基于綠證交易的PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資評(píng)估

韓文花，張 絮

（上海電力大學(xué) 自動(dòng)化工程學(xué)院，上海 200090）

0 引言

由于化石能源短缺，我國(guó)開始實(shí)施電力需求側(cè)管理降低一次能源使用。隨著用戶側(cè)綜合能源服務(wù)的發(fā)展［1］，太陽能因其可不限范圍的使用以及不產(chǎn)生污染的特點(diǎn)，在我國(guó)電力需求側(cè)管理中凸現(xiàn)其重要性［2］。其中，光伏項(xiàng)目具有發(fā)電量增長(zhǎng)快，裝機(jī)占比高的特點(diǎn)。

由于光伏發(fā)電項(xiàng)目具有投資周期長(zhǎng)，資金流量大的特點(diǎn)，僅由政府出資的融資模式及電價(jià)補(bǔ)貼使政府出現(xiàn)了巨大的資金缺口，可以使用公私合營(yíng)模式（public-private partnership，PPP）解決該問題。光伏補(bǔ)貼政策下，PPP模式可以有效提高企業(yè)的融資效益，提高企業(yè)的投資意愿［3］，減輕政府資金壓力。隨著光伏發(fā)電的規(guī)模發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步，光伏補(bǔ)貼的標(biāo)準(zhǔn)已從2017年的最高0.85元/kWh逐步降為2020年的最高0.05元/kWh，且部分地區(qū)已具備無補(bǔ)貼上網(wǎng)條件，因此我國(guó)將積極推進(jìn)光伏平價(jià)上網(wǎng)政策。為推進(jìn)平價(jià)上網(wǎng)政策實(shí)施，同時(shí)保證光伏發(fā)電項(xiàng)目合理收益，國(guó)家鼓勵(lì)新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)參與到綠色電力證書（簡(jiǎn)稱“綠證”）交易市場(chǎng)中，以促進(jìn)該產(chǎn)業(yè)發(fā)展［4］。

綠證是為每1 000 kWh新能源上網(wǎng)電量頒發(fā)的證書，是一種通過保障可再生能源電力的消納以促進(jìn)新能源電力發(fā)展的經(jīng)濟(jì)機(jī)制。本文中，綠證特指光伏綠證。

與政府補(bǔ)貼相比，綠證是一種基于市場(chǎng)的補(bǔ)貼政策［5］。對(duì)光伏發(fā)電方來說，綠證可以當(dāng)作一種盈利工具。目前綠證的價(jià)格研究多集中綠證對(duì)電力市場(chǎng)的影響、綠證政策與補(bǔ)貼政策的比較和綠證在新能源項(xiàng)目中的影響方面，而關(guān)于平價(jià)上網(wǎng)政策下的綠證價(jià)格研究較少。如果要對(duì)基于綠證交易市場(chǎng)的光伏發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)行投資評(píng)估，必須有符合實(shí)際的新的綠證價(jià)格模型。

綜上所述，本文針對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資評(píng)估問題，研究了綠證交易市場(chǎng)對(duì)PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目在光伏平價(jià)上網(wǎng)政策下的投資評(píng)估所帶來的影響。首先，本文提出了適用于平價(jià)上網(wǎng)政策的新型綠證價(jià)格模型，包括綠證的成本模型和綠證交易定價(jià)區(qū)間。然后，提出了基于綠證交易的PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資評(píng)估方法，并考慮了不同PPP融資模式的特點(diǎn)。最后，案例分析驗(yàn)證了綠證交易市場(chǎng)對(duì)平價(jià)上網(wǎng)政策下PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目投資評(píng)估的促進(jìn)作用，并提出了關(guān)于綠證交易方面的政策建議，以利于光伏產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展。

