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Qu’est-ce que le coût actualisé de l’énergie ?
Publication : le 15 juin 2024
Contributrices : Alice Gomstyn, Alexandra Jonker
Le coût actualisé de l’énergie (« levelized cost of energy » ou LCOE), est un indicateur qui permet d’évaluer le coût moyen de la production d’électricité sur la durée de vie d’un actif énergétique. Le coût actualisé de l’énergie aide à déterminer la viabilité et la compétitivité d’un projet de production d’électricité et peut également servir d’indicateur pour les projets de chauffage et de climatisation.
Les calculs du coût actualisé de l’énergie prennent en compte les coûts associés à la construction et à l’exploitation d’un actif énergétique tout au long de son cycle de vie, y compris les coûts d’investissement, de combustible et de maintenance. Les différents modèles et outils de coût actualisé de l’énergie utilisent différentes variables, et certaines formules de coût actualisé de l’énergie sont plus complexes que d’autres.
Pourquoi le coût actualisé de l’énergie est-il important ?
L’analyse énergétique qui intègre le coût actualisé de l’énergie aide les entreprises, les développeurs et les investisseurs à évaluer la compétitivité d’un projet de production d’énergie. Elle permet également de comparer les coûts de production d’énergie entre différents types de technologies pour éclairer les décisions des responsables et des analystes.
Le coût actualisé de l’énergie est un indicateur important de la transition énergétique mondiale, c’est-à-dire du passage de sources d’énergie fossiles à fortes émissions à des technologies d’énergie renouvelable et à des alternatives à faible émission de carbone. Les conditions économiques et politiques évoluent, tout comme le paysage de la transition énergétique. Par exemple, les nouvelles subventions gouvernementales améliorent les perspectives de financement pour les projets d’énergie renouvelable, tandis que l’augmentation des coûts des combustibles rend les projets basés sur les combustibles fossiles moins attrayants. Parmi ces développements, le coût actualisé de l’énergie peut aider les décideurs à déterminer la rentabilité et la viabilité des différentes technologies et des différents projets de production d’électricité propre.
Malgré la généralisation de son utilisation, certains détracteurs suggèrent d’aborder le coût actualisé de l’énergie avec prudence. Il peut ne pas donner une vision globale de la valeur d’un projet énergétique, car les formules du coût actualisé de l’énergie excluent des facteurs importants tels que les coûts spécifiques au site et la fiabilité.1
Comment le coût actualisé de l’énergie est-il calculé ?
Le coût actualisé de l’énergie peut être déterminé en divisant le coût total du cycle de vie d’un actif énergétique par la production totale d’énergie de l’actif au cours de son cycle de vie. Les formules du coût actualisé de l’énergie peuvent également inclure un taux d’actualisation pour tenir compte de l’inflation et d’autres facteurs qui affectent les flux de trésorerie futurs.
Le résultat des calculs du coût actualisé de l’énergie est le prix auquel une entité productrice d’énergie doit vendre cette énergie pour atteindre l’équilibre ou, en termes financiers, atteindre une valeur actualisée nette (VAN) de 0. Il est généralement exprimé sous forme de prix par unité d’électricité, comme le kilowattheure (KWh) ou le mégawattheure (MWh).
Les variables incluses et la complexité globale de ce calcul du coût de l’énergie peuvent varier en fonction de la méthode ou de l’outil utilisé. Par exemple, l’outil du National Renewable Energy Laboratory (NREL) des États-Unis pour déterminer le coût actualisé de l’énergie est une simple calculatrice qui prend en compte 8 variables, tandis qu’un outil de l’université de Stanford en comprend plus d’une douzaine.
Quels sont les facteurs fréquemment utilisés pour les calculs du coût actualisé de l’énergie ?
Bien que les facteurs utilisés dans les calculs du coût actualisé de l’énergie varient, les plus courants sont les suivants :
Les calculs du coût actualisé de l’énergie nécessitent la définition d’un certain nombre d’années à des fins d’analyse. Il s’agit souvent de la durée de vie prévue du projet de production d’énergie, qui est généralement de deux décennies ou plus, selon le type de ressource énergétique et de technologie en question.
Le facteur de capacité est le rapport entre l’énergie effectivement produite par une unité de production au cours d’une période donnée et l’énergie qui aurait été produite si l’unité avait fonctionné à pleine puissance pendant toute cette période. Une centrale électrique qui produit de l’énergie en permanence, par exemple, a un facteur de capacité de 100 %. En réalité, les facteurs de capacité varient de 92 % pour les centrales nucléaires à un peu moins de 25 % pour les installations solaires photovoltaïques (PV).2
Les coûts d’investissement sont les coûts initiaux du projet, notamment les achats de terrains, d’équipements et d’infrastructures nécessaires à son fonctionnement. Par exemple, les coûts d’investissement d’une grande centrale éolienne terrestre peuvent comprendre le coût de l’évaluation des ressources éoliennes sur le site du projet, des générateurs d’éoliennes, du transport des générateurs sur le site du projet et de l’interconnexion électrique du système énergétique au réseau électrique.
A ne pas confondre avec les coûts d’investissement, le coût du capital fait référence au coût de financement d’un projet. Le coût du capital le plus courant est le taux d’intérêt payé sur un prêt. Les autres coûts de capital comprennent ceux associés au financement par actions (vente d’actions) et à l’émission d’obligations. Globalement, le coût du capital reflète le risque que les marchés financiers perçoivent dans le financement d’un projet.
En comptabilité et en finance, un taux d’actualisation est un taux d’intérêt utilisé pour déterminer la valeur actuelle des flux de trésorerie futurs. Dans le secteur de l’énergie, la baisse des taux d’actualisation tend à rendre les projets d’énergie renouvelable plus attrayants (qui ont des coûts d’investissement plus élevés et des coûts d’exploitation moins élevés). À l’inverse, des taux d’actualisation plus élevés renforcent l’attrait des projets liés aux combustibles fossiles, qui présentent des coûts d’investissement inférieurs mais des coûts d’exploitation plus élevés.
