N3 Avanzado · Lección 5 de 8 · 45 min

Costo nivelado de la electricidad (LCOE) y del calor (LCOH)

Economía y mercados de la biomasa

Equipo docente de biomasa360 · Responsable: Dirección de oferta, calidad y Academia · Revisada el 25 de octubre de 2026 (revisión científica de cálculos y citas)

Al terminar podrás

Derivar el LCOE y el LCOH a partir del valor presente de costos y producción.
Calcular el factor de recuperación de capital y descomponer el costo nivelado en capital, operación y combustible.
Interpretar los costos de la bioenergía de IRENA (2025) por región y por materia prima.
Reconocer las limitaciones del costo nivelado para decidir.

Conviene saber antes

Lecciones 7.1 a 7.3
Valor del dinero en el tiempo

El costo nivelado es el precio constante por unidad de energía que iguala el valor presente de los ingresos con el valor presente de los costos de toda la vida del proyecto. Para electricidad se llama LCOE (USD/kWh) y para calor LCOH (USD/GJ útil). Es la métrica estándar de IRENA, del NREL (Short et al., 1995) y de Lazard.

\mathrm{LCOE} = \frac{\sum_{t=0}^{n}\frac{I_t + O_t + F_t}{(1+i)^t}}{\sum_{t=1}^{n}\frac{E_t}{(1+i)^t}}

Definición del costo nivelado: valor presente de los costos dividido por el valor presente de la energía producida.

Variables de la ecuación 1
Símbolo	Significado	Unidad
$I_t$	Inversión en el año t	USD
$O_t$	Operación y mantenimiento	USD
$F_t$	Combustible	USD
$E_t$	Energía producida (kWh o GJ útil)	kWh o GJ
$i$	Tasa de descuento real (WACC)	1/año
$n$	Vida económica	años

\mathrm{FRC} = \frac{i(1+i)^n}{(1+i)^n-1}\qquad \mathrm{LCOE}\approx\frac{\mathrm{TIC}\cdot\mathrm{FRC}+O_{fijo}}{8760\cdot FC}+o_{var}+\frac{c_E\cdot 0{,}0036}{\eta_{el}}

Forma simplificada con costos constantes: el capital se anualiza con el factor de recuperación de capital (FRC).

Variables de la ecuación 2
Símbolo	Significado	Unidad
$\mathrm{TIC}$	Costo total instalado	USD/kW
$FC$	Factor de planta	adimensional
$O_{fijo}$	O&M fijo anual	USD/kW-año
$o_{var}$	O&M variable	USD/kWh
$c_E$	Costo del combustible	USD/GJ
$\eta_{el}$	Eficiencia eléctrica neta	adimensional

Ejemplo resuelto 1

LCOE de una planta eléctrica de cascarilla con los costos globales de IRENA 2024

Estime el LCOE de una planta de vapor con cascarilla usando el TIC y el factor de planta promedio mundial de IRENA para 2024, combustible puesto en planta a USD 35/t y los supuestos indicados.

Datos del ejemplo 1
Dato	Valor	Unidad	Fuente
$TIC$	3.242	USD/kW	IRENA (2025), p. 165
$FC$	0,73	adimensional	IRENA (2025), p. 165
$o_{var}$	0,004	USD/kWh	IRENA (2025), p. 171
$i,\ n$	10 %, 25 años	—	Supuestos (IRENA usa WACC de 3,8 % a 12 % según región)
$\eta_{el}$	0,22	adimensional	Supuesto para un ciclo de vapor pequeño
$O_{fijo}$	3 % del TIC	USD/kW-año	Supuesto

Factor de recuperación de capital.
$\mathrm{FRC}=\frac{0{,}10(1{,}10)^{25}}{(1{,}10)^{25}-1} = 0{,}1102$
Capital por kWh.
$\frac{3.242\times0{,}1102}{8760\times0{,}73} = 0{,}0559\ \mathrm{USD/kWh}$
Operación (fija más variable).
$\frac{0{,}03\times3.242}{6.395} + 0{,}004 = 0{,}0192\ \mathrm{USD/kWh}$
Combustible.
$\frac{35}{12{,}89}\times\frac{0{,}0036}{0{,}22} = 0{,}0444\ \mathrm{USD/kWh}$

Resultado

\mathrm{LCOE}\approx 0{,}119\ \mathrm{USD/kWh}

Interpretación: El capital pesa 47 % del total, el combustible 37 % y la operación 16 %. Queda por encima del promedio mundial de IRENA (USD 0,087/kWh en 2024) porque el ejemplo supone un costo de capital de 10 % y una eficiencia de 22 %, propias de una planta pequeña; la baja eficiencia eléctrica multiplica por 4,5 el costo del combustible por kWh.

