孫 冬，韋倩茹，趙會(huì)茹

(華北電力大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院， 北京 102206)

?

碳市場(chǎng)下發(fā)電企業(yè)節(jié)能技改投資決策分析

孫 冬，韋倩茹，趙會(huì)茹

(華北電力大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院， 北京 102206)

隨著碳約束的不斷加強(qiáng)和碳市場(chǎng)的建立，碳價(jià)已直接影響到發(fā)電企業(yè)節(jié)能技改項(xiàng)目的投資決策。本文以財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值法為基礎(chǔ)，構(gòu)建火力發(fā)電企業(yè)技改項(xiàng)目臨界碳價(jià)模型，即企業(yè)進(jìn)行技改項(xiàng)目投資的閾值碳價(jià)，通過(guò)敏感性分析和數(shù)值案例分析，確定影響臨界碳價(jià)的項(xiàng)目因素及市場(chǎng)因素，并對(duì)不同規(guī)模電廠、不同技改項(xiàng)目進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)從臨界碳價(jià)角度看投資規(guī)模及投資時(shí)機(jī)的選擇對(duì)企業(yè)技改項(xiàng)目投資決策有重要影響，這為發(fā)電企業(yè)節(jié)能技改項(xiàng)目投資提供了一個(gè)新的方向。

碳約束；臨界碳價(jià)；節(jié)能技改；敏感性分析；凈現(xiàn)值

一、研究背景

全球變暖正深刻影響著人類的生存與發(fā)展，是全球可持續(xù)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。我國(guó)作為最大的發(fā)展中國(guó)家，承擔(dān)著碳減排的重要任務(wù)，2009年11月25日國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定，到2020年中國(guó)單位GDP二氧化碳排放要比2005年下降40%～45%，將其作為約束性指標(biāo)納入我國(guó)“十二五”及中長(zhǎng)期國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃。2011年3月16日國(guó)家頒布“十二五”規(guī)劃綱要，要求“十二五”期間中國(guó)單位GDP二氧化碳排放量要比2010年降低17%左右。為更好地履行碳減排義務(wù)，我國(guó)已建立北京、上海、天津等7個(gè)碳交易試點(diǎn)市場(chǎng)。截至2015年4月12日，7個(gè)試點(diǎn)市場(chǎng)的最高碳價(jià)已達(dá)52元/噸。隨著碳約束的不斷加強(qiáng)，市場(chǎng)碳價(jià)將會(huì)逐漸走高，從而影響到企業(yè)的減排項(xiàng)目收益。

基于上述碳約束大環(huán)境，企業(yè)必須大力進(jìn)行碳減排投資，同時(shí)考慮市場(chǎng)碳價(jià)對(duì)投資收益的影響。從全球范圍看，電力行業(yè)是各國(guó)強(qiáng)制減排的先行者。2014年9月，國(guó)家發(fā)改委、環(huán)保部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃》，要求新建燃煤發(fā)電機(jī)組平均供電煤耗低于300克/千瓦時(shí)；到2020年，現(xiàn)役燃煤發(fā)電機(jī)組改造后平均供電煤耗低于310克/千瓦時(shí)，其中現(xiàn)役60萬(wàn)千瓦及以上機(jī)組(除空冷機(jī)組外)改造后平均供電煤耗低于300克/千瓦時(shí)。

發(fā)電企業(yè)進(jìn)行碳減排主要通過(guò)提高清潔能源比重、新建高參數(shù)大容量的機(jī)組和對(duì)現(xiàn)役項(xiàng)目進(jìn)行節(jié)能技改三種方式進(jìn)行。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)發(fā)電企業(yè)減排技術(shù)投資決策分析的研究有很多，國(guó)外學(xué)者主要是基于實(shí)物期權(quán)的思想，如Lin，T．T．a(chǎn)nd S．一L．Huang(2010)[1]，考慮了托賓Q的波動(dòng)，建立實(shí)物期權(quán)的投資決策模型, Mutale J(2011)[2]主要研究關(guān)于可再生能源技術(shù)投資問(wèn)題，指出實(shí)物期權(quán)的應(yīng)用會(huì)提高可再生能源技術(shù)價(jià)值。Jana Szolgayová(2014)[3]基于實(shí)物期權(quán)的思想，利用廣義預(yù)期效用模型模擬燃煤發(fā)電企業(yè)的企業(yè)價(jià)值，解決了不同碳價(jià)情形下企業(yè)進(jìn)行CCS技術(shù)投資以及R&D投資的時(shí)機(jī)問(wèn)題。