Les dépenses liées au combustible ne sont prises en compte que pour les centrales électriques qui en ont besoin, à savoir les centrales thermiques. Les combustibles utilisés par les centrales thermiques comprennent des combustibles fossiles tels que le charbon, le gaz naturel et la biomasse. L’énergie nucléaire est également une forme d’énergie thermique, les centrales utilisant de l’uranium qui est transformé en combustible.
Le taux de chaleur est la quantité d’énergie utilisée dans la production d’électricité pour générer un kilowattheure (kWh) d’électricité. Il s’agit d’une mesure de l’efficacité d’une centrale électrique et, comme pour le coût du combustible, il s’agit généralement d’une variable utilisée pour les centrales thermiques. Elle est souvent exprimée en unités thermiques britanniques (Btu) par kWh net.
Également connus sous le nom de coûts « O&M », les coûts d’exploitation et de maintenance sont souvent divisés en deux categories : les coûts fixes et les coûts variables. À l’inverse des coûts variables, les coûts fixes ne fluctuent pas en fonction de la production d’énergie. Par exemple, le coût de remplacement d’un équipement qui s’use plus rapidement lorsqu’une centrale électrique fonctionne (par rapport à une centrale à l’arrêt) constituerait un coût d’exploitation et de maintenance variable. En revanche, une prime d’assurance annuelle est un exemple de coût fixe.
Les coûts des émissions de gaz à effet de serre et les coûts de mise hors service des centrales électriques, entre autres, peuvent faire l’objet de calculs du coût actualisé de l’énergie.
Quelle est la différence entre le coût actualisé de l’énergie et le coût actualisé du stockage ?
Les technologies de stockage d’énergie peuvent constituer une composante importante des projets d’énergie renouvelable. Cependant, certaines formules et certains calculateurs du coût actualisé de l’énergie, tels que le calculateur du Laboratoire national des énergies renouvelables (« National Renewable Energy Laboratory » ou NREL), ne mesurent pas le coût du stockage d’énergie.
Les analystes ont la possibilité de se tourner vers des formules de coût actualisé du stockage (« levelized cost of storage » ou LCOS). Ils utilisent ces formules pour calculer le coût par unité de l’énergie rejetée par un système de stockage d’énergie sur une période donnée. Les formules de coût actualisé du stockage, tout comme les formules du coût actualisé de l’énergie, présentent quelques différences clés. Par exemple, dans ses calculs du coût actualisé du stockage, la US Energy Information Administration remplace le coût de combustible utilisé dans les formules du coût actualisé de l’énergie par le coût de l’électricité utilisée pour charger le système de stockage.3
Le coût actualisé de l’énergie des différentes sources d’énergie
Différentes technologies et ressources énergétiques ont chacune un coût actualisé de l’énergie différent. Depuis plus de dix ans, le coût actualisé de l’énergie provenant des sources d’énergie renouvelables telles que l’énergie solaire, l’énergie éolienne onshore et l’énergie éolienne offshore a chuté de manière soudaine en raison de l’innovation, des économies d’échelle croissantes et du soutien des gouvernements. Par exemple, le coût actualisé de l’énergie éolienne onshore est passé d’une moyenne de 135 USD par MWh en 2009 à moins de la moitié en 2024. Au cours de la même période, le prix moyen de l’énergie solaire photovoltaïque à grande échelle est passé de 359 dollars par MWh à 61 dollars.4
Le coût actualisé de l’énergie appliqué à l’énergie géothermique n’a pas connu une baisse aussi importante en raison des coûts d’investissement relativement élevés par rapport aux autres technologies d’énergie renouvelable. Cependant, les prix pourraient baisser à l’avenir en raison de nouvelles initiatives telles que le Enhanced Geothermal Energy Shot, un programme de recherche du ministère américain de l’Énergie.
Ces tendances à la baisse contribuent à rendre les énergies renouvelables plus compétitives par rapport à la production d’électricité à partir de gaz et de charbon (dont les coûts actualisés de l’énergie peuvent atteindre 228 et 168 dollars) et soutiennent ainsi la transition énergétique mondiale. Les conflits géopolitiques ont contribué à l’augmentation des coûts des combustibles fossiles et de l’électricité, ce qui renforce l’attrait des projets d’énergies renouvelables.
La pandémie de COVID-19 et les défaillances de la chaîne d’approvisionnement qui en ont résulté ont atténué la baisse du coût des énergies renouvelables. Cependant, « Levelized Cost of Energy+ », un rapport annuel sur les coûts actualisés de l’énergie de la société de services financiers Lazard, indique que les défis liés à la chaîne d’approvisionnement ont été résolus en 2024. Comme les années précédentes, les analystes de l’entreprise ont conclu que « la compétitivité du coût des énergies renouvelables conduira à un déplacement continu de la production conventionnelle et à une évolution du mix énergétique ».
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Notes de bas de page
1« Insider: Not All Electricity Is Equal—Uses and Misuses of Levelized Cost of Electricity (LCOE). » (lien externe à ibm.com). World Resources Institute, le 1er août 2019.
2 « What is Energy Generation Capacity? » (lien externe à ibm.com). Office of Nuclear Energy, US Department of Energy, le 1er mai 2020
3 « Levelized Costs of New Generation Resources in the Annual Energy Outlook » (lien externe à ibm.com). Administration américaine d’information sur l’énergie. Avril 2023.
4 « Levelized Cost of Energy+ » (lien externe à ibm.com). Lazard. Juin 2024.
