实物期权对风电项目投资的影响

实物期权对风电项目投资的影响
1净现值（NPV）法
当前，应用最广泛的投资评价方法是净现值（NPV）方法。

在NPV方
法中，只要确定了项目未来的净现金流量和贴现率，就能计算出项目
未来收益的净现值，并以此作为判断项目是否投资的依据。

它的判定
法则是，若NPV>0，则投资可行；若NPV<0，则投资不可行。

NPV方法
简单、易用，但它的有效性建立在以下假设之上：（1）投资是可逆的，不产生沉没成本。

这在实际的风电项目投资中是不可能实现的，风电
项目场建设占用大量的资金，即使场址与风机设备转让出售也不可能
收回全部成本，所以，风电项目投资不可能是可逆的，至少会产生部
分沉没成本。

（2）投资决策的刚性，即投资要么现在实行，要么放弃。

不考虑决策者能够根据未来投资情况的变化做出调整的灵活性，忽视
了投资者在决策过程中拥有的管理柔性。

（3）未来现金流的确定性。

NPV法从静态的角度考虑问题，认为投资产生的现金流是能够准确预测的，并能以确定的贴现率折现。

事实上，在投资环境持续变化的情况下，未来现金流是难以事先预测的，而贴现率也会相对应发生变化的。

由此看来，NPV法不能很好地反映风电项目投资固有的不可逆性、收益不确定性和管理灵活性等特性，有可能低估项目的真实价值，在实践
使用中存有着一定的缺陷。

1.1实物期权法
为了对风电项目投资项目做出科学合理的评价，西方金融理论中衍生
与发展起来的实物期权方法可作为风电项目的投资评价与决策方法。

实物期权方法能克服传统决策方法中存有的局限性，是一种更为合理
的决策方法。

实物期权最早是由Myers提出的，是指以实物资产为标
的资产的期权，具体表现为在投资、经营、管理等经济活动中，赋予
决策者在实行决策时拥有的在未来依据市场变化采取各种柔性决策的
权利。

之后Black、Scholes首创了连续时间的B-S期权定价模型，Cox、Ross和Rubinstein推导了离散时间的二叉树期权定价模型，这
两个经典模型的产生进一步发展了实物期权理论，使实物期权在投资
决策领域的应用成为可能。

在实物期权的观点中，投资的不确定性能
带来潜在的价值，并且这种不确定性越大，潜在的价值也越大。

同时，实物期权考虑了投资成本的不可逆和投资时机的选择性，认为投资决
策能够根据信息量的增加，市场的逐渐明朗化而实行适当的调整，并
不是净现值法中的刚性决策。

实物期权作为一种能体现决策灵活性的
投资评价方法，在矿产资源开发、土地开发、R&D项目、基础设施投资等领域已得到广泛应用，国内也有很多学者将其应用于风电项目投资
决策中。

刘敏等基于实物期权理论，建立了适用于我国风电项目投资
环境的二叉树决策模型，综合考虑风电项目上网电价、运行成本、投
资政策等不确定因素，以算例实证了模型的有效性。

刘敏2还根据风
电项目的特点，应用实物期权理论建立了评估投资调整可能的4种期
权模型，并以算例分别实行了分析。

这些相关风电项目实物期权的研
究充分考虑了风电项目投资的实物期权特性，以实物期权的角度来分
析评价项目的经济价值，但这些文献仅考虑了某个阶段的实物期权特性，忽略了风电项目投资的多阶段性、多期性。

事实上，风电项目投
资是分阶段分多期实行的，这就决定了投资全生命周期的每个决策阶
段都蕴含着对应的实物期权，如可研阶段就蕴含着延迟实物期权，工
程建设阶段蕴含着延迟、扩张、紧缩实物期权，生产运营阶段蕴含的
实物期权更是复杂。

1.2复合实物期权
复合实物期权是基于期权的期权，其标的物不再是实物资产，而是某
一种实物期权。

Geske首先研究了复合实物期权的定价问题，建立了基于B-S模型的Geske复合实物期权定价模型，为后来复合实物期权发
展的基础。

Trigeorgis和Mason将复合实物期权应用于项目估价中，
认为对具有损益特征的项目可采用二叉树决策方法来确定项目价值，
首次将二叉树模型推广于复合实物期权中。

国内对于复合实物期权的
研究也逐步发展起来。

张栓兴等根据石油开采项目具有的复合期权特性，以二叉树定价方法分别建立了两阶段和多阶段的复合实物期权模型，并给出了参数储量价值波动率σ和项目报酬亏空率δ的计算方
法。

肖淑芬等将Geske复合期权定价模型应用于生物制药项目的价值
评估中，并实行了算例分析。

王蔚松等把不确定性作为实物期权价值
的关键驱动因素，对高科技研发项目实行了实物期权的识别，并采用
简明二叉树模型对研发项目的复合期权作了必要的评估和分析。

何沐
文等对Geske模型扩展为适用于买方期权与卖方期权混合状态下的多
重复合期权，并以海外原油开发项目为例，实行了数值计算和参数的
敏感性分析。

本文将复合实物期权思想应用于风电项目投资决策，一
定水准上拓宽了复合实物期权的应用领域。

2风电项目投资的复合实物期权特性
风电项目投资具有的投资额大、不可逆性，投资回收期长以及未来收
益不确定性等特点使其拥有了实物期权的特性，而投资过程的多阶段性、多期性则决定了风电项目投资的复合实物期权特性。