國(guó)內(nèi)研究主要基于財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值法和實(shí)物期權(quán)思想，且主要集中于發(fā)電技術(shù)項(xiàng)目?jī)r(jià)值的研究。梁志宏等[4]綜合運(yùn)用凈現(xiàn)值法，提出不同發(fā)電技術(shù)電源投資項(xiàng)目決策支持模型。王淑娟等[5]將中國(guó)光伏電站的上網(wǎng)電價(jià)按區(qū)域分為3類，基于財(cái)務(wù)分析方法，通過(guò)建立“資源-發(fā)電量”模型，分析了不同電價(jià)區(qū)內(nèi)光伏電站投資策略研究。

陳濤等[6]建立實(shí)物期權(quán)模型對(duì)投資燃煤發(fā)電技術(shù)與核電技術(shù)進(jìn)行了分析比較,得出在一定條件下，核電技術(shù)價(jià)值可超過(guò)燃煤發(fā)電技術(shù)價(jià)值。周遠(yuǎn)祺、楊邵軍等[7]基于實(shí)物期權(quán)思想，分析了石化企業(yè)能耗優(yōu)化項(xiàng)目在兩種碳價(jià)情形下的投資價(jià)值、投資規(guī)模和投資時(shí)機(jī)影響。陳濤、邵云飛等[8]以PC和IGCC發(fā)電為例，研究了碳約束下發(fā)電技術(shù)的選擇問(wèn)題，通過(guò)比較不同碳價(jià)下兩種發(fā)電技術(shù)價(jià)值的大小，給發(fā)電企業(yè)進(jìn)行技術(shù)選擇提供思路。也有學(xué)者從火電技術(shù)與可再生能源之間的替代關(guān)系角度分析投資決策問(wèn)題，如趙新剛等[9]基于Lotka-Volterra模型，采用參數(shù)灰色估計(jì)方法，實(shí)證研究了可再生能源和火力發(fā)電技術(shù)之間的替代關(guān)系。

由上述分析可知，學(xué)者研究主要從項(xiàng)目投資價(jià)值或投資回報(bào)率出發(fā)，且主要針對(duì)的是發(fā)電技術(shù)的投資決策問(wèn)題，針對(duì)發(fā)電企業(yè)節(jié)能技改項(xiàng)目投資決策的研究較少?；谖磥?lái)碳約束的不斷加強(qiáng)，本文重點(diǎn)探討火力發(fā)電企業(yè)面臨波動(dòng)的市場(chǎng)碳價(jià)，如何進(jìn)行節(jié)能技改項(xiàng)目的投資決策。從項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值出發(fā)，確定碳約束條件下發(fā)電企業(yè)節(jié)能技改項(xiàng)目的臨界碳價(jià)，便于企業(yè)根據(jù)波動(dòng)的市場(chǎng)碳價(jià)調(diào)整節(jié)能技改項(xiàng)目的投資決策。

二、模型建立

火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能技改項(xiàng)目是指通過(guò)有效的技術(shù)手段，使各環(huán)節(jié)的能源消耗水平得到合理控制，并努力消除生產(chǎn)過(guò)程中可以避免的能源浪費(fèi)，最后達(dá)到節(jié)能的目的。

