屋頂分布式光伏發(fā)電項目投資決策探討

時間:2022-10-28 10:27:08

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屋頂分布式光伏發(fā)電項目投資決策探討

摘要:加快發(fā)展中東部地區(qū)的分布式能源,推動我國能源體系向綠色能源低碳轉(zhuǎn)型,成為未來一段時間的重要發(fā)展任務。與集中式光伏項目相比,分布式光伏項目規(guī)模相對較小,運作較靈活,更適合大范圍推廣。但由于我國分布式光伏項目起步較晚,涉及復雜的評估,對企業(yè)來說,項目投入較大,收益回收期較長。目前主要以EPC模式(屋頂業(yè)主自行投資建造)和EMC模式(合同能源管理,節(jié)能效益分享)為主,對于有意向利用光伏太陽能的廣大中小企業(yè),投資決策如何選擇,不僅面臨光伏相關行業(yè)人才短缺問題,而且要評估各種政策、技術等潛在風險。試圖從財務視角探析并建立經(jīng)濟效益評價指標體系評價光伏發(fā)電項目。

關鍵詞:光伏發(fā)電;合同能源管理;投資決策

在國家大力發(fā)展清潔能源的背景下,V公司管理層認識到公司廠房屋頂長期閑置,造成資源浪費,希望推進屋頂分布式光伏發(fā)電項目。馬馳[1]分析了影響屋頂分布式光伏發(fā)電項目中所涉及的經(jīng)濟效益認為:初始投資成本、并網(wǎng)電價、國家能源補貼政策等是投資者需要考慮的敏感因素,對于光伏發(fā)電項目的指標敏感性進行分析后發(fā)現(xiàn),并網(wǎng)電價對屋頂光伏發(fā)電項目的投資回報影響較為顯著。本文通過一系列研究從中選擇較為合理的投資方案,為類似經(jīng)濟組織提供決策參考。

1案例公司背景及技術優(yōu)勢

1.1案例公司背景

V公司的母公司V集團是世界石化電力行業(yè)關鍵零部件的主要制造商之一,總部位于加拿大,經(jīng)營范圍是研發(fā)、設計、生產(chǎn)、銷售石油、化工等行業(yè)使用的流體控制類產(chǎn)品,并提供相關技術服務。V公司是21世紀初政府招商引資最后一批進入中國市場的全球知名品牌,具有專業(yè)的知識技術及高精度的機械制造工藝,相關產(chǎn)品得到世界權威機構的認證。公司在江蘇省屬于規(guī)模以上企業(yè),年均消耗電量高達432606kW·h。公司自建廠房,屋頂可利用面積約8000m2,屋頂為鋼筋水泥結構,在屋頂之上加鋪彩鋼瓦,目前屋頂全部閑置。如果能積極推進綠色清潔能源項目應用,將會為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟和社會效應。建成后的光伏電站將成為廠區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)保景觀,公司也將成為綠色清潔能源標桿示范企業(yè),對提升企業(yè)形象起到積極的作用。

1.2分布式光伏發(fā)電優(yōu)勢

1.2.1企業(yè)的用電高峰負荷與分布式光伏發(fā)電時間段重合度高采取峰值電價基本都在白天時段,光伏發(fā)電的主要工作時間也是在白天,因此,所發(fā)電量正好沖抵采用峰值電費。在6—8月夏季用電高峰期,國家電網(wǎng)執(zhí)行尖峰電價時,企業(yè)電費水平顯著上升,如果企業(yè)采用光伏發(fā)電,節(jié)能效益更加明顯。1.2.2夏季空調(diào)節(jié)能效果明顯光伏組件具有明顯的隔熱效果,可以作為屋頂隔熱層。以夏季降溫效果為例,裝有光伏組建的屋頂?shù)氖覂?nèi)溫度比沒有安裝光伏組件的建筑低2~5℃。在建筑溫度得到調(diào)控的同時,空調(diào)的能耗也隨之降低。安裝分布式光伏發(fā)電太陽能面板的屋頂在冬季也可以有效地阻止室內(nèi)的熱量散發(fā),起到保溫作用。1.2.3延長屋頂使用壽命安裝光伏組件可防止陽光對屋頂?shù)闹苯颖窈陀晁臎_刷,保護屋頂?shù)姆浪畬樱瑥亩娱L屋頂使用壽命,節(jié)約維修及養(yǎng)護費用。

