پژوهشنامه اقتصاد انرژی ایران

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

داوران 1398

داوران 1399

داوران 1400

برآورد هزینه‌های هم‌تراز شده تولید انرژی الکتریکی در نیروگاه‌های تجدیدپذیر و فسیلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه مدیریت محیط زیست، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استادیار گروه مدیریت محیط زیست، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 1-دانشیار گروه مدیریت محیط زیست، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران، 2. دانشیار دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران، ایران

چکیده

رشد سریع اقتصادی در کشورهای در حال توسعه و رشد مداوم در کشورهای صنعتی، باعث افزایش تقاضای انرژی گشته است. وجود یک روش و الگوی جامع که بتواند قیمت واقعی انرژی را همراه با جزئیات آن محاسبه و تحلیل نماید، از مهمترین ابزارهای تحلیلی در اقتصاد انرژی است که به‌ویژه در صنعت برق یکی از مهمترین نیازها می‌باشد. در این مقاله روشی برای محاسبه هزینه هم‌تراز شده برق ارائه شده است. در صورت محاسبه قیمت واقعی تولید برق شاهد رونق انرژی‌های تجدیدپذیر خواهیم بود زیرا قیمت تمام شده برق، در حال حاضر متفاوت از زمانی است که هزینه آب مجازی و سایر هزینه‌های محیط زیستی تولید برق در نظر گرفته شود. در این مقاله فناوری‌های متداول در بخش تولید، شامل نیروگاه‌های بخاری، گازی، سیکل ترکیبی، بادی و فتوولتائیک از منظر اقتصادی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج محاسبه قیمت تمام‌شده آنها ارائه شده است. درخصوص آب مجازی که بخشی از هزینه هم‌تراز شده برق در نظر گرفته می‌شود نتایج نشان می‌دهند که به طور متوسط مصرف آب در نیروگاه‌های حرارتی برابر با 2 میلیون متر مکعب و در نیروگاه فتوولتائیک و بادی 3 هزار مترمکعب در سال می‌باشد. همچنین بیشترین مصرف آب در انواع نیروگاه‌ها به ترتیب: بخاری، سیکل ترکیبی، گازی، فتوولتادیک و بادی است. بیشترین هزینه مربوط به تولید برق با استفاده از نیروگاه‌های گازی و کمترین هزینه مربوط به تولید برق از طریق نیروگاه بادی می‌باشد. یارانه سوخت سبب غیر واقعی شدن قیمت سوخت گاز و نفت نیروگاهی در ایران شده است که تولید برق در نیروگاه‌های حرارتی مقرون به صرفه کرده و رشد انرژی‌های تجدیدپذیر را کُند و تولید برق از انرژی‌های تجدیدپذیر نظیر نیروگاه‌های بادی و فتوولتائیک را غیر اقتصادی کرده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Estimation of Levelized Costs of Electricity Generation in Renewable and Fossil Power Plants

نویسندگان [English]

  • Neda Rezaei 1
  • Rokhshad Hejazi 2
  • Hossein Yousefi 3

1 Ph.D. Student, Department of Environmental Management, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

2 Assistant Professor, Department of Environmental Management, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

3 1. Associate Professor, Faculty of Modern Sciences and Technologies, University of Tehran, Tehran, Iran 2. Associate Professor, Department of Environmental Management, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

چکیده [English]