火力發(fā)電廠進(jìn)行節(jié)能技改項(xiàng)目投資一般包括以下幾類：鍋爐方面，主要是調(diào)整鍋爐燃燒，提高鍋爐熱效率的技術(shù)改造；汽輪機(jī)方面，汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的優(yōu)化等技術(shù)改造項(xiàng)目；水處理方面，提高補(bǔ)給水回收率等技術(shù)改造項(xiàng)目；機(jī)組輔助設(shè)備方面，降低風(fēng)機(jī)水泵設(shè)備電機(jī)的耗電量等技術(shù)改造項(xiàng)目。

從財(cái)務(wù)角度出發(fā)，發(fā)電企業(yè)是否進(jìn)行節(jié)能技改取決于節(jié)能技改項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值的大小。如公式(1)所示，節(jié)能技改項(xiàng)目的凈現(xiàn)值為項(xiàng)目投資期內(nèi)每年收益和成本現(xiàn)金流的折現(xiàn)。假設(shè)項(xiàng)目整個(gè)存續(xù)期間，每年收益和成本式固定，其中Rt為項(xiàng)目在t年的收益，It為項(xiàng)目在t年的投資額，β為年金現(xiàn)值系數(shù)，r為投資收益率，n為項(xiàng)目的存續(xù)年限。碳約束條件下，企業(yè)面臨的收益包括兩個(gè)部分：一是節(jié)約標(biāo)煤所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益；二是減少碳排放所帶來(lái)的碳收益；企業(yè)面臨的成本包括節(jié)能技改的投資成本?？紤]節(jié)能技改項(xiàng)目一般為一次性投入，公式(1)可調(diào)整為公式(2)。

式(2)中： Δbf表示降低的煤耗量，Pc表示標(biāo)煤價(jià)格，P表示碳價(jià)，ΔQ減排的二氧化碳量。

根據(jù)傳統(tǒng)的凈現(xiàn)值投資決策方法，由公式(2)可知，當(dāng)節(jié)能技改凈收益大于零時(shí)，進(jìn)行節(jié)能技改給企業(yè)帶來(lái)正的現(xiàn)金流入，此時(shí)，發(fā)電企業(yè)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行節(jié)能技改投資，反之，發(fā)電企業(yè)不應(yīng)該進(jìn)行節(jié)能技改投資。當(dāng)凈收益等于零時(shí)，將公式(2)簡(jiǎn)單變換可以得到關(guān)于碳價(jià)的公式，如公式(3)所示。

(3)

由公式(3)可知，當(dāng)凈現(xiàn)值為零時(shí)的碳價(jià)為發(fā)電企業(yè)是否進(jìn)行節(jié)能技改投資的臨界碳價(jià)。臨界碳價(jià)為發(fā)電企業(yè)進(jìn)行節(jié)能技改投資的一個(gè)閾值，當(dāng)市場(chǎng)碳價(jià)高于閾值時(shí)，進(jìn)行節(jié)能技改的凈現(xiàn)值為正，發(fā)電企業(yè)應(yīng)該進(jìn)行節(jié)能技改，反之，市場(chǎng)碳價(jià)低于該閾值時(shí)，發(fā)電企業(yè)則不應(yīng)該進(jìn)行節(jié)能技改。

三、影響臨界碳價(jià)的因素分析

由公式(3)可知，節(jié)能技改一次性投資額、機(jī)組剩余折舊年限、投資收益率、降低的煤耗量、減排的二氧化碳量以及標(biāo)煤價(jià)格均影響臨界碳價(jià)水平。其中，技改項(xiàng)目的投資額、機(jī)組剩余折舊年限、降低的煤耗量以及減排的二氧化碳量由項(xiàng)目本身決定，為影響臨界碳價(jià)的內(nèi)在因素；剩余影響因素中，投資收益率和標(biāo)煤價(jià)格受市場(chǎng)條件影響。 項(xiàng)目投資額和投資收益率與臨界碳價(jià)呈正相關(guān)關(guān)系，其它因素與臨界碳價(jià)均為負(fù)相關(guān)關(guān)系。由于臨界碳價(jià)為企業(yè)進(jìn)行節(jié)能技改項(xiàng)目投資的閾值，則項(xiàng)目臨界碳價(jià)越高，發(fā)電企業(yè)進(jìn)行節(jié)能技改投資的積極性越差，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

