基于PPP模式的廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目成本效益分析

吳克良 王 祺 楊 迪 張 兵 陳 虎

（1.淮南電力規劃設計院有限公司，安徽淮南232000；2.上海博英信息科技有限公司，上海201100）

0 引言

安徽省淮南市是以煤、電為主導的資源型城市，是我國重要的能源資源戰略保障基地，為建立我國獨立完整的工業體系，促進國民經濟持續健康發展做出了歷史性的貢獻。建市以來（1952—2015年）累計生產原煤13.1億噸，累計發電7 458億kW·h，目前全市“皖電東送”機組裝機容量占全部“皖電東送”機組的73.4%，為安徽省乃至長三角地區經濟社會發展提供了重要的能源支撐。

但大量開采煤炭資源，使得淮南市采煤沉陷區水面面積已達235 km2，該面積隨煤炭開采仍在逐年快速增長，預計2020年將達360 km2，最終將高達680 km2。沉陷區水面目前平均水深近10 m，且大多數水面未完全穩沉，很難進行有效利用[1-2]，這有利于建設大型光伏項目，可以實現科學融合，變廢為寶。

光伏產業是新能源產業的重要組成部分，也是一個國家經濟發展的重要產業之一。但光伏發電項目建設時間跨度大，投資金額巨大，存在較大的不穩定因素，屬于不確定型投資項目。而傳統的投資決策方法僅適用于確定型項目，因此，在光伏發電投資項目的評價中，凈現值等傳統投資決策方法已不能滿足投資者要求，需要進一步探討適合光伏發電項目的評價方法。故本項目基于PPP模式對廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目進行研究分析。

1 理論基礎

1.1 PPP簡介

PPP（Public-Private Partnership），公私合伙或合營，又稱公私協力，也稱PPP融資[3]。該詞最早由英國政府于1982年提出，是指政府與私營商簽訂長期協議，授權私營商代替政府建設、運營或管理公共基礎設施并向公眾提供公共服務[4-5]。

我國政府的官方譯名是“政府和社會資本合作模式”，通常界定為在基礎設施及公共服務領域建立的長期合作關系，具體是指政府為增強公共產品和服務供給能力、提高供給效率，通過特許經營、購買服務、股權合作等方式，與社會資本建立的利益共享、風險分擔及長期合作關系[6-7]。

1.2 項目成本效益分析理論基礎

目前，項目效益評估主要有兩個指標，即靜態評價指標與動態評價指標[8]。

（1）靜態評價指標：計算項目和方案的效益和費用時，不考慮資金的時間價值，不進行復利計算。主要有靜態投資回收期、投資收益率、利息備付率、償債備付率、資產負債率等。

（2）動態評價指標：計算項目和方案的效益和費用時，充分考慮資金的時間價值，要采用復利計算方法，把不同時間點的效益流入和費用流出折算為同一時間點的等值價值。主要有動態投資回收期、凈現值、內部收益率、凈現值率、凈年值等[9]。

針對不同類型的評價指標本項目分別選取靜態投資回收期和內部收益率進行分析。靜態投資回收期不考慮資金的時間價值，考察項目的投資回收能力，即項目的凈收益抵償全部投資所需的時間，在一定程度上反映了項目的經濟性和風險性；內部收益率又稱內部報酬率，在所有經濟指標中，內部收益率是最重要的評價指標之一，它是對項目進行盈利分析時采用的主要指標。

1.2.1 靜態投資回收期

靜態投資回收期T是指在不考慮時間的價值的情況下，收回全部原始投資額所需要的時間，即投資項目累計凈現金流量恰巧等于零所對應的時間，表達式為[10]：

式中，T為靜態投資回收期；t為計算年份數，ct為現金流入量，c0為現金流出量。

靜態投資回收期能夠反映初始投資得到補償的速度。用靜態投資回收期評價方案時，應當把項目的投資回收期與標準投資回收期（8～10年）相比較。如果T＜Tp，則認為該項目投資合理；如果T＞Tp，則認為該項目投資不合理。

1.2.2 內部收益

內部收益率是指資金流入現值總額與資金流出現值總額相等、凈現值等于零時的折現率，其表達式為：

式中，FIRR為內部收益率；t為計算年份數；ct為現金流入量；c0為現金流出量。

內部收益率評價標準是當項目的內部收益率大于或等于基準收益率時，則認為項目是可以接受的；否則，該項目應該拒絕。按照《電力工程經濟分析暫行條例》的規定，基準收益率取為8%～12%。

