बिजली की स्तरित लागत

बिजली की स्तरीकृत लागत (एलसीओई) एक जनरेटर के जीवनकाल में स्रोत द्वारा बिजली की औसत शुद्ध वर्तमान लागत का एक उपाय है। इसका उपयोग निवेश योजना बनाने और लगातार आधार पर बिजली उत्पादन के विभिन्न तरीकों की तुलना करने के लिए किया जाता है।

अधिक सामान्य शब्द ऊर्जा की स्तरीय लागत में बिजली या गर्मी की लागत शामिल हो सकती है। बाद वाले को ऊष्मा की स्तरीय लागत के रूप में भी जाना जाता है या हीटिंग की स्तरीय लागत ('एलसीओएच'), या तापीय ऊर्जा की स्तरीय लागत।

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

एलसीओई 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 || : || investment expenditures in the year t
 * Mt|| : || operations and maintenance expenditures in the year t
 * Ft|| : || fuel expenditures in the year t
 * Et|| : || electrical energy generated in the year t
 * r || : || discount rate
 * n || : || expected lifetime of system or power station
 * }
 * Note: caution must be taken when using formulas for the levelized cost, as they often embody unseen assumptions, neglect effects like taxes, and may be specified in real or nominal levelized cost. For example, other versions of the above formula do not discount the electricity stream. The real lifetime may be considerably longer or shorter than expected.
 * r || : || discount rate
 * n || : || expected lifetime of system or power station
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 * Note: caution must be taken when using formulas for the levelized cost, as they often embody unseen assumptions, neglect effects like taxes, and may be specified in real or nominal levelized cost. For example, other versions of the above formula do not discount the electricity stream. The real lifetime may be considerably longer or shorter than expected.
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 * Note: caution must be taken when using formulas for the levelized cost, as they often embody unseen assumptions, neglect effects like taxes, and may be specified in real or nominal levelized cost. For example, other versions of the above formula do not discount the electricity stream. The real lifetime may be considerably longer or shorter than expected.

विभिन्न एलसीओई अध्ययनों और सूचना के स्रोतों की तुलना में सावधानी बरतनी चाहिए क्योंकि किसी दिए गए ऊर्जा स्रोत के लिए एलसीओई धारणाओं, वित्तपोषण शर्तों और विश्लेषण की गई तकनीकी तैनाती पर अत्यधिक निर्भर है। किसी भी बिजली उत्पादन तकनीक के लिए, एलसीओई एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में काफी भिन्न होता है, जो ईंधन की लागत या हवा जैसे ऊर्जा संसाधनों जैसे कारकों पर निर्भर करता है।

इस प्रकार, विश्लेषण के लिए एक महत्वपूर्ण आवश्यकता उचित मान्यताओं के आधार पर विश्लेषण की प्रयोज्यता का स्पष्ट विवरण है। विशेष रूप से, LCOE के लिए रैंक-ऑर्डरिंग ऊर्जा-उत्पादन विकल्पों के लिए उपयोग करने योग्य होने के लिए, वास्तविक रूप से इसकी गणना करने के लिए सावधानी बरती जानी चाहिए, अर्थात अपेक्षित मुद्रास्फीति के लिए समायोजन सहित।

क्षमता कारक
क्षमता कारक की धारणा का एलसीओई 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 ($/MWh) की उत्पादन लागत पहले से ही क्षमता कारक के लिए खाते हैं, जबकि सूत्र जो प्रति यूनिट बिजली की उत्पादन लागत ($/MW) नहीं करते हैं।

छूट दर
छूट की दर के रूप में व्यक्त की गई पूंजी की लागत एलसीओई समीकरण में सबसे विवादास्पद इनपुट में से एक है, क्योंकि यह परिणाम पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है और कई तुलनाएं मनमाने ढंग 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 वाणिज्यिक फ़ायदेमंद फंडिंग से जुड़ी होती है।. कम छूट की दर मानते हुए परमाणु और टिकाऊ ऊर्जा परियोजनाओं का समर्थन करता है, जिसके लिए उच्च प्रारंभिक निवेश की आवश्यकता होती है लेकिन फिर परिचालन लागत कम होती है।

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

उपयोग और सीमाएं
एलसीओई को अक्सर विभिन्न उत्पादन प्रौद्योगिकियों की समग्र प्रतिस्पर्धात्मकता के सुविधाजनक 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 शामिल होते हैं जो एलसीओई के कुछ उदाहरणों में परिलक्षित नहीं होते हैं। एलसीओई 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, ऊर्जा भंडारण या बैकअप उत्पादन की आवश्यकता हो सकती है, जो लागत को जोड़ता है जो एलसीओई के कुछ उदाहरणों में शामिल नहीं हैं। आवश्यकता न होने पर अतिरिक्त उत्पादन कटौती (बिजली) को मजबूर कर सकता है, इस प्रकार एक ऊर्जा प्रदाता के राजस्व को कम कर सकता है। ऊर्जा उत्पादन प्रौद्योगिकियों में निवेश के बारे में निर्णय अन्य उपायों द्वारा निर्देशित हो सकते हैं जैसे कि एलसीओई के अलावा भंडारण की स्तरीय लागत (एलसीओएस) और ऊर्जा की स्तरीकृत टाली गई लागत (एलएसीई)। एलसीओई 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 बाहरीता जैसे वायु प्रदूषण, या ग्रिड अपग्रेड आवश्यकताएं शामिल हो सकती हैं।
 * भेजने योग्य पीढ़ी, किसी जनरेटिंग सिस्टम के ऑनलाइन आने, ऑफलाइन होने, या तेजी से मांग बढ़ने पर रैंप अप या डाउन करने की क्षमता।
 * जिस हद तक उपलब्धता प्रोफ़ाइल बाजार की मांग प्रोफ़ाइल से मेल खाती है या उसके साथ संघर्ष करती है। विशेष रूप से, यदि सौर ऊर्जा और पवन जैसे चर नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के लिए परियोजनाओं में मिलान ग्रिड ऊर्जा भंडारण की लागत शामिल 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 था, या नकारात्मक भी। उसी समय, चर 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 एयर कंडीशनिंग एक प्रमुख उपभोक्ता है।

किसी दिए गए जनरेटर के लिए एलसीओई इसकी क्षमता के व्युत्क्रमानुपाती होता है। उदाहरण के लिए, बड़े बिजली संयंत्रों में छोटे बिजली संयंत्रों की तुलना में कम एलसीओई होता है। इसलिए, अपर्याप्त व्यापक एलसीओई के आधार पर निवेश निर्णय लेने से कुशल ऊर्जा उपयोग और ऊर्जा संरक्षण के अवसरों की अनदेखी करते हुए बड़े प्रतिष्ठानों की ओर झुकाव हो सकता है। जब तक उनकी लागत और प्रभावों की गणना नहीं की जाती है, और तुलना के लिए पीढ़ी के बुनियादी ढांचे जैसे अन्य विकल्पों के लिए एलसीओई नंबरों के साथ शामिल किया जाता है। यदि इसे छोड़ दिया जाता है या अधूरा है, तो एलसीओई ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने के लिए उपलब्ध संभावित विकल्पों की व्यापक तस्वीर नहीं दे सकता है।

यह भी देखें

 * स्रोत द्वारा बिजली की लागत
 * पानी की संतुलित लागत