1.當(dāng)節(jié)能技改技術(shù)的投資額過(guò)大，發(fā)電企業(yè)通常會(huì)等待市場(chǎng)碳價(jià)上漲到較高時(shí)才會(huì)進(jìn)行投資。

2.當(dāng)煤耗量下降的幅度較小時(shí)，即該節(jié)能技改的吸引力減小，臨界碳價(jià)較大，發(fā)電企業(yè)投資的積極性會(huì)減小。

3.減排的二氧化碳量較少，發(fā)電企業(yè)在碳市場(chǎng)上可供出售的配額量減少，項(xiàng)目臨界碳價(jià)較高。因此，只有當(dāng)市場(chǎng)碳價(jià)處于高位時(shí)，發(fā)電企業(yè)才有可能進(jìn)行節(jié)能技改。

4)機(jī)組剩余折舊年限取決于節(jié)能技改投資時(shí)機(jī)，對(duì)于發(fā)電廠而言，越早進(jìn)行節(jié)能技改，機(jī)組剩余折舊年限就越大，則節(jié)能技改投資的年均投資額越小，臨界碳價(jià)越低，企業(yè)進(jìn)行投資的可能性增加。

5)當(dāng)標(biāo)煤價(jià)格下降，節(jié)能技改節(jié)約標(biāo)煤產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益下降，臨界碳價(jià)較大，因此發(fā)電企業(yè)在碳價(jià)較低時(shí)進(jìn)行投資的可能性減小。

6)當(dāng)投資收益率增加時(shí)，折現(xiàn)因子減小，年均投資額增大，此時(shí)臨界碳價(jià)較高，發(fā)電企業(yè)進(jìn)行節(jié)能技改的積極性較小。

四、數(shù)值案例研究和仿真

基于上述對(duì)影響臨界碳價(jià)因素的分析，通過(guò)數(shù)值案例研究進(jìn)一步研究各影響因素對(duì)臨界碳價(jià)的影響程度。其中，通過(guò)比較不同類型技改項(xiàng)目臨界碳價(jià)，研究項(xiàng)目本身因素對(duì)臨界碳價(jià)的影響；針對(duì)單一技改項(xiàng)目，通過(guò)數(shù)據(jù)仿真，分析標(biāo)煤價(jià)格以及投資收益率對(duì)臨界碳價(jià)的動(dòng)態(tài)影響。

(一)敏感性分析

A電廠擁有2座600MW的機(jī)組，電廠年發(fā)電量為614020萬(wàn)千瓦時(shí)，該電廠準(zhǔn)備進(jìn)行一項(xiàng)節(jié)能技改投資，項(xiàng)目投資額為14260萬(wàn)元，項(xiàng)目預(yù)期節(jié)約標(biāo)煤10400.7噸，減排二氧化碳343851.2噸，其中，機(jī)組剩余折舊年限為13年，投資收益率為5%，標(biāo)煤價(jià)格為500元/噸。

根據(jù)公式(3)可得該項(xiàng)目臨界碳價(jià)為29.02元，即市場(chǎng)碳價(jià)高于29.02元時(shí)，電廠進(jìn)行技改項(xiàng)目投資，反之，不進(jìn)行投資。為進(jìn)一步研究各因素對(duì)臨界碳價(jià)的影響程度，本文對(duì)各因素進(jìn)行單因素敏感性分析，假設(shè)所有影響因素均增加10%，結(jié)果如表1所示?？芍?xiàng)目投資額對(duì)項(xiàng)目臨界碳價(jià)的影響最高，敏感性系數(shù)為1.52，即節(jié)能技改投資額越大，臨界碳價(jià)越高，企業(yè)進(jìn)行技改的積極性也就越小。其余因素里，對(duì)臨界碳價(jià)影響程度大小依次為折舊年限、降低的二氧化碳量、降低的煤耗量、標(biāo)煤價(jià)格以及投資收益率，其中降低的煤耗量和煤炭?jī)r(jià)格敏感度系數(shù)相同。剩余折舊年限涉及到項(xiàng)目投資的時(shí)機(jī)選擇問(wèn)題，一般來(lái)說(shuō)，越早進(jìn)行投資，臨界碳價(jià)越低，企業(yè)越有動(dòng)力進(jìn)行節(jié)能技改。