2 廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目PPP模式的選擇

圖1 廢棄煤礦塌陷區光伏發電PPP項目的運行模式

對PPP模式的選擇，應綜合考慮政府參與度（表1）、所有權歸屬和融資主體等要素，并結合項目的實際情況，做出最合適的決定[9]。

對淮南廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目來說，通常由私營部門負責項目的立項、前期準備、建造、運營等階段，項目建成后的所有權同樣歸政府所有，政府只負責宏觀調控，為項目創造一個有利的環境并定期向項目公司提供補貼等支持。作為回報，政府可以每年向SPC收取事先約定的固定比例費用。當然，地方政府也可以以土地等形式入股，作為項目的投資者之一，來享受項目運營后的收益分配。

通過比較發現，BOT與BOOT相對于其他形式，更加有利于淮南廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目的發展。BOT和BOOT既可以激勵項目公司追求合理的利潤，又能接受政府的有效監督；而DBFO則缺乏這種監督，將導致項目公司過于追求經濟效益，而無法保證廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目的公益性質。此外，BLOT與TOT的融資方為政府，政府所承擔的風險過高。因此，BOT和BOOT被認為是廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目比較合適的兩種形式。

3 廢棄煤礦塌陷區光伏發電PPP項目的運行模式

廢棄煤礦塌陷區光伏發電PPP項目在具體運作過程中，由于投資額巨大、項目建設期長等特點，難免會發生各種各樣的糾紛和沖突。因此，為了實現風險共擔、效益共享，構造一種恰當的運作模式，對預防這些風險的發生至關重要[11]。其運行模式如圖1所示。

廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目存在著多個參與主體，由于出發點不同，其利益訴求也各不相同，而政府和SPC企業是參與主體中兩個最主要的核心。

首先，由于廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目領域的利潤率普遍較低，回收期漫長，需要政府給予一定的財政或稅收支持。

其次，地方政府作為PPP項目的發起者和投資者之一，并且很有可能會是項目期滿移交后的所有者，因此在項目的立項、設計、建設、運營等階段應承擔起自己監督者的職責。

最后，政府應為SPC營造良好的政策環境：如國土部門在保證公平、公正、公開的前提下，對PPP項目的用地實行優先審批；稅務部門依據PPP項目投產后的運營狀況，對項目公司實行較為優惠的稅率或彈性的繳稅制度，減輕私營企業的財務壓力[12-13]。

SPC作為PPP模式的核心主體之一，擁有政府所不具備的管理、技術和資金等優勢。在PPP項目的運作中，SPC在追求合理利潤的同時要自覺履行應盡的義務。由于采用BOOT形式進行運作，SPC是廢舊煤礦塌陷區光伏發電項目的投資者、運營者，同時也是項目的最終所有者，所以SPC應不斷提高自身的技術和管理水平，增強企業的整體競爭力，開拓進取，在推動企業效益進步的同時，為政府、社會大眾提供優良的公共產品或服務，從而達到“雙贏”的目標[14-15]。

在廢棄煤礦塌陷區光伏發電PPP項目中，電網企業作為政府委托的代理部門，在光伏發電項目中并未有資金投入，也不需承擔任何風險。電網企業負責光伏電站項目與配套電網相協調，光伏電站項目在已具備接入條件的基礎上，分步開發，與電網協同發展；電源與電網同步規劃、同步建設、同步投運。在光伏發電站建成投入運行后，政府給予電網企業撥款補貼，優先消納光伏發電站所發出的電量。故電力公司并未直接參與到廢棄煤礦塌陷區光伏發電PPP項目中，而是承擔該項目的輔助支撐業務，即建設與該項目配套的配電網，如改善線路、變電站擴容、新建線路及變電站等。

4 基于PPP模式的廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目成本效益分析

4.1 工程造價

（1）工程費用：包括建筑工程費和設備及安裝工程費用，其中主要設備價格，太陽能電池組件按3.9元/W計算，逆變器按0.4元/W計算，浮箱按3.5元/W計算。地方材料價格采用當地定額站頒布的最近市場價格信息。

（2）工程建設其他費用：包括無形資產和其他資產，前期咨詢費、設計費、建設單位管理費、生產準備費、培訓費等其他費用。

（3）基本預備費：按工程費用加工程建設其他費用之和的5%計算。

以毛集采煤沉陷區水面光伏項目為例，其主要經濟指標：工程靜態總投8億元，其中第一部分建筑工程1.84億元，第二部分設備費4億元，第三部分輔材及安裝費1.76億元，第四部分其他費用0.4億元；單位千瓦靜態投資8 000元/kW。毛集采煤沉陷區水面光伏項目投資明細表如表2所示。

表2 毛集采煤沉陷區水面光伏項目投資明細表

4.2 財務分析

以毛集采煤沉陷區水面光伏項目為例，該項目擬采用PPP模式進行建設，貸款資金按照80%計算，貸款年限以25年計，剩下的20%由政府與私營機構共同出資，由于政府在本項目中要負責項目建設用地、政策等多方面非資金所能體現的價值，故接下來的分析暫定淮南市政府與私營機構投資比例分別為4%與16%。按光伏發電上網方式進行經濟分析：所發電量優先供給廠房用電，多余電量輸送到電網，項目全部自投。投資計劃與資金籌措、投資收益表和25年的售電收入如表3～表6所示。

