Año 2014 - Curso de Mercados y Evaluación de Proyectos - MBA Ing. José Stella
Curso de Mercados y Evaluación de Proyectos AÑO 2014
Profesor: Doct. MBA Ing. José Stella
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Curso de Mercados y Evaluación de Proyectos
Objetivo del curso
Profundizar sobre los conceptos fundamentales de los mercados energéticos, en particular el caso de la Argentina, y adquirir las herramientas básicas para la evaluación económico-financiera de un proyecto de inversión en energías renovables identificando riesgos y upsides para el inversor.
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Mercados Energéticos
Estadísticas de base (incluyendo análisis de fuentes) para consumo de energía primaria, matriz de generación eléctrica, uso de combustibles para transporte, costos, precios y tarifas.
Cadena de valor del petróleo/combustible, del gas natural y de la generación eléctrica. Costos de desarrollo y producción de petróleo y gas natural. Márgenes de refinación. Costos típicos de generación eléctrica para diferentes tecnologías.
Sistema Energético Argentino: Evolución histórica del sistema físico de producción, transporte y distribución de petróleo/derivados, gas natural y energía eléctrica. Evolución del perfil de consumo por tipo de cliente y la intensificación del uso del gas natural en la matriz primaria. Regulación y aspectos tarifarios.
Política Energética como herramienta de política económica. Planificación y prospectiva. C
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s Curso de Mercados y Evaluación de Proyectos
Profesor: MBA Ing José Stella
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Curso de Mercados y Evaluación de Proyectos Profesor: MBA Ing José Stella
2. Cadena de valor
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2. Cadena de Valor
Objetivos
• Conocer la cadena de valor del negocio de los hidrocarburos y de electricidad.
• Analizar el costo nivelado de electricidad para distintas tecnologías de generación.
• Incorporar conceptos financieros de inversión aplicados a la generación de electricidad.
• Interpretar trabajos acerca del LCOE.
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2. Bibliografía – Metodologías e Información
Bibliografía
1. El ABC del Petróleo y el Gas en el mundo y en Argentina.
2. Las Cifras del Petróleo y el Gas. 3. Aspectos Técnicos, Estratégicos y
Económicos de la Refinación del Petróleo.
4. Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE).
5. Estimación Precio Social del Carbono, División Evaluación Social de Inversiones – Chile
6. Levelized Cost Of Electricity Renewable Energy Technologies Study November 2013 Fraunhofer Institute For Solar Energy Systems Ise
7. The Economics of Wind Energy A report by the European Wind Energy Association
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2a. Introducción
Definición de empresa
Factores de Producción
Ingresos
EMPRESAS
MERCADO DE BIENES Y SERVICIOS
MERCADO DE FACTORES DE PRODUCCION
Bienes y servicios vendidos
Costos y gastos
Definición de Empresa
“Una unidad económica de producción y decisión que, mediante la organización y
coordinación de una serie de factores (capital y trabajo),
persigue obtener un beneficio produciendo y comercializando productos o prestando servicios
en el mercado”
(Andersen, 1999).
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Ingresos por ventas de bienes y
servicios
Bienes y servicios vendidos
EMPRESA
CTIT
)(QCCT
QPIT
Factores de Producción
Costos de los Factores de Producción
Objetivo Empresa: Maximizar los
beneficios
2a. Introducción
Objetivo de la Empresa Económica Racional
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Logística de Entrada
Operaciones Logística de salida
Marketing y
ventas Servicios
Dirección y Control
Administración y Finanzas
Gestión del Capital Intelectual
I+D
TI
Áreas esenciales
Áreas de apoyo
2a. Introducción
La Empresa vista como Cadena de Valor
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2a. Introducción
Cadenas Productivas Energéticas
Características de las cadenas productivas energéticas
Mas allá que los procesos de
transformación tendían a privilegiar mecanismos de mercados, existe un entorno PEST y particularidades propias en cada cadena de valor energética.
Electricidad y Gas tienen carácter no comercializable por la necesidad de redes.
La disputabilidad requiere segmentación vertical y horizontal, libre acceso a redes y estricta incompatibilidad en el manejo de las funciones.
