Dlaczego LCOE nie jest dobra miara rentownosci inwestycji w

Transkrypt

Dlaczego LCOE nie jest dobra miarą rentowności
inwestycji w energetyce?
Jerzy Dzieża
Wydział Matematyki Stosowanej
Akademia Górniczo-Hutnicza
1 lutego 2017
Seminarium
Opcje rzeczowe - problemy naukowe i praktyczne
Uniwersytet Ekonomiczny w Katowicach
Jerzy Dzieża
Dlaczego LCOE nie jest dobra miarą rentowności inwestycji
Agenda
1
Energia jako towar
2
Ekonomika generacji energii
Kryteria podejmowania decyzji inwestycyjnych
3
Wartość bieżąca netto NPV
Wewnętrzna stopa zwrotu IRR
Levelized Cost of Electricity LCOE
4
Opcja na Spread
5
Propozycja nowej definicji LCOE
6
Uwagi końcowe
Jerzy Dzieża
Energia jako towar
wyjątkowość energii elektrycznej jako towaru
nie daje się przechowywać (w ilościach przemysłowych)
jest homogeniczna (vs ropa naftowa)
jest produkowana w różny sposób
zapotrzebowanie z minuty na minutę
wysoka zmienność zapotrzebowania (popytu)
energia konsumowana jest na bieżąco
podaż i popyt silnie zależne od pogody
ograniczenia sieci przesyłowej
silne powiązania regionalne
(przykład Niemcy: generacja na północy, duży popyt na
południu)
Jerzy Dzieża
Własności cen energii
Cena energii na rynku RDN
350
Własności cen energii:
250
skoki cen ("piki cenowe"
spikes)
200
sezonowość
powracanie do średnich
150
ujemne ceny (jeszcze nie w
Polsce)
100
Cena energii [PLN/MWh]
300
wysoka zmienność cen (silna
fluktuacja cen)
0
50
100
150
200
250
300
Godzina
Towarowa Giełda Energii SA,
1/07/2014 - 14/07/2014
Jerzy Dzieża
Własności cen energii
Cena energii na rynku RDN
350
Własności cen energii:
250
skoki cen ("piki cenowe"
spikes)
200
sezonowość
powracanie do średnich
150
ujemne ceny (jeszcze nie w
Polsce)
100
Cena energii [PLN/MWh]
300
wysoka zmienność cen (silna
fluktuacja cen)
0
50
100
150
200
250
300
Godzina
Towarowa Giełda Energii SA,
1/07/2014 - 14/07/2014
Jerzy Dzieża
Ekonomia generacji
generacja tylko gdy pokryte są koszty krańcowe
koszty krańcowe generacji to głównie ceny paliwa i certyfikatów
porządek generacji ze względu na koszty krańcowe
odnawialne źródła energii OZE: wiatr, fotovoltaika, woda
elektrownie jądrowe
elektrownie węglowe
gaz
ropa
ostatni użyty blok wyznacza cenę energii
Missing money problem
Jerzy Dzieża
Krzywa podaży (merit order)
Jerzy Dzieża
Obserwacje
Projekty inwestycyjne w energetyce
wiele sposobów generacji
wiele czynników ryzyka
niepewność od strony regulatora
długi czas pracy generatorów
skomplikowane funkcje wypłaty
Problemy inwestycyjne
jak podjąć dobrą decyzję?
jakie mamy narzędzia do dyspozycji?
Jerzy Dzieża
Podejmowanie decyzji inwestycyjnych
Kryteria oceny projektów inwestycyjnych
1. Wartość bieżąca netto projektu (Net Present Value NPV)
inwestuj jeśli
NPV (0) = −I +
T
X
E(CF (t))
i=1
(1 + k)i
≥0
Główne problemy:
przepływy pieniężne CF (t) projektu
miara probabilistyczna
koszt kapitału k projektu (najczęściej WACC projektu)
k=
E
D
kD (1 − τC ) +
kE
D +E
D +E
optymalna struktura kapitałowa wE , wD ? jakie kE ?
Jerzy Dzieża
2. Wewnętrzna stopa zwrotu IRR
0 = −I +
T
X
E(CF (t))
(1 + IRR)i
i=1
inwestuj jeśli IRR ≥ k
