Propuesta de una metodología para el cálculo del costo nivelado de energía (LCOE) en proyectos de generación renovable, basado en el flujo de caja financiero

El Costo Nivelado de Energía – LCOE ha sido ampliamente utilizado como criterio de comparación de opciones de suministro de energía eléctrica a partir de diferentes recursos energéticos, generalmente en la comparación de una fuente de energía renovable frente a la manera convencional de obtener la m...

Full description

Autores:: Morales Sánchez, Duban Herley
Ramírez Contreras, Daniel Felipe

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2020

Institución:: Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB

Repositorio:: Repositorio UNAB

Idioma:: spa

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La mayoría de las metodologías de cálculo del LCOE se basan en criterios de rentabilidad financiera, pero con el ánimo de generalización, excluyen algunos parámetros financieros, incentivos, gravámenes, políticas fiscales e incluso algunos conceptos contables básicos, que afectan su precisión e incertidumbre, incurriendo en la posibilidad de tomar erróneamente de decisiones al momento de evaluar la viabilidad de un proyecto de generación, siendo necesario el uso de otros criterios adicionales. Este trabajo presenta una metodología más acertada para el cálculo del LCOE basada en expresiones matemáticas resultantes del flujo de caja financiero, la cual está dirigida a proyectos de generación a partir de fuentes renovables de energía, en su etapa de formulación o pre-inversión. Como resultados de este trabajo se desarrolló una herramienta de cálculo del LCOE cual se valida dentro del escenario base, es decir, que se obtiene el mismo resultado que con los métodos generales, pero además incluye las externalidades anteriormente mencionadas, mejorando la precisión del LCOE, y a su vez logra reproducir el comportamiento del flujo de caja propio del proyecto evaluado. Adicionalmente, se presentó el impacto grupal e individual de cada incentivo sobre el LCOE, y las variaciones presentadas. Esta variación del LCOE se ve reflejada directamente en los ingresos brutos del proyecto, los cuales pueden afectar directamente a los indicadores financieros que sean clave para decisión de la posible puesta en marcha del proyecto.INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 11 1. RESUMEN .................................................................................................................... 12 2. ABSTRACT ................................................................................................................... 13 3. ESTADO DEL ARTE ..................................................................................................... 14 4. MARCO TEÓRICO ....................................................................................................... 16 4.1. METODOLOGÍAS PARA EL CÁLCULO DEL COSTO NIVELADO DE ENERGÍA .. 16 4.1.1. Método De Cálculo Del National Renewable Energy Laboratory - NREL ......... 16 4.1.2. Herramienta GeoLCOE - Upme ....................................................................... 18 4.1.3. Método Del Cálculo Del Fraunhofer Institute For Solar Energy Systems - ISE . 21 4.2. COMPONENTES DEL FLUJO DE CAJA EN LA EVALUACIÓN FINANCIERA DE PROYECTOS DE ENERGÍAS RENOVABLES ................................................................. 22 4.3. PARÁMETROS FINANCIEROS PARA EVALUACIÓN DE RENTABILIDAD DE PROYECTOS DE ENERGÍA RENOVABLE ...................................................................... 24 4.3.1. Valor Presente Neto – VPN ............................................................................. 24 4.3.2. Tasa Interna De Retorno – TIR ........................................................................ 25 5. INCENTIVOS PARA ENERGÍAS RENOVABLES ......................................................... 26 5.1. POLÍTICAS DE REGULACIÓN ............................................................................... 26 5.1.1. Feed in Tariff - FIT ........................................................................................... 26 5.1.2. Carbon Taxes and Emissions Trading System – ETS ...................................... 26 5.1.3. Net Metering - NM ........................................................................................... 26 5.1.4. Renewable portfolio standard – RPS ............................................................... 27 5.2. INCENTIVOS FISCALES Y FINANCIACIÓN PÚBLICA .......................................... 27 5.2.1. Investment tax credit - ITC ............................................................................... 27 5.2.2. Subsidio a capital............................................................................................. 27 5.2.3. Exclusión al impuesto del valor agregado ........................................................ 27 5.2.4. Deducción al impuesto de renta ....................................................................... 28 5.2.5. Exclusión arancelaria ....................................................................................... 28 5.3. INCENTIVOS SELECCIONADOS .......................................................................... 28 6. OBJETIVO GENERAL .................................................................................................. 32 6.1. POLÍTICAS DE REGULACIÓN E INCENTIVOS POR PAÍSES .............................. 33 6.1.1. China ............................................................................................................... 33 6.1.2. Estados Unidos ............................................................................................... 33 6.1.3. Brasil ............................................................................................................... 33 6.1.4. Alemania ......................................................................................................... 33 6.1.5. India................................................................................................................. 34 6.1.6. Japón............................................................................................................... 34 5 6.1.7. Reino Unido ..................................................................................................... 34 6.1.8. España ............................................................................................................ 35 6.1.9. Italia ................................................................................................................. 35 6.1.10. Francia ......................................................................................................... 35 6.1.11. Colombia, Caso Especial ............................................................................. 35 6.2. RECOPILACIÓN DE LAS POLÍTICAS E INCENTIVOS APLICABLES EN LOS PAÍSES CON MAYOR CAPACIDAD INSTALADA DE CENTRALES DE GENERACIÓN DE ENERGIA RENOVABLE ................................................................................................... 37 7. METODOLOGÍA PROPUESTA PARA EL CÁLCULO DEL LCOE ................................. 38 7.1. INTERFAZ .............................................................................................................. 42 8. EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE ENERGIA RENOVABLE ..................................... 43 8.1. PROYECTOS NACIONALES ................................................................................. 44 8.1.1. Central Fotovoltaica 20 MW ............................................................................. 45 8.1.2. Central Eólica 100 MW .................................................................................... 49 8.1.3. Central Biomasa 20 MW .................................................................................. 50 8.1.4. Central Geotérmica 50 MW ............................................................................. 54 8.2. PROYECTOS INTERNACIONALES ....................................................................... 55 8.2.1. Central Fotovoltaica 23 MW ............................................................................. 56 8.2.2. Central Eólica Onshore 50 MW........................................................................ 57 8.2.3. Central Eólica offshore 30 MW ........................................................................ 61 8.2.4. Central Geotérmica 35 MW ............................................................................. 62 9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................. 66 10. REFERENCIAS .......................................................................................................... 67 ANEXOS ............................................................................................................................... 70PregradoThe Level Cost of Energy - LCOE has been widely used as a criterion for comparing options for the supply of electricity from different energy resources, generally in the comparison of a renewable energy source with the conventional way of obtaining the same electricity from a fossil source; and even, as a criterion for making investment decisions in the expansion of the coverage of the electricity service. Most of the LCOE calculation methodologies are based on financial profitability criteria, but with the aim of generalization, they exclude some financial parameters, incentives, taxes, fiscal policies and even some basic accounting concepts, which affect their precision and uncertainty, incurring the possibility of making erroneous decisions when evaluating the viability of a generation project, being necessary the use of other additional criteria. This work presents a more accurate methodology for the calculation of the LCOE based on mathematical expressions resulting from the financial cash flow, which is directed to generation projects from renewable energy sources, in their formulation or pre-investment stage. As results of this work, an LCOE calculation tool was developed, which is validated within the base scenario, which the same result is obtained as the conventional ways, however includes externalities, improving the precision of the LCOE, and it is able to reproduce the behavior of the cash flow of the evaluated project. Additionally, the group and individual impact of each incentive on the LCOE, and the variations presented were presented. This variation of the LCOE is directly reflected in the gross income of the project, which can directly affect the financial indicators that are key to the decision of the possible start-up of the project.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaPropuesta de una metodología para el cálculo del costo nivelado de energía (LCOE) en proyectos de generación renovable, basado en el flujo de caja financieroProposal of a methodology for calculating the levelized cost of energy (LCOE) in renewable generation projects, based on financial cash flowIngeniero en EnergíaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABPregrado Ingeniería en Energíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPEnergy engineeringTechnological innovationsEnergyLevelized cost of energyEvaluation of alternative generation projectsIncentives for renewable generationEnergetic industryCost analysisProfit analysisIngeniería en energíaInnovaciones tecnológicasEnergíaIndustria energéticaAnálisis de costosAnálisis de beneficiosCosto nivelado de energíaEvaluación de proyectos de generación alternativaIncentivos para la generación renovable[1] IRENA , « Renewable Power Generation Costs in 2018,» International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi, 2019[2] EIA, «U.S Energy Information Administration,» febrero 2020. 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Propuesta de una metodología para el cálculo del costo nivelado de energía (LCOE) en proyectos de generación renovable, basado en el flujo de caja financiero

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