ความเสี่ยงด้านผลผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ PV กำหนดการออกแบบโครงการ การลงทุน และความสามารถในการกู้ยืม

ความเสี่ยงด้านผลผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ PV กำหนดการออกแบบโครงการ การลงทุน และความสามารถในการกู้ยืม

เนื้อหาที่ได้รับมอบหมาย

อ่าน 8 นาที

ผลผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ต่อปีที่คาดการณ์ไว้ (PVout) เป็นตัวเลขพื้นฐานสำหรับทุกโครงการเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ขนาดสาธารณูปโภค เป็นข้อมูลสำหรับการออกแบบ กำหนดงบประมาณ ป้อนเข้าสู่แบบจำลองทางการเงิน และมีอิทธิพลต่อสิ่งที่นักลงทุนและผู้ให้กู้ยอมรับ อย่างไรก็ตาม เบื้องหลังการประมาณการผลผลิตที่คาดการณ์ไว้แต่ละรายการมีความไม่แน่นอนอยู่ช่วงหนึ่ง ส่วนหนึ่งมาจากทรัพยากรแสงอาทิตย์เอง ส่วนหนึ่งมาจากคุณภาพของข้อมูลนำเข้า แนวทางการสร้างแบบจำลอง สมมติฐานเกี่ยวกับความสูญเสีย และวิธีการแสดงเงื่อนไขเฉพาะของไซต์ หิมะ การเปรอะเปื้อน การคลิปปิ้ง ภูมิประเทศ เงา พฤติกรรมทางความร้อน การเสื่อมสภาพ ผลกระทบแบบสองหน้า พารามิเตอร์ส่วนประกอบ—ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้สามารถส่งผลต่อผลลัพธ์สุดท้าย โดยทั่วไปแล้ว ความไม่แน่นอนได้รับการปฏิบัติว่าเป็นรายการรายงานทางเทคนิค อย่างไรก็ตาม ในตลาด PV ปัจจุบัน ความไม่แน่นอนส่งผลต่อวิธีการออกแบบ ประเมินมูลค่า จัดหาเงินทุน และอนุมัติโครงการ ไม่ใช่แค่ประเด็นทางเทคนิคเท่านั้น แต่เป็นตัวแปรทางการค้า

ความไม่แน่นอนของผลผลิต PV หมายถึงอะไรสำหรับผู้มีส่วนได้ส่วนเสียแต่ละราย

ความไม่แน่นอนของผลผลิตเดียวกันอาจมีความหมายแตกต่างกันสำหรับผู้มีส่วนได้ส่วนเสียในโครงการที่แตกต่างกัน สำหรับวิศวกร มันส่งผลต่อความมั่นใจในการปรับปรุงการออกแบบให้เหมาะสม สำหรับนักลงทุน มันเปลี่ยนความแข็งแกร่งของกรณีผลตอบแทน สำหรับผู้ให้กู้ มันมีอิทธิพลต่อปริมาณหนี้ที่โครงการสามารถรองรับได้ นี่คือเหตุผลที่อุตสาหกรรมจำเป็นต้องก้าวไปไกลกว่าการรายงานความไม่แน่นอน คำถามที่สำคัญกว่าคือ ความไม่แน่นอนนั้นสามารถลดลงได้มากน้อยเพียงใดก่อนที่จะเริ่มกำหนดการตัดสินใจของโครงการในลักษณะที่สิ้นเปลือง

