為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),未來新增電源將以風(fēng)電、光伏等新能源為主。據(jù)公開信息顯示,預(yù)計(jì)2030年前后新能源發(fā)電裝機(jī)將達(dá)到16億-17億千瓦,屆時(shí)將取代煤電成為我國裝機(jī)規(guī)模最大的電源。預(yù)計(jì)2050年前,新能源裝機(jī)規(guī)模將超過40億千瓦,發(fā)電量占比接近50%。隨著新能源規(guī)模持續(xù)增加,電力系統(tǒng)中發(fā)電和用電在時(shí)間和空間上不匹配的現(xiàn)象愈發(fā)突出,要從根本上解決新能源消納問題、實(shí)現(xiàn)新能源穩(wěn)定可靠供電,必須大力發(fā)展電儲(chǔ)能。

  通常電儲(chǔ)能可以分為電池儲(chǔ)能、機(jī)械儲(chǔ)能和電磁儲(chǔ)能三類。隨著新能源大規(guī)模并網(wǎng)與智能電網(wǎng)的建設(shè),電池儲(chǔ)能近年來受到廣泛關(guān)注并得到大量運(yùn)用。不論在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、或是負(fù)荷側(cè),都發(fā)揮著能量調(diào)控作用,增強(qiáng)了電力管理的靈活性。本文以電池儲(chǔ)能為研究重點(diǎn),對電站投資成本構(gòu)成、經(jīng)濟(jì)評價(jià)指標(biāo)以及電站運(yùn)行質(zhì)量評價(jià)方法進(jìn)行分析、闡述。

  一、電站成本構(gòu)成

  為防范儲(chǔ)能電站項(xiàng)目投資超預(yù)算帶來的投資風(fēng)險(xiǎn),在項(xiàng)目建設(shè)之初需要對工程造價(jià)進(jìn)行全過程造價(jià)管理。根據(jù)項(xiàng)目全壽命周期造價(jià)管理原則,電站投資成本包括項(xiàng)目建造成本和運(yùn)營維護(hù)成本。

  全壽命周期成本管理要求在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和決策階段要從工程項(xiàng)目全壽命周期出發(fā)考慮項(xiàng)目的成本和價(jià)值問題,努力通過工程設(shè)計(jì)和計(jì)劃安排尋求做到項(xiàng)目全壽命周期總造價(jià)的最小化和總價(jià)值的最大化。關(guān)鍵是項(xiàng)目成本最小化,即工程項(xiàng)目全壽命周期總成本LCC=min{C1+C2}。

  電站投資成本主要包括建設(shè)期固定資產(chǎn)投資和運(yùn)營期間流動(dòng)資產(chǎn)投資,其中固定資產(chǎn)投資即為工程造價(jià),包含了建設(shè)投資成本以及建設(shè)期利息成本,流動(dòng)資產(chǎn)投資是項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營后所需的鋪底流動(dòng)資金。電站具體投資成本構(gòu)成如下圖所示:

  二、電站經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)指標(biāo)

  經(jīng)濟(jì)效果評價(jià)是對儲(chǔ)能電站建設(shè)方案中有關(guān)投入與產(chǎn)出的財(cái)務(wù)、經(jīng)濟(jì)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查、分析、預(yù)測,對電站的經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行計(jì)算、評價(jià)、分析�?傮w來說經(jīng)濟(jì)效果評價(jià)包括了盈利能力分析、償債能力分析、財(cái)務(wù)生存能力分析和抗風(fēng)險(xiǎn)能力分析。

  按照是否考慮資金時(shí)間價(jià)值,經(jīng)濟(jì)效果評價(jià)方法分為靜態(tài)評價(jià)方法和動(dòng)態(tài)評價(jià)方法。靜態(tài)評價(jià)方法是不考慮資金時(shí)間價(jià)值,其最大特點(diǎn)是計(jì)算簡便,適用于項(xiàng)目方案的初步評價(jià),或?qū)Χ唐谕顿Y項(xiàng)目進(jìn)行評價(jià),以及對于逐年收益大致相等的項(xiàng)目評價(jià)。動(dòng)態(tài)評價(jià)方法考慮資金時(shí)間價(jià)值,能較全面地反應(yīng)投資方案在整個(gè)計(jì)算期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效果。因此,在進(jìn)行方案比較時(shí),一般以動(dòng)態(tài)評價(jià)方法為主。