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Industria del Petróleo
Etap
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A
ctiv
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es
Sect
or
Upstream Midstream Downstream Comercialización
Mercado interno - petróleo crudo - productos derivados del petróleo Mercado externo - petróleo crudo - productos derivados del petróleo
Exploración – sísmica y perforación
Perforación - cementación, perfilaje, entubamiento
Extracción - mantenimiento del pozo
Tratamiento del petróleo: separación de gases, deshidratación
Transporte del crudo a las refinerías o puertos de embarque, por:
- vía terrestre (camión, ferrocarril)
- vía marítima - oleoducto
Refinación del petróleo crudo - Destilación primaria o topping - Procesos secundarios de
conversión (reforming, cracking, coqueo, hidrocracking, isomerización, etc.)
Características de las cadenas productivas energéticas
Las cadenas del petróleo y el gas natural constan de 4 etapas, en las cuales se explora y extrae el hidrocarburo, se transporta y luego se refina y distribuye
2b. Cadena de Valor del Petróleo
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2b. Cadena de Valor del Petróleo
Exploración Perforación y producción
Extracción Refinamiento Transporte
Los geólogos estudian las rocas que se encuentran en la superficie terrestre y bajo tierra.
Elaboran un mapa de las rocas donde creen que podría haber petróleo y gas.
Los ingenieros usan el mapa geológico para perforar un pozo, en tierra firme o en el mar, usando “plataformas”.
Si tienen éxito, el pozo traerá un flujo constante de petróleo y gas hacia la superficie.
Después de retirar el equipo de perforación (sonda), se coloca una bomba sobre el cabezal del pozo.
Un motor eléctrico acciona una caja de engranajes que mueve una palanca.
La palanca sube y baja, impulsando la bomba hacia arriba y hacia abajo, y produce una succión que extrae el petróleo.
Se utilizan productos químicos y calor para eliminar el agua y los sólidos.
Se separa el gas natural.
La descomposición y el reordenamiento de las moléculas del petróleo originan los productos terminados.
Después estos productos se almacenan en tanques.
El petróleo crudo y los productos refinados se transportan a través del agua en barcazas y buques cisterna.
Ya en tierra, el petróleo crudo y los productos se desplazan mediante tuberías, camiones y trenes.
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2b. Cadena de Valor del Petróleo
Exploración
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2b. Cadena de Valor del Petróleo
Perforación y producción
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4
2b. Cadena de Valor del Petróleo
Refinamiento
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Gas Natural
Etap
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A
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es
Sect
or
Características de las cadenas productivas energéticas
Las cadenas del petróleo y el gas natural constan de 4 etapas, en las cuales se explora y extrae el hidrocarburo, se transporta y luego se refina y distribuye
Exploración / Perforación / Extracción Tratamiento del gas: - Gas asociado: separación de
gas y petróleo - Gas no asociado: separación
de propano y butano Almacenamiento Precios desregulados
Compresión Transporte por gasoducto Separación de derivados: la realiza el
productor o el transportista Exportación GNL: licuefacción – transporte –
regasificación Tarifas reguladas; en proceso de
renegociación de contratos
Distribución de los productos del Gas Natural Usuarios Residenciales Comercios PyMEs Usinas eléctricas Estaciones de GNC
Almacenamiento Tarifas reguladas; en proceso
de renegociación
Producción Transporte Distribución Comercialización
Comercialización: a cargo de distintos agentes de la cadena Mercado Interno Mercado Externo Precios libres
2c. Cadena de Valor del Gas
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2c. Cadena de Valor del Gas
Gas Natural
Gas Natural Líquido
Proceso de licuefacción y regasificación en http://www.enarsa.com.ar/index.php/es/gasnatural/110-gnl-documental
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Producción
Transporte
Distribución
Comercialización
2c. Cadena de Valor del Gas
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Producción
Transporte
Distribución
Comercialización
2c. Cadena de Valor del Gas
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Producción
Transporte
Distribución
Comercialización
2c. Cadena de Valor del Gas
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Producción
Transporte
Distribución
Comercialización
2c. Cadena de Valor del Gas
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Producción
Transporte
Distribución
Comercialización
2c. Cadena de Valor del Gas
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http://www.infobae.com/2014/02/21/1545309-riqueza-fin-hay-varias-vacas-muertas-que-argentina-pase-ser-una-potencia-energetica-mundial
Shale Gas
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2d. Cadena de Valor de la Electricidad
Oferta Transporte Demanda
Producción Vínculo Consumo
Generación Transporte
Distribución Consumo
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La Oferta
La electricidad se genera en centros de producción comúnmente denominados centrales eléctricas.
