[논문 리뷰] Roles of discount rate, risk premium, and device performance in estimating the cost of energy for photovoltaics

Sergei Manzhos|RePEc: Research Papers in Economics|2012. 09. 10.

Capital Investment and Risk Analysis참고 문헌 5인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 태양광(PV) 에너지 비용 모델링에서 차용금리 대신 무위험 할인율을 사용할 경우 위험성이 높은 차용자의 비용이 과소평가되는 것을 방지하고 재무 및 기술적 요인에 대한 왜곡된 민감도를 수정함으로써, 태양광에서 전기로의 변환 효율이 이전에 추정된 것보다 훨씬 더 중요하다고 주장한다. 이는 교차 기술 간 비용 비교에 중대한 영향을 미친다.

ABSTRACT

We show that different rates should be used for borrowing and discount rates, and that the risk-free rate should be used for discounting when assessing and comparing the cost of energy accross diffferent producers and technologies, on the example of photovoltaics. Recent quantitative models using the same rate for borrowing and discounting lead to an underestimation of the cost for risky borrowers and to distorted sensitivities of the cost to financial and non-financial factors. Specifically, it is shown that they may lead to gross underestimation of the importance of solar-to-electricity conversion efficiency. The importance of device efficiency is re-established under the treatment of the discount rate proposed here. The effects on the cost of energy of the installation efficiency and degradation rate, on the discount rate and risk premium as well as on the project lifetime are estimated.

연구 동기 및 목표

• 차용금리와 할인율을 동일시하는 태양광(PV) 에너지 비용 모델링의 일관성 없는 문제를 해결하기 위해.
• 할인에 차용금리를 사용함으로써 위험성이 높은 PV 프로젝트의 비용이 과소평가되는 문제를 수정하기 위해.
• 에너지 비용 계산에서 태양광에서 전기로의 변환 효율의 진정된 중요성을 재확립하기 위해.
• 다양한 기술과 위험 프로필 간 에너지 비용을 비교하기 위한 재무적으로 타당한 프레임워크를 제공하기 위해.

제안 방법

• 연구는 차용금리(프로젝트 위험을 반영함)와 할인율(순현재가치 계산에 사용됨)을 분리하는 재무 모델을 적용한다.
• 상호 프로젝트 및 상호 기술 간 비교의 일관성을 확보하기 위해 현금흐름 할인에 무위험 금리를 사용한다.
• 태양광에서 전기로의 변환 효율, 설치 효율, 열화율 등의 장치 성능 매개변수를 모델에 통합한다.
• 수준화된 에너지 비용(LCOE)에 대한 영향을 평가하기 위해 할인율, 위험 프리미엄, 프로젝트 수명, 성능 요소에 대한 민감도 분석을 수행한다.
• 표준 LCOE 프레임워크를 사용하지만, 수정된 재무 가정을 적용하여 방법을 검증한다.
• 오류 있는 할인 적용 시 LCOE 추정치의 분리 현상을 보여주는 이론적 및 수치적 결과를 도출한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 차용금리를 할인율로 잘못 사용할 경우 PV 프로젝트의 수준화된 에너지 비용(LCOE)에는 어떤 일이 발생하는가?
• RQ2 할인율의 선택이 LCOE가 태양광에서 전기로의 변환 효율에 민감도에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 무위험 할인율을 사용할 경우 PV 시스템에서 교차 기술 간 비용 비교의 정확도는 어느 정도 향상되는가?
• RQ4 제안된 재무 모델 하에서 위험 프리미엄, 열화율, 프로젝트 수명은 LCOE에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 기존 모델이 왜 PV 비용 추정에서 장치 효율의 중요성을 체계적으로 과소평가하는가?

주요 결과

• 할인에 차용금리를 사용하는 대신 무위험 금리를 사용할 경우, 위험성이 높은 PV 프로젝트의 수준화된 에너지 비용(LCOE)이 심각하게 과소평가된다.
• 할인에 차용금리를 사용하는 모델에서는 태양광에서 전기로의 변환 효율의 진정된 중요성이 심각하게 과소평가된다.
• 무위험 금리를 할인에 사용할 경우, LCOE에 대한 효율 민감도가 크게 증가하여 효율이 비용 결정에서 지배적인 역할을 한다는 것이 확인된다.
• 모델은 열화율과 프로젝트 수명이 특히 적절한 할인 적용 하에서 LCOE에 뚜렷한 영향을 미친다는 것을 보여준다.
• 이 연구는 할인율 사용의 일관성 없음이 재무 민감도 분석을 왜곡하고 PV 기술의 비용 주요 원인에 대한 잘못된 결론을 이끌어낸다는 것을 입증한다.
• 수정된 모델은 다양한 재무 및 기술적 프로필을 가진 PV 시스템을 평가하기 위한 더 정확하고 비교 가능한 기반을 제공한다.