浮动太阳能和蓄电池项目的实物期权估值:以印度尼西亚采矿后空区为例的研究

《Resources Policy》:Real option valuation of a floating solar and battery project: Case study for post mining void in Indonesia

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月07日 来源:Resources Policy CS20.3

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  •在不确定的市场环境下,带有电池的浮动太阳能系统更具价值•灵活的时机选择和扩张能够改善项目的经济效益•模拟显示,能源产量和电价是项目风险的主要驱动因素•灵活的投资方式可以将零价值的项目转变为盈利项目引言随着全球向可持续能源的转变,全球安装的太阳能容量持续增长。浮动太阳能光伏(FP

  
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    在不确定的市场环境下,带有电池的浮动太阳能系统更具价值
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    灵活的时机选择和扩张能够改善项目的经济效益
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    模拟显示,能源产量和电价是项目风险的主要驱动因素
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    灵活的投资方式可以将零价值的项目转变为盈利项目

引言

随着全球向可持续能源的转变,全球安装的太阳能容量持续增长。浮动太阳能光伏(FPV)技术已成为一种有前途的可再生能源发电解决方案,尤其是在土地资源稀缺的地区。昔日的矿区空地提供了独特的机会,这些未利用的资源可以重新用于浮动太阳能应用。这种方法不仅满足了能源需求,还带来了环境和经济效益。FPV系统还能帮助恢复受采矿活动影响的地区的生态和生物多样性(Damayanti et al., 2021a; Valikandi and Choi, 2025)。
水体可以帮助冷却太阳能电池板,这对于减少光伏(PV)组件的热老化至关重要,并能提高整个系统的效率,从而增加能源产量(Aryani et al., 2019)。安装在水体上的光伏组件还能将蒸发率降低70%,从而保护水资源(Goharian et al., 2025)。减少蒸发有助于生态系统的稳定,并支持可持续的水资源管理实践(Goharian et al., 2025; ?ahin et al., 2025)。
FPV还具备战略性的能源优势。将FPV与电池储能系统(BESS)结合使用,可以储存白天的多余电量,并在高峰负荷时段使用这些能量。这种组合适用于通常位于矿区的偏远地区,同时有助于缓解太阳能的间歇性问题,提高整体电力供应的可靠性(Erlangga et al., 2024; Zhou et al., 2024)。将FPV与BESS集成对于确保可再生资源的连续可靠供电至关重要(Nkambule et al., 2023)。
利用废弃的矿区空地发展FPV可以有效地将以前不产出的区域转变为清洁电力来源。这为减少对化石燃料的依赖提供了机会,符合国家和区域政策的支持(Nkambule et al., 2023; Valikandi and Choi, 2025)。FPV应用还可以通过创造安装、运营和维护方面的就业机会来促进当地发展。
在印度尼西亚,煤炭开采特许经营权需要根据政府2010年第78号法规和2020年第3号矿产和煤炭法获得称为或的许可,以进行矿区复垦。充满水体的挖掘坑或矿区空地是一个复杂的复垦难题。特许经营权持有者在关闭后仍需负责持续的水质管理(Damayanti et al., 2021b)。将这些空地重新用于FPV开发,为特许经营权持有者提供了一种满足复垦要求的解决方案,同时产生收入,将剩余的环境责任转化为具有生产力的能源资产。
在这些偏远地区开发结合BESS的FPV系统面临多种挑战。经济上的挑战包括初始成本高、储能成本以及柴油依赖性。FPV所需的基础设施会增加前期资本支出(Trapani and Millar, 2016)。对于成本效益高的电力系统而言,储能成本至关重要,因此需要通过经济评估来进行运营和投资成本的平衡优化(Erlangga et al., 2024)。
real options valuation(ROV)提供了一个以决策为中心的框架,可以在不确定性下评估管理灵活性,使投资者能够根据新信息调整投资时机、规模或选择是否放弃投资。通过量化等待、延迟、扩张和多阶段决策的价值,ROV捕捉到了在技术成本、市场价格或监管条件改善之前的投资机会(Hassi et al., 2022; Lazo and Watts, 2023; Or et al., 2024)。这些方法可以直接应用于将矿区空地转换为FPV-BESS的特定场景。ROV使开发者能够评估价格延迟和扩张的优势,这对于资本密集型且不可逆的转换(如将矿区空地转化为FPV项目)具有重要价值(Cobb and Charnes, 2003; Ma et al., 2022)。
本研究提出了ROV在浮动光伏系统(FPV-BESS)中的应用,这是印度尼西亚首个关于FPV-BESS的ROV研究。这一创新填补了现有文献的空白,因为现有研究主要集中在仅光伏(Biancardi et al., 2022; Biondi and Moretto, 2015; Di Bari, 2020; Moon and Baran, 2018; Palma and Ibarra, 2020; Pringles et al., 2020; Zhang et al., 2016)、仅FPV(Na et al., 2025)或独立储能的投资分析上。本研究结合了FPV和BESS在运营和市场不确定性下的相互作用,便于在综合框架中评估管理灵活性。本文通过结合基于HOMER的技术经济模拟、蒙特卡洛模拟得出的波动率估计以及二项式格定价方法来量化期权价值,从而在方法论上做出了贡献。结果是在不确定性下量化了预期净现值(ENPV)。该结果为投资者和政策制定者提供了实用的信息,说明了时机选择和扩张灵活性如何显著提高矿区复垦后FPV-BESS项目价值。接下来各部分的内容如下:第2节回顾了关于real options、PV、PV-BESS和BESS投资的相关文献;第3节描述了方法论框架和数据假设;第4节展示了案例研究结果;第5节讨论了研究结论。

