一种基于CO2的新型实物期权方法，用于在基础设施评估中纳入不确定性与灵活性：以海上能源基础设施为案例应用

《IEEE Transactions on Engineering Management》：A Novel CO2-based Real-Options Methodology to Integrate Uncertainty and Flexibility in Infrastructure Appraisal: an illustrative application in Offshore Energy Infrastructure

　　

摘要：

在基础设施规划中，应对不确定性至关重要。各种方法从经济角度出发，将不确定性和设计灵活性纳入基础设施规划中，却往往忽视环境因素，包括温室气体排放（以下简称CO2当量排放）。那些考虑CO2当量排放的方法，如生命周期评估，通常也会忽略不确定性和设计灵活性。本研究将灵活性视为嵌入在基础设施设计之中的特性。为填补基础设施项目管理中的这一空白，本文引入实物期权分析模型，用于评估与CO2当量排放相关的基础设施设计方案，从而为在整个基础设施生命周期内降低不确定性提供决策支持框架。作为通用性测试，我们以海上能源基础设施为对象，研究了引入电池储能系统来缓解风能发电受限问题的可行性。我们以折现后的CO2当量排放作为决策指标，以此体现基于灵活性设计的基础设施所带来的环境影响。该新型实物期权分析模型通过蒙特卡洛模拟和优化的行使阈值，来确定在何种条件下以及何时投资电池储能系统才能带来净碳收益。通过针对不同的发电受限情况、碳强度变化趋势以及折现假设进行敏感性分析，验证了该灵活性行使阈值的稳定性。通过将实物期权分析拓展到经济价值评估之外，本研究提出了一种新的基础设施项目管理框架，将灵活性纳入战略决策之中，以助力基础设施的可持续发展，有效应对管理不确定性、优化基础设施投资以及实现长期脱碳目标等关键挑战。