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LCOE与IRR指标对比及适用场景分析

2019-12-28李宜真

风能 2019年12期
关键词:竞价电价风电

文 | 李宜真

在我国风电项目补贴退坡,行业逐步向平价过渡的背景下,如何在平价中获得最大收益,在竞价中具备最大竞争力,成为行业关注的重点。通常,业界评判风电项目经济性的重要指标之一为内部收益率。但很多国家在投标、竞价的过程中,将平准化度电成本也作为重要的附加指标进行考查。在2018年上半年,随着我国相关竞价政策的发布,平准化度电成本指标也越来越为业内所知,并被引入到竞价项目中。那么,哪一个指标更适用于风电项目平价及竞价的经济性评价?这两个指标有什么潜在联系?本文拟通过对比平准化度电成本与内部收益率这两个经评指标的共性与差异、优点与缺点,及分析其内在联系,给出两个指标的适用场景建议,最后对两个指标相关因素的单因素敏感性进行测算。

定义

内部收益率(Internal Rate of Return,IRR),即各年累计净现值NPV等于零时的折现率。其理论表达公式如下:

式中,CI为现金流入,含发电量、电价等因素;CO为现金流出,含建设投资、运维成本、折旧、利息等因素。

IRR又可分为全投资内部收益率和资本金内部收益率,二者的区别在于全投资内部收益率考察的是项目本身的收益情况,而资本金内部收益率还结合了项目的融资方案考察项目收益情况。因此,很有可能存在这样一种情况,即项目本身具备较好的经济性—全投资内部收益率超出预期,但是因融资成本太高导致资本金内部收益率低而项目不能开展。

平准化度电成本(Levelized Cost of Electricity,LCOE),即对项目全生命周期内的成本和发电量进行平准化后计算得到的发电成本。其为全生命周期内的成本现值与全生命周期内发电量现值的比值:

式中,CAPEX为项目初始投资;OPEX为年运营成本;Tde为折旧抵税;V为固定资产残值;AEP为年发电量;Rdis为折现率。

由以上两个公式可以看出,建设投资、发电量、资金成本、运维成本都参与了LCOE与IRR的计算,但IRR中所考虑的我国所得税、增值税制度等因素在LCOE中未体现。

通过对比两个指标构成因素可以看出,LCOE是一个成本范畴评价指标,而IRR综合考虑了多方面,利用IRR反算出的电价包含了成本、收益、风险等因素。

两个指标的共性与差异、优点与缺点

结合对两个指标公式的分析,在共性方面,LCOE与IRR都考虑了资金的时间价值,反映了项目全生命周期的经济情况。

在差异方面,LCOE更适用于比较不同发电形式的经济性,如比较风电与光伏发电、火电、水电等度电成本的差异,为未来全电力市场化交易提供参考。同时,由于LCOE公式的主要构成因素是建设投资、发电量、资金成本、运维成本,这些都是风电机组对项目成本影响的主要参数,因此利用LCOE比较不同机型、不同方案的优劣,能够非常直观地体现不同风电机组的竞争力和方案的降本增效效果。IRR适用于考察具体项目收益情况,也可进行不同方案、不同类型发电项目间的收益情况对比。

表1 LCOE与IRR指标公式构成因素对比

两个指标也各有其优缺点。LCOE的优点是作为机型比选的指标非常直观,能用来比较不同发电形式项目全生命周期发电成本。但由LCOE公式构成可知,该指标未能完全考虑我国财务制度。同时,目前业内所用计算公式并不一致,主要体现在以下几方面:一是折现时点不同,有些是将各因素折现到建设期初,有些折现到运营期初,时点不同,结果不同;二是Rdis折现率的取值不同,有些按照加权平均资金成本取值,有些考虑了投资其他项目的机会成本,有些考虑了风险因素;三是是否结合项目当地税收制度(因LCOE未考虑我国税收制度,当前有些改进公式对该指标进行修正,考虑了增值税等因素)。此外,LCOE作为成本指标不能直观反映项目盈利能力,因此不能直接为企业提供投资决策。IRR的优点也很明显,能够反映项目收益情况,计算公式统一,同一项目方案具有可比性,但是不能通过直接比较IRR来判断不同项目收益情况,要综合考虑净现值及项目特点。

两个指标的内在联系

在竞价过程中,业内经常有这样的疑问:既然LCOE是一个成本电价,那么“LCOE×(1+预期收益系数)=预期IRR的反算电价”是否成立?是否存在“aLCOE+b=反算电价”的公式?以下针对两个指标的内在联系进行测算。

