“碳中和”背景下光伏能源項(xiàng)目的投資測(cè)算模型研究

周琪　王寧斌　楚霄潔

摘要：隨著碳中和的賦能及能源政策落地，光伏發(fā)電等新能源行業(yè)將成為未來綠色能源的核心產(chǎn)業(yè)。文章選取新能源領(lǐng)域中的光伏發(fā)電項(xiàng)目，結(jié)合平準(zhǔn)化度電成本公式，搭建光伏項(xiàng)目投資活動(dòng)現(xiàn)金流模型，測(cè)算財(cái)務(wù)杠桿下的項(xiàng)目全生命周期的內(nèi)含報(bào)酬率，進(jìn)一步結(jié)合行業(yè)龍頭管理經(jīng)驗(yàn)提出建議。

關(guān)鍵詞：光伏項(xiàng)目；經(jīng)濟(jì)分析；測(cè)算模型

一、行業(yè)背景

習(xí)近平主席在2020年9月22日召開的聯(lián)合國(guó)大會(huì)上宣布，中國(guó)將力爭(zhēng)2030年前碳達(dá)峰、努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。30年內(nèi)從實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰到碳中和，不僅是中國(guó)應(yīng)對(duì)全球氣候變化的鄭重承諾，也是中國(guó)面向“零碳經(jīng)濟(jì)”時(shí)代、加速經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、持續(xù)提升經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略部署。近年來，國(guó)家先后頒布了《可再生能源法》《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》等多項(xiàng)法律法規(guī)和政策，鼓勵(lì)開發(fā)風(fēng)能和光伏資源，顯著地提升了光伏項(xiàng)目建設(shè)的經(jīng)濟(jì)可行性，全球風(fēng)電裝機(jī)穩(wěn)步增長(zhǎng)，隨著全國(guó)碳買賣市場(chǎng)上市，動(dòng)力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。

行業(yè)機(jī)遇：根據(jù)2021年2月國(guó)家能源局下發(fā)的《關(guān)于征求2021年可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重和2022～2030年預(yù)期目標(biāo)建議的函》相關(guān)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)2025年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重提高至20%左右的目標(biāo)。隨著我國(guó)消納政策的逐步完善及特高壓技術(shù)的突破，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)新增裝機(jī)仍將維持增長(zhǎng)。同時(shí)，電池技術(shù)轉(zhuǎn)換效率進(jìn)一步提升，上游技術(shù)龍頭多維競(jìng)爭(zhēng)格局已經(jīng)形成。光伏發(fā)電技術(shù)的核心是電池技術(shù)，隨著我國(guó)光伏領(lǐng)域研究能力的不斷增強(qiáng)，提升了晶硅等新型電池技術(shù)轉(zhuǎn)換效率，建立了具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的光伏發(fā)電全產(chǎn)業(yè)鏈。儲(chǔ)能在發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)、用電側(cè)都不可或缺。大型儲(chǔ)能系統(tǒng)可以為電網(wǎng)運(yùn)行提供調(diào)峰、需求響應(yīng)等多種服務(wù)，有效實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷。

行業(yè)威脅：光伏發(fā)電行業(yè)用地政策需結(jié)合區(qū)域環(huán)境落地生根，光伏項(xiàng)目辦理用地審批仍存在周期長(zhǎng)、成本高等問題。為更好地促進(jìn)新能源利用，地方政府在對(duì)風(fēng)電、光伏用地政策上仍需結(jié)合區(qū)域資源制定扶持政策。

同時(shí)，電網(wǎng)需要根據(jù)包括風(fēng)電、光伏發(fā)電在內(nèi)的各類型發(fā)電機(jī)組發(fā)電量的大小和電網(wǎng)用電量的變化情況，相應(yīng)調(diào)整各類型發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，使得電網(wǎng)總發(fā)電量與用電量保持平衡。部分地區(qū)當(dāng)?shù)叵{能力有限或送出通道受限，可能尚無法完全接收風(fēng)力、光伏發(fā)電向電網(wǎng)輸送的電能。上述因素可能導(dǎo)致產(chǎn)生棄風(fēng)限電、棄光限電的現(xiàn)象。