1 綠證價(jià)格模型

現(xiàn)有的綠證價(jià)格模型將補(bǔ)貼作為主要因素，比如，綠證價(jià)格與補(bǔ)貼成正相關(guān)而與補(bǔ)貼的拖欠周期成負(fù)相關(guān)［6］、考慮補(bǔ)貼金額和拖欠周期的綠證定價(jià)及綠證交易模型［8］。由于補(bǔ)貼退坡及平價(jià)上網(wǎng)政策的實(shí)行，光伏上網(wǎng)電價(jià)主要由發(fā)電成本決定，因此以補(bǔ)貼作為主要因素的綠證價(jià)格模型已不適用；同時(shí)，考慮到目前光伏綠證交易市場(chǎng)處罰機(jī)制缺失，由于定價(jià)過高導(dǎo)致綠證市場(chǎng)交易量少等問題，本文提出的新型綠證價(jià)格模型，包括基于平準(zhǔn)化度電成本（levelized cost of energy，LCOE）的綠證成本模型和具有處罰機(jī)制的綠證定價(jià)區(qū)間。該模型既可以解決在平價(jià)上網(wǎng)政策下光伏綠證的定價(jià)問題，又能促進(jìn)綠證交易市場(chǎng)的發(fā)展，進(jìn)一步增加光伏產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.1 綠證成本模型

本文綠證成本指每發(fā)1 000 kWh電量時(shí)光伏發(fā)電比火電多消耗的發(fā)電成本。發(fā)電成本是影響各種能源上網(wǎng)電價(jià)的最基本因素［9］。平準(zhǔn)化度電成本可使不同能源發(fā)電的發(fā)電成本相比較［10—11］，本文的綠證成本模型采用平準(zhǔn)化度電成本構(gòu)建，與現(xiàn)有基于補(bǔ)貼政策的綠證成本模型相比，更能反映平價(jià)上網(wǎng)政策下的綠證成本的變動(dòng)。

火電的平準(zhǔn)化度電成本計(jì)算方法與光伏發(fā)電的平準(zhǔn)化度電成本計(jì)算公式相同。

式中：χ為項(xiàng)目折現(xiàn)率。

1.2 綠證定價(jià)區(qū)間

不考慮跨區(qū)域購買綠證。假設(shè)區(qū)域中僅有火電廠和光伏電廠，其配額約束性指標(biāo)為α，本文指該區(qū)域內(nèi)可再生能源消納占煤電消納的比重系數(shù)。

為確保該區(qū)域完成配額，火電廠需購買綠證，根據(jù)《關(guān)于實(shí)行可再生能源電力配額制的通知》，未完成配額的火電廠將受到處罰，火電廠需關(guān)注可再生能源配額的完成情況，以免因處罰造成經(jīng)濟(jì)損失，火電廠會(huì)加快其綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展。

根據(jù)配額完成情況，存在2種可能的情形。

情形1：火電廠以每張綠證的價(jià)格Pgc購買了足夠的綠證N個(gè)，在考核時(shí)完成配額，則火電廠的收入為

其中，Cbgc和N計(jì)算式分別為

情形2：火電廠購買了n(n=0,1,2,...,N)個(gè)綠證，但仍在考核時(shí)未完成配額，記罰金為Ppu，此時(shí)火電廠的收入為

處罰比記為kpu，則罰金的計(jì)算為

為使火電廠完成配額，情形1的收入應(yīng)不小于情形2。同時(shí)綠證價(jià)格大于綠證成本。所以綠證定價(jià)區(qū)間應(yīng)滿足條件為

式中：Pgc_min為綠證定價(jià)區(qū)間最小值；Cgc為綠證成本。

將式（3）、式（6）代入式（9），可得售賣綠證的定價(jià)區(qū)間為

2 基于綠證交易的PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資評(píng)估方法

當(dāng)項(xiàng)目使用PPP模式時(shí)，其操作分為4步，分別為項(xiàng)目前期的策劃與論證、通過競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制選擇企業(yè)、簽訂合同以及籌組項(xiàng)目公司。本文主要研究了PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資評(píng)估，即對(duì)PPP項(xiàng)目前期策劃和論證階段中的融資模式、收益來源、效益測(cè)算等內(nèi)容進(jìn)行研究。

PPP融資模式大致可分為委托運(yùn)營(yíng)、管理合同、轉(zhuǎn)讓-運(yùn)營(yíng)-移交、改擴(kuò)建-運(yùn)營(yíng)-移交、建設(shè)-運(yùn)營(yíng)-移交（build-operate-transfer，BOT）和建設(shè)-擁有-運(yùn)營(yíng)（build-own-operate，BOO）共6類，本文選擇適合新建項(xiàng)目的BOT和BOO進(jìn)行投資評(píng)估。在BOT和BOO模式中，第t年的項(xiàng)目效益由該年度的運(yùn)營(yíng)方獲得。