The existence of a comprehensive model that enables the calculation of the real price of electricity production along with its environmental costs is one of the most important analytical tools in energy economics. It is now different from when virtual water costs and other environmental costs of power generation are taken into account. In this article, information from 56 power plants across the country was used. In this paper, an algorithm for calculating the Levelized Cost of Electricity (LCOE) is presented. Among these, common technologies in the production sector, including heating, gas, combined cycle, wind, and photovoltaic power plants, have been studied from an economic perspective and the results of calculating their cost price have been presented. The results show that the highest costs are related to electricity generation using gas technology (18.86 cents per kilowatt hour with subsidized fuel and 35.98 cents per kilowatt hour with exported fuel) and the lowest cost of generating electricity through a wind farm is 6.59 cents per kilowatt hour. In the calculations, the cost of fuel in the form of subsidies and exports and the cost of virtual water in the production process are also considered. One of the reasons for the slow growth of renewable energy development is that the fuel price of gas and oil for power plants in Iran was not realistic despite the fuel subsidy, so electricity production in thermal power plants is cost-effective and electricity production from renewable energies such as wind and photovoltaic power plants in a superficial view has no economic justification.
.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Electricity
  • Renewable Power Plant
  • Fossil Power Plant
  • Environmental Costs
  • levelized cost
مراجع
اسدی، فریبا؛ کریم، محمدحسین و پوش هاری، مجید (1395). رقابت‌پذیری برق زمین گرمایی در مقایسه با روش‌های متداول تولید برق در ایران. اقتصاد انرژی ایران (اقتصاد محیط زیست و انرژی)، 5(18)، صفحات 27-1.
توانیر. (1396). مطالعه موردی نگاشت نهادی نوآوری در صنعت برق کشور.
درفشان، محسن و بیگ‌زاده، میلاد. (1394). بررسی میزان انتشار آلاینده‌های نیروگاه‌های کشور در سال 1393 و هزینه‌های زیست‌محیطی ناشی از آن. اولین کنفرانس ملی علوم و مدیریت محیط زیست.
عباسپور، مجید. (1386). انرژی، محیط زیست و توسعه پایدار. مؤسسه انتشارات علمی. دانشگاه صنعتی شریف.
نظری، سعید؛ سهرابی کاشانی، امیر؛ داوری، سوسن و دلاور مقدم، زهرا. (1388). تعیین ضریب انتشار گازهای احتراق از نیروگاه‌های سوخت فسیلی کشور و مقایسه آن با کشورهای آمریکای شمالی. انرژی ایران، شماره 31.
وصفی اسفستانی، شهرام و علیشیری، حداد. (1390). ارزیابی هزینه‌های خارجی در نیروگاه‌ها. دومین کنفرانس مدیریت و بهینه‌سازی مصرف انرژی.
Abbaspour, Majid. (1386). Energy, environment and sustainable development. Sharif University of Technology, [In Persian]
Albani, A., Ibrahim, M. Z., Yong, K. H., Yusop, Z. M., Jusoh, M. A. and Ridzuan, A. R. (2020). The wind energy potential in Kudat Malaysia by considering the levelized cost of energy for combined wind turbine capacities. Energy & Environment, 0958305X20937006.
Asadi, Fariba, Karim, Mohammad Hossein and Pushhari, Majid. (2015). Competitiveness of geothermal electricity compared to conventional methods of electricity production in Iran. Iranian Energy Economics Research Journal, 5(18), 1-27 [In Persian].
Chini, C. M. and Stillwell, A. S. (2020). The changing virtual water trade network of the European electric grid. Applied Energy, 260, 114151.
Darfashan, Mohsen and Beigzadeh, Milad. (2014). Investigating the amount of pollutant emissions from power plants in the country in 2013 and the resulting environmental costs. The first national conference of environmental science and management https://www.civilica.com/Paper-CMEI01-CMEI01_052.html [In Persian].
Delgado, A. and  Herzog, H. J. (2012). Simple model to help understand water use at power plants. Cambridge, MA: Massachusetts Institute of Technology.
Fuentes, S., Villafafila-Robles, R., Olivella-Rosell, P., Rull-Duran, J. and  Galceran-Arellano, S. (2020). Transition to a greener Power Sector: Four different scopes on energy security. Renewable Energy Focus, 33, 23-36.
Gillingham, K., & Stock, J. H. (2018). The cost of reducing greenhouse gas emissions. Journal of Economic Perspectives, 32(4), 53-72.
Hosseinian , S. M., & Nezamoleslami, R. (2018). Water footprint and virtual water assessment in cement industry: A case study in Iran. Journal of Cleaner Production, 172, 2454-2463.
Morales Pedraza, J. (2019). Chapter 4-Current Status and Perspective in the Use of Coal for Electricity Generation in the North America Region. Conventional Energy in North America, 211-257.
Mousavi Reineh , S. M., & Yousefi, H. (2021). Effects of the Environmental Cost of Electricity Generation, Considering the LCOE Model. Environmental Energy and Economic Research, 6(1), 1-11.‏
Mousavi, S. M., Ghanbarabadi, M. B., & Moghadam, N. B. (2012). The competitiveness of wind power compared to existing methods of electricity generation in Iran. Energy Policy, 42, 651-656.
Nazari, Saeed, Sohrabi Kashani, Amir, Davari, Susan and Delavar Moghadam, Zahra. (1388). Determining the emission factor of combustion gases from the country's fossil fuel power plants and comparing it with North American countries. Iran Energy, Year 12(3), 25-36. [In Persian]
OECD, I. (2015). Projected Costs of Generating Electricity 2015. IEA OECD NEA.
Ouyang, X., & Lin, B. (2014). Levelized cost of electricity (LCOE) of renewable energies and required subsidies in China. Energy Policy, 70, 64-73.
Quek, T. Y. A., Ee, W. L. A., Chen, W., & Ng, T. S. A. (2019). Environmental impacts of transitioning to renewable electricity for Singapore and the surrounding region: A life cycle assessment. Journal of Cleaner Production, 214, 1-11.
Rabl, A., & Spadaro, J. V. (2016). External costs of energy: how much is clean energy worth? Journal of Solar Energy Engineering, 138(4).
Ram, M., Child, M., Aghahosseini, A., Bogdanov, D., Lohrmann, A., & Breyer, C. (2018). A comparative analysis of electricity generation costs from renewable, fossil fuel and nuclear sources in G20 countries for the period 2015-2030. Journal of Cleaner Production, 199, 687-704.
Roth, I. F., & Ambs, L. L. (2004). Incorporating externalities into a full cost approach to electric power generation life-cycle costing. Energy, 29(12–15), 2125-2144.
Streimikiene, D., & Alisauskaite-Seskiene, I. (2014). External costs of electricity generation options in Lithuania. Renewable Energy, 64, 215-224.
Tavanir (2019). Detailed statistics of the country's electricity industry. [In Persian]
Wang, C., Zhang, L., Zhou, P., Chang, Y., Zhou, D., Pang, M., & Yin, H. (2019). Assessing the environmental externalities for biomass- and coal-fired electricity generation in China: A supply chain perspective. Journal of Environmental Management, 246, 758-767. https://doi.org/https: //doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.06.047
Wasfi Esfastani, Shahram and Alishiri, Hedah. (1390). Evaluation of external costs in power plants. The second energy consumption management and optimization conference .[In Persian]
Zhang, S., & Wang, Y. (2020). Estimating air pollution and health loss embodied in electricity transfers: An inter-provincial analysis in China. Science of The Total Environment, 702, 134705.
پژوهشنامه اقتصاد انرژی ایران
دوره 11، شماره 42 - شماره پیاپی 2
بهار1401
فروردین 1401
صفحه 47-74
فایل ها
سابقه مقاله
  • تاریخ دریافت: 06 تیر 1401
  • تاریخ بازنگری: 13 آذر 1401
  • تاریخ پذیرش: 14 آذر 1401
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار