实物期权对风电项目投资的影响

实物期权对风电工程投资的影响

1净现值（NPV）法

目前，应用最广泛的投资评价方法是净现值（NPV）方法。在NP

V方法中，只要确定了工程未来的净现金流量和贴现率，就能计算出

工程未来收益的净现值，并以此作为判断工程是否投资的依据。它的

判定法则是，假设NPVX）,那么投资可行；假设NPVV）,那么投资不

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，不产生漂浮成本。这在实际的风电工程投资中是

不可能实现的，风电工程场建立占用大量的资金，即使场址与风机设

备转让出售也不可能收回全部成本，因此，风电工程投资不可能是可

逆的,至少会产生局部漂浮成本。（2）投资决策的刚性，即投资要么

现在进展，要么放弃。不考虑决策者可以根据未来投资情况的变化做

出调整的灵活性，无视了投资者在决策过程中拥有的管理柔性。（3

）未来现金流确实定性。NPV法从静态的角度考虑问题，认为投资产

生的现金流是可以准确预测的，并能以确定的贴现率折现。事实上，

在投资环境不断变化的情况下，未来现金流是难以事先预测的，而贴

现率也会相应发生变化的。由此看来，NPV法不能很好地反映风电工

程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

低估工程的真实价值，在实践运用中存在着一定的缺陷。

1.1实物期权法

为了对风电工程投资工程做出科学合理的评价，西方金融理论中

衍生与开展起来的实物期权方法可作为风电工程的投资评价与决策

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方法。实物期权方法能抑制传统决策方法中存在的局限性，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

，

赋予决策者在进展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BS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开展了实物期权理论，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

投资决策可以根据信息量的增加，市场的逐渐明朗化而进展适当的调

整，并不是净现值法中的刚性决策。实物期权作为一种能表达决策灵

活性的投资评价方法，在矿产资源开发、土地开发、R&D工程、根底

设施投资等领域已得到广泛应用，国内也有不少学者将其应用于风电

工程投资决策中。刘敏等基于实物期权理论，建立了适用于我国风电

工程投资环境的二叉树决策模型，综合考虑风电工程上网电价、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]

还根据风电工程的野点，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，并以算例分别进展了分析。这些有关风电工程实物

期权的研究充分考虑了风电工程投资的实物期权特性，以实物期权的

角度来分析评价工程的经济价值，但这些文献仅考虑了某个阶段的实

物期权特性，忽略了风电工程投资的多阶段性、多期性。事实上，风

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电工程投资是分阶段分多期进展的，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，工程建立阶段蕴含着延迟、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BS模型的Geske复合实物期权定价模型，为后来复合实物

期权开展的根底。Trigeorgis和Mason将复合实物期权应用于工程

估价中，认为对具有损益特征的工程可采用二叉树决策方法来确定工

程价值，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开展起来。张栓兴等根据石油开采工程具有的复

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。和工程报酬亏空率6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工程

的价值评估中，并进展了算例分析。王蔚松等把不确定性作为实物期

权价值的关键驱动因素，对高科技研发工程进展了实物期权的识别，

并采用简明二叉树模型对研发工程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，并以海外原油开发工程为例，进展了数值计算

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工程投资

决策，一定程度上拓宽了复合实物期权的应用领域。

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2风电工程投资的复合实物期权特性

风电工程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、多期性那么决定了风电工程投资的复合实物期权特性。

（1）多阶段性。风电工程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、

风电工程场建立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，可以认为风电工程投资全过程是由多个相互衔接、逐

步推进的投资时机组合而成。假设把每个投资时机看成是一个可延迟

的欧式看涨期权，那么整个工程那么存在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，同时又由于各阶段期权的

相关性，后续期权的存在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。风电工程一般是分期有序滚动开发的，一期工程

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进展规模扩张，

如果工程运行顺利且市场环境良好，追加投资必然是理想的决定；反

之那么停顿进一步投资，防止遭受损失。风电工程投资的多期性也蕴

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，而后期投资时机的存在那么影响了前期投资的价值。

由此可见，风电工程投资具有较为明显的复合实物期权特性，而不同

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的风电工程蕴含不同种类的复合实物期权。

3风电工程投资决策模型

3.1风电工程投资的价值分析

风电工程作为一种清洁型替代能源，对它的开发建立在为投资者

带来盈利的同时，还具有显著的社会效应，在选择是否对风电工程进

展投资时，应对其进展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）风电工程的社会效益分析。从社会效益看，风电工程生产

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；风电工程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

统单一的构造问题，有利于调整我国能源构造，实现能源的可持续开

展；风电工程开发工程还能创造更多的就业时机，有利于带动地区经

济开展，提高当地居民生活水平。据此可以看出风电工程具有节能减

排、利于经济开展的社会效益，假设单从这一方面考虑，进展风电工

程投资是非常有现实意义的。

（2）风电工程的经济效益分析。风电工程的经济效益，可从

工程的盈利性角度分析。风电工程木钱主要有前期的建立木钱（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）。随着风电工程技术的日趋成熟，其投资成本明显呈下降趋

势。每千瓦造价已从2000年的8000^10000元下降至年的5000^690

0元，运行成本那么从2000年的0.55元/kWh,下降到年的0.4

元/kWh。风电工程收

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益是工程未来现金流入，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,

超出局部的电价以市场电价浮动。申请CDM工程后，除出售碳排放量

外，还能获得0.1元/kWh的电价补偿。对风电工程进展社会和经济

两方血的综合评价，能更客观地评价风电工程的投资价值，虽然本文

的重点是从经济性角度出开展开对风电工程投资价值的讨论，但考虑

风电工程的社会效益能提升工程投资的价值，这一价值包含了工程的

盈利性，也表达了风电工程附加的积极影响力。

3.2Geske复合期权模型

风电工程投资工程中存在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，本文将风电工程投资过程抽象划分为3

个阶段：可行性研究阶段，建立阶段，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*tO,执行价格K*,如果在t*时刻，第

一个期权进展交割，将获得T时刻进入商业化运营的时机，形成第二

个看涨期权，有效时间为Tt*,执行价格是K。这里存在两个期权，

且第一个期权的执行是第二个期权产生的前提，而第二个期权的存在

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*时刻工程的临界价值

FC。假设工程的价值遵循一般的几何布朗运动，采用Geske复合期权

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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期权模型的应用例如

某电力公司拟在内蒙古投资新建一个风电工程，工程用地为天然

草场，工程靠拢国家产业政策，申请特许权模式经营，工程的资金来

源除自由资金外，剩余局部以融资方式解决。按照风能资源条件，

方案安装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^2500ho每千瓦投资预计为5000元，发电成本预计为0.

3元/千瓦时。工程特许权期限为22年(包括2年建立期)；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"肋。申请CDM工程,排放因子取0.9502tC02e/MWh,那么减排量

为117587(tC()2e)o按照发改委规定的最低价格7欧元/tC()2e计算，申

请CDM工程获得的清洁能源工程的投资补偿电价为0.1元/kWh。

由以上工程数据，计算运营阶段预计的现金流入量在T时刻的现

值S,工程的投资成本K*和K分别为：根据以上信息，该公司在风力

资源勘测、风电工程场选址等可行性研究阶段投入2500万元，在这

一阶段完成后就获得了一个开发期权，可以选择投资24750万元进入

风电工程场建立阶段。如果这个期权被交割，就获得了第2个期权，

那么可以选择27800万元进入投产运营阶段，预期工程收益到T时刻

的现值为58500万元。根据BS公式，得出工程临界价值FC=48222万

元，假设无风险利率为6%,股利支付率为5%,那么隐含的复合期权

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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工程。在复合实物期权方法的计算中，工程

价值=NPV+C=1935+6833=4898万元，明显大于零，对该工程进展投资

是可行的。

通过算例分析可知，对于风电工程投资工程，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法进展评估，因忽

略了风电工程投资多阶段性将具有的期权价值而低估了工程的真实

价值，从而会导致电力公司失去一次原本有利可图的投资时机。实物

期权方法能识别被NPV法忽略的那局部价值，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时机。实际上，实物期权法和净现

值法两种方法计算出的工程价值差值正是之前所分析的工程不确定

性和灵活性所带来的。因此，实物期权方法是一种能够弥补传统决策

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可以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工程，都可以考虑运用复合实物期权来评估

工程价值。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复原，

工程价值由期权价值和净现值相加后，明显增加。被放大了的工程总

价值，对净现值为负的工程而言，从投资不可行变得可行，而对净现

值相对较小的工程来说，投资变得更加有诱惑力。这就提醒投资者在

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选择投资工程时，不要无视那些净现值为零或负的投资工程，要以实

物期权的思维去判别工程投资的可行性。实物期权除了开掘不