碳捕集與封存技術(shù)投資決策文獻(xiàn)綜述

劉瑞琪 張秀莉

（中國(guó)海洋大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山東 青島 266000）

一、引言

全球變暖及極端災(zāi)害事件的發(fā)生，使得以CO2為主的溫室氣體減排形勢(shì)日益嚴(yán)峻。2015 年 12 月，巴黎會(huì)議通過的氣候變化國(guó)際協(xié)定是多邊氣候外交一個(gè)具有歷史意義的里程碑。我國(guó)的CO2排放主要來(lái)源于與煤炭相關(guān)的能源行業(yè)。針對(duì)當(dāng)前的嚴(yán)峻形勢(shì)，CCS前期的設(shè)備改造成本較低且具有可觀的減排效果，是當(dāng)下過渡時(shí)期最為合適的減排途徑。宏觀上，CCS需要各國(guó)政策的引導(dǎo)；微觀上，我們需要知道企業(yè)在CCS技術(shù)上的投資決策。從企業(yè)角度出發(fā)研究CCS的投資決策問題以及政府激勵(lì)在其中扮演的角色十分重要。

二、CCS投資決策方法綜述

（一）實(shí)物期權(quán)法

實(shí)物期權(quán)被廣泛地用于估計(jì)各類的新能源發(fā)電和節(jié)能減排技術(shù)。Myers（1977）首次提出將企業(yè)在未來(lái)的投資機(jī)會(huì)看作持有一份期權(quán)。Dixit 和Pindyck（1994）提出傳統(tǒng)的投資理論沒有充分考慮到不可逆性、不確定性和時(shí)機(jī)選擇兩兩之間的相互作用，并改進(jìn)隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法，研究不確定條件下的項(xiàng)目?jī)r(jià)值、投資時(shí)機(jī)等。

1、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法

（1）改進(jìn)企業(yè)價(jià)值函數(shù)，增加影響因素

張新華（2012）針對(duì)碳價(jià)和技術(shù)不確定的情況，構(gòu)建碳價(jià)、技術(shù)不確定條件下的CCS投資模型。朱磊（2014）從成本節(jié)約的角度出發(fā)，在多重不確定性下，將序貫投資決策的實(shí)物期權(quán)方法與蒙特卡洛模擬相結(jié)合，研究電力企業(yè)投資的改造問題。王素鳳（2016）基于技術(shù)進(jìn)步、電價(jià)、碳價(jià)和碳減排率等多重不確定因素，構(gòu)建發(fā)電商減排投資的實(shí)物期權(quán)模型，得到投資閾值、時(shí)點(diǎn)和補(bǔ)貼條件。Chen（2016）構(gòu)建了一個(gè)考慮三重不確定性的實(shí)物期權(quán)模型，分析發(fā)電補(bǔ)貼對(duì)電廠CCS改造投資和減排的影響。王喜平（2015）考慮碳價(jià)、燃料價(jià)格和投資成本等不確定性因素，構(gòu)建了燃煤電站CCS投資決策的四叉樹模型,計(jì)算出不同政策補(bǔ)貼系數(shù)下碳交易價(jià)格的投資臨界值。

（2）細(xì)化研究對(duì)象，精確模擬數(shù)據(jù)

在多重不確定性下通常難以求得解析解，此時(shí)進(jìn)行數(shù)值分析時(shí)參數(shù)值的選取尤為重要，可以針對(duì)特定的發(fā)電廠機(jī)組類型或CCS技術(shù)展開研究。

亢婭麗（2014）研究了不確定條件下的大型發(fā)電企業(yè)的投資決策問題。采用實(shí)物期權(quán)方法評(píng)估投資燃煤發(fā)電+CCS和風(fēng)電技術(shù)等的投資組合優(yōu)化模型，得到最優(yōu)的發(fā)電組合決策。Zhu（2013）介紹了用CCS技術(shù)改造現(xiàn)有的SCP的投資決策，建立了基于實(shí)物期權(quán)理論的具有離散序列投資決策的估值模型。并采用成本節(jié)約價(jià)值，投資風(fēng)險(xiǎn)，減排量和平均捕集額度等四個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)估中國(guó)現(xiàn)有SCP的CCS改造投資決策。

