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能源金融计算器

PPA 电价计算器:光伏或风电项目需要多高的电价?

对光伏、风电和风光互补项目(含贷款、税收、电价指数化和合同期后的市场化售电),求出能实现目标股权 IRR 的购电协议电价,或者给定 PPA 电价下能得到的 IRR。

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计算结果

15 年固定电价 PPA,48.8 €/MWh,可实现你 10% 的股权 IRR。最低 DSCR 为 1.2,低于贷款方要求的约 1.30,所以贷款会缩减,电价需要达到 52.7 €/MWh。
达到 10% 股权 IRR 的 PPA 电价
48.8€/MWh
4.88 € 分/kWh,15 年
该电价下的项目 IRR
7.2%
无杠杆,税后
DSCR ≥ 1.3 所需电价
52.7€/MWh
贷款规模约束
项目 IRR 达到 7% 所需电价
47.8€/MWh
无杠杆基准
最低 DSCR
1.2
LCOE(WACC 6%)
45.2€/MWh
年发电量(第 1 年)
67,500MWh
容量系数 15.4%
总投资
€30,000,000
贷款 21,000,000 €
股权回收期
14 年 10 个月
股权 IRR 和项目 IRR 与 PPA 电价关系(€/MWh)
第 1 年 PPA 电价的去向(€/MWh)
股东累计现金(€)

现金流

年份MWh电价(€/MWh)收入运营成本还本付息税归股东DSCR
167,50048.83,296,237600,0001,867,3188,247820,6721.44
267,23048.83,283,052612,0001,867,31811,046792,6881.42
366,96148.83,269,920624,2401,867,31814,238764,1241.41
466,69348.83,256,840636,7251,867,31817,846734,9511.39
566,42648.83,243,813649,4591,867,31821,895705,1411.38
666,16148.83,230,838662,4481,867,31826,409674,6631.36
765,89648.83,217,914675,6971,867,31831,415643,4841.34
865,63348.83,205,043689,2111,867,31836,942611,5721.33
965,37048.83,192,223702,9961,867,31843,019578,8901.31
1065,10948.83,179,454717,0561,867,31849,678545,4021.29
1164,84848.83,166,736731,3971,867,31856,953511,0681.27
1264,58948.83,154,069746,0251,867,31864,878475,8481.25
1364,33048.83,141,453760,9451,867,31873,491439,6991.24
1464,07348.83,128,887776,1641,867,31882,831402,5741.22
1563,81748.83,116,371791,6871,867,31892,939364,4271.2
1663,56160.63,849,541807,5211,867,318252,987921,7151.49
1763,30761.83,910,826823,6711,867,318279,507940,3291.5
1863,054633,973,086840,1451,867,318307,119958,5041.51
1962,80264.34,036,337856,9480335,8782,843,512—
2062,55165.64,100,596874,0870345,3022,881,207—
2162,30066.94,165,877891,5680654,8622,619,447—
2262,05168.24,232,198909,4000664,5602,658,239—
2361,80369.64,299,575927,5880674,3972,697,590—
2461,556714,368,024946,1400684,3772,737,508—
2561,31072.44,437,563965,0620694,5002,778,001—
2661,06473.84,508,209984,3640704,7692,819,076—
2760,82075.34,579,9801,004,0510715,1862,860,743—
2860,57776.84,652,8931,024,1320725,7522,903,009—
2960,33478.34,726,9671,044,6150736,4702,945,882—
3060,09379.94,802,2201,065,5070747,3432,989,371—
  • 15 年 PPA 到期后,电站按市场捕获电价售电(第一年价格为 45 €/MWh,每年 +2%)。由于“同质化压价”效应,光伏和风电的捕获电价通常低于基荷平均价。
  • 假设为按实际发电量结算的 PPA(买方收购全部发电量)。基荷型或曲线型 PPA 会把出力曲线和平衡风险转给卖方,请把这些成本加到运营成本里。
  • 贷款按贷款期内固定年金建模。实际中贷款方会按目标 DSCR(有合同时约 1.20–1.35)确定贷款规模,杠杆率可能低于你的输入。

这个 PPA 电价计算器是怎么算的

开发商参加企业 PPA 招标或电力公司竞价时,要找的只有一个数字:**仍能达到要求回报的每 MWh 最低电价。**这个计算器用项目融资现金流模型加求解器把它找出来。

你需要输入项目参数(技术类型、MW、每 kW 资本支出和运维成本、净单位发电量、衰减、寿命)、合同条款(PPA 期限、指数化、到期后的市场化捕获电价)以及融资条件(负债比例、利率、贷款期限、税、折旧)。在**“按目标 IRR 求电价”模式下,计算器会搜索让税后股权 IRR 恰好等于目标值的 PPA 电价。切换到“按给定电价求 IRR”**,它会报告这个电价能带来的股权 IRR 和项目 IRR。

主结果旁边还有两项交叉核对:

  • **满足 DSCR ≥ 1.30 的电价:**让假设的债务在每个贷款年度都能获得融资的最低电价。
  • **项目 IRR 达到 7% 的电价:**不考虑融资的无杠杆基准。

计算方法

Energy_t = MW × 1,000 × specific yield × (1 − deg)^(t−1) [MWh] Price_t = PPA × (1 + indexation)^(t−1) for t ≤ term, merchant × 1.02^(t−1) afterwards Equity CF = −equity₀, then Energy_t × Price_t − Opex_t − Tax_t − Debt service_t Solve PPA: IRR(Equity CF) = target (bisection between 0 and an upper bound)

