक लागत को मानती है, कम छूट दर (3%) का चयन करती है, जबकि निजी निवेश बैंकों द्वारा तैयार की गई तुलना में उच्च छूट दर (7-15%) का अनुमान लगाया जाता है, जो व्यावसायिक लाभ निधि से जुड़ी होती है।. कम छूट की दर मानते हुए परमाणुवीय और संधारणीय ऊर्जा परियोजनाओं (प्रोजैक्ट) का समर्थन किया जाता है, जिसके लिए उच्च प्रारंभिक निवेश की आवश्यकता होती है लेकिन फिर प्रचालन लागत कम होती है।

लाज़ार्ड द्वारा 2020 के विश्लेषण में, 6% - 16% की सीमा में छूट कारक परिवर्तनों की ग्रहणशीलता विभिन्न LCOE मूल्यों में परिणाम देती है लेकिन विभिन्न प्रकार के बिजली संयंत्रों का समान क्रम यदि सभी प्रौद्योगिकियों के लिए छूट दर समान है।

उपयोग और सीमाएं
LCOE को अक्सर विभिन्न उत्पादन प्रौद्योगिकियों की समग्र प्रतिस्पर्धात्मकता के उपयुक्त सारांश उपाय के रूप में उद्धृत किया जाता है, हालांकि, इसकी संभावित सीमाएं हैं। निवेश निर्णय किसी परियोजना की विशिष्ट तकनीकी और क्षेत्रीय विशेषताओं पर विचार करते हैं, जिसमें कई अन्य कारक सम्मिलित होते हैं जो LCOE के कुछ उदाहरणों में परावर्तित नहीं होते हैं। LCOE की सबसे महत्वपूर्ण संभावित सीमाओं में से एक यह है कि यह मांग के अनुरूप बिजली उत्पादन से जुड़े समय प्रभावों को नियंत्रित नहीं कर सकता है। यह दो स्तरों पर हो सकता है: यह सुनिश्चित करने के लिए कि मांग को पूरा करने के लिए हमेशा पर्याप्त बिजली उपलब्ध हो, भंडारण या पूर्तिकर (बैकअप) उत्पादन की आवश्यकता हो सकती है, जो कि LCOE के कुछ उदाहरणों में सम्मिलित लागतों को जोड़ता है। आवश्यकता न होने पर अतिरिक्त उत्पादन कटौती (विरतीकरण) को बाध्य कर सकता है, इस प्रकार एक ऊर्जा प्रदाता के राजस्व को कम कर सकता है। ऊर्जा उत्पादन प्रौद्योगिकियों में निवेश के बारे में निर्णय LCOE के अलावा अन्य उपायों जैसे भंडारण की स्तरित लागत (LCOS) और ऊर्जा की स्तरित लागत (LACE) द्वारा निर्देशित हो सकते हैं।
 * प्रेषणीयता, एक जनरेटिंग सिस्टम की ऑनलाइन आने की क्षमता, ऑफलाइन हो जाना, या तेजी से मांग में बदलाव के साथ ऊपर या नीचे रैंप करना।
 * जिस सीमा तक उपलब्धता प्रोफ़ाइल बाजार की मांग प्रोफ़ाइल से सुमेलित है या उसके साथ संघर्ष करती है।                                                         विशेष रूप से, यदि सौर और पवन जैसे अस्थायी नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के लिए परियोजनाओं में सुमेलन ग्रिड ऊर्जा भंडारण की लागत सम्मिलित नहीं है, तो वे भंडारण के बिना ग्रिड में बिजली की आवश्यकता नहीं होने पर बिजली का उत्पादन कर सकते हैं। इस बिजली का मूल्य इससे कम हो सकता है अगर इसे किसी अन्य समय में उत्पादित किया गया हो, या ऋणात्मक भी हो। उसी समय, परिवर्तनशील स्रोत प्रतिस्पर्धी हो सकते हैं यदि वे उत्पादन के लिए उपलब्ध होते हैं जब मांग और कीमतें उच्चतम होती हैं, जैसे कि गर्मियों के दौरान सौर, गर्म देशों में मध्य-दिन की चोटियां देखी जाती हैं जहां वातानुकूलक एक प्रमुख उपभोक्ता है।

LCOE की एक अन्य संभावित सीमा यह है कि कुछ विश्लेषण उत्पादन की अप्रत्यक्ष लागतों पर पर्याप्त रूप से विचार नहीं कर सकते हैं। इनमें ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन की सामाजिक लागत, अन्य पर्यावरणीय बहिःस्थितियाँ जैसे वायु प्रदूषण, या ग्रिड अद्यतन आवश्यकताएं सम्मिलित हो सकती हैं।

किसी दिए गए जनित्र के लिए LCOE इसकी क्षमता के व्युत्क्रमानुपाती होता है। उदाहरण के लिए, बड़े बिजली संयंत्रों में छोटे बिजली संयंत्रों की तुलना में कम LCOE होता है। इसलिए, व्यापक रूप से अपर्याप्त LCOE के आधार पर निवेश निर्णय लेने से ऊर्जा दक्षता और ऊर्जा संरक्षण के अवसरों की अनदेखी करते हुए बड़ी स्थापनाओं की ओर झुकाव हो सकता है जब तक उनकी लागत और प्रभावों की गणना नहीं की जाती है, और तुलना के लिए उत्पादन अवसंरचना जैसे अन्य विकल्पों के लिए LCOE को संख्याओं के साथ सम्मिलित किया जाता है। यदि इसे छोड़ दिया जाता है या अधूरा है, तो LCOE ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उपलब्ध संभावित विकल्पों का व्यापक चित्र नहीं दे सकता है।

यह भी देखें

 * स्रोत द्वारा बिजली की लागत
 * जल की संतुलित लागत