PPP融資模式能夠有效減少項(xiàng)目的融資壓力，使企業(yè)獲得較好效益且能保證政府監(jiān)管職能。由于在PPP項(xiàng)目中獲得的效益與承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)成正比，BOO模式的效益分配比和BOT模式的特許經(jīng)營(yíng)期為PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目投資評(píng)估的重要參數(shù)，以保證政府與企業(yè)的效益以及風(fēng)險(xiǎn)均衡分配。

綠證市場(chǎng)下的PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目投資評(píng)估是根據(jù)項(xiàng)目效益進(jìn)行的。本文使用凈現(xiàn)值法構(gòu)建項(xiàng)目的效益模型，效益為項(xiàng)目收益與成本之差。

由于本文中的光伏發(fā)電項(xiàng)目參與到綠證交易市場(chǎng)中，因此項(xiàng)目收益由售電收益與綠證市場(chǎng)收益組成，項(xiàng)目建設(shè)期間的成本由政府與企業(yè)共同承擔(dān)。政府與企業(yè)的效益模型Be和Bg分別如式（11）和式（12）所示，項(xiàng)目總效益B如式（13）所示，即

當(dāng)政府和企業(yè)的效益都為正時(shí)，企業(yè)才會(huì)做出立即投資的投資決策，此時(shí)應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目總效益確定合理的效益分配比和特許經(jīng)營(yíng)期。企業(yè)的效益越高，投資意愿越高；否則企業(yè)將選擇延遲投資。

3 案例分析

案例中，設(shè)某區(qū)域內(nèi)光伏發(fā)電廠采用PPP融資模式。PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目的參數(shù)如表1所示，該區(qū)域內(nèi)火電廠的參數(shù)如表2所示。由數(shù)據(jù)可得，光伏發(fā)電項(xiàng)目的首年消納電量為0.19億kWh，之后運(yùn)營(yíng)年份的消納電量因設(shè)備折舊等原因逐年減少；火電廠的年消納電量為2.7億kWh。不考慮綠證的情況下，光伏發(fā)電項(xiàng)目的消納占煤電消納的最高比值為7%。

表1 光伏發(fā)電項(xiàng)目的參數(shù)Table 1 Parameters of the PV power

表2 火電廠參數(shù)Table 2 Parameters of the thermal power

為提高該區(qū)域內(nèi)的綠色電力消納占比，同時(shí)激勵(lì)火電廠通過綠證交易市場(chǎng)完成配額，本文將綠證的初始配額制定為10%。火電廠購買綠證完成該配額，既避免因無法完成配額受到處罰，又可通過綠證交易市場(chǎng)獲得額外效益。

光伏發(fā)電項(xiàng)目享受國(guó)家的稅收福利政策有：增值稅即征即退50%；第1年至第3年免征企業(yè)所得稅，第4年至第6年減半征收企業(yè)所得稅12.5%，6年后所得稅按25%征收；附加稅為12%；發(fā)電量按照首年衰減率為3%，往后逐年減少0.7%的比例計(jì)算。

圖1給出了平價(jià)上網(wǎng)政策下PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目的平準(zhǔn)化度電成本及綠證成本隨運(yùn)營(yíng)年數(shù)變化。在項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)前期，2條曲線的走勢(shì)一致，在第8年達(dá)到最大值之后綠證成本逐年下降。這是由于項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)前期光伏發(fā)電項(xiàng)目平準(zhǔn)化度電成本的變化率高于折現(xiàn)率，第8年后平準(zhǔn)化度電成本的變化率低于折現(xiàn)率，導(dǎo)致綠證成本逐年下降。

圖1 光伏發(fā)電項(xiàng)目度電成本及綠證成本Fig.1 The cost of LCOE and green certificate of PV power

綠證的定價(jià)區(qū)間與綠證成本和處罰比有關(guān)，為避免處罰比較低時(shí)，綠證價(jià)格低于成本的情況，將處罰比區(qū)間的最小值設(shè)為變化量，以保證綠證定價(jià)區(qū)間的最小值大于綠證成本。當(dāng)綠證成本為負(fù)值時(shí)無法對(duì)應(yīng)處罰比，將前3年的處罰比區(qū)間最小值設(shè)為10%，既保證了處罰機(jī)制的實(shí)施，又將綠證價(jià)格限制在較小的值上。在其余年份中，處罰比區(qū)間的最小值根據(jù)綠證成本確定，圖2為處罰比最小值隨運(yùn)營(yíng)年數(shù)的變化。