ความไม่แน่นอนของผลผลิต PV กำหนดการตัดสินใจทางวิศวกรรมอย่างไร

วิศวกรใช้การประมาณการผลผลิตพลังงานเพื่อทำการตัดสินใจออกแบบเชิงปฏิบัติ ซึ่งรวมถึงการกำหนดค่าตัวติดตาม ระยะห่างระหว่างแถว อัตราส่วน DC/AC (อัตราส่วนของกำลังไฟฟ้ากระแสตรงต่อกระแสสลับ) การโหลดอินเวอร์เตอร์ การออกแบบสตริง การปรับขนาดสายเคเบิล การปรับสภาพภูมิประเทศ กลยุทธ์การคลิปปิ้ง และสมมติฐานความสูญเสีย เมื่อความไม่แน่นอนต่ำและเข้าใจดีแล้ว ตัวเลือกการออกแบบสามารถเปรียบเทียบได้อย่างมั่นใจมากขึ้น วิศวกรสามารถตัดสินได้ดีขึ้นว่าอัตราส่วน DC/AC ที่สูงขึ้นมีความคุ้มค่าหรือไม่ ระยะห่างที่แคบลงช่วยเพิ่มเศรษฐศาสตร์ของโครงการหรือไม่ หรืออุปกรณ์เพิ่มเติมจะให้พลังงานพิเศษเพียงพอที่จะคืนทุนหรือไม่ เมื่อความไม่แน่นอนสูงหรือไม่ชัดเจน กระบวนการออกแบบจะรอบคอบมากขึ้น การตัดสินใจที่รอบคอบจะรู้สึกปลอดภัย แม้ว่าจะไม่ใช่การตัดสินใจที่ดีที่สุดเสมอไป สิ่งนี้สามารถสร้างความไร้ประสิทธิภาพสองประเภท โครงการอาจได้รับการออกแบบเกินจริง โดยมีกำลังการผลิตเพิ่มเติม ส่วนต่างที่มากขึ้น หรือการจัดวางที่รอบคอบมากขึ้นเพื่อป้องกันสิ่งที่ไม่ทราบ หรืออาจได้รับการปรับให้เหมาะสมน้อยเกินไป โดยมีพลังงานเหลืออยู่เนื่องจากแบบจำลองไม่ได้จับพฤติกรรมเฉพาะของไซต์ได้อย่างถูกต้อง เช่น การเปรอะเปื้อนตามฤดูกาล เงาที่ซับซ้อน การคลิปปิ้ง หรืออัลเบโดแบบสองหน้า ดังนั้น สำหรับวิศวกร ความไม่แน่นอนจึงไม่ใช่ช่วงความน่าจะเป็นที่เป็นนามธรรม มันส่งผลต่อความมั่นใจเบื้องหลังการแลกเปลี่ยนการออกแบบทุกครั้ง

ความไม่แน่นอนปรับเปลี่ยนความเชื่อมั่นของนักลงทุนอย่างไร

นักลงทุนไม่ได้ลงทุนในตัวเลขการผลิตเพียงตัวเลขเดียว พวกเขาลงทุนในช่วงของผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ ผลผลิต P50—การประมาณการผลิตพลังงานประจำปีที่มีโอกาส 50% ที่จะเกิน—โดยทั่วไปจะใช้เป็นกรณีการผลิตที่คาดการณ์ไว้ แต่คณะกรรมการการลงทุนยังพิจารณาสถานการณ์ที่เลวร้ายอย่างใกล้ชิด พวกเขาจำเป็นต้องทราบว่าโครงการยังคงดำเนินต่อไปได้หรือไม่หากผลผลิตต่ำกว่าที่คาดการณ์ไว้ ค่าใช้จ่ายในการลงทุน (CAPEX) เพิ่มขึ้น ต้นทุนทางการเงินสูงขึ้น หรือราคาขายส่งอ่อนตัวลง นี่คือจุดที่ความสัมพันธ์ระหว่าง P50 และ P90 (ระดับการผลิตที่มีโอกาส 90% ที่จะเกิน) มีความสำคัญ โครงการอาจแสดงผลตอบแทนที่น่าสนใจภายใต้กรณี P50 แต่หากความไม่แน่นอนสูง กรณี P90 อาจอ่อนแอกว่าอย่างเห็นได้ชัด ยิ่งช่องว่างระหว่างการผลิตที่คาดการณ์ไว้และการผลิตที่รอบคอบกว้างขึ้นเท่าใด กรณีการลงทุนก็จะยิ่งเปราะบางมากขึ้นเท่านั้น ผลตอบแทนต่อส่วนของผู้ถือหุ้น (ROE) มักจะแสดงเป็นตัวเลขเดียว แต่ในความเป็นจริง การมองว่าเป็นช่วงจะ مفیدกว่า P50 ROE แสดงสิ่งที่โครงการอาจส่งมอบภายใต้การผลิตที่คาดการณ์ไว้ P90 ROE แสดงสิ่งที่นักลงทุนอาจเผชิญภายใต้กรณีการผลิตที่เลวร้าย โดยสมมติว่าตัวแปรอื่นๆ ยังคงเท่าเดิม การลดความไม่แน่นอนอาจไม่เปลี่ยนแปลงผลผลิตที่คาดการณ์ไว้ อย่างไรก็ตาม มันสามารถปรับปรุงกรณีผลผลิตที่รอบคอบและลดช่องว่างระหว่าง P50 และ P90 (รูปที่ 1) ซึ่งสามารถทำให้ผลตอบแทนที่เลวร้ายมีความยืดหยุ่นมากขึ้น—ซึ่งมักจะเป็นกรณีที่สำคัญที่สุดเมื่อการตัดสินใจลงทุนได้รับการอนุมัติ [คำบรรยายภาพ id="attachment_260165" align="aligncenter" width="1110"]

