コロンビア・ウリビアにおけるバイフェイシャル太陽光発電システムの均等化発電原価(LCOE)評価:財政的インセンティブ下での確率的シミュレーションと機械学習の統合
Levelized Cost of Electricity (LCOE) Assessment of Bifacial PV Systems in Uribia, Colombia: Integrating Stochastic Simulation and Machine Learning Under Fiscal Incentives
コロンビアの太陽光資源が豊富なラ・グアヒラ県ウリビアにおけるバイフェイシャル太陽光発電(PV)システムの技術経済的実行可能性を評価した研究。コロンビアの法律1715(VAT免除と加速償却)による財政的インセンティブが、バイフェイシャルPVシステムの均等化発電原価(LCOE)に与える影響を、確率的モンテカルロシミュレーションと機械学習モデルを用いて定量化した。6年間の日次気象データに基づき、自然な地面アルベド(α=0.125)と最適化された表面(α=0.30)の2つの条件下でバイフェイシャルPERCの性能をモデル化した。法律1715の税制優遇措置の下では、平均LCOEは0.0588 USD/kWh、95% VaRでも0.0638 USD/kWhとなり、評価された全ての気候条件下でコロンビアの産業料金を下回った。地面アルベドの最適化(αを0.125から0.30へ向上)により、回収期間は約4年に短縮され、7年目までにバイフェイシャル構成がモノフェイシャルベースラインの累積正味現在価値を上回った。サポートベクター回帰、勾配ブースティング、多層パーセプトロン、ガウス過程回帰などの非線形モデルは、モンテカルロ応答曲面をほぼ完全に再現(R2≥0.99)したが、線形モデルはR2≈0.90–0.94にとどまり、技術経済的要因の相互作用の強さを定量化した。
- コロンビア・ラ・グアヒラ県ウリビアにおけるバイフェイシャル太陽光発電のLCOEを確率的シミュレーションと機械学習で評価
- 法律1715の税制優遇措置下で平均LCOEは0.0588 USD/kWh、95% VaRでも0.0638 USD/kWhとコロンビアの産業料金を下回る
- 地面アルベドを0.125から0.30に最適化することで回収期間が約4年に短縮
本論文は、コロンビアにおけるバイフェイシャル太陽光発電のLCOEを実証的に評価し、税制優遇措置(法律1715)の下でLCOEが0.0588 USD/kWhと産業用電力料金を下回ることを示した点が重要。特に地面アルベド最適化により回収期間が4年に短縮されるなど、新興国における太陽光投資の採算性を具体的な数値で示しており、ラテンアメリカの再生可能エネルギー投資判断の参考になる。