2分析討論

2.1屋頂分布式光伏發(fā)電項目模式

屋頂分布式光伏發(fā)電項目的運營模式可以分為4類[2],包括:①自建電站,發(fā)電全部并網(wǎng);②自建自用,余電上網(wǎng);③合同能源管理,發(fā)電全部并網(wǎng);④合同能源管理,余電上網(wǎng)。其中,前兩類屬于自建模式,后兩類屬于合同能源管理模式。限于篇幅,本文只討論②④兩類。2.1.1“自建自用,余電上網(wǎng)”模式下用戶凈收益“自建自用,余電上網(wǎng)”模式下,用能單位負責投資建設,用能單位享有項目所有權和經(jīng)營收益,并承擔全部經(jīng)營風險。用能單位的項目收益主要包括并網(wǎng)收益和節(jié)能收益??紤]到光伏發(fā)電行業(yè)初始投入成本較大,但是后續(xù)運行維護成本較少,且國家對光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)補貼力度越來越小,所以本文暫未考慮政府補貼和后續(xù)運行維護成本對項目的影響。在該模式下,項目凈收益=并網(wǎng)收益+自發(fā)自用節(jié)能收益-初始投資成本,即凈收益=國家電力收購價×余量發(fā)電并網(wǎng)量+自發(fā)自用光伏電量×國家電費市場價-初始投資成本。2.1.2“合同能源管理,余電上網(wǎng)”模式下用能單位凈收益“合同能源管理,余電上網(wǎng)”運營模式是由節(jié)能服務公司投資興建屋頂光伏發(fā)電項目,在雙方約定的合同期內(nèi)獨立享受項目所有權,將節(jié)能收益的一部分分享給能源使用單位;光伏發(fā)電站所有權自能源管理合同屆滿之日起轉(zhuǎn)移至能源使用單位。在該運營模式下,項目凈收益=合同期內(nèi)節(jié)能分享收益+期滿后并網(wǎng)收益,即凈收益=合同期內(nèi)用能單位使用電量×合同能源管理合同電價+合同屆滿后并網(wǎng)電量×國家上網(wǎng)收購電價+合同屆滿后用能單位自用電量×國家電網(wǎng)市場價。

2.2屋頂分布式光伏發(fā)電項目經(jīng)濟效益評價指標

2.2.1靜態(tài)評價指標(1)靜態(tài)投資回收期(P)。該指標衡量投資者需要收回全額投資所需要的時間,反映了投資者對投資標的投資回收能力。雖然靜態(tài)投資回收期是比較簡單的指標,但是由于其通俗易懂,常給人以比較直觀的評判,因此,該指標在實踐中成為項目投資決策的常用指標之一?;厥掌谂c投資回收能力呈反向變動,如果回收期短,那么投資回收能力就會強。(2)投資收益率。投資收益率是用來評價項目盈利水平的指標。光伏發(fā)電項目的投資收益率利用光伏電站的生命期內(nèi)的凈收益除以投資額總額。該指標與項目盈利能力呈正比例方向變化。2.2.2動態(tài)評價指標(1)凈現(xiàn)值。凈現(xiàn)值是投資項目總現(xiàn)金流入現(xiàn)值減去總現(xiàn)金流出現(xiàn)值之后的差額,相較于靜態(tài)投資收益率,凈現(xiàn)值指標考慮到了貨幣時間價值,更加客觀地反映出投資項目的盈利水平。該指標屬于正向指標,但至少大于零,才能說明項目具有可行性;反之則項目不可行。(2)內(nèi)部收益率(IRR)。內(nèi)部收益率是評價項目可行性的重要指標之一。在投資項目生命周期內(nèi),能夠使各年凈現(xiàn)金流量的現(xiàn)值之和等于初始投資成本的折現(xiàn)率。內(nèi)部收益率反映了投資者對投資的償還能力。內(nèi)部收益率越高,投資者的償債能力越強,雖然沒有考慮使用對外籌資來自建光伏發(fā)電站,但是可以選定基準貼現(xiàn)率作為項目參考指標,與內(nèi)部收益率比較。如果內(nèi)含報酬率大于選取的基準貼現(xiàn)率,則說明項目的償債能力比較強;反之,項目的償債能力較弱,可行性低。