Centrales convencionales: Centrales hidráulicas o hidroeléctricas:
Fuente de energía primaria el agua. Centrales térmicas: Fuente de energía
primaria un combustible fósil (carbón, fuel o gas).
Centrales nucleares: Reactor nuclear donde por el proceso de fusión del material nuclear se produce una cantidad de calor.
Centrales renovables: Eólicas, fotovoltaicas, biomasa, gas de
RSU, etc.
Producción Vínculo Consumo
2d. Cadena de Valor de la Electricidad
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Transporte La red de transporte es la encargada de
conectar los grandes centros de producción, geográficamente muy dispersos, con los grandes núcleos de demanda.
Elementos que componen la red de transporte: Estaciones: Son centros que cumplen tres
funciones principales: • De interconexión de todas las líneas
entre si. • De transformación desde los que se
alimentan las redes troncales o de subtransmisión que llegan hasta el consumo.
• En ellos se instalan los elementos de protección, corte y maniobra del sistema.
Líneas: Son cables de aluminio que descansan sobre torres de soporte. Eléctricamente la sección de los cables marca el límite de la intensidad que pueden transportar.
Producción Vínculo Consumo
2d. Cadena de Valor de la Electricidad
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2d. Cadena de Valor de la Electricidad
Distribución
Desde las estaciones de la red de alta tensión se ramifican redes de menor tensión → Red de Subtransmisión
En un primer nivel y a nivel regional se extiende una red, todavía de alta tensión (red troncal o red de distribución troncal) 132 kV
Desde estaciones transformadoras (132/33/13,2 kV) de esta red cuelga a su vez una red de media tensión que se acerca al consumo más desagregado (33 y 13,2 kV: distribución primaria)
Desde la red anterior se vuelve a disminuir la tensión para alimentar a baja tensión a los consumidores residenciales, comerciales, etc. (0,400/0,240 kV: distribución secundaria)
Los componentes técnicos de estas redes son los mismos que los de la red de transporte.
Producción Vínculo Consumo
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El consumo
Los índices de consumo eléctrico constituyen uno de los elementos más indicativos del desarrollo industrial de un país.
El grado de consumo eléctrico per cápita y sobre todo el nivel de electrificación de un país son claras señales del nivel de bienestar.
De los seis mil millones de personas que habitamos la Tierra, la tercera parte no tiene acceso a la electricidad
Los países en desarrollo evidencian una cierta saturación en el crecimiento pero en ningún caso un estancamiento.
Gestión de la demanda: Agrupa todas las técnicas y acciones encaminadas a racionalizar el consumo de energía eléctrica.
Producción Vínculo Consumo
2d. Cadena de Valor de la Electricidad
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LA PRODUCCION Oferta
EL TRANSPORTE EL CONSUMO
Demanda
Producción Vínculo Consumo
2d. Cadena de Valor de la Electricidad
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13,2 kV
13,2 / 500 kV
500 kV
500 / 132 kV
132 kV
132/ 33 /13,2 kV 13,2 kV 33 kV
33 /13,2 kV
33 / 0,400-0,231 kV
CONSUMIDORES
132 kV
13,2 kV 33 kV
13,2 / 0,400-0,231 kV
Generación
Transmisión
Elevación
E.T.
Subtransmisión
E.T.
