¿Qué es el coste nivelado de la energía (LCOE)?

Los cálculos de LCOE consideran los costes asociados con la construcción y operación de un activo energético a lo largo de su ciclo de vida, incluidos los costes de capital, combustible y mantenimiento. Diferentes modelos y herramientas de LCOE utilizan distintas variables y algunas fórmulas de LCOE son más complejas que otras. El LCOE también se conoce como el “coste nivelado de la electricidad”.

El análisis energético que incorpora el LCOE ayuda a empresas, promotores e inversores a evaluar la competitividad de un proyecto de producción de energía. También permite comparar los costes de generación de energía entre distintos tipos de tecnología para que los responsables políticos y los analistas puedan tomar decisiones informadas.

El LCOE es una métrica importante para la transición energética global: el cambio de fuentes de energía de combustibles fósiles de altas emisiones a tecnologías de energía renovable y alternativas bajas en carbono. A medida que cambian las condiciones económicas y políticas, también cambia el panorama de la transición energética.

Por ejemplo, las nuevas subvenciones públicas mejoran las perspectivas de financiación de los proyectos de energías renovables, mientras que la escalada de los costes del combustible hace menos atractivos los proyectos basados en combustibles fósiles. En medio de esta evolución, el LCOE puede ayudar a los responsables de la toma de decisiones a determinar la rentabilidad y la viabilidad de diferentes tecnologías y proyectos de generación de electricidad limpia.

A pesar de su uso generalizado, los críticos sugieren abordar el LCOE con precaución. Es posible que no ofrezca una imagen holística del valor de un proyecto energético porque las fórmulas LCOE excluyen factores importantes como los costes específicos del sitio y la fiabilidad.¹

El LCOE puede determinarse dividiendo los costes totales de la vida útil de un activo energético por la generación total de energía del activo a lo largo de su ciclo de vida. Las fórmulas del LCOE también pueden incluir una tasa de descuento para tener en cuenta la inflación y otros factores que afectan a los flujos de caja futuros.

El resultado de los cálculos del LCOE es el precio al que una entidad generadora de energía debe vender esa energía para alcanzar el punto de equilibrio o, en términos financieros, lograr un valor actual neto (NPV) de 0. Suele expresarse como precio por unidad de electricidad, como un kilovatio-hora (KWh) o megavatio-hora (MWh).

Las variables incluidas y la complejidad general de este cálculo del coste energético pueden diferir según el método o la herramienta utilizada. Por ejemplo, la herramienta del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) de EE. UU. para determinar el LCOE es una calculadora sencilla que tiene en cuenta ocho variables, mientras que una herramienta de la Universidad de Stanford incluye más de una docena.

Aunque los factores utilizados en los cálculos de LCOE varían, los más comunes son:

Los cálculos del LCOE requieren la introducción de un número determinado de años a efectos de análisis. Suele tratarse de la vida útil prevista del proyecto de generación de energía, que suele ser de dos décadas o más, según el tipo de recurso energético y la tecnología de que se trate.

El factor de capacidad es la relación entre la energía producida por una unidad generadora durante un período de tiempo determinado y la energía que se habría producido si la unidad hubiera estado funcionando a plena potencia durante la totalidad de ese período.

Una central eléctrica que genera energía todo el tiempo, por ejemplo, tiene un factor de capacidad del 100 %. En realidad, los factores de capacidad oscilan entre el 92 % de las centrales nucleares y poco menos del 25 % de las instalaciones solares fotovoltaicas.²

Los costes de capital son los costes iniciales del proyecto, que incluyen la compra de terrenos, equipos e infraestructuras para su funcionamiento. Por ejemplo, en el caso de una gran planta de energía eólica terrestre, los costes de capital pueden incluir el coste de evaluar los recursos eólicos del emplazamiento del proyecto, el de los generadores de turbinas eólicas, el transporte de estos al emplazamiento y la interconexión eléctrica del sistema energético a la red.

No debe confundirse con los costes de capital. El coste del capital se refiere al coste de financiar un proyecto. Un ejemplo de coste del capital común es el tipo de interés que se paga por un préstamo. Otros costes del capital son los asociados a la financiación mediante capital (venta de acciones) y a la emisión de bonos. En general, el coste del capital refleja el riesgo que perciben los mercados financieros al proporcionar financiación para un proyecto.