1. การกระจายความน่าจะเป็นของผลผลิตพลังงาน PV แสดงให้เห็นว่าผลผลิตที่คาดการณ์ไว้ลดลงเมื่อระดับ PXX เพิ่มขึ้น ความอนุเคราะห์: Solargis[/caption] สำหรับนักลงทุน คำถามไม่ใช่แค่ว่าโครงการสามารถทำกำไรได้เท่าใด แต่ยังรวมถึงผลตอบแทนสามารถเสื่อมถอยลงได้มากน้อยเพียงใดก่อนที่กรณีการลงทุนจะยากต่อการปกป้อง

ผู้ให้กู้ใช้ความไม่แน่นอนของผลผลิต PV เพื่อประเมินความสามารถในการกู้ยืมอย่างไร

ผู้ให้กู้เข้าหาความไม่แน่นอนของผลผลิตผ่านมุมมองของการชำระคืนหนี้ ข้อกังวลหลักของพวกเขาคือโครงการสามารถสร้างกระแสเงินสดเพียงพอที่จะให้บริการหนี้ภายใต้สมมติฐานที่รอบคอบได้หรือไม่ โดยทั่วไปจะประเมินผ่านตัวชี้วัด เช่น อัตราส่วนความครอบคลุมการชำระหนี้ หรือ DSCR พูดง่ายๆ DSCR วัดว่ารายได้ของโครงการเพียงพอที่จะครอบคลุมการชำระหนี้หรือไม่ ธนาคารมักจะประเมินโครงการโดยใช้สมมติฐานการผลิตที่รอบคอบ เช่น พลังงาน P90 อย่างไรก็ตาม การสันนิษฐานว่าผู้ให้กู้เพียงแค่ใช้ส่วนลดความไม่แน่นอนรายปีตลอดอายุโครงการเป็นความผิดพลาด ในการจัดหาเงินทุนโครงการจริง แนวทางนั้นอาจหยาบเกินไป หากผลผลิตลดลงทางกลไกทุกปีในช่วงระยะเวลา 20 หรือ 25 ปี อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อ DSCR อัตราส่วนความครอบคลุมอายุเงินกู้ และผลตอบแทนส่วนของผู้ถือหุ้น โครงการอาจดูเหมือนมีความสามารถในการกู้ยืมได้น้อยลงบนกระดาษ แม้ว่าความเสี่ยงจะสามารถจัดการได้ด้วยวิธีที่แม่นยำกว่าก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว ผู้ให้กู้จะจัดการกับความไม่แน่นอนผ่านโครงสร้างทางการเงิน ซึ่งอาจรวมถึงขนาดหนี้ เกณฑ์ DSCR บัญชีสำรอง ข้อจำกัดเงินปันผล ข้อกำหนด สัญญาค้ำประกัน หรือการสนับสนุนจากสปอนเซอร์ เป้าหมายคือเพื่อให้แน่ใจว่าโครงการยังคงแข็งแกร่งภายใต้สมมติฐานที่รอบคอบ สำหรับผู้ให้กู้ ความไม่แน่นอนเป็นเรื่องจริง แต่โดยทั่วไปจะจัดการผ่านโครงสร้างมากกว่าการตัดผลผลิตรายปีอย่างง่าย