Ejemplo resuelto 2

LCOH de una caldera de vapor con cascarilla

Estime el costo nivelado del GJ útil de vapor de una caldera de cascarilla de 3,4 MWt que opera 6.000 h/año.

Datos del ejemplo 2
Dato	Valor	Unidad	Fuente
$CAPEX$	1.788	USD/kW térmico de carga media	Curso 9, lección 9.5: 6,06 M USD (EPA × IPC, escalado a 4,07 MWt nominales) ÷ 3.391 kW
$O\&M$	4,29	USD/GJ útil	Curso 9, lección 9.5: OPEX fijo y variable con salarios de Ecuador, DEA y ARCONEL
$p$	35	USD/t puesta en planta	Supuesto: USD 15 en origen + USD 20 de flete y manipulación
$i,\ n$	10 %, 20 años	—	Supuestos

Capital por GJ útil (1 kW durante 6.000 h entrega 21,6 GJ).
$\frac{1.788\times0{,}1175}{6000\times0{,}0036} = 9{,}73\ \mathrm{USD/GJ}$
Combustible por GJ útil.
$\frac{35/12{,}89}{0{,}75} = 3{,}62\ \mathrm{USD/GJ}$
Suma con la operación.
$\mathrm{LCOH} = 9{,}73 + 3{,}62 + 4{,}29 = 17{,}63\ \mathrm{USD/GJ_{\text{útil}}}$

Resultado

\mathrm{LCOH}_{cascarilla}\approx 17{,}6\ \mathrm{USD/GJ_{\text{útil}}}\ \text{vs.}\ c_{U,bunker}\approx 19{,}6

Interpretación: Con capital y operación incluidos, el calor de cascarilla cuesta ≈90 % del calor de bunker a precios de octubre de 2026. Con el bunker de febrero de 2026 (≈10,1 USD/GJ útil) la cascarilla sería más cara: el capital y la operación (≈14,0 USD/GJ) pesan más que el combustible (3,6 USD/GJ).

Figura 1LCOE de la bioenergía: promedios ponderados de IRENA (USD/kWh)

Entre todas las materias primas, los proyectos de cascarilla de arroz tienen el LCOE promedio más bajo de la base de IRENA (USD 0,065/kWh), por su bajo costo instalado. La región y el costo de capital pesan tanto como la tecnología.

Ver los datos en una tabla

Datos de la figura 1: LCOE de la bioenergía: promedios ponderados de IRENA (USD/kWh)
Categoría	LCOE
India (2024)	0,062
China (2024)	0,065
Cascarilla de arroz (2000–2024)	0,065
Mundo (2023)	0,073
Mundo (2024)	0,087
Residuos de madera (2000–2024)	0,092
Europa (2024)	0,096
Norteamérica (2024)	0,106

Fuente: IRENA (2025), Renewable Power Generation Costs in 2024, capítulo 8, pp. 165 y 172.

Límites del costo nivelado. (1) Supone una producción constante y no valora la flexibilidad: la bioenergía es despachable, la solar no. (2) Es muy sensible a la tasa de descuento: IRENA (2025) usó un WACC de 3,8 % en Europa a 12 % en África, y Steffen (2020) muestra que el costo de capital de los países en desarrollo es sistemáticamente mayor. (3) No incluye el riesgo de precio del combustible. (4) Lazard (2025) no publica costos de biomasa en su LCOE+: no es un comparador para este sector.