二、項(xiàng)目基本信息及社會(huì)效益

本項(xiàng)目工程位于一個(gè)較理想的光伏發(fā)電場(chǎng)址，建成后可為冶煉廠提供一定電量，支持電力可持續(xù)發(fā)展。從能源資源利用、電力系統(tǒng)需求情況、項(xiàng)目開發(fā)條件等方面綜合分析，均有利于工程的建設(shè)，該100MWp光伏電站采用全額自發(fā)自用的方式，同時(shí)該光伏電站配置逆功率保護(hù)裝置，當(dāng)檢測(cè)到逆流前，逆功率保護(hù)可及時(shí)控制光伏電站的發(fā)電出力，防止出現(xiàn)逆功率現(xiàn)象。

目前，參照工程設(shè)計(jì)及報(bào)價(jià)估算總投資，SMX公司項(xiàng)目100MW分布式光伏電站項(xiàng)目總投資約6億元，組件占45%，逆變器占10%，支架占6%，配電箱占2%，光伏電流占2%，輔助料占5%，施工占30%，考慮工程利潤(rùn)率15%～20%，單位工程報(bào)價(jià)約4300～5000元/千瓦。SMX項(xiàng)目建設(shè)期1年，運(yùn)營(yíng)期25年，項(xiàng)目全周期26年。

本項(xiàng)目社會(huì)效益如下：有利于極大降低煤炭資源的消耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境；有利于增加再生能源的比例，改善能源結(jié)構(gòu)；有利于促進(jìn)地區(qū)建材、交通、設(shè)備制造業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

三、經(jīng)濟(jì)效益分析及估值模型搭建

（一）基本思路

模型參照股權(quán)估值模型處理，無財(cái)務(wù)杠桿的投資自由現(xiàn)金流即為企業(yè)自由現(xiàn)金流，為“經(jīng)營(yíng)活動(dòng)現(xiàn)金毛流量-資本性支出-營(yíng)運(yùn)資本追加”。投資產(chǎn)生的經(jīng)營(yíng)現(xiàn)金流即為項(xiàng)目公司凈收益加非付現(xiàn)成本。

由于項(xiàng)目投資前期需匹配融資，融資成本及融資期限都對(duì)項(xiàng)目收益造成影響，投資凈現(xiàn)金流需考慮未來債務(wù)凈現(xiàn)金流，因此，有杠桿的投資現(xiàn)金流凈額=凈收益+非付現(xiàn)成本-資本性支出-營(yíng)運(yùn)資本增加額-償還本金流出+新增債務(wù)本金流入。

若運(yùn)營(yíng)期內(nèi)，全生命周期的投資內(nèi)含報(bào)酬率大于投資要求的必要報(bào)酬率，則項(xiàng)目具有經(jīng)濟(jì)可行性；或依據(jù)投資必要報(bào)酬率對(duì)項(xiàng)目生命周期內(nèi)的現(xiàn)金凈流入（考慮債務(wù)現(xiàn)金流）折現(xiàn)，項(xiàng)目整體NPV大于0，項(xiàng)目具有經(jīng)濟(jì)可行性。

（二）營(yíng)業(yè)收入及營(yíng)業(yè)成本相關(guān)假設(shè)

另外，考慮建設(shè)期利息資本化，將建設(shè)期利息及工程造價(jià)扣除工程利潤(rùn)作為初始固定資產(chǎn)入賬成本，該成本后期攤銷影響非付現(xiàn)成本的計(jì)算。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所在地日均有效光照3.48小時(shí)，100MW裝機(jī)規(guī)模光伏項(xiàng)目年發(fā)電量為12702萬kW·h。上網(wǎng)電價(jià)三類地區(qū)標(biāo)桿電價(jià)為0.49元/kW·h，不含稅標(biāo)桿電價(jià)為0.4336元/kW·h。但考慮分布式光伏電站項(xiàng)目用電價(jià)的可協(xié)商性，本篇假設(shè)運(yùn)營(yíng)期不含稅電價(jià)按0.54元/kW·h進(jìn)行模擬測(cè)算。項(xiàng)目投資的80%依賴外部融資，0時(shí)點(diǎn)實(shí)際自有資金流出60000萬元*20%，即12000萬元。融資成本假設(shè)為6%，項(xiàng)目生命周期內(nèi)等額還本，每年年末付息。