（3）其他研究角度

陳濤（2012）將過程分為建設(shè)和升級(jí)兩個(gè)階段，在多重不確定性條件下，分析一個(gè)兩階段的投資決策模型。黃超（2016）將CCS劃分為現(xiàn)有技術(shù)與剛面世的新一代技術(shù)，分析了不同激勵(lì)政策對(duì)CCS 技術(shù)選擇策略的影響。

張新華（2016）構(gòu)建考慮碳價(jià)下限的發(fā)電商 CCS 投資期權(quán)模型，考察碳價(jià)下限、政府的投資補(bǔ)貼、稅收減免等對(duì)發(fā)電商 CCS 期望投資時(shí)點(diǎn)的影響。張新華（2017）提出了基于發(fā)電成本最小的碳排放約束電力上網(wǎng)機(jī)制，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建不對(duì)稱的寡頭發(fā)電商碳減排投資期權(quán)博弈模型。

2、B-S期權(quán)定價(jià)法

文書洋（2014）認(rèn)為CCS技術(shù)不確定性很高，短期內(nèi)發(fā)展需要補(bǔ)貼和政策支持。將政府補(bǔ)貼政策分為成本補(bǔ)貼和運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼兩類，運(yùn)用B-S公式分別求解期權(quán)價(jià)值，給出包含推遲期權(quán)價(jià)值的項(xiàng)目?jī)r(jià)值函數(shù)。林則夫（2015）利用金融期權(quán)定價(jià)B-S方程求解期權(quán)價(jià)值，將項(xiàng)目?jī)r(jià)值看作凈現(xiàn)值NPV與期權(quán)價(jià)值之和。并設(shè)定稅率為政策變量，研究政策激勵(lì)對(duì)CCS投資決策的影響。

（二）其他方法

張琪（2017）構(gòu)建博弈模型，分析技術(shù)擴(kuò)散過程中企業(yè)和政府的得益。王眾（2013）從一體化的角度運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)CCS 實(shí)施方案進(jìn)行建模與分析。尹祥（2012）用學(xué)習(xí)曲線模型采用自下而上的方法，將捕集電站分解為不同的子系統(tǒng)，考察了其未來(lái)的發(fā)展。

三、述評(píng)與展望

實(shí)物期權(quán)方法能夠幫助投資者充分考慮柔性決策和不確定性因素，因此優(yōu)于傳統(tǒng)投資決策分析框架。另外，B-S期權(quán)定價(jià)法要求市場(chǎng)中存在充分多的風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)，這是一個(gè)很強(qiáng)的要求。因此在CCS的投資決策上，隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法更加合適。

但總體來(lái)說，目前對(duì)CCS投資決策問題主要是在改進(jìn)價(jià)值函數(shù)或細(xì)化研究對(duì)象的基礎(chǔ)上對(duì)投資時(shí)機(jī)的研究。而企業(yè)在進(jìn)行投資決策時(shí)，不僅要考慮投資的時(shí)機(jī)，還應(yīng)該要考慮投資的規(guī)模。當(dāng)涉及投資規(guī)模時(shí)，企業(yè)資金來(lái)源將是不得不面對(duì)的問題，即自有資本投資與債務(wù)融資的權(quán)衡問題。CCS項(xiàng)目需要較大數(shù)額的初始投資，目前我國(guó)CCS示范項(xiàng)目中上海石洞口第二熱電廠項(xiàng)目和重慶合川雙槐電廠項(xiàng)目的資金都為企業(yè)自籌，剩余兩個(gè)是企業(yè)自籌與政府支持相結(jié)合。因此，在研究CCS技術(shù)投資決策時(shí)，納入債務(wù)融資因素是十分必要的。后續(xù)研究可以將債務(wù)融資納入CCS投資決策動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型中，最終檢驗(yàn)在金融支持與政府鼓勵(lì)雙重作用下的企業(yè)投資決策。