  靜態(tài)評價(jià)指標(biāo)包括投資收益率(總投資收益率和資本金凈利率)、靜態(tài)投資回收期和償債能力(資產(chǎn)負(fù)債率、利息備付率和償債備付率)。動(dòng)態(tài)評價(jià)指標(biāo)包括內(nèi)部收益率、動(dòng)態(tài)投資回收期、凈現(xiàn)值、凈現(xiàn)值率和凈年值。

  總投資收益率

  總投資收益率是指儲(chǔ)能項(xiàng)目建成后,項(xiàng)目某一年凈利潤與項(xiàng)目投資成本的比率。如果電站每年的凈利潤波動(dòng)較大,可以通過計(jì)算多個(gè)年份利潤平均值與投資成本進(jìn)行比率計(jì)算。將計(jì)算出的實(shí)際投資收益率與預(yù)定投資收益率進(jìn)行比較,如果實(shí)際投資收益率大于等于預(yù)定投資收益率,則投放方案在經(jīng)濟(jì)上具有可行性,反之如果實(shí)際投資收益率小于預(yù)定投資收益率,則投放方案在經(jīng)濟(jì)上不具有可行性。

  投資收益率又可分為總投資收益率(ROI)和資本金凈利潤率(ROE)。

  式中:EBIT為項(xiàng)目達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力后正常年份的年息稅前利潤或運(yùn)營期內(nèi)年平均息稅前利潤;TI為項(xiàng)目總投資。總投資收益率高于行業(yè)的收益率參考值,表明總投資收益率表示的項(xiàng)目盈利能力滿足要求。

  資本金凈利潤率表示資本金的盈利水平。式中:NP為項(xiàng)目達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力后正常年份的年凈利潤或運(yùn)營期內(nèi)年平均利潤,EC為項(xiàng)目資本金。資本金凈利潤率高于同業(yè)的凈利潤率參考值,表明使用項(xiàng)目資本金凈利潤率表示的項(xiàng)目盈利能力可以滿足要求。

  投資回收期

  投資回收期是反應(yīng)儲(chǔ)能電站投資方案實(shí)施以后回收初始并獲取收益能力的重要指標(biāo),分為靜態(tài)投資回收期和動(dòng)態(tài)投資回收期。

  靜態(tài)投資回收期是在不考慮資金時(shí)間價(jià)值的條件下,以項(xiàng)目的凈收益回收其全部投資所需要的時(shí)間。投資回收期可自項(xiàng)目建設(shè)開始算起,也可自項(xiàng)目投產(chǎn)年開始算起。動(dòng)態(tài)投資回收期是將投資方案各年的凈現(xiàn)金流量按基準(zhǔn)收益率折算成現(xiàn)值后,再來推算投資回收期,這是其與靜態(tài)投資回收期的根本區(qū)別。

  按靜態(tài)分析計(jì)算的投資回收期較短,決策者可能認(rèn)為經(jīng)濟(jì)效果尚可以接受。但若考慮資金時(shí)間價(jià)值,用折現(xiàn)法計(jì)算出的動(dòng)態(tài)投資回收期,要比用傳統(tǒng)方法計(jì)算出的靜態(tài)投資回收期長些,該方案未必能被接受。