2.3屋頂分布式光伏發(fā)電項目經(jīng)濟效益評價體系的構建

光伏發(fā)電項目經(jīng)濟效益評價指標體系的構建要體現(xiàn)科學性原則,尤其對于光伏發(fā)電量的測算,具有很強的專業(yè)性,對項目評價指標的測算結果影響較大。要結合多個財務指標,進行綜合評價。對經(jīng)濟效益的評價既要聽取專家意見,避免迷信財務指標,也要考慮用能單位經(jīng)濟承受能力和投資光伏發(fā)電站的意愿。構建評價指標體系要遵循以下3個原則。2.3.1科學性評價指標體系必須建立在科學測算的基礎上。光伏發(fā)電是新興行業(yè),目前,國內(nèi)普遍缺乏相關專業(yè)人才,也缺乏完善的配套政策。因此,所選取的指標數(shù)據(jù)更要基于科學分析。例如,光伏發(fā)電量的測算比較關鍵,涉及投資收益率和投資回收期等幾乎所有財務指標,光伏發(fā)電項目投資期限一般都比較長,微小的錯誤可能帶來較大的損失,甚至投資失敗。2.3.2易操作理解財務指標對大多數(shù)業(yè)務人員來說存在一定難度,因此要盡量要選取容易被非專業(yè)人員理解,且能夠反映項目實際投資可靠性的財務指標。這樣才有利于業(yè)務人員對項目進行定量和定性分析,有利于管理層從財務的視角評價項目的可行性。2.3.3適應性影響光伏發(fā)電項目經(jīng)濟效益的指標因素有許多,要選擇適合公司實際情況的數(shù)據(jù),如果公司需要融資來建設光伏電站,則需要確定融資額和自有資金各自占比,不同的資金成本對項目的報酬率和回報期也有重要影響。本文基于上述原則建立評價指標體系,見表1。

3屋頂分布式光伏發(fā)電項目技術經(jīng)濟評價指標體系的應用

3.1合同能源管理模式下節(jié)能收益分享方案

節(jié)能服務公司以支付租金的形式分享節(jié)能收益,其中固定租金以實際占用V公司屋頂面積計算,變動租金以光伏發(fā)電項目的消納比計算,消納比越高,分享的節(jié)能收益越多。(1)固定租賃費用:光伏電站驗收投入運行之日起,按照6元/(m2/a)×實際使用面積,每年支付一次。(2)變動租賃費用:光伏電站驗收投入運行之日起,每年(按自然年計算)項目節(jié)能量占項目發(fā)電量的比例(消納比)超過40%時,支付額外的租賃費用。具體計算方法見表2。