章节片段

文献综述

之前应用ROV的研究,特别是涉及BESS整合的光伏项目,在表1文献综述中进行了总结。该表按行业、国家、定价选项、项目寿命、波动性、时间步骤以及各自研究中使用的方法和工具进行了分类。 discounted cash-flow(DCF)仍然是项目评估中最常用的方法,尽管在ROV研究中反复指出其局限性

方法论与数据

本研究采用定量案例研究方法,结合工程模拟、确定性经济建模、随机分析和ROV来处理该项目。该项目案例涉及将FPV系统与BESS集成,作为位于昔日矿区空地的工业设施的替代供电配置。这类工业设施具有较大的稳定基础负荷需求,并且可以使用未利用的水资源

结果与讨论

本研究评估了一个结合电池储能系统的户内浮动太阳能电站的经济效益。首先使用discounted cash flow(DCF)分析来确定在固定假设下的项目基准值。户内PV-BESS系统的收入基于避免购买的电力,并按照现行商业电价进行估算。电价水平反映了受监管的电价

结论与建议

本研究评估了在监管和运营不确定性下,结合BESS的户内浮动光伏项目(FPV-BESS)的经济可行性。首先进行了discounted cash flow分析,以确定在现行商业电价情况下的项目基准值。随后使用real options估值框架进一步扩展了这一基准值,以明确考虑管理灵活性

CRediT作者贡献声明

Wahyu Parbowo:撰写初稿、视觉设计、软件开发、项目管理、方法论制定、调查研究、数据分析、概念构思。Dzikri Firmansyah Hakam:撰写审查与编辑、验证、监督、资源协调、方法论制定、调查研究、数据分析。

作者声明

所有符合作者资格的人都被列为作者。所有作者确认他们充分参与了工作,对文件内容承担公共责任,包括参与概念构思、研究设计、数据收集、分析、解释、草稿撰写或关键修订。
每位作者还确认手稿代表原创作品,之前未曾发表,且目前也没有其他出版计划

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

所有对本文工作做出重大贡献的人,包括技术支持、数据支持、写作或编辑协助以及一般研究支持的人,虽然没有满足作者资格,但他们已得到适当认可并被允许在文中提及。
Wahyu Parbowo|Dzikri Firmansyah Hakam
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