基于实物期权的风电项目投资决策研究

发布时间：2020-05-27 19:49

【摘要】：能源与环境是人类当前面临的两大问题,新能源无疑是应对能源危机、气候变化的重要突破口,而风电是目前最具大规模商业开发潜力的新能源技术,具有无能源消耗、无排放、无污染等优良特性。中国是世界上最大的碳排放国,节能减排是可持续发展的必然选择;另一方面,中国也有着非常丰富的风能资源,发展风电也是非常合理的选择。近年来,我国的风电产业已经开始从原来的粗放式数量扩张的阶段,转向高质量、低成本、持续稳定高效增长的新阶段。所以,对风电项目投资的合理引导是落实生态文明建设、应对低碳经济新常态的关键。过去的十年,风电在国家政策的支持下快速发展,成为新能源投资的热门。但是,随着风电规模化和产业化的发展,风电并网难的问题日益凸显,利用储能系统平抑风电功率的间歇性和随机波动性成为今后发展的趋势。针对风电发展的这两个阶段,本文分别构造了未考虑储能的风电投资模型和考虑储能的风电投资模型两种模型。未考虑储能的风电投资模型是近年来风电投资的主流,致力于利用风电解决绿色发电问题。模型考虑了碳价格、市场电价等不确定因素,构建了四叉树期权模型,并确定了投资价值和碳临界价格等评价指标和相应的投资决策规则。通过算例分析了模型的求解过程,计算了实物期权方法下的投资价值和碳临界价格,并通过敏感性分析给出了投资价值和碳临界价格受初始电价、年发电小时数等因素的影响程度。研究结果表明:实物期权方法比传统的现金流折现等方法更适合处理不确定性,更能准确评估风电投资投资决策。当前的市场环境并不足以支撑未考虑储能的风电项目投资,投资者应该等待碳价格的上涨、电价补贴的增加或投资成本的下降。在当前电价市场化、去补贴的背景下,碳交易可以继续激励风电投资、碳交易市场是电价补贴的有效替代,但是必须保证碳交易市场的稳定发展。考虑储能的风电投资模型包含风电系统和储能系统两个部分,利用风电系统解决发电问题、利用储能系统解决并网问题,是未来风电投资的主流。模型考虑了碳价格、市场电价以及投资成本等不确定因素,选用动态规划和最小蒙特卡洛模拟方法进行求解,并以投资价值和最优投资时间作为评价指标。通过算例分析计算了考虑储能的风电投资项目的投资价值和最优投资时间,并通过敏感性分析分析了初始电价和年发电小时数等因素对投资价值和最优投资时间的影响程度。研究结果表明:蒙特卡洛模拟方法更适合处理含有多个不确定变量的复杂投资,有效克服了二叉树期权定价方法的缺陷,因而更适合考虑储能的风电投资决策模型。考虑储能的风电投资不仅能平抑风电功率的波动、解决并网难题,还能增加风电项目的投资价值、刺激投资,因而在大规模风电场成为主流的背景下,考虑储能的风电投资将成为大势所趋。为了更好地促进风电投资,政府可以采取的措施有:推动技术进步,为风电和储能技术提供必要的支持;完善碳排放交易市场,促进碳市场稳定发展;开征环保税,增加对风电行业的经济激励;创造公平竞争的市场环境。
【图文】：

投资价值,价格波动

图 3-2 初始碳价格的影响价格波动率的影响分析了碳价波动率对投资价值和碳临界价格的影响。一方面，投率成反比关系，碳价波动率越高，投资价值越低；另一方面，碳

三维图,市场组合,价格波动,三维图

图 3-3 碳价波动率的影响始碳价格和碳价格波动率的组合影响构造了初始碳价格和碳价波动率的四个市场组合，并使用三维图资价值受这四个市场组合的影响情况。在数值模拟中，本文假设
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F426.61

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