（三）測(cè)算結(jié)論

1. 財(cái)務(wù)杠桿下的內(nèi)含報(bào)酬率

依據(jù)測(cè)算結(jié)果顯示，本次100MW裝機(jī)規(guī)模的分布式光伏項(xiàng)目，動(dòng)態(tài)回收期為10.51年。全生命周期（含建設(shè)期）的投資內(nèi)含報(bào)酬率約為12.35%，大于投資要求的必要報(bào)酬率8%，具備經(jīng)濟(jì)可行性。

2. 項(xiàng)目?jī)r(jià)值評(píng)估

該項(xiàng)目按照必要報(bào)酬率對(duì)未來現(xiàn)金凈流量進(jìn)行折現(xiàn)，考慮財(cái)務(wù)杠桿（80%融資流入）后的項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期現(xiàn)金流現(xiàn)值為22318萬元，PV=項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期現(xiàn)金流現(xiàn)值+項(xiàng)目建設(shè)期初期（0時(shí)點(diǎn)）債務(wù)價(jià)值，項(xiàng)目總價(jià)值估算為：22318萬元+48000萬元=70318萬元，據(jù)此可判斷項(xiàng)目具備經(jīng)濟(jì)上的可行性，相關(guān)測(cè)算模型請(qǐng)參見附件。

3. LCOE與邊際貢獻(xiàn)

平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）是每度電所耗費(fèi)成本的評(píng)價(jià)指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一。邵晶晶（2019）指出計(jì)算公式為：全壽命周期發(fā)電量總額現(xiàn)值 =（項(xiàng)目初始投入資金-全周期內(nèi)折舊稅費(fèi)減免額現(xiàn)值+全周期運(yùn)營(yíng)成本現(xiàn)值-殘值現(xiàn)值）/全周期發(fā)電量總額現(xiàn)值。

有關(guān)環(huán)保專家表示，LCOE公式中的折現(xiàn)率（WACC）應(yīng)當(dāng)采用股權(quán)成本與稅后債權(quán)成本的加權(quán)平均值，但絕大多數(shù)風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)期長(zhǎng)期貸款或融資租賃比例約為70%～80%，債權(quán)融資稅前成本需要考慮股權(quán)成本，WACC波動(dòng)較大，計(jì)算折現(xiàn)系數(shù)難度較大。

本篇認(rèn)為，若公式中項(xiàng)目全生命周期的營(yíng)收及經(jīng)營(yíng)成本驅(qū)動(dòng)因素小范圍波動(dòng)，將分子、分母各項(xiàng)收入、支出年均化并作為等額年金的一部分，可利用年金現(xiàn)值系數(shù)對(duì)上述公式變形為：

LCOE=（年均非付現(xiàn)成本-年均非付現(xiàn)成本抵稅+無財(cái)務(wù)杠桿下項(xiàng)目年運(yùn)營(yíng)成本）*26年期的年金現(xiàn)值系數(shù)/生命周期內(nèi)年均發(fā)電量*26年期的年金現(xiàn)值系數(shù)=（年均非付現(xiàn)成本-年均非付現(xiàn)成本抵稅+無財(cái)務(wù)杠桿下項(xiàng)目年運(yùn)營(yíng)成本）/生命周期內(nèi)年均發(fā)電量；

對(duì)于項(xiàng)目初始投資額（含建設(shè)投資及建設(shè)期利息資本化）已考慮在每年的非付現(xiàn)成本中（折舊、攤銷）且具有抵稅作用，財(cái)務(wù)費(fèi)用等項(xiàng)目需剔除，經(jīng)測(cè)算本項(xiàng)目LCOE約為0.375元/kW·h。