Główne problemy:
jak w przypadku NPV
rozwiązanie pewnego równania ("dziwne pierwiastki"; głównie
w górnictwie, energetyce)
Jerzy Dzieża
3. Uśredniony koszt energii elektrycznej (Levelized Cost of
Electricity LCOE)
jaka powinna być średnia cena energii el. Sav aby NPV = 0?
dla bloku węglowego
0 = −I +
T
X
N(Sav − Hc · Sc − Ic · SCO2 ) − Ks
(1 + k)i
i=1
N - liczba godzin pracy generatora w roku
Hc - współczynnik efektywności (conversion factor) bloku
węglowego [GJ/MWh]
Sc - cena węgla [PLN/GJ]
Ic - intensywność emisji bloku węglowego [tCO2/MWh]
SCO2 - cena certyfikatów emisyjnych [EUR/tCO2]
Ks - koszty stałe generacji w roku [PLN]
Jerzy Dzieża
LCOE
dla generacji OZE
0 = −I +
T
X
N(Sav + SREC ) − Ks
(1 + k)i
i=1
N - liczba godzin pracy generatora w roku
SREC - cena certyfikatów emisyjnych [EUR/GJ]
Ks - koszty stałe generacji w roku [PLN]
Jerzy Dzieża
LCOE
Rozwiązanie równania
dla bloku węglowego:
Sav = Hc · Sc + Ic · SCO2 +
Ks
I
1−β
+
N
N β · (1 − β T )
dla generacji z OZE:
Sav = −SREC +
Ks
I
1−β
+
N
N β · (1 − β T )
gdzie β = 1/(1 + k)
Jerzy Dzieża
Przykład
I [mln USD/MW]
O&M [tys. USD/MW/rok]
T [lata]
N [h/rok]
wE
kE
wD
wE
Hc [GJ/MWh]
Sc [USD/GJ]
Ic [tCO2/MWh]
SCO2 [USD/GJ]
SREC [USD]
LCOE [USD/MWh]
Jerzy Dzieża
blok węglowy
1,5
60
40
3000
50%
10%
50%
5%
0,4
90
0,4
15
110,1
farma wiatrowa
1,5
20
40
1700
50%
10%
50%
5%
10
85,2
LCOE
LCOE dla różnych generacji na rynku niemieckim w 2013 roku
źródło: M. Bischoff, J. Jahn, Economic objectives, uncertaintes and decision making in the energy
sector, J. Bus. Econ.: 85-102. 2016
Jerzy Dzieża
Uwaga
Dla dowolnego t można zdefiniować
Spready
Dark Spread DS
DS(t) = Se (t) − Hc · Sc (t)
Clean Dark Sread CDS
CDS(t) = Se (t) − Hc · Sc (t) − Ic · SCO2 (t)
Green Spread GS
GS(t) = Se (t) + SREC (t)
Jerzy Dzieża
Spread
Obserwacje:
CDS = marża brutto bloku węglowego
CDS powinna pokryć inne koszty działania bloku
operator bloku w chwili T może
generować energię elektryczną, gdy CDS(T ) > K
nic nie robić, gdy CDS(T ) ≤ K
czy ma wypłata długiej pozycji z opcji na CDS
max(CDS(T ) − K , 0)
K - jednostkowe koszty stałe generacji
Jerzy Dzieża
Propozycja: modyfikacja LCOE
Idea
wycena projektu inwestycyjnego:
projekt bez opcji: NPV
projekt z opcją: ENPV = cena opcji + NPV
Propozycja
0 = −I +
T
X
N(Sav − Hc · Sc − Ic · SCO2 ) − Ks
+ f (0)
(1 + k)i
i=1
f (0) - cena opcji, stąd
Sav = Hc · Sc + Ic · SCO2 +
Jerzy Dzieża
I − f (0)
1−β
Ks
+
N
N
β · (1 − β T )
Uwagi końcowe
I Jaki jest sens wprowadzania takiej miary?
Regulator? Inwestorzy?
I Wycena opcjami realnymi, ale
rynek niezupełny
opis dynamiki cen energii elektrycznej
brak wzorów analitycznych na wycenę opcji typu spread
I Optymalne sterowanie stochastyczne
Dziękuję za uwagę
Jerzy Dzieża

Dlaczego LCOE nie jest dobra miara rentownosci inwestycji w

Transkrypt

Podobne dokumenty

Czy OZE tanieją na łeb na szyję?

5 KSM/150 Mikser uniwersalny

5 KPM 5 Mikser uniwersalny

ROK SZKOLNY 1957/1958

ZASTOSOWANIE METOD RACHUNKOWOŚCI ZARZĄDCZEJ W

Jerzy Kranz Świat niebezpieczny inaczej Jerzy Oniszczuk

Jurek odzyskał przytomność jest już w stanie ścisnąć rękę…