均等化発電コスト

LCOEは、さまざまな発電技術の全体的な競争力を簡潔に表す便利な指標としてよく引用されますが、潜在的な限界があります。エネルギー発電技術への投資に関する決定は、 LCOEに加えて、貯蔵の均等化コスト（LCOS）やエネルギーの均等化回避コスト（LACE）などの他の指標によって導かれる必要があるかもしれません。^{[ 14 ]}

LCOEの最も重要な潜在的限界の一つは、電力生産を需要に合わせることに伴う時間的影響を制御できない可能性があることです。これは2つのレベルで発生する可能性があります。

• ディスパッチ可能性とは、需要の変動に応じて発電システムが迅速にオンラインになったり、オフラインになったり、出力を上げたり下げたりできる能力のことである。^{[ 15 ] [ 16 ]}
• 供給プロファイルが市場需要プロファイルとどの程度一致するか、あるいは矛盾するか。^{[ 14 ]}

特に、太陽光発電や風力発電などの変動型再生可能エネルギー源のプロジェクトに、グリッドエネルギー貯蔵のコストが含まれていない場合、グリッドで電力が必要ないときに貯蔵なしで発電してしまう可能性があります。この電力の価値は、別の時間に発電した場合よりも低くなるか、マイナスになる可能性もあります。同時に、変動型電源は、需要と価格が最も高いときに発電できる場合、競争力を持つことができます。例えば、エアコンが主要な消費源となっている暑い国で見られる夏の正午のピーク時の太陽光発電などが挙げられます。^{[ 10 ]}さらに、LCOEは、調整可能な発電所の価値を大幅に過大評価する可能性があります。${\displaystyle E_{t}}$この計算では、発電所の寿命期間中、一定の利用率を仮定していますが、実際には、化石燃料発電所や原子力発電所の場合、太陽光発電、風力発電、蓄電池の普及が進むにつれて、この「設備利用率」は低下する可能性があります。^{[ 17 ]}

ほとんどの再生可能エネルギー源の間欠性を無視したLCOEへの対応として、System LCOE ^{[ 16 ]}およびLevelized Full System Costs of Electricity (LFSCOE) 指標が提案されており、これらは間欠期間中の需要調整に必要なグリッドエネルギー貯蔵または冗長なディスパッチ可能な発電所のコストを考慮に入れています。^{[ 15 ]}

LCOE のもう 1 つの潜在的な制限は、一部の分析では発電の間接コストが十分に考慮されていない可能性があることです。^{[ 22 ]}これには、温室効果ガス排出の社会的コスト、大気汚染などのその他の環境外部性、またはグリッドアップグレード要件が含まれます。一方、LCOE は、電源の他の潜在的な共同便益を無視することがよくあります。^{[ 23 ]}例えば、太陽光発電システムは電力を供給しますが、アグリボルタイクスのシステムはより多くの食料を生産できます。^{[ 24 ] [ 25 ]}水上太陽光発電 (フロートボルタイクス) は水の蒸発を減らします。^{[ 26 ] [ 27 ]}建物一体型太陽光発電(BIPV) ^{[ 28 ]}およびソーラーキャノピー^{[ 29 ]}は日陰を作り、建物や車を冷やします。これらはすべて経済的価値があります。 LCOEは、その簡便さから太陽光発電やその他のエネルギー源の経済性を評価する主要なツールであり続けているが、電力以外の副次的便益を考慮していないため、新興の太陽光発電技術が過小評価されている。^{[ 23 ]}

特定の発電機の LCOE は、その容量に反比例する傾向があります。たとえば、大規模な発電所は、小規模な発電所よりも LCOE が低くなります。したがって、十分に包括的でない LCOE に基づいて投資決定を行うと、エネルギー効率と省エネルギーの機会を見落とし、大規模な設備に偏ってしまう可能性があります^{[ 30 ]}。ただし、発電インフラなどの他のオプションの LCOE 数値と併せて、それらのコストと効果を計算して比較に含める必要があります^{[ 31 ]} 。このような比較が省略または不完全な場合、LCOE はエネルギー需要を満たすために利用可能な潜在的なオプションの包括的な全体像を示さない可能性があります。