เหตุใดการรายงานความไม่แน่นอนจึงไม่สามารถแก้ปัญหาได้

การวัดปริมาณความไม่แน่นอนเป็นสิ่งจำเป็น ช่วยเพิ่มความโปร่งใสและให้มุมมองที่ชัดเจนเกี่ยวกับความเสี่ยงของโครงการแก่ผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย อย่างไรก็ตาม การรายงานความไม่แน่นอนไม่ได้ปรับปรุงโครงการโดยอัตโนมัติ หากความไม่แน่นอนยังคงสูง ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียแต่ละรายจะตอบสนองอย่างระมัดระวัง วิศวกรจะเพิ่มบัฟเฟอร์ นักลงทุนจะมุ่งเน้นไปที่ผลตอบแทนที่เลวร้ายมากขึ้น ผู้ให้กู้จะลดเลเวอเรจหรือเข้มงวดเงื่อนไขทางการเงิน พฤติกรรมป้องกันนี้อาจส่งผลกระทบต่อโครงการ แม้ว่าผลผลิตที่คาดการณ์ไว้จะยังคงน่าสนใจก็ตาม นั่นคือเหตุผลที่การลดความไม่แน่นอนมีความสำคัญ มันสามารถเปลี่ยนการสนทนาจาก "เราจะปกป้องตนเองจากความเสี่ยงนี้ได้อย่างไร" เป็น "เรามีความมั่นใจในประสิทธิภาพที่แท้จริงของโครงการมากน้อยเพียงใด" นี่คือการสนทนาที่แตกต่างออกไป และอาจมีผลกระทบทางการเงินที่แท้จริง สำหรับโครงการขนาดสาธารณูปโภคขนาดใหญ่ ประโยชน์ทางการเงินของการลดความไม่แน่นอนสามารถพิสูจน์ความพยายามและต้นทุนเพิ่มเติมได้

การปิดช่องว่างระหว่าง P50 ที่คาดการณ์ไว้และ P90 ที่สามารถกู้ยืมได้

ลองนึกภาพโครงการ PV ขนาดสาธารณูปโภคที่มีผลผลิต P50 ที่คาดการณ์ไว้ ภายใต้แนวทางมาตรฐาน โครงการใช้ข้อมูลนำเข้าที่ยอมรับได้แต่มีจำกัด สมมติฐานที่ง่าย และกระบวนการสร้างแบบจำลองแบบดั้งเดิม ผลผลิต P50 อาจดูแข็งแกร่ง แต่ช่วงความไม่แน่นอนค่อนข้างกว้าง เป็นผลให้ผลผลิต P90 อยู่ต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด โครงการอาจยังคงสามารถจัดหาเงินทุนได้ แต่ภายในขีดจำกัดที่เข้มงวดเท่านั้น ผู้ให้กู้กำหนดขนาดหนี้อย่างรอบคอบเพื่อปกป้อง DSCR นักลงทุนเห็นผลตอบแทนที่เลวร้ายที่อ่อนแอกว่า วิศวกรมีพื้นที่น้อยลงในการพิสูจน์การเลือกการออกแบบที่ปรับให้เหมาะสมมากขึ้น ตอนนี้ลองนึกภาพโครงการเดียวกันกับข้อมูลทรัพยากรแสงอาทิตย์ที่ดีขึ้น ชุดข้อมูลประวัติที่ยาวนานขึ้น การสร้างแบบจำลองที่สมจริงมากขึ้น ความละเอียดเชิงเวลาที่สูงขึ้นเมื่อเกี่ยวข้อง และการตรวจสอบความสูญเสียเฉพาะไซต์ที่แข็งแกร่งขึ้น ผลผลิต P50 อาจยังคงเท่าเดิม แต่ความไม่แน่นอนจะลดลง และผลผลิต P90 จะดีขึ้น ไม่มีอะไรทางกายภาพเปลี่ยนแปลงไป ไซต์เดียวกัน อุปกรณ์อาจเหมือนเดิม การผลิตที่คาดการณ์ไว้ไม่ได้เพิ่มขึ้น สิ่งที่เปลี่ยนแปลงคือความมั่นใจ ความมั่นใจนั้นสามารถสร้างพื้นที่ว