3.2分布式光伏發(fā)電項目年發(fā)電量測算

以V公司所在的江蘇地區(qū)為例,輻照度統(tǒng)計見表3。江蘇地區(qū)日平均輻照量為3.356kW·h/m2,年日照輻射總量4672.8MJ/m2,年輻照量為1225kW·h/m2。系統(tǒng)總裝機容量為1500kW。不升壓利于提高系統(tǒng)效率,因此系統(tǒng)為低壓并網(wǎng)方式,系統(tǒng)效率為83.2%。兩種模式下,電站首年發(fā)電主要財務投資決策指標見表4。表4中的測算基于以下假設:國家對太陽能光伏發(fā)電項目所得稅稅收優(yōu)惠執(zhí)行“三免三減半”政策,光伏設備折舊年限按照25年計算,殘值率為5%。根據(jù)式(2)、式(4),該光伏分布式光伏發(fā)電項目的靜態(tài)投資回收期為8年;投資收益率6.9%。假設貼現(xiàn)率為4.75%,凈現(xiàn)值為180萬元,內(nèi)部收益率為10.92%?!昂贤茉垂芾?,余電上網(wǎng)”合同能源管理模式現(xiàn)金流預測,見表5。表5中在能源管理合同期限內(nèi),由于需要支付能源企業(yè)的能源使用費,所以發(fā)電收入假設為0。假定貼現(xiàn)率為4.75%,V公司的凈現(xiàn)值為153萬元。因為在合同能源管理模式下,V公司無須投入資金,所以V公司投資收益率和內(nèi)部收益率都趨于無窮大,可以參考合同能源服務公司的投資回收期和投資收益率,根據(jù)前文公式可得:合同能源管理公司的投資回收期為9.28年,合同能源管理公司的投資收益率為5.22%,合同能源管理公司的凈現(xiàn)值為92萬元,內(nèi)部收益率為8.4%。此外,光伏發(fā)電的后續(xù)維護成本較低,在分析過程中暫時未考慮。為了增加項目的可比性,參照自建自用模式下第21~25年現(xiàn)金流分析能源合同期滿后的現(xiàn)金流量,從而使項目生命期周期一致。在合同能源管理模式下,合同能源管理公司的利潤可觀,其投資回收期低于合同期,對于20年的合同期限,節(jié)能服務公司的投資意向非常高[4]?!白越ㄗ杂?,余電上網(wǎng)”模式和“合同能源管理,余電上網(wǎng)”模式經(jīng)濟效益評價指標比較分析,見表6。3.3從財務視角對屋頂分布式光伏發(fā)電項目投資決策分析假設V公司投資資本不受限,主營業(yè)務不受該項目影響,建議V公司自行投資開發(fā)。因為無論是從凈收益、內(nèi)部收益率還是凈現(xiàn)值來看,選擇“自建自用,余電上網(wǎng)”模式開發(fā)閑置屋頂太陽能光伏發(fā)電項目對V公司來說都是有利的。尤其是在全球碳達峰、碳中和的大環(huán)境下,該項目對企業(yè)來說具有很強的實用價值。但是,太陽能發(fā)電屬于新興行業(yè),技術迭代周期短,這對初始投資額很大的項目具有不可預測風險。而且光伏項目受制于不可控制的天氣因素影響較大,從風險控制角度來看,在投資之前需充分考慮。

4結語

從短期來看,如果企業(yè)投資資金有限、公司光伏技術人才短缺、企業(yè)對項目未來潛在風險難以承受,“合同能源管理,余電上網(wǎng)”模式開發(fā)分布式光伏發(fā)電在現(xiàn)階段更具可行性。但是光伏發(fā)電項目,涉及面廣,需要考慮的因素復雜,而且項目期長,僅從財務視角評判是不完整的,如果采用全生命周期管理,即從某一特定項目的整體效果或收益角度考慮,綜合應用各種管理理論、方法模型及先進的技術實現(xiàn)方式,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)項目的前期規(guī)劃設計、設備選型、建設實施、投產(chǎn)運行等項目管理周期全過程的各環(huán)節(jié),才能使光伏發(fā)電項目的整體價值鏈的價值實現(xiàn)最優(yōu)化。

作者:張勇 單位:威蘭閥門(蘇州)有限公司