（1）多阶段性。

风电项目的投资决策是一个时序的商业决策过程，
一般要经历风力资源勘测、初步选址、可行性研究、规划设计、风电
项目场建设和商业化运营等多个阶段。

每一个阶段隐含了投资者的一
种选择权，能够认为风电项目投资全过程是由多个相互衔接、逐步推
动的投资机会组合而成。

若把每个投资机会看成是一个可延迟的欧式
看涨期权，那么整个项目则存有由这些期权组合而成的复合期权。

复
合期权中的各个期权既具有独立性，又有相关性，前一个期权的顺利
执行是后续期权产生的必要条件，同时又因为各阶段期权的相关性，
后续期权的存有反过来又会影响前面期权的价值，复合实物期权就是
这样一个多个实物期权相互影响的价值链。

（2）多期性。

风电项目一般是分期有序滚动开发的，一期项目的顺
利执行给予了投资者规模扩张的权利。

对决策者来说，某一阶段投资
完成后，都会有一段时间重新决策是否追加投资实行规模扩张，如果
项目运行顺利且市场环境良好，追加投资必然是理想的决定；反之则
停止进一步投资，避免遭受损失。

风电项目投资的多期性也蕴含了它
的复合实物期权特性，前期投资的成功为后期规模扩张投资创造了必
要条件，而后期投资机会的存有则影响了前期投资的价值。

由此可见，
风电项目投资具有较为明显的复合实物期权特性，而不同的风电项目蕴含不同种类的复合实物期权。

3风电项目投资决策模型
3.1风电项目投资的价值分析
风电项目作为一种清洁型替代能源，对它的开发建设在为投资者带来盈利的同时，还具有显著的社会效应，在选择是否对风电项目实行投资时，应对其实行综合经济效益评价和社会效益评价，以实现投资决策的科学化。

（1）风电项目的社会效益分析。

从社会效益看，风电项目生产不消耗燃料，二氧化碳等温室气体零排放，具有明显的减排效益，有利于生态和环境保护；风电项目作为较成熟的可再生能源技术，利用丰富的风力资源生产出绿色无污染的电力，有效地改善了我国电力系统单一的结构问题，有利于调整我国能源结构，实现能源的可持续发展；风电项目开发项目还能创造更多的就业机会，有利于带动地区经济发展，提升当地居民生活水平。

据此能够看出风电项目具有节能减排、利于经济发展的社会效益，若单从这个方面考虑，实行风电项目投资是非常有现实意义的。

（2）风电项目的经济效益分析。

风电项目的经济效益,可从项目的盈利性角度分析。

风电项目成本主要有前期的建设成本（以单位千瓦造价计量），投产后的运营成本（以单位千瓦时投资成本计量）。

随着风电项目技术的日趋成熟，其投资成本明显呈下降趋势。

每千瓦造价已从2000年的8000~10000元下降至2010年的5000~6900元，运行成本则从2000年的0.55元/kWh，下降到2010年的0.4元/kWh。

风电项目收益是项目未来现金流入，主要有售电收益和CDM收益。

售电收益取决于实际发电量和上网电价，上网电价以前是以30000小时为中标电价，超出部分的电价以市场电价浮动。

申请CDM项目后，除出售碳排放量外，还能获得0.1元/kWh的电价补偿。

对风电项目实行社会和经济两方面的综合评价，能更客观地评价风电项目的投资价值，虽然
本文的重点是从经济性角度出发展开对风电项目投资价值的讨论，但
考虑风电项目的社会效益能提升项目投资的价值，这个价值包含了项
目的盈利性，也体现了风电项目附加的积极影响力。

3.2Geske复合期权模型
风电项目投资项目中存有最简单的复合实物期权，即欧式看涨期权的
看涨期权。

为便于理解，本文将风电项目投资过程抽象划分为3个阶段：可行性研究阶段，建设阶段，运营阶段，并假定各阶段资金投入
都发生在期初。

投资者在t0时刻对初始立项阶段投资K0获得第一个
看涨期权，有效时间为t*-t0，执行价格K*，如果在t*时刻，第一个
期权实行交割，将获得T时刻进入商业化运营的机会，形成第二个看
涨期权，有效时间为T-t*，执行价格是K。

这里存有两个期权，且第
一个期权的执行是第二个期权产生的前提，而第二个期权的存有反过
来会影响第一个期权的价值，相互影响的这两个期权构成了一个复合
实物期权。

只有当第二个期权的期权价值大于第一个期权的执行价格时，复合期权可在第一个期权到期日执行期权，而当第二个期权价值
等于第一个期权的执行价格时，产生了t*时刻项目的临界价值FC。

