Compararar tecnologías de generación: comparación de costes por kWh

Lo prometido es duda... continuando el anterior, este es el último capítulo de la traducción del interesantísimo artículo de REW sobre comparación de tecnologías de generación eléctrica:

Comparación del coste por kWh

Incluso cuando alguna de las categorías de costes tratadas hasta ahora no varían directamente con los kWh generados por la instalación, es útil desde un punto de vista de análisis competitivo fijarse en los costes de las plantas (combustible, créditos de contaminación, O&M y capital) en coste por kWh. Es fácil de hacerlo para los costes de combustible y contaminación ya que, de hecho, varían directamente con los kWh producidos por la planta.

Para los costes de O&M, sin embargo, se toma la cantidad total gastada en O&M durante un año (o tres) y se divide entre el número de kWh producidos durante ese periodo. De esta forma, se obtienen una media de coste de O&M por kWh. Obtener el coste de capital en la forma de $/kWh requerirá una serie de asunciones.

Aunque los requerimientos de inversión propia pueden suponer un gran porcentaje de cualquier proyecto hoy en día, para facilitar la explicación asumiremos que se financia el 100% del proyecto (en financiación bancaria). Para obtener los costes de capital en $/kWh, debemos anualizar el coste total de la planta y dividir ese coste anual por una estimación media de la producción de kWh esperada por la planta. Le usa la siguiente fórmula para calcular el coste anual de la planta:

Donde n = número de años en los que se espera que se financie la planta.

Supóngase una serie de aerogeneradores de un total de 200 MW de potencia. Asumimos que esta planta instalación eólica cuesta instalar 2.000  $/kW o 2.000 $/kW x 200 MW x 1.000 kW/MW = 400.000.000 $. Asumiendo un coste anual de financiación del 10% (ó 0,1) y un plazo de préstamos de 20 años, calculamos el coste anual del parque eólico usando la fórmula de arriba:

A continuación, estimamos la producción anual media en kWh de la planta. Una estimación generosa sería asumir que la planta opera con un factor de carga del 30% a lo largo de toda su vida. Esto significa que estaría funcionando a plena potencia durante el 30 % de las horas al año. Esto sumaría 0,30 x 24 h/día x 365 días/año = 2.628 horas/años. A este factor de carga produciría 200 MW x 1.000 kW/MW x 2.628 horas = 526.600.000 kWh/año.

Así, para el parque eólico de 200 MW, la estimación de sus costes de capital por kWh serían: 46.983.850 $ / 525.600.000 kWh = 0,0894 $/kWh o aproximadamente 0,09 $/kWh. Se puede seguir el mismo procedimiento para cualquier otro tipo de planta.

Ahora que podemos obtener todos los costes por kWh relevantes de una central, echemos un vistazo a todos los que corresponden a dos tecnologías de pico. Se resumen en la tabla 3.

Asumamos que hemos eliminado todas las tecnologías de producción en pico excepto las turbinas de combustión y la eólica terrestre. A primera vista, parece que la eólica es la clara vencedora. ¿Pero es así?

Lo único que muestra la tabla 3 es el coste total de la central por kWh si estuviese operando a un 30% de factor de carga. Ahora comparemos este coste total por kWh con el que pensamos que razonable a precios de mercado. Una vez que sabes que esa tecnología puede ser rentable, se necesita dar un paso más y considerar los riesgos que implica cada opción.

El riesgo que la compañía eléctrica está asumiendo al elegir el parque eólico es la climatología. Si el viento no sopla coincidiendo con la demanda de pico de la compañía, entonces esa instalación es inservible. Nótese que el total de costes/kWh para la turbina de combustión es el doble comparado con el coste total por kWh de la eólica terrestre. La compañía eléctrica pagaría un extracoste por la turbina de combustión pero está disponible 24 horas al día.

Si mirando todos los costes/kWh todavía no hay una respuesta definitiva sobre qué tecnología es la mejor, entonces ¿Por qué hacer todos estos cálculos? Tener los datos de coste/kWh para todas las tecnologías que una compañía está considerando ayuda a organizar y reconocer los riesgos asociados a cada tipo de central. En otras palabras, de esta forma, la compañía eléctrica rápidamente puede ver la sensibilidad de los costes totales de cada tecnología a los cambios en los costes de combustible, en derechos de emisión, costes de O&M, el factor de carga o en los costes de capital. Este ejercicio permite a la compañía identificar esas tecnologías que está considerando para su análisis final, el análisis de inversión de capital.

Ahora es cuando la compañía llevará a cabo el análisis de inversión de capital sobre las tecnologías que tienen una opción razonable de ser competitivas en su respectivo factor de carga y cuáles tienen riesgos que la compañía eléctrica puede asumir. En este análisis final, se modeliza un análisis del valor presente a 10, 15, 20 o 30 años sobre los flujos de caja de la construcción y operación de cada tecnología relevante. La tecnología que tenga una mayor probabilidad de mantener un valor neto positivo en el análisis y bajo diversos supuestos y asunciones en los costes y operación es la que debería seleccionarse.

Finalmente, a la hora de comparar los costes de tecnologías de generación, no hay que creerse automáticamente todo lo que se oiga o se escriba. Una comparación válida de las tecnologías de generación tiene en cuenta el factor de carga, identifica los riesgos asociados con los costes por kWh de cada tecnología y desarrolla un análisis de valor neto sobre dichas tecnologías con los riesgos que la compañía es capaz de asumir. Esta es la única forma válida de evaluar las tecnologías de generación de energía.

John Hynes empezó su carrera en la industria energética en 1983. Desarrolló y colaboró con programas técnicos de entrenamiento para operadores nucleares, técnicos de telecomunicaciones, técnicos de relés de protección y técnicos de mantenimiento de equipos de alta tensión. Después cambió a puestos senior en ventas, marketing y planificación estratégica. Sacando provecho de la perspectiva obtenida con su amplia experiencia y la gestión del “mundo real” Hynes desarrolla y colabora en programas de Excidian’s Business Finance an Energy Industry Knowledge.