圖2 處罰比最小值隨運(yùn)營(yíng)年份的變化Fig.2 Minimum penalty ratio varies with operation year

2018年6月至2021年4月，光伏綠證的平均價(jià)格為665.9元。由式（10）計(jì)算可得，此時(shí)處罰比為160%。與風(fēng)電綠證的平均價(jià)格172.2元相比，高昂的光伏綠證價(jià)格導(dǎo)致了綠證交易市場(chǎng)的低迷，火電廠較多通過購買風(fēng)電綠證完成配額。

圖3給出了PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目第1年綠證價(jià)格與處罰比及火電廠購買綠證數(shù)量之間的變化關(guān)系。若火電廠購買的綠證數(shù)量不變，處罰比與綠證價(jià)格呈正比；若處罰比不變，火電廠購買的綠證數(shù)量與綠證價(jià)格成反比。當(dāng)火電廠完成配額時(shí)，處罰比100%對(duì)應(yīng)的綠證價(jià)格為177.0元，與風(fēng)電綠證價(jià)格相似，火電廠購買綠證的意愿將增大。其余運(yùn)行年份，綠證價(jià)格與處罰比及購買數(shù)量的變化關(guān)系與首年運(yùn)營(yíng)年份類似。因此處罰比區(qū)間的最大值設(shè)置為100%，以保證綠證價(jià)格在較低區(qū)間內(nèi)變化，所以處罰比區(qū)間為［10%,100%］。

圖3 首年綠證的定價(jià)區(qū)間變化Fig.3 Price range of green certificate in the first year

在平價(jià)上網(wǎng)政策下，綠證價(jià)格隨處罰比的增加而增加，使得項(xiàng)目的總效益由負(fù)值變?yōu)檎?，為PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資評(píng)估帶來正面影響。根據(jù)本文的投資評(píng)估方法，當(dāng)項(xiàng)目總效益為正時(shí)，需確定BOO模式中的效益分配比與BOT模式下的特許經(jīng)營(yíng)期，使得政府與企業(yè)都獲得合理效益。

BOO模式下不同效益分配比對(duì)政府與企業(yè)效益影響如圖4所示。項(xiàng)目總收益按照處罰比50%計(jì)算，由于較低或較高的效益分配比勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致一方效益為負(fù)值，因此效益分配比的變化區(qū)間設(shè)置為［30%，65%］。隨著效益分配比的增加，企業(yè)的效益遞減而政府的效益遞增。當(dāng)效益分配比在［46%，56%］內(nèi)變化時(shí)，可保證項(xiàng)目參與方的效益值均為正值。

圖4 BOO模式不同效益分配比下政府與企業(yè)的效益值Fig.4 Benefits of government and private in BOO mode with different distribution rate

BOT模式中特許經(jīng)營(yíng)期的范圍確定由PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目的年效益變化決定。在圖5中，項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期間運(yùn)營(yíng)效益逐年遞減是由于發(fā)電量的逐年下降，3次較大減幅分別對(duì)應(yīng)首年衰減率的降低、免收企業(yè)所得稅政策到期和減半征收企業(yè)所得稅政策到期。經(jīng)測(cè)算，前8年的項(xiàng)目效益占總效益的69.1%。因此在計(jì)算BOT模式下不同的特許經(jīng)營(yíng)期對(duì)政府與企業(yè)的收益帶來的影響時(shí)，選擇特許經(jīng)營(yíng)期的變化范圍為4年至7年。

圖5 PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目的效益Fig.5 Benefits of PPP PV power

表3給出了處罰比為50%且特許經(jīng)營(yíng)期在4～7年變化時(shí)政府與企業(yè)的效益值。只有當(dāng)特許經(jīng)營(yíng)期設(shè)置為5年至6年時(shí)，政府和企業(yè)的效益都為正。因此為分析綠證交易市場(chǎng)對(duì)投資決策的影響，將PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目在BOO模式下的效益分配比設(shè)定為52%，BOT模式下的特許經(jīng)營(yíng)期設(shè)定為6年。

表3 BOT模式不同特許經(jīng)營(yíng)期下政府與企業(yè)的效益值Table 3 Benefits of government and private in BOT mode with different concession period