假
设项目的价值遵循一般的几何布朗运动，采用Geske复合期权定价模
型计算零时刻基于看涨期权的欧式看涨期权的价值C计算表达式为：
4Geske期权模型的应用示例
某电力公司拟在内蒙古投资新建一个风电项目，工程用地为天然草场，项目靠拢国家产业政策，申请特许权模式经营，项目的资金来源除自
由资金外，剩余部分以融资方式解决。

按照风能资源条件，计划安装
33台1.5MW风电机组，总装机容量49.5MW，有效风力时间预计为
2000h~2500h。

每千瓦投资预计为5000元，发电成本预计为0.3元/千
瓦时。

项目特许权期限为22年（包括2年建设期）；发电量由电网公
司全额收购，并且前30000小时电价以中标电价计量，之后随市场电
价调整。

假设中标电价为0.4元/KWh，市场电价为0.5元/KWh。

申请CDM项目，排放因子取0.9502tCO2e/MWh，则减排量为117587
（tCO2e）。

按照发改委规定的最低价格7欧元/tCO2e计算，申请CDM
项目获得的清洁能源项目的投资补偿电价为0.1元/kWh。

由以上项目数据，计算运营阶段预计的现金流入量在T时刻的现值S，项目的投资成本K*和K分别为：根据以上信息，该公司在风力资源勘测、风电项目场选址等可行性研究阶段投入2500万元，在这个阶段完
成后就获得了一个开发期权，能够选择投资24750万元进入风电项目
场建设阶段。

如果这个期权被交割，就获得了第2个期权，则能够选
择27800万元进入投产运营阶段，预期项目收益到T时刻的现值为58500万元。

根据B-S公式，得出项目临界价值FC=48222万元，若无
风险利率为6%，股利支付率为5%，则隐含的复合期权价值为：从经济
性角度，按照净现值方法的评定法则，净现值为负数，应放弃投资这
个风电项目。

在复合实物期权方法的计算中，项目价值=NPV+C=-
1935+6833=4898万元，明显大于零，对该项目实行投资是可行的。

通过算例分析可知，对于风电项目投资项目，利用两种不同的决策方
法得出的评价结果完全不同。

按照传统的NPV法实行评估，因忽略了
风电项目投资多阶段性将具有的期权价值而低估了项目的真实价值，
从而会导致电力公司失去一次原本有利可图的投资机会。

实物期权方
法能识别被NPV法忽略的那部分价值，在它的指导下就不会失去那些
即使净现值为零或负的投资机会。

实际上，实物期权法和净现值法两
种方法计算出的项目价值差值正是之前所分析的项目不确定性和灵活
性所带来的。

所以，实物期权方法是一种能够补充传统决策方法某些
缺陷，更为科学有效的决策方法。

5实物期权应用启示
多阶段投资决策问题能够用复合实物期权模型描述。

例如资源开采、
高薪技术和药业开发等这些具有初期投资大、未来不确定性大、投资
阶段多等特点的投资项目，都能够考虑使用复合实物期权来评估项目
价值。

复合实物期权思想能识别投资决策过程中每一阶段投资的管理
灵活性价值，使传统净现值计算方法下被低估的价值得以还原，项目
价值由期权价值和净现值相加后，明显增加。

被放大了的项目总价值，
对净现值为负的项目来说，从投资不可行变得可行，而对净现值相对较小的项目来说，投资变得更加有诱惑力。

这就提醒投资者在选择投资项目时，不要忽视那些净现值为零或负的投资项目，要以实物期权的思维去判别项目投资的可行性。

实物期权除了发掘不确定环境下投资的灵活性价值外，还蕴含了投资决策与管理的柔性，这种柔性决策促使决策者能依据投资环境的变化适时地实行决策调整来规避风险。

在选择投资方案时，投资者要区分那些需要立即做出决策和存有灵活性的项目，利用实物期权来地更好评估项目的价值，同时还要注重实物期权间的互动性，以得到更为客观的期权价值。

总体说来，项目投资的决策者使用复合实物期权方法对分阶段投资所包含的投资管理灵活性价值实行定性和定量分析，以一种全新的投资决策评估思路对投资项目定价来判断项目的可行性，这个点对实际投资转变决策思维具有较大的借鉴和参考意义。

未来将实物期权方法使用于生产实践，才能真正意义上实现实物期权方法的应用价值。

6结语对于风电项目这样存有风险的投资项目，对它的经济性评价是实现投资决策科学化至关重要的环节，而一种能够量化风险的投资决策评价方法能做出更加科学的经济评价，更好地指导决策者做出准确的投资决策。

将实物期权方法引入风电项目的投资决策中，不但拓宽了实物期权方法的应用领域，也为风电项目投资决策分析提供了新的思路。

选择复合实物期权更重要的是考虑了风电项目工程的多阶段性、多期性。

Geske模型是一种评价蕴含复合期权特性项目的有效方法，能够协助决策者科学合理地评价风电投资项目。

实物期权对风电项目投资的影响。