En contabilidad y finanzas, una tasa de descuento es una tasa de interés utilizada para determinar el valor actual de los flujos de efectivo futuros. En el sector energético, unas tasas de descuento más bajas tienden a aumentar el atractivo de los proyectos de energías renovables, que tienen unos costes de capital más elevados y unos costes de explotación más bajos. A su vez, las tasas de descuento más altas aumentan el atractivo de los proyectos de combustibles fósiles, que cuentan con costos de capital más bajos pero costos operativos más altos.

Los gastos de combustible solo se tienen en cuenta para las centrales eléctricas que requieren combustible, es decir, las centrales térmicas. Los combustibles utilizados por las centrales térmicas incluyen combustibles fósiles como el carbón y el gas natural y la biomasa. La energía nuclear es también una forma de energía térmica, con plantas que utilizan uranio que se procesa en combustible.

La tasa de calor es la cantidad de energía utilizada en la producción de electricidad para generar un kilovatio-hora (kWh) de electricidad. Es una medida de la eficiencia de una central eléctrica y, al igual que el coste del combustible, suele ser una variable utilizada para las centrales térmicas. Se suele expresar en unidades térmicas británicas (Btu) por kWh neto.

También conocidos como costes de O&M, los costes de operación y mantenimiento suelen dividirse en 2 categorías: fijos y variables. Los costes fijos no fluctúan en función de la producción de energía, mientras que los costes variables sí lo hacen.

Por ejemplo, el coste de sustituir equipos que se desgastan más rápido cuando una central eléctrica está en funcionamiento (frente a cuando la central está fuera de línea) constituiría un coste variable de O&M. Por otro lado, una prima de seguro anual es un ejemplo de coste fijo.

Otros insumos que podrían incluirse en los cálculos del LCOE son los costes de las emisiones de gases de efecto invernadero y los costes de desmantelamiento de las centrales eléctricas, entre otros.

Las tecnologías de almacenamiento de energía pueden ser un componente importante de los proyectos de energía renovable. Sin embargo, algunas fórmulas y calculadoras de LCOE, como la calculadora NREL, no miden el coste del almacenamiento de energía.

En su lugar, los analistas podrían recurrir a fórmulas de coste nivelado de almacenamiento (LCOS). Utilizan estas fórmulas para calcular el coste por unidad de energía descargada de un sistema de almacenamiento de energía durante un periodo determinado. Las fórmulas LCOS, aunque son como las fórmulas LCOE, tienen algunas diferencias clave. Por ejemplo, en sus cálculos del LCOS, la Administración de Información Energética de EE. UU. sustituye el coste del combustible utilizado en las fórmulas del LCOE por el coste de la electricidad utilizada para cargar el sistema de almacenamiento.³

Las distintas tecnologías y recursos energéticos tienen un LCOE diferente. Durante más de una década, el LCOE de las fuentes de energía renovables, como la energía solar, la energía eólica terrestre y la energía eólica marina, cayó abruptamente debido a la innovación, las crecientes economías de escala y el apoyo gubernamental. 

Por ejemplo, el LCOE de la energía eólica terrestre se redujo de una media de 135 dólares por MWh en 2009 a menos de la mitad en 2024. Durante el mismo período, el precio medio de la energía solar fotovoltaica a gran escala se desplomó de 359 dólares por MWh a 61 dólares.⁴

El LCOE de la energía geotérmica no ha experimentado un descenso tan grande debido a los costes de capital relativamente altos en comparación con otras tecnologías de energías renovables. Sin embargo, los precios podrían bajar más en el futuro debido a nuevas iniciativas como el Enhanced Geothermal Energy Shot, un programa de investigación del Departamento de Energía estadounidense.

Estas tendencias a la baja ayudan a que las fuentes de energía renovables sean más competitivas con la generación a gas y carbón, que tiene LCOE de hasta 228 y 168 dólares, lo que apoya la transición energética mundial. Los conflictos geopolíticos han contribuido al incremento de los costes de los combustibles fósiles y de la electricidad, lo que ha aumentado aún más el atractivo de los proyectos de energía renovable.

La pandemia de COVID-19 y las consiguientes interrupciones de la cadena de suministro nivelaron la caída de los precios de las energías renovables. Sin embargo, en 2024, los retos de la cadena de suministro se reconciliaron según "Levelized Cost of Energy+", un informe anual de LCOE elaborado por la empresa de servicios financieros Lazard. Al igual que en años anteriores, los analistas de la empresa concluyeron que "la competitividad de costes de las energías renovables conducirá a un desplazamiento continuo de la generación convencional y a un mix energético en evolución".