根據(jù)設(shè)定的收益分配比和特許經(jīng)營(yíng)期，表4給出了當(dāng)綠證定價(jià)區(qū)間的處罰比為最低處罰比、50%、70%和90%時(shí)，企業(yè)和政府在BOO和BOT模式下的效益。當(dāng)PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目不參與綠證交易市場(chǎng)而使用補(bǔ)貼政策時(shí)，項(xiàng)目總效益為-1 672.9萬元。當(dāng)PPP發(fā)電項(xiàng)目參與綠證交易市場(chǎng)時(shí)，當(dāng)綠證以每年定價(jià)區(qū)間的最低價(jià)出售時(shí)，項(xiàng)目在整個(gè)運(yùn)營(yíng)期間的總效益為-293.4萬元，當(dāng)按照50%的處罰比售賣綠證時(shí)，項(xiàng)目的總效益為560.9萬元。當(dāng)處罰比分別為70%和90%時(shí)，項(xiàng)目的總效益分別為1 311.1萬元和2 061.3萬元。

表4 不同處罰比下PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目的效益值Table 4 Benefits of PPP PV power in different penalty ratio萬元

當(dāng)處罰比為50%及以上時(shí)，具有處罰機(jī)制的綠證交易市場(chǎng)使PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目滿足投資評(píng)估方法中立即投資的條件，因此企業(yè)會(huì)選擇立即投資。當(dāng)處罰比為50%時(shí)，BOT模式可以使企業(yè)獲得更多收益；當(dāng)處罰比為70%和90%時(shí)，BOO模式可使企業(yè)獲得更多收益。因此，為提高企業(yè)投資意愿，應(yīng)考慮使用處罰比來選擇融資模式。綜上所述，在光伏平價(jià)上網(wǎng)政策下，政府應(yīng)鼓勵(lì)光伏發(fā)電項(xiàng)目積極參與到綠證交易市場(chǎng)中，以使得企業(yè)做出立即投資的決策，有利于發(fā)展光伏發(fā)電市場(chǎng)。

4 結(jié)束語

本文通過構(gòu)建平價(jià)上網(wǎng)政策下的綠證價(jià)格模型，研究了PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目在綠證市場(chǎng)中的項(xiàng)目效益，并對(duì)其進(jìn)行投資評(píng)估。結(jié)果表明：①平價(jià)上網(wǎng)政策下的綠證價(jià)格根據(jù)平準(zhǔn)化度電成本確定最小值，最終價(jià)格與處罰比有關(guān)。合理的處罰比既能促進(jìn)綠證市場(chǎng)的發(fā)展，又為光伏發(fā)電項(xiàng)目提供合理效益；②BOO模式下的效益分配比與BOT模式下的特許經(jīng)營(yíng)期，直接關(guān)系到PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資評(píng)估；③可根據(jù)處罰比的不同選擇運(yùn)營(yíng)模式；④合理的綠證價(jià)格與融資模式可有效提高PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目的效益，使企業(yè)做出立即投資的決策，促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

本文所提供的政策建議為：盡快建立平價(jià)上網(wǎng)政策下的綠證交易價(jià)格體系與綠證考核、監(jiān)管機(jī)制，從而促進(jìn)綠證的認(rèn)購。給予光伏發(fā)電項(xiàng)目定價(jià)自主性，由市場(chǎng)決定綠證交易價(jià)格。這樣既有利于促進(jìn)可再生能源技術(shù)進(jìn)步及成本下降，又能加快光伏平價(jià)上網(wǎng)政策的實(shí)施。政府考核和監(jiān)管部門對(duì)非綠色能源電廠的處罰，可以促進(jìn)綠證的認(rèn)購，從而提高光伏項(xiàng)目收益，有助于企業(yè)對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資評(píng)估，繼續(xù)保持光伏市場(chǎng)的快速發(fā)展。

2020年11月的“十四五”規(guī)劃綱要中提出要促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型。為促進(jìn)綠色電力的消費(fèi)，綠證交易市場(chǎng)將不斷完善，在之后的研究中作者將持續(xù)關(guān)注相關(guān)政策更新，并根據(jù)政策不斷完善模型。在“碳中和”和“碳達(dá)峰”背景下，以新能源為主題的新型電力發(fā)展迅速［12］。光伏發(fā)電項(xiàng)目還可以通過碳交易市場(chǎng)獲得額外收益，中國(guó)正推進(jìn)碳交易市場(chǎng)與綠證交易的發(fā)展，PPP光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資評(píng)估可綜合碳交易市場(chǎng)與綠證交易市場(chǎng)共同研究。D