  投資回收期指標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)和不足。投資回收期指標(biāo)容易理解,計(jì)算也比較簡便,項(xiàng)目投資回收期在一定程度上顯示了資本的周轉(zhuǎn)速度。顯然,資本周轉(zhuǎn)速度越快,回收期越短,風(fēng)險(xiǎn)越小,盈利越多。這對于技術(shù)上更新迅速的項(xiàng)目或資金相當(dāng)短缺的項(xiàng)目或未來情況較難預(yù)測而投資者又特別關(guān)心資金補(bǔ)償?shù)捻?xiàng)目進(jìn)行分析是特別有用的。但不足的是,投資回收期沒有全面考慮投資方案整個(gè)計(jì)算期內(nèi)的現(xiàn)金流量,只間接考慮投資回收之前的效果,不能反映投資回收之后的情況,無法準(zhǔn)確衡量方案在整個(gè)計(jì)算期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效果。

  償債能力評價(jià)

  利息備付率也稱已獲利息倍數(shù),是指投資方案在借款償還期內(nèi)的息稅前利潤與當(dāng)期應(yīng)付利息的比值。利息備付率從付息資金來源的充裕性角度反映投資方案償付債務(wù)利息的保證程度。計(jì)算公式:

  式中:EBIT為息稅前利潤,PI為計(jì)入總成本費(fèi)用的應(yīng)付利息。利息備付率應(yīng)分年計(jì)算。利息備付率越高,表明利息償付的保障程度越高。利息備付率應(yīng)大于1,并結(jié)合債權(quán)人的要求確定。

  償債備付率是指投資方案在借款償還期內(nèi)各年可用于還本付息的資金與當(dāng)期應(yīng)還本付息金融的比值。償債備付率表示可用于還本付息的資金償還借款本息的保障程度。

 式中:EBITDA為息稅前利潤加折舊和攤銷,TAX為企業(yè)所得稅,PD為應(yīng)還本付息金額。包括還本金額和計(jì)入總成本費(fèi)用的全部利息。融資租賃費(fèi)用可視同借款償還,運(yùn)營期內(nèi)的短期借款本息也應(yīng)納入計(jì)算。如果項(xiàng)目在運(yùn)營期內(nèi)有維持運(yùn)營的投資,可用于還本付息的資金應(yīng)扣除維持運(yùn)營的投資。

  償債備付率應(yīng)分年計(jì)算。償債備付率越高,表明可用于還本付息的資金保障越高。償債備付率應(yīng)大于1,并結(jié)合債權(quán)人的要求確定。

 資產(chǎn)負(fù)債率(LOAR)是指投資方案各期末負(fù)債總額(TL)與資產(chǎn)總額(TA)的比率。適度的資產(chǎn)負(fù)債率,表明企業(yè)經(jīng)營安全、穩(wěn)健,具有較強(qiáng)的籌資能力,也表明企業(yè)和債權(quán)人的風(fēng)險(xiǎn)較小。對該指標(biāo)的分析,應(yīng)結(jié)合國家公關(guān)經(jīng)濟(jì)狀況、行業(yè)發(fā)展前景、企業(yè)所處的競爭環(huán)境狀況等具體條件確定。

  凈現(xiàn)值

  凈現(xiàn)值是反應(yīng)投資方案在計(jì)算期內(nèi)獲利能力的動(dòng)態(tài)評價(jià)指標(biāo)投資方案的凈現(xiàn)值是指用一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)收益率(或設(shè)定的折現(xiàn)率)ie,分別將整個(gè)計(jì)算期內(nèi)各年所發(fā)生的凈現(xiàn)金流量都折現(xiàn)到投資方案開始實(shí)施時(shí)的現(xiàn)值之和。

  式中:NPV為凈現(xiàn)值,(CI-CO)t為第t年的凈現(xiàn)金流量(應(yīng)注意“+”“-”號),ie為基準(zhǔn)收益率;n為投資方案計(jì)算期。

  當(dāng)方案的NPV≥0時(shí),說明該方案能滿足基準(zhǔn)收益率要求的盈利水平,故在經(jīng)濟(jì)上是可行的。當(dāng)方案的NPV<0時(shí),說明該方案不能滿足基準(zhǔn)收益率要求的盈利水平,故在經(jīng)濟(jì)上是不可行的。