一、方案一:以全投资税后IRR8%为反算前提,在机组价格、利用小时数、运维成本变化后,测算LCOE与反算电价的变化(结果见表2)

可以看出,当全投资税后IRR不变,分别对机组价格、运维成本、利用小时数等单因素变化进行测算后发现,LCOE与电价随着因素变动而变动,电价与LCOE呈一一对应关系。也就是说在竞价过程中,通过调整不同的因素可以达到相同的收益,以此可找到LCOE和电价最低的方案。

以上测算结果可通过相关关系图(图1)直观表达。由图可知,固定全投资税后IRR,只考虑机组价格(投资)、利用小时数、运维成本单因素的变动,LCOE与电价呈现比较明显的线性相关,二者之间关系可以表达为:电价(PRICE)=aLCOE+b。此时,二者一一对应,呈现正相关。由两个指标的计算公式可知,机组价格(投资)、利用小时数、运维成本是IRR和LCOE都考虑的主要计算因素,因此,这些因素的变动同时引起二者的变动。

表2 以全投资税后IRR8%反算,机组价格、利用小时数、运维成本变化后的指标变化

二、方案二:以全投资税后IRR8%为反算前提,在银行利率、增值税率变化后,测算LCOE与反算电价的变化(结果见表3)

固定全投资税后IRR为8%,只考虑银行长期贷款利率的变动,几乎呈现一个反算电价对应多个LCOE的情况,原因是全投资税后IRR不考虑融资方案,利率变动对全投资税后IRR反算电价无影响。这里假设银行长期贷款利率为4.9%,资本金比例为20%,还款期为15年,采用等额本金方式还款。

固定全投资税后IRR为8%,只考虑增值税率的变动,LCOE变化幅度很小,原因是LCOE受增值税率影响很小。

以上测算结果可用图2、图3直观表达。可以看到,当变动因素是IRR或LCOE其中一方没有考虑到的因素时,双方的线性关系就不成立。在实际工作中,项目往往是多因素同时作用,不同方案下LCOE对应的反算电价并不唯一。比如当融资方案或国家税收政策其中一个变化或同时变化时,LCOE和反算电价就不存在一一对应的关系,而如前文所分析的,LCOE与反算电价构成因素的不同还不仅仅是列举的这些。

此外,如果提高或降低预期IRR,那么反算电价肯定会随着预期收益而提高或降低,但是作为成本指标,项目LCOE不会随预期收益变化而变化,因此,当共同因素变动时,LCOE与电价的线性关系也随项目方案、收益要求变化而变化。所以,综合以上分析可知,在竞价过程中不能简单地通过LCOE计算出竞价电价。

应用场景

图1 以全投资税后IRR8%反算,共有因素变化后两个指标的关系

图2 以全投资税后IRR8%反算,银行利率变化后两个指标的关系

表3 以全投资税后IRR8%反算,银行利率、增值税率变化后的指标变化

图3 以全投资税后IRR8%反算,增值税率变化后两个指标的关系

表4 LCOE与IRR应用场景

表5 LCOE与预期IRR反算电价构成因素的单因素敏感性测算

在平价过渡时期,既需要对风电标杆电价或指导电价下的项目进行收益测算,也需要对竞价项目满足预期收益的上网电价进行反算,更需要分析平价项目的收益情况。通过前文的分析可知,LCOE与IRR两个指标各有优点,可结合指标特征灵活运用到合适的场景中,见表4。

单因素敏感性测算

在分析了LCOE与IRR两个指标的特性、内在联系和应用场景后,对两个指标构成因素的单因素敏感性进行测算,便于在方案优化时对各因素有策略和目的地进行调整。

由表5可以看出,对发电量、建设成本、运维成本进行单因素敏感性测算后, LCOE和预期IRR反算电价的变化幅度相同,其中发电量影响最大,敏感程度最高;运维成本影响最小,敏感程度最低。一方面,体现了行业技术进步,提高项目发电量的重要性;另一方面,尽管运维成本敏感程度最低,但在行业利润压缩,智能化、精细化管理贯穿项目全生命周期的大趋势下,运维方式和成本其实存在较大的优化空间,将对风电项目平价起到重大的推动作用。

结语

综上分析,在风电项目的经济性评价中,LCOE与IRR两个指标既存在共性,也各有特点,可被灵活运用到不同的场景中。LCOE适用于不同发电形式的成本比较和不同机组、方案的比选,IRR可用来考察具体项目的收益情况。这两个指标都可参与到风电项目平价与竞价的过程中,帮助行业找到技术进步的方向和空间,使风电项目的平价之路更加明晰、可实现。除此之外,这也能给政府机构提供决策的依据,让风电行业更加持续地发展。

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