有研究機(jī)構(gòu)指出，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)在不考慮政府補(bǔ)貼的情況下，光伏電站資本金回報(bào)率8%的情況下，集中式光伏電站和分布式光伏電站的LCOE合理區(qū)間分別處在0.445～0.399元/kW·h和0.387～0.347元/kW·h之間，本項(xiàng)目LCOE在合理區(qū)間范圍且仍有下降空間。若依據(jù)不含稅電價(jià)0.54元/kW·h，其邊際貢獻(xiàn)率為：（不含稅單價(jià)-LCOE）/不含稅單價(jià)=30.56%，存在一定的安全邊際。

4. 保障電價(jià)

在投資必要報(bào)酬率為8%的前提下，令項(xiàng)目整體NPV=0，可得平衡點(diǎn)的不含稅電價(jià)為0.469元/kW·h，含稅電價(jià)為0.53元/kW·h。對(duì)比前述標(biāo)桿企業(yè)三峽能源預(yù)計(jì)的光伏項(xiàng)目2021年平均上網(wǎng)電價(jià)0.47元/kW·h（含稅），若未來保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，項(xiàng)目技術(shù)水平或運(yùn)營(yíng)管理水平仍有提高空間。

本篇測(cè)算模型參見附件：SMX分布式光伏項(xiàng)目現(xiàn)金流量分析表（因篇幅有限，僅列示部分運(yùn)營(yíng)期）。

四、投資建議

（一）多渠道加大資源獲取力度

一是積極與政府協(xié)調(diào)相關(guān)土地流轉(zhuǎn)政策、規(guī)劃利用土地資源，突破政策壁壘；二是采取跟隨戰(zhàn)略，吸收借鑒標(biāo)桿企業(yè)前期大型項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，突破技術(shù)壁壘；三是加強(qiáng)與行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)協(xié)作。與重點(diǎn)電力規(guī)劃設(shè)計(jì)院建立定期會(huì)商機(jī)制，及時(shí)全面了解信息。重點(diǎn)跟蹤規(guī)模化資源，注重規(guī)模化新能源基地的整體謀劃和開發(fā)。加強(qiáng)與各級(jí)電力公司及其調(diào)度機(jī)構(gòu)的溝通與聯(lián)系，建立長(zhǎng)期有效的工作協(xié)調(diào)機(jī)制，形成高效、穩(wěn)固的電力供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，適度參與電力行業(yè)股權(quán)多元化改革工作，為新能源業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展做好布局；四是注重傳統(tǒng)能源行業(yè)轉(zhuǎn)型需求，聯(lián)合構(gòu)建從產(chǎn)電到儲(chǔ)能的一體化方案的運(yùn)營(yíng)模式。傳統(tǒng)能源生產(chǎn)龍頭企業(yè)在國(guó)內(nèi)已運(yùn)營(yíng)大型存量水電項(xiàng)目，具備發(fā)展風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目的天然資源優(yōu)勢(shì)。部分傳統(tǒng)能源龍頭企業(yè)轉(zhuǎn)型需求旺盛，這類傳統(tǒng)能源企業(yè)是風(fēng)電、光伏能源的潛在進(jìn)入者，具有豐富的庫區(qū)土地、水面和電力通道，可以結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟以充分利用庫存土地資源建設(shè)風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目，迅速獲取資源優(yōu)勢(shì)。通過實(shí)現(xiàn)“就近打捆”，開發(fā)一體化能源運(yùn)營(yíng)園區(qū)，精準(zhǔn)控制社會(huì)可中斷的用電負(fù)荷和儲(chǔ)能資源，提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平；五是深入探索光伏發(fā)電與農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)等產(chǎn)業(yè)鏈互補(bǔ)的發(fā)展模式，形成由點(diǎn)到面的光伏開發(fā)格局。諸如上市新能源公司的一些新光伏電站工程，通過結(jié)合農(nóng)業(yè)進(jìn)行光伏電站建設(shè)，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件，土地性質(zhì)，土壤狀況，水源情況，傳統(tǒng)種植經(jīng)驗(yàn)，農(nóng)業(yè)新型業(yè)態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)，通過在電站內(nèi)種植農(nóng)作物，打造出既能滿足發(fā)電功能，提高項(xiàng)目的收益，又能提供觀光旅游的新型電站。

（二）投資項(xiàng)目與企業(yè)規(guī)模相適應(yīng)，避免資金流動(dòng)性風(fēng)險(xiǎn)