由敏感性分析可知，項(xiàng)目本身因素對(duì)臨界碳價(jià)的影響大于市場(chǎng)因素，且企業(yè)進(jìn)行節(jié)能技改投資決策時(shí)，項(xiàng)目成本為影響投資決策的最重要因素。市場(chǎng)因素中，標(biāo)煤價(jià)格的影響要大于投資收益率的影響，下文將從實(shí)際情況進(jìn)一步研究項(xiàng)目因素和市場(chǎng)因素對(duì)臨界碳價(jià)的影響情況。

(二)項(xiàng)目因素對(duì)臨界碳價(jià)的影響

項(xiàng)目因素是指投資額、折舊年限、降低的煤耗量和降低的二氧化碳四個(gè)因素。這四個(gè)因素主要受項(xiàng)目類型和電廠規(guī)模的影響。技改項(xiàng)目類型不同影響投資額及減排效果，而不同電廠投資同一類型技改項(xiàng)目產(chǎn)生的減排效果也不同，如對(duì)于高參數(shù)、大容量的機(jī)組來(lái)說(shuō)，減排空間較小，即使投入大量資金，所能產(chǎn)生的效益也是有限的，而對(duì)于一些本身減排空間較大的電廠來(lái)說(shuō)，節(jié)能技改所帶來(lái)的效益則比較明顯。因此，本文通過(guò)比較不同電廠技改項(xiàng)目臨界碳價(jià)的大小，分析項(xiàng)目因素對(duì)臨界碳價(jià)的影響情況。

表1 臨界碳價(jià)影響因素敏感性分析

初始狀態(tài)變化率臨界碳價(jià)臨界碳價(jià)變化率敏感度系數(shù)項(xiàng)目因素投資額142600000(元)10%33441521%152折舊年限13(年)10%2616-987%-099降低的煤耗量104007(噸)10%2751-521%-052降低二氧化碳量3438512(噸)10%2639-909%-091市場(chǎng)因素投資收益率5%10%3036461%046標(biāo)煤價(jià)格500(元/噸)10%2751-521%-052

表2 節(jié)能技改項(xiàng)目基本參數(shù)

參數(shù)IDnΔbfΔQPc元萬(wàn)千瓦時(shí)年噸噸元/噸A1514300061402013466581552618500A21426000006140201310400743438512500B11658300336006141285021114242500B2961100033600614160628168003500

表3 節(jié)能技改項(xiàng)目臨界碳價(jià)

項(xiàng)目臨界碳價(jià)(元)A1-3231A22902B1-5477B2999

基于上文分析，假設(shè)A電廠另有一節(jié)能技改項(xiàng)目投資額為514.3萬(wàn)元，項(xiàng)目具體參數(shù)如表2所示。此外，B電廠擁有2座300MW的機(jī)組，計(jì)劃投資兩個(gè)節(jié)能技改項(xiàng)目，投資額分別為165.83萬(wàn)元和961.1萬(wàn)元，其他參數(shù)見(jiàn)表2。通過(guò)上述對(duì)臨界碳價(jià)的建模，計(jì)算技改項(xiàng)目的臨界碳價(jià)如表3所示。

由表3可知，A電廠的2號(hào)技改項(xiàng)目臨界碳價(jià)最高，B電廠1號(hào)技改項(xiàng)目臨界碳價(jià)最低。從臨界碳價(jià)的大小可以看出，由于A電廠1號(hào)技改項(xiàng)目和B電廠1號(hào)技改項(xiàng)目臨界均小于0，而市場(chǎng)碳價(jià)永遠(yuǎn)為正，則對(duì)于A、B兩電廠來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)技改項(xiàng)目都應(yīng)該進(jìn)行投資，其余兩個(gè)技改項(xiàng)目，只有當(dāng)市場(chǎng)碳價(jià)大于臨界碳價(jià)時(shí)，電廠進(jìn)行技改項(xiàng)目投資才會(huì)帶來(lái)正收益。