発電された電気エネルギーの量${\displaystyle E_{t}}$または生成されると推定される量は、以下を含む多数の要因に依存します。

• 天然資源の経済性、および発電機の運転に必要な経済的に実行可能な資源の入手可能性は、発電技術によって異なります。変動性の高い再生可能エネルギー発電機の場合、風力資源評価や太陽光発電ポテンシャル評価は、風力タービンや太陽光パネルによる発電に必要な資源の入手可能性を評価するために使用される方法の例です。非再生可能エネルギー発電機の場合、発電機の寿命期間中の燃料の入手可能性は、地政学的要因（ 1970年代のエネルギー危機など）によって一時的に影響を受ける場合や、非再生可能エネルギー資源埋蔵量の漸進的な枯渇や新たな発見によって影響を受ける場合があります。石油・ガス埋蔵量および資源量の定量化は、非再生可能エネルギー発電機の経済的に実行可能な燃料資源の長期的な入手可能性を評価するために使用される方法の例です。
• 電力市場における系統バランス調整の影響により、系統がエネルギーを需要しない場合（マイナスのスポット価格）には、負荷追従型発電所が発電量を抑制する必要が生じる場合や、需要が大きく満たされていない系統やスポット価格が高い系統に、変動費の高い発電機を稼働させて供給する必要が生じる場合がある。蓄電池、貯水池を備えた流れ込み式水力発電、変動型再生可能エネルギー、天然ガスタービン発電機などは、調整可能な発電機の例である。季節的な日周期や気候、短期的な気象現象は、供給と需要の両方の観点から系統バランス調整に大きな影響を与える。LCOEが評価される地理的地域、系統内の発電機の構成、系統内の需要柔軟性（または逆に確実な電力需要）の割合、系統内の送電容量制限も、必要な発電量抑制に大きな影響を与える。
• 運用可用性のコスト${\textstyle A_{o}}$（発電機の稼働率として知られる）は、発電技術によって変動します。発電機の技術によって必要な計画的および非計画的なメンテナンスのレベルが異なるため、発電機の寿命期間中、定格出力を継続的に達成することはできません。外部要因として、各国政府は停電のリスクや、自然災害や軍事攻撃による電力網への耐性の欠如に対する許容度が異なります。電力網の耐性に影響を与えた歴史的な出来事の例としては、1991年の湾岸戦争における民間インフラに対する空爆、2015年のウクライナ電力網へのハッキング、2021年のテキサス電力危機、そしてウクライナのインフラに対するロシアの攻撃（2022年～現在）などがあります。リスク許容度が低い場合、電力網の中断や停電による潜在的なコストを軽減するために、電力網をより大幅に過剰に構築する必要があり、通常の電力網条件下で必要な発電抑制量に技術ごとに影響を与えます。

提案されている発電機の定格容量のみが分かっている場合、類似の既存発電機で利用可能な観測された容量係数データを使用して、提案されている新しい発電機で生成される電力を推定することができる。

投資支出${\displaystyle I_{t}}$運用および維持費${\displaystyle M_{t}}$燃料費${\displaystyle F_{t}}$エネルギー支出は、発電設備や燃料の輸入コストに影響を与える関税、燃料生産コストに影響を与える物品税、炭素の社会的コストを相殺するための炭素税、送電やエネルギー技術の研究開発といった業界共通のコストを回収するためのその他の税金など、政府が一般的に課すさまざまな税金の影響を受ける。また、さまざまなエネルギー補助金も支出に影響を与える可能性がある。

将来の税率や補助金の水準を予測する際の主観的な性質、および気候変動に関する政治の影響を考慮すると、いくつかの仮定を置く必要がある。

割引率で表される資本コスト${\displaystyle r}$LCOE方程式において最も議論の的となる入力値の1つは割引率であり、結果に大きな影響を与える。多くの比較では、特定の値が選択された理由がほとんど明らかにされないまま、恣意的な割引率の値が用いられている。公的資金、補助金、および資本の社会的コストを前提とした比較では、低い割引率（3%）が選択される傾向がある一方、民間投資銀行が作成した比較では、営利目的の商業融資に関連する高い割引率（7～15%）が選択される傾向がある。低い割引率を前提とすると、初期投資は高いものの運用コストが低い原子力発電や再生可能エネルギープロジェクトが有利になる。

ラザードによる2020年の分析^{[ 32 ]}では、割引率の変化に対する感度が6～16%の範囲にある場合、LCOE値は異なるが、割引率がすべての技術で同じであれば、異なるタイプの発電所の順序は同じになる。