  凈現(xiàn)值指標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)和不足。凈現(xiàn)值指標(biāo)考慮了資金的時(shí)間價(jià)值,并全面考慮了項(xiàng)目在整個(gè)計(jì)算期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)狀況;經(jīng)濟(jì)意義明確直觀,能夠直接以金額表示項(xiàng)目的盈利水平,判斷直觀。但不足之處是,必須首先確定一個(gè)符合經(jīng)濟(jì)現(xiàn)實(shí)的基準(zhǔn)收益率,而基準(zhǔn)收益率的確定往往是比較困難的,而且在互斥方案評價(jià)時(shí),凈現(xiàn)值必須慎重考慮互斥方案的壽命,如果互斥方案壽命不等,必須構(gòu)造一個(gè)相同的分析期限,才能進(jìn)行方案比選。此外,凈現(xiàn)值不能反映項(xiàng)目投資中單位投資的使用效率,不能直接說明在項(xiàng)目運(yùn)營期各年的經(jīng)營成果。

  凈年值

  凈年值(NAV)又稱等額年值、等額年金,是以一定的基準(zhǔn)收益率將項(xiàng)目計(jì)算期內(nèi)凈現(xiàn)金流量等值換算而成的等額年值。它與前述凈現(xiàn)值(NPV)的相同之處是,兩者都要在給出基準(zhǔn)收益率的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算;不同之處是,凈現(xiàn)值將投資過程的現(xiàn)金流量換算為基準(zhǔn)期的現(xiàn)值,而凈年值則是將該現(xiàn)金流量換算為等額年值。由于同一現(xiàn)金流量的現(xiàn)值和等額年值是等價(jià)的(或等效的),因此,凈現(xiàn)值法與凈年值法在方案評價(jià)中能得出相同的結(jié)論。而在多方案評價(jià)時(shí),特別是各方案的計(jì)算期不相同時(shí),應(yīng)用凈年值比凈現(xiàn)值更為方便。

  計(jì)算公式。凈年值的計(jì)算公式為:式中:(A/P,ic,n)為資本回收系數(shù)。NAV≥0時(shí),則投資方案在經(jīng)濟(jì)上可以受。NAV<0時(shí),則投資方案在經(jīng)濟(jì)上應(yīng)予拒絕。

  內(nèi)部收益率

  內(nèi)部收益率(Internal Rate of Return,IRR)是使投資方案在計(jì)算期內(nèi)各年凈現(xiàn)金流量的現(xiàn)值累計(jì)等于零時(shí)的折現(xiàn)率。即在該折現(xiàn)率時(shí),項(xiàng)目的現(xiàn)金流入現(xiàn)值和等于其現(xiàn)金流出的現(xiàn)值和。內(nèi)部收益率容易被人誤解為是項(xiàng)目初期投資的收益率。事實(shí)上,內(nèi)部收益率的經(jīng)濟(jì)含義是投資方案占用的尚未回收資金的獲利能力,它取決于項(xiàng)目內(nèi)部。項(xiàng)目的內(nèi)部收益率是項(xiàng)目到計(jì)算期末正好將未收回的資金全部收回來的折現(xiàn)率,是項(xiàng)目對貸款利率的最大承擔(dān)能力。由于內(nèi)部收益率不是初始投資在整個(gè)計(jì)算期內(nèi)的盈利率,因而它不僅受項(xiàng)目初始投資規(guī)模的影響,而且受項(xiàng)目計(jì)算期內(nèi)各年凈收益大小的影響。