PRODUCCIÓN
TRANSPORTE
CONSUMO
Alimentación
Distribución Primaria
Distribución Secundaria
Sub E.T. DISTRIBUCION
2d. Cadena de Valor de la Electricidad Producción Vínculo Consumo
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2d. Cadena de Valor de la Electricidad Producción Vínculo Consumo
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2d. Cadena de Valor de la Electricidad Producción Vínculo Consumo
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2d. Cadena de Valor de la Electricidad Producción Vínculo Consumo
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2d. Cadena de Valor de la Electricidad Producción Vínculo Consumo
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2d. Cadena de Valor de la Electricidad Producción Vínculo Consumo
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2d. Cadena de Valor de la Electricidad Producción Vínculo Consumo
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2e. Costo Nivelado de Electricidad Costos típicos de Generación Eléctrica para Diferentes Tecnologías
El Costo Nivelado de Electricidad [u$s/kWh] LCOE (Levelized Cost Of Electricity)
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2e. Costo Nivelado de Electricidad
El Costo Nivelado de Electricidad [u$s/kWh] LCOE (Levelized Cost Of Electricity)
Es el precio al que la electricidad debe ser
generada a partir de una fuente específica para cubrir los gastos durante la vida útil del proyecto.
Se trata de una evaluación económica del costo del sistema de generación de energía incluyendo todos los costos a lo largo de su vida útil: • inversión inicial, • operación y mantenimiento, • costo de combustible, • costo de capital , y es muy útil en el
cálculo de los costos de la generación de diferentes fuentes
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2e. Costo Nivelado de Electricidad
El Costo Nivelado de Electricidad [u$s/kWh]
LCOE (Levelized Cost Of Electricity)
Es una herramienta útil para la comparación de los costos unitarios de las diferentes tecnologías en su vida económica.
Esto se correspondería con el costo de un inversor de asumir la certeza de los costos de producción y la estabilidad de los precios de la electricidad.
La tasa de descuento utilizada en los cálculos LCOE refleja la rentabilidad del capital para un inversor en ausencia de riesgos de mercado específicos o de tecnología.
Ayuda a la decisión para incorporar distintas tecnologías de generación.
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2e. Costo Nivelado de Electricidad
Fuente: El costo nivelado de energía y el futuro de la energía renovable no convencional en Chile: derribando algunos mitos
Modelo LCOE
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2e. Costo Nivelado de Electricidad
𝐿𝐶𝑂𝐸 = (Investment𝑡+ 𝑂&𝑀𝑡 + 𝐹𝑢𝑒𝑙𝑡 + 𝐶𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑡+ Decommissioning𝑡)(1 + 𝑟)
−𝑡𝑡
(Electricity𝑡)(1 + 𝑟)−𝑡𝑡
(𝑃𝐸𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑖𝑡𝑦Electricity𝑡)(1 + 𝑟)−𝑡
𝑡
=
(Investment𝑡+ 𝑂&𝑀𝑡 + 𝐹𝑢𝑒𝑙𝑡 + 𝐶𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑡+ Decommissioning𝑡)(1 + 𝑟)−𝑡
𝑡
𝑃𝐸𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑖𝑡𝑦 = 𝐿𝐶𝑂𝐸
Electricityt: La cantidad de electricidad producida en el año "t"; PElectricity: El precio constante de electricidad; (1 + r)-t: El factor de descuento para el año "t"; Investmentt: costos de inversión en el año "t"; O & Mt: costos de operación y mantenimiento en el año "t"; Fuelt: Los costos de combustible en el año "t"; Carbont: costo de carbono en el año "t"; Decommissioningt: Costo de desmantelamiento en el año "t".
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
Metodología LCOE según Projected Costs of Generating Electricity
2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2e. Costo Nivelado de Electricidad Precios regionales de LCOE para centrales nucleares, de carbón, de gas y de energía eólica terrestre (t=5%)
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2e. Costo Nivelado de Electricidad Precios regionales de LCOE para centrales nucleares, de carbón, de gas y de energía eólica terrestre (t=5%)
Casos con baja tasa de descuento (5%): Las tecnologías de baja emisión de carbono
de capital intensivo, como la energía nuclear son la solución más competitiva en comparación con las plantas de carbón sin captura de carbono y CC.
Si el carbón es barato (como en Australia o algunas regiones de los Estados Unidos), las centrales de carbón con y sin captura de carbono también son competitivas a nivel mundial.
Se incorpora un precio del carbono de 30 USD por tonelada de CO2, y hay grandes incertidumbres sobre el costo de la captura de carbono, el cual aún no se ha desplegado a escala industrial.