一是使投資項(xiàng)目與財(cái)務(wù)狀況相適應(yīng)。光伏發(fā)電、風(fēng)電項(xiàng)目可以短期大幅度提升資產(chǎn)規(guī)模，有助于在主業(yè)上迅速做大做強(qiáng)，同時(shí)項(xiàng)目資金籌集會(huì)帶來未來債務(wù)現(xiàn)金流出，應(yīng)合理預(yù)測(cè)項(xiàng)目前期凈現(xiàn)金流，匹配最大還款能力，及時(shí)做好資金配置計(jì)劃，降低償債風(fēng)險(xiǎn)；二是使投資項(xiàng)目與技術(shù)水平相適應(yīng)。考慮新能源發(fā)電裝機(jī)容量快速提升及平價(jià)上網(wǎng)帶來的技術(shù)邊際效應(yīng)越來越高，上游新能源電池、光伏組件、逆變器等技術(shù)革新對(duì)項(xiàng)目降低單位能源成本越來越關(guān)鍵，這也決定了項(xiàng)目是否能夠中標(biāo)立項(xiàng)、降低未來投資回收期的成敗因素；三是使投資項(xiàng)目與預(yù)期管理水平相適應(yīng)。光伏發(fā)電、風(fēng)電行業(yè)陸續(xù)講進(jìn)入建設(shè)高峰期、運(yùn)營(yíng)管理期，對(duì)建設(shè)管理能力、質(zhì)量安全管理能力、投融資能力、技術(shù)創(chuàng)新能力等將帶來全方位、深層次的考驗(yàn)。項(xiàng)目公司需從人、財(cái)、物等要素全方位加以保障，統(tǒng)籌推進(jìn)資源獲取、工程建設(shè)與電力運(yùn)營(yíng)工作，確保項(xiàng)目可控。

（三）投產(chǎn)前需有針對(duì)性開展需求端信用分析

如分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目一般就地并網(wǎng)，以降低線路的損耗并補(bǔ)充當(dāng)?shù)赜秒娍蛻綦娏俊Ｔ陔娬救萘吭O(shè)計(jì)上保證功率不超過業(yè)主同時(shí)段用電負(fù)荷，確保自發(fā)自用比例達(dá)到最高。優(yōu)先選擇行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆⒔?jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)良好、無不良記錄的優(yōu)秀企業(yè)，確保自發(fā)自用電量需求穩(wěn)定，從而保障項(xiàng)目收益率。

五、不足及展望

本篇模型旨在提供綜合反映經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的測(cè)算路徑，反映財(cái)務(wù)杠桿下的全生命周期內(nèi)含報(bào)酬率（IRR），但本次模擬測(cè)算未考慮部分地區(qū)強(qiáng)制儲(chǔ)能等因素對(duì)單位建造成本及運(yùn)營(yíng)成本帶來的影響及組件壽命期內(nèi)衰減后對(duì)發(fā)電量的影響，有關(guān)運(yùn)營(yíng)成本明細(xì)仍需在深度調(diào)研具體項(xiàng)目特征的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化。同時(shí)，依據(jù)有關(guān)行業(yè)專家研究，機(jī)組大型化是實(shí)現(xiàn)風(fēng)電降本的有效路徑之一，本次測(cè)算未考慮每個(gè)機(jī)組電池組件配置等因素對(duì)初期建設(shè)投資成本的影響。后續(xù)仍需結(jié)合國(guó)內(nèi)專家最新研究案例或企業(yè)項(xiàng)目，將測(cè)算工具標(biāo)準(zhǔn)化。另外，預(yù)計(jì)未來上游技術(shù)升級(jí)將強(qiáng)化分層效應(yīng)，風(fēng)電、光伏發(fā)電行業(yè)也更加符合競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)特征。因此，技術(shù)應(yīng)用成本及營(yíng)運(yùn)成本控制對(duì)項(xiàng)目邊際貢獻(xiàn)情況仍待進(jìn)一步研究。

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（作者單位：周琪，山東南郊集團(tuán)有限公司；王寧斌，濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司；楚霄潔，山東省牧工商實(shí)業(yè)有限公司）