比較A、B兩個(gè)電廠的技改項(xiàng)目可知，同一電廠的不同減排項(xiàng)目，投資額越大，臨界碳價(jià)越高；比較不同電廠，A電廠2號(hào)技改項(xiàng)目為大投資額項(xiàng)目，但項(xiàng)目能夠降低的供電煤耗較小，因此技改項(xiàng)目的臨界碳價(jià)最大，而對(duì)B電廠1號(hào)技改項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，投資額最小，但由于自身減排空間大，因此減排強(qiáng)度最大，此時(shí)臨界碳價(jià)也最小。通過(guò)上述分析可知，對(duì)于投資額較小的技改項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，無(wú)論電廠規(guī)模如何，電廠都會(huì)傾向選擇進(jìn)行技術(shù)投資，而對(duì)于投資額較大的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，只有市場(chǎng)碳價(jià)高于臨界碳價(jià)時(shí)，電廠才會(huì)進(jìn)行投資，且對(duì)于機(jī)組容量較大的電廠來(lái)說(shuō)，自身減排空間有限，投資額較高的項(xiàng)目只有當(dāng)市場(chǎng)碳價(jià)處于高位時(shí)才會(huì)選擇投資。

為進(jìn)一步研究節(jié)能技改投資時(shí)機(jī)的選擇問(wèn)題，圖1描繪了不同剩余折舊年限下，上述技改項(xiàng)目臨界碳價(jià)的變化情況。由圖1可知，隨剩余折舊年限的減小，即越晚進(jìn)行節(jié)能技改，技改項(xiàng)目的臨界碳價(jià)成遞增趨勢(shì)，且剩余折舊年限越小，遞增的越快。是因?yàn)閷?duì)電廠來(lái)說(shuō)，越晚進(jìn)行節(jié)能技改，技改未來(lái)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)收益就越少。對(duì)于A、B兩個(gè)電廠1號(hào)節(jié)能技改項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，當(dāng)剩余折舊年限大于3年時(shí)，項(xiàng)目的臨界碳價(jià)均為負(fù)值，即無(wú)論市場(chǎng)碳價(jià)為多少，企業(yè)都應(yīng)該進(jìn)行投資，此時(shí)投資時(shí)機(jī)不影響項(xiàng)目投資決策。對(duì)于其余兩個(gè)投資額較大項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，投資時(shí)機(jī)影響項(xiàng)目決策，企業(yè)越晚進(jìn)行節(jié)能技改項(xiàng)目投資，所面臨的臨界碳價(jià)就越高，此時(shí)只有市場(chǎng)碳價(jià)處于高位時(shí)，企業(yè)才會(huì)進(jìn)行投資。通過(guò)分析可知，對(duì)于投資額較小的技改項(xiàng)目，無(wú)論電廠規(guī)模多大，都應(yīng)該進(jìn)行投資，且投資不存在時(shí)機(jī)問(wèn)題，而投資額較大時(shí)，電廠需要結(jié)合市場(chǎng)碳價(jià)變化，適時(shí)進(jìn)行投資決策。

圖1 不同剩余折舊年限下臨界碳價(jià)