Figura 2Anatomía del costo nivelado: capital, operación y combustible en una planta de biomasa

Ejercicios

Cálculo●●○
Recalcule el capital por kWh del ejemplo con un WACC de 6 % y de 14 % (25 años). ¿Cuánto cambia?
Ver la solución
FRC(6 %) = 0,0782 → 0,0397 USD/kWh. FRC(14 %) = 0,1455 → 0,0738 USD/kWh. El componente de capital se multiplica por 1,86 entre 6 % y 14 %.
Criterio●●○
Una planta de bagazo opera solo durante la zafra (≈6 meses). Explique qué le pasa a su LCOE y qué opciones tiene.
Ver la solución
Con FC cercano a 0,5, el capital se reparte en la mitad de kWh y el LCOE sube. Puede comprar biomasa de otras fuentes fuera de zafra, almacenar bagazo o aceptar el mayor costo si el bagazo es gratis. IRENA (2025) observa que, en bagazo, subir el FC con materia prima cara no siempre baja el LCOE.
Criterio●○○
¿Por qué el LCOH es mejor que el USD/GJ útil para comparar una caldera de gas con una de biomasa?
Ver la solución
Porque incluye el capital y la operación, que son mucho mayores en biomasa; el USD/GJ útil solo compara combustible.

Autoevaluación

Según IRENA (2025), el LCOE mundial de la bioenergía en 2024 fue…
1. USD 0,034/kWh
2. USD 0,060/kWh
3. USD 0,087/kWh
4. USD 0,150/kWh
Ver la respuesta
Respuesta: C. Subió desde USD 0,073/kWh en 2023 por la volatilidad de la materia prima y la logística.
¿Qué materia prima tuvo el LCOE promedio ponderado más bajo en la base de IRENA?
1. Residuos de madera
2. Cascarilla de arroz
3. Gas de relleno sanitario
4. Residuos municipales
Ver la respuesta
Respuesta: B. USD 0,065/kWh, por sus bajos costos instalados.
El factor de recuperación de capital aumenta cuando…
1. Baja la tasa de descuento
2. Aumenta la vida útil
3. Aumenta la tasa de descuento
4. Aumenta el factor de planta
Ver la respuesta
Respuesta: C. Mayor tasa → mayor anualidad por cada dólar invertido.
Lazard LCOE+ 2025 es útil para…
1. Comparar biomasa con gas
2. Comparar solar, eólica y gas en EE. UU.; no publica biomasa
3. Precios de pellets
4. Costos en Ecuador
Ver la respuesta
Respuesta: B. Su comunicado de 2025 no incluye biomasa.

Referencias

International Renewable Energy Agency. (2025). Renewable power generation costs in 2024. IRENA. https://www.irena.org/Publications/2025/Jun/Renewable-Power-Generation-Costs-in-2024
Short, W., Packey, D. J., & Holt, T. (1995). A manual for the economic evaluation of energy efficiency and renewable energy technologies (NREL/TP-462-5173). National Renewable Energy Laboratory. https://doi.org/10.2172/35391
Steffen, B. (2020). Estimating the cost of capital for renewable energy projects. Energy Economics, 88, 104783. https://doi.org/10.1016/j.eneco.2020.104783
Lazard. (2025, 16 de junio). Lazard releases 2025 Levelized Cost of Energy+ report [Comunicado de prensa]. https://www.lazard.com/news-announcements/lazard-releases-2025-levelized-cost-of-energyplus-report-pr/
U.S. Environmental Protection Agency, Combined Heat and Power Partnership. (2007). Biomass combined heat and power catalog of technologies: 5. Biomass conversion technologies. EPA. https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-07/documents/biomass_combined_heat_and_power_catalog_of_technologies_5._biomass_conversion_technologies.pdf

Para profundizar

Short, W., Packey, D. J., & Holt, T. (1995). A manual for the economic evaluation of energy efficiency and renewable energy technologies (NREL/TP-462-5173). National Renewable Energy Laboratory. — El manual del NREL que fijó la notación del costo nivelado y del factor de recuperación de capital. Gratuito y claro.
Steffen, B. (2020). Estimating the cost of capital for renewable energy projects. Energy Economics, 88, 104783. — Cómo estimar el costo de capital de proyectos renovables y por qué difiere tanto entre países.
International Renewable Energy Agency. (2025). Renewable power generation costs in 2024. IRENA. — La base de costos más completa del mundo; el capítulo 8 trata la bioenergía por materia prima.

Cómo citar esta lección

APA 7, para tu tesis o tu informe:

Equipo docente de biomasa360. (2026). Costo nivelado de la electricidad (LCOE) y del calor (LCOH) (Versión 2026-10) [Lección del curso «Economía y mercados de la biomasa»]. Academia 360, biomasa360. Recuperado el 26 de octubre de 2026, de https://biomasa360.com/academia/economia-y-mercados/lcoe-y-lcoh/

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