税基是收入减去运维成本、直线折旧和利息,亏损可以向后结转。债务在贷款期内按等额年金偿还。

计算示例:50 MW 光伏电站

默认参数描述的是一座 50 MW 光伏电站:每 kW 600(资本支出 3,000 万),运维成本每 kW 每年 12,净单位发电量 1,350 kWh/kWp(第 1 年 67,500 MWh,容量系数 15.4%),寿命 30 年,15 年固定电价 PPA,市场化尾期电价每 MWh 45,70% 债务、利率 5.5%、期限 18 年,税率 20%,目标股权 IRR 10%。结果如下:

  • 所需 PPA 电价:约每 MWh 48.8(每 kWh 4.9 分)
  • 该电价下的项目 IRR:约 7.2%;按 6% WACC 计算的 LCOE:约每 MWh 45
  • 最低 DSCR:约 1.20,低于 1.30 的约定值。负债比例不变的话,要满足约定需要约每 MWh 52.7
  • 无杠杆项目 IRR 达到 7% 的电价:约每 MWh 47.8

48.8 和 52.7 之间的差距,就是银行安全余量的代价。开发商要么少借债(多出股本,股权 IRR 降低),要么报更高的价。

怎么看计算结果

  • IRR 与电价关系图显示回报对电价有多敏感。就这座光伏电站而言,电价每 MWh 多 1,股权 IRR 大约提高 0.4–0.5 个百分点。
  • **“PPA 电价的去向”**把第 1 年的电价拆分为运维成本、利息、本金、税以及留给股东的剩余部分。
  • 现金流表显示 PPA 到期、电站改按市场价售电时的台阶式变化。

典型输入值

输入项 光伏 陆上风电 海上风电
资本支出(每 kW) 450–800 1,100–1,700 2,500–4,000
运维成本(每 kW·年) 8–18 30–50 60–110
净发电量(kWh/kW) 1,000–2,200 2,200–4,000 3,500–4,800
PPA 期限 10–15 年 10–15 年 15–25 年(CfD)
负债比例 60–80% 60–80% 60–75%
目标股权 IRR 7–12% 8–12% 9–13%

使用建议

  1. 用扣除全部损耗后的 P50 发电量(可利用率、弃电、衰减),再用 P90 测试 DSCR。
  2. **市场化尾期要保守。**在新能源渗透率高的市场,光伏捕获率只有基荷电价的 60–80% 很常见。
  3. **为出力曲线风险建模。**基荷型或定制曲线型 PPA 需要补足出力;把平衡成本(按实际发电结算的每 MWh 1–5,基荷型更高)加进运维成本。
  4. **在贷款条件上下功夫。**贷款期限更长、利率更低,比小幅节省资本支出更能压低所需电价。
  5. **和 LCOE 对比。**PPA 电价必须比 LCOE 高出股权投资人期望的那部分余量。

局限

模型不考虑建设期和开发费用、还款曲线塑形、储备账户、设备更换费用的通胀、绿证(来源担保)收入、电网费用和弃电。真实报价还要计入购电方信用风险、汇率风险和法律变更风险。把结果当作扎实的初步估算,而不是报价。

方法与假设

模型构建逐年现金流:发电量 = kW × 单位发电量 ×(1 − 衰减率)t−1;收入 = 发电量 × 合同期内的 PPA 电价(指数化),合同期后按市场价;运营成本逐年上涨;贷款为等额年金;按 EBITDA − 折旧 − 利息计税,亏损向后结转。股权 IRR 是让股权现金流(第 0 年为 −股本,之后为扣除还本付息和税后的现金)加总为零的折现率。在“求电价”模式下,用二分法找到股权 IRR 等于目标值时的 PPA 电价。

常见问题

什么是 PPA 电价?
购电协议(PPA)是一种长期合同:买方(电力公司或企业购电方)同意按每 MWh 固定或挂钩指数的价格,从某座特定电站买电,期限通常为 10–20 年。PPA 电价就是合同约定的这个价格。
欧洲光伏和风电的 PPA 电价一般是多少?
据 LevelTen 和 Pexapark 等市场追踪机构的报告,2023–2025 年欧洲光伏 PPA 电价大多在 40–70 €/MWh,陆上风电在 55–85 €/MWh;西班牙和葡萄牙处在低端,德国、英国和北欧的风电偏高。价格因国家、出力曲线和合同结构不同而差别很大。
盈亏平衡 PPA 电价怎么算?
先建立项目逐年现金流(按试算电价计收入,再算运维成本、还本付息和税),算出股权 IRR,然后调整电价,直到 IRR 等于投资人的目标值。这个计算器用二分法自动完成这一搜索。
为什么满足 DSCR 所需的电价有时比满足目标 IRR 的还高?
贷款方要求现金流比还本付息高出一定余量(DSCR ≈ 1.20–1.35)。负债比例高时,项目可能达到股权 IRR 目标,却违反 DSCR 约定;现实中银行会少放贷,需要更多股本,所需电价也随之上升。
什么是市场化尾期?
PPA 结束后的那些年,电站按市场价售电。光伏和风电出力时会把电价压低(“自我蚕食”效应),所以实际捕获电价往往远低于基荷平均电价。市场化尾期的假设要保守。
PPA 应该和通胀挂钩吗?
欧洲很多企业 PPA 是固定的名义电价;电力公司合同和美国的合同常常每年上涨 1–2.5%。挂钩通胀后,卖方可以接受更低的起始电价而保持同样的 IRR,你可以修改“指数化”这个输入项来测试。

资料来源与参考

  1. IRENA (2024). Renewable Power Generation Costs in 2023
  2. LevelTen Energy — PPA Price Index(季度报告)
  3. RE-Source Platform — Introduction to Corporate Sourcing of Renewable Electricity in Europe
  4. IEA (2024). Cost of Capital Observatory

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