  凈現(xiàn)值率

  凈現(xiàn)值率(NPVR)是在NPV的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,可作為NPV的一種補(bǔ)充。凈現(xiàn)值率是項(xiàng)目凈現(xiàn)值與項(xiàng)目全部投資現(xiàn)值之比,其經(jīng)濟(jì)含義是單位投資現(xiàn)值所能帶來的凈現(xiàn)值,是一個(gè)考察項(xiàng)目單位投資盈利能力的指標(biāo)。由于凈現(xiàn)值不直接考慮項(xiàng)目投資額的大小,故為考慮投資的利用效率,常用凈現(xiàn)值率作為凈現(xiàn)值的輔助評價(jià)指標(biāo)。當(dāng)對比的兩個(gè)方案投資額不同時(shí),如果僅以各方案的NPV大小來選擇方案,可能導(dǎo)致不正確的結(jié)論。因?yàn)閮衄F(xiàn)值只表明盈利總額,不能說明投資的利用效果。單純以凈現(xiàn)值最大作為方案選優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn),往往導(dǎo)致評價(jià)人趨向于選擇投資大、盈利多的方案,而忽視盈利額較多,但投資更少,經(jīng)濟(jì)效果更好的方案。為此,可采用凈現(xiàn)值的相對指標(biāo)(單位投資的凈現(xiàn)值)——凈現(xiàn)值率來進(jìn)行評價(jià)。

式中:IP為投資現(xiàn)值,It為第t年投資額,m為建設(shè)期年數(shù)。若NPVR≥0,說明投資方案在經(jīng)濟(jì)上可接受;若NPVR<0,說明投資方案在經(jīng)濟(jì)上不可行。

  三、電站運(yùn)行質(zhì)量評價(jià)方法

  對電站運(yùn)行質(zhì)量評價(jià)可以從其充放電能力、儲(chǔ)效水平和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)三方面進(jìn)行考察。

  為防范儲(chǔ)能電站項(xiàng)目投資超預(yù)算帶來的投資風(fēng)險(xiǎn),在項(xiàng)目建設(shè)之初需要對工程造價(jià)進(jìn)行全過程造價(jià)管理。根據(jù)項(xiàng)目全壽命周期造價(jià)管理原則,電站投資成本包括項(xiàng)目建造成本和運(yùn)營維護(hù)成本。

  充放電能力包括電站實(shí)際可充放電功率和電站實(shí)際可放電量:儲(chǔ)能電站實(shí)際可充放電功率為儲(chǔ)能電站可連續(xù)運(yùn)行15min及以上的最大功率值;電站實(shí)際可放電量是指電站中各儲(chǔ)能單元實(shí)際可放電量的綜合,儲(chǔ)能單元實(shí)際可放電量的測定應(yīng)符合GB/T36558。

  儲(chǔ)效水平包括電站綜合效率、儲(chǔ)能損耗率和站用電率:電站綜合效率是指評價(jià)周期內(nèi)(日、月或年)儲(chǔ)能電站生產(chǎn)運(yùn)行過程中上網(wǎng)電量與下網(wǎng)電量的比值;儲(chǔ)能損耗率是指評價(jià)周期內(nèi)(日、月或年)各儲(chǔ)能單元充電、放電和能量儲(chǔ)存過程總的電能損耗與下網(wǎng)電量的比值;站用電率是指在評價(jià)周期內(nèi)(日、月或年)站用電量占下網(wǎng)電量的百分比。

  設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評價(jià)包含調(diào)度響應(yīng)成功率、等效利用系數(shù)、非計(jì)劃停運(yùn)系數(shù)、可用系數(shù):調(diào)度響應(yīng)成功率是指一定周期內(nèi)儲(chǔ)能電站對電網(wǎng)調(diào)度指令實(shí)際執(zhí)行成功次數(shù)與指令下達(dá)次數(shù)的比值;等效利用系數(shù)是評價(jià)周期內(nèi)儲(chǔ)能單元充電量、放電量之和與額定電量的比值,儲(chǔ)能電站等效利用系數(shù)應(yīng)分別統(tǒng)計(jì)各儲(chǔ)能單元的等效利用系數(shù),再按額定功率加權(quán)平均計(jì)算;非計(jì)劃停運(yùn)系數(shù)是指評價(jià)周期內(nèi),儲(chǔ)能電站非計(jì)劃停運(yùn)時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)間的比值;可用系數(shù)應(yīng)為評價(jià)周期內(nèi),電站可用時(shí)間和統(tǒng)計(jì)時(shí)間的比值。不同維度對電站的評價(jià)影響程度不一,在實(shí)際電站評價(jià)過程中,可以對以上指標(biāo)賦予不同權(quán)重值。