表3 投資計劃

表4 資金籌措計算表

表5 投資收益表

毛集采煤沉陷區水面光伏項目并網與電價補助政策為：上網電量按地方燃煤發電機組脫硫電價收購，補貼政策按全電量補貼，補貼標準為0.42元/kW·h（含稅）。

經計算，100 MW廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目靜態投資總額為8億，按照發電量5%自用的方式計算，其靜態投資回收期為8.29年，內部收益率為13.4%。

表6 25年的售電收入

通過經濟分析可以看出，本項目經濟性較好，風險可控。因此，該項目符合國家有關產業政策，其經濟效益具有較大的優勢，因此該項目可成立。

4.3 基于PPP模式與非PPP模式的廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目效益分析

本節仍以毛集采煤沉陷區水面光伏項目為例，對PPP模式與非PPP模式的光伏發電項目分別進行成本效益分析，本節仍設定項目從金融機構的融資比例固定為80%，且忽略PPP模式下由于私營機構參與所降低的項目成本部分，即默認為兩種模式下項目的投資金額一樣。兩種模式下項目投資詳情如表7所示。

表7 基于PPP模式與非PPP模式投資對比

由表7可以看出，在非PPP模式下，政府出資比例為20%，投資金額為1.6億，且剩下的6.4億需政府向金融機構如銀行進行貸款；在PPP模式下，由于私營機構的介入，政府投資比例為4%，即0.32億元，私營機構出資比例為16%，即1.28億元，且在該模式下，剩下的6.4億由私營機構跟金融機構進行貸款。

通過上述分析可以看出，廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目在PPP模式下，通過引入私營機構，無論從項目前期決策、可研等方面，還是從項目資金投入方面，均可以在較大程度上降低政府的人力、物力及財力等投入。政府在減輕財政負擔的同時，亦不用承擔向金融機構貸款的債務風險，同時也完成了基礎設施的建設；而社會資本投資了風險降低的項目，并可取得長期穩定的收益，雙方可以形成互利的長期目標，以最有效的成本為公眾提供高質量的服務。

通常引入的私營機構一般在光伏發電項目設計、建造及運營方面均有相關經驗，在該光伏項目建設工程完成后，私營機構會得到該項目的25年經營權，在此期間私營機構負責該項目運營管理方面的所有事項。期限截止日，私營機構需將該項目轉交給政府，政府可按照現有的運營管理方式繼續運營下去。

4.4 不同PPP模式下廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目效益分析

前面對廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目的運行模式選擇進行過分析，結合該項目特點，篩選出適合該項目的兩種PPP運營模式，即建造—經營—轉讓（BOT）和建造—擁有—經營—轉讓（BOOT）。本節將對兩種不同PPP運行模式下，即BOT與BOOT下廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目的效益進行分析。

在BOT運行模式下，當私營機構完成項目建設工作后，通過租賃合同從政府手中租得該項目的經營權，私營機構在運營階段并不具備該項目的所有權，即私營機構在該項目運營階段并不能完全行使決策權，當私營機構與政府運營策略發生歧義時，可能會影響項目的運營收益，致使私營機構參與項目積極性不高。BOOT是在BOT的基礎上進一步優化所得到的一種PPP運行模式，具有BOT模式的一般優點，二者之間的主要差別在于BOOT模式下，當私營機構完成項目建設工作后，在運營階段擁有該項目的所有權，即在運營階段，私營機構擁有完全絕對的決策權，但同時，由于此階段政府并不參與其中，該階段項目盈虧收益及債務風險也由私營機構獨自承擔。但出于利益的驅使，往往BOOT模式對私營機構具有更高的吸引力。接盤項目，并按照已有的經營管理策略繼續運營下去。

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5 結論

本文針對廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目進行研究，以淮南廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目基礎數據為例，對廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目引入PPP模式的可行性及成本效益進行分析，最終結論歸納如下：

（1）PPP模式可應用于廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目，且PPP模式中的BOT與BOOT最適合廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目。

（2）廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目引入PPP模式可以產生更高的收益，且BOOT較BOT模式可產生更高的效益。

（3）廢棄煤礦塌陷區光伏發電項目采用PPP模式可以將私營機構和政府進行有機結合，能有效利用它們的長處，可以將私營機構的資金、技術及管理方面的經驗應用到項目中。就私營機構而言，在該項目中可以取得長期穩定的收益；基于政府層面，可緩解政府資金投入壓力及部分債務風險，當淮南政府與私營機構事先約定的經營期滿后，政府可從私營機構手中