(三)市場(chǎng)因素對(duì)臨界碳價(jià)的影響

由前文分析可知，投資收益率和標(biāo)煤價(jià)格為影響臨界碳價(jià)的市場(chǎng)因素，其中投資收益率與臨界碳價(jià)為正相關(guān)關(guān)系，標(biāo)煤價(jià)格為負(fù)相關(guān)關(guān)系。為清楚觀察投資收益率和標(biāo)煤價(jià)格對(duì)臨界碳價(jià)的影響，本文以A電廠2號(hào)技改項(xiàng)目為例，將臨界碳價(jià)隨投資收益率和標(biāo)煤價(jià)格的動(dòng)態(tài)變化情況繪制于三維坐標(biāo)系中。由圖2可知，標(biāo)煤價(jià)格很高時(shí)，臨界碳價(jià)很小，此時(shí)由節(jié)能技改帶來(lái)的節(jié)約標(biāo)煤的收益很大，企業(yè)進(jìn)行節(jié)能技改的積極性很大；在標(biāo)煤價(jià)格為500元/噸時(shí)，若投資環(huán)境要求項(xiàng)目投資收益率大于10%，技改項(xiàng)目臨界碳價(jià)高于318元，即只有市場(chǎng)碳價(jià)處于高位時(shí)，企業(yè)才有可能進(jìn)行節(jié)能技改。

圖2 標(biāo)煤價(jià)格和投資收益率對(duì)臨界碳價(jià)影響的動(dòng)態(tài)分析

五、結(jié)論

本文基于凈現(xiàn)值法，構(gòu)建了發(fā)電企業(yè)節(jié)能技改項(xiàng)目臨界碳價(jià)的模型，并將影響臨界碳價(jià)的因素分為項(xiàng)目因素以及市場(chǎng)因素，通過(guò)分析技改項(xiàng)目臨界碳價(jià)，在碳約束條件下為發(fā)電廠技改項(xiàng)目投資決策提供理論依據(jù)。主要可以得到以下結(jié)論：

1.臨界碳價(jià)為火力發(fā)電廠進(jìn)行一項(xiàng)節(jié)能技改項(xiàng)目投資的閾值，當(dāng)市場(chǎng)碳價(jià)高于閾值時(shí)，企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目投資，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，臨界碳價(jià)越高，企業(yè)進(jìn)行節(jié)能技改的積極性就越小。影響臨界碳價(jià)的因素中，項(xiàng)目投資額和投資收益率與臨界碳價(jià)呈正相關(guān)關(guān)系，其余因素與臨界碳價(jià)均為負(fù)相關(guān)關(guān)系。

2.通過(guò)敏感性分析可知，影響臨界碳價(jià)因素中，項(xiàng)目投資額的敏感性系數(shù)最高，即企業(yè)在進(jìn)行節(jié)能技改時(shí)最關(guān)注的因素應(yīng)為成本因素，其次為折舊年限、降低的二氧化碳量、降低的煤耗量、標(biāo)煤價(jià)格以及投資收益率，其中降低的煤耗量和煤炭?jī)r(jià)格敏感度系數(shù)相同。

3.通過(guò)項(xiàng)目因素分析可知，無(wú)論電廠規(guī)模如何，電廠都應(yīng)該投資小型節(jié)能技改項(xiàng)目，且投資時(shí)機(jī)不影響項(xiàng)目投資決策。而對(duì)于大型節(jié)能技改項(xiàng)目，電廠應(yīng)該考慮市場(chǎng)碳價(jià)，遵循臨界碳價(jià)閾值原則，依據(jù)市場(chǎng)碳價(jià)變化，擇機(jī)進(jìn)行投資，原則上是企業(yè)越早進(jìn)行投資，技改項(xiàng)目的價(jià)值越大?？紤]電廠規(guī)模不同可知，一般而言，對(duì)于大型電廠來(lái)說(shuō)，機(jī)組的減排空間小于小型電廠，因此進(jìn)行節(jié)能技改項(xiàng)目投資所帶來(lái)的減排效益也就不同。大型電廠進(jìn)行節(jié)能技改項(xiàng)目投資，臨界碳價(jià)高于小型電廠，即同等市場(chǎng)碳價(jià)水平下，大型電廠進(jìn)行節(jié)能技改的積極性要小于小型電廠。具體到單個(gè)電廠，技改項(xiàng)目類型的不同也影響臨界碳價(jià)，項(xiàng)目投資額越大，臨界碳價(jià)越高，電廠進(jìn)行項(xiàng)目投資的積極性越低，此時(shí)，只有市場(chǎng)臨界碳價(jià)處于高位時(shí)，電廠才有可能進(jìn)行項(xiàng)目投資。