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2e. Costo Nivelado de Electricidad Precios regionales de LCOE para centrales nucleares, de carbón, de gas y de energía eólica terrestre (t=10%)
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2e. Costo Nivelado de Electricidad Precios regionales de LCOE para centrales nucleares, de carbón, de gas y de energía eólica terrestre (t=10%)
Caso alta tasa de descuento (10%): Centrales de carbón sin CC (S) siempre
son más baratas que centrales de carbón con CC (S), incluso en regiones productoras de carbón de bajo costo, a un precio del carbono de 30 USD por tonelada.
Los resultados ponen de relieve la importancia fundamental de las tasas de descuento y, en menor medida, el carbono y el precio del combustible cuando se comparan diferentes tecnologías.
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2e. Costo Nivelado de Electricidad LCOE en Alemania
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2e. Costo Nivelado de Electricidad LCOE en Estados Unidos
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2e. Costo Nivelado de Electricidad LCOE en Estados Unidos
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2e. Costo Nivelado de Electricidad LCOE en Brasil
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2f. Análisis Sensibilidad LCOE
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
Análisis de sensibilidad del LCOE
Evaluar el impacto relativo en el LCOE variando los parámetros de costos clave: tasas de descuento, costos de construcción, costos de combustible precios del carbono, factores de carga, Vida útiil Tiempo para la construcción.
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2f. Análisis Sensibilidad Resumen LCOE - Valores Medios
Notas: Los costos de construcción incluyen los costos de propiedad y de EPC pero excluyen de contingencia e IDC. Overnight costs: incluyen los costos de pre-construcción, de construcción (ingeniería y construcción) y los costos de
contingencia, excluyen los intereses durante la construcción (IDC). Lead time: duración de la construcción de la planta. Todos los costos se expresan en dólares estadounidenses (2.008 valores medios 1 USD = 0.684 euros). Eficiencia de las plantas térmicas son netos (enviado base) El LCOE incluye los costos totales de inversión, es decir, los costos de construcción, además de la contingencia de las
dificultades técnicas y reglamentarias imprevistas y IDC. Se calcularon los costos overnigth aplicando las hipótesis de estudio genéricos (15% de contingencia para la energía nuclear y el carbón con CC (S) y el 5% para el carbón sin CC (S), el gas, el viento y tecnologías solares).
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2f. Análisis Sensibilidad Estructura de costo para distintas tasas
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2f. Análisis de Sensibilidad LCOE en función de la Tasa de Descuento
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2f. Análisis de Sensibilidad LCOE para Centrales Nucleares
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2f. Análisis de Sensibilidad LCOE para Centrales de Gas
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2f. Análisis de Sensibilidad LCOE para Centrales Eólicas Terrestres
Fuente: Projected Costs of Generating Electricity 2010 Edition (IEA, NEA, OCDE)
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2g. Costo Nivelado de Electricidad en Alemania
El Costo Nivelado de Electricidad [Euro/kWh]
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2g. Costo Nivelado de Electricidad en Alemania
LCOE de tecnologías de energías renovables y las centrales eléctricas convencionales en Alemania para 2013 El valor bajo la tecnología se refiere, en el caso de la energía fotovoltaica a la insolación irradiación horizontal
global (GHI) en kWh / (m² a), para las otras tecnologías se refiere al número de horas de funcionamiento (FLH) para la planta de energía por año.
Las inversiones específicas se tienen en cuenta con un valor mínimo y máximo para cada tecnología.
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2g. Costo Nivelado de Electricidad en Alemania
Predicciones de curva de aprendizaje del LCOE para distintas tecnologías de generación de energías renovables y de centrales eléctricas convencionales en Alemania hasta 2030
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2g. Costo Nivelado de Electricidad en Alemania
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Conclusiones
Conclusiones Las cadenas de valor energética
muestran los procesos de transformación de los distintos energéticos para sus distintos usos intermedios o finales en los sectores económicos y humano.
El Costo Nivelado de Electricidad nos permite comparar, bajo ciertos supuestos, el valor del kWh generado por distintos tipos de tecnologías.
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