[论文解读] Roles of discount rate, risk premium, and device performance in estimating the cost of energy for photovoltaics

Sergei Manzhos|RePEc: Research Papers in Economics|Sep 10, 2012

Capital Investment and Risk Analysis参考文献 5被引用 5

一句话总结

本文主张在光伏（PV）能源成本建模中，使用无风险贴现率而非借款利率，可避免对高风险借款人成本的低估，并纠正金融与技术因素敏感度的扭曲。研究表明，当采用正确的贴现方法时，太阳能发电转换效率的重要性远超以往估计，对跨技术成本比较具有重大影响。

ABSTRACT

We show that different rates should be used for borrowing and discount rates, and that the risk-free rate should be used for discounting when assessing and comparing the cost of energy accross diffferent producers and technologies, on the example of photovoltaics. Recent quantitative models using the same rate for borrowing and discounting lead to an underestimation of the cost for risky borrowers and to distorted sensitivities of the cost to financial and non-financial factors. Specifically, it is shown that they may lead to gross underestimation of the importance of solar-to-electricity conversion efficiency. The importance of device efficiency is re-established under the treatment of the discount rate proposed here. The effects on the cost of energy of the installation efficiency and degradation rate, on the discount rate and risk premium as well as on the project lifetime are estimated.

研究动机与目标

• 解决光伏（PV）能源成本建模中借款利率与贴现率被视作相同所带来的不一致问题。
• 纠正因使用借款利率进行贴现而导致的高风险光伏项目成本被低估的问题。
• 重新确立太阳能发电转换效率在能源成本计算中的真实重要性。
• 为不同技术与风险水平之间的能源成本比较，提供一个财务上合理的框架。

提出的方法

• 本研究采用一种金融模型，将借款利率（反映项目风险）与贴现率（用于净现值计算）分开。
• 使用无风险利率对现金流进行贴现，以确保跨项目与跨技术比较的一致性。
• 该模型整合了设备性能参数，如太阳能发电转换效率、安装效率和衰减率。
• 对贴现率、风险溢价、项目寿命和性能因素进行敏感性分析，以评估其对平准化能源成本（LCOE）的影响。
• 通过标准LCOE框架进行验证，但采用更正后的财务假设。
• 推导出理论与数值结果，以展示错误贴现方法导致的LCOE估算偏差。

实验结果

研究问题

• RQ1 当错误地将借款利率用作贴现率时，光伏项目的平准化能源成本（LCOE）会发生什么变化？
• RQ2 贴现率的选择如何影响LCOE对太阳能发电转换效率的敏感度？
• RQ3 在光伏系统中，使用无风险贴现率在多大程度上能提高跨技术成本比较的准确性？
• RQ4 在所提出的金融模型下，风险溢价、衰减率和项目寿命如何影响LCOE？
• RQ5 为何现有模型系统性地低估了设备效率在光伏成本估算中的重要性？

主要发现

• 使用借款利率而非无风险利率进行贴现，会导致高风险光伏项目平准化能源成本被显著低估。
• 在使用借款利率进行贴现的模型中，太阳能发电转换效率的真实重要性被严重低估。
• 当采用无风险利率进行贴现时，LCOE对效率的敏感度显著提高，证实了其在成本决定中的主导作用。
• 该模型表明，衰减率与项目寿命对LCOE有显著影响，尤其是在正确贴现条件下。
• 本研究证明，贴现率使用不一致会扭曲财务敏感性分析，导致对光伏技术成本驱动因素的错误结论。
• 经校正的模型为不同财务与技术特征下的光伏系统评估，提供了更准确且可比的依据。