4.通過(guò)市場(chǎng)因素分析可知，標(biāo)煤價(jià)格對(duì)臨界碳價(jià)的影響大于投資收益率。單獨(dú)來(lái)看，企業(yè)進(jìn)行節(jié)能技改時(shí)，應(yīng)考慮標(biāo)煤價(jià)格未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，若標(biāo)煤價(jià)格未來(lái)趨勢(shì)上升，則技改項(xiàng)目未來(lái)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)收益越大，此時(shí)企業(yè)應(yīng)該盡早進(jìn)行投資，反之，推遲投資。當(dāng)企業(yè)要求的投資收益率較高時(shí)，不考慮其他因素影響，只有碳價(jià)處在高位時(shí)，才能滿足企業(yè)的投資收益率要求。

[1] TyroneT.Lin,Shio-LingHuang. An entry and exit model on the energy-saving investment strategy with real options [J].EnergyPolicy, 2010(2).

[2] E.A. Martínez-Cesena,J. Mutale. Application of an advanced real options approach for renewable energy generation projects planning [J].RenewableandSustainableEnergyReviews,2011(4).

[3] Jana Szolgayová, Alexander Golub, Sabine Fuss. Innovation and risk-averse firms: Options on carbon allowances as a hedging tool [J].EnergyPolicy,2014(2).

[4] 梁志宏，楊昆，孫耀唯.不同發(fā)電技術(shù)電源投資決策支持模型 [J].華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2007(4).

[5] 王淑娟，趙娜，李榮華，李宜真.不同電價(jià)區(qū)內(nèi)光伏電站的投資策略研究 [J].中國(guó)電力，2014(5).

[6] 陳濤，邵云飛，碳排放約束下的發(fā)電技術(shù)特征、價(jià)值比較與投資啟示——基于破壞性創(chuàng)新視角 [J].管理學(xué)家(學(xué)術(shù)版)，2012：3-15.

[7] 周遠(yuǎn)祺,楊邵軍，楊金強(qiáng).碳交易背景下石化企業(yè)能耗優(yōu)化項(xiàng)目的投資分析 [J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2013(11).

[8] 陳濤，邵云飛，唐小我.碳排放約束下的發(fā)電技術(shù)選擇——以PC發(fā)電和IGCC發(fā)電為例[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2013(4).

[9] 趙新剛，劉平闊，劉璐，王婕妤.中國(guó)可再生能源發(fā)電對(duì)火力發(fā)電技術(shù)替代的實(shí)證研究——基于LVC模型 [J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2011(10).

[10] 商桑.火電廠電機(jī)節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目投資效益評(píng)價(jià)研究[D].保定：華北電力大學(xué)，2012.

(責(zé)任編輯：王 荻)

The Energy-saving Technological Reformation Investment Decisions of Power Generation Enterprise Under the Carbon Constraints

SUN Dong，WEI Qian-ru，ZHAO Hui-ru.

(School of Economics and Management, North China Electric Power University，Beijing 102206，China)

With the establishment of carbon markets and strengthen of carbon constraints, the price of carbon emission permission has directly influenced the decisions of generation enterprise′s energy-saving technological reformation investment. A critical carbon price model has been considered based on the financial NPV method, critical carbon price is the threshold carbon price of an energy-saving project. This paper has analyzed the project factors and the market factors which affected the critical carbon price by utilizing sensitivity analysis and numerical case study. Furthermore, this paper has compared different cases to analyze the effect of the investment scale and the timing of investment. Finally this paper has provided a new idea for enterprise′s energy-saving technological reformation investment from the perspective of carbon constraint.

carbon constraints; critical carbon price; energy -saving technological reformation; sensitivity analysis; NPV

2015-09-15

孫冬，女，華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院副教授；韋倩茹，女，華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院碩士研究生；趙會(huì)茹，女，華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師。

F407.61；F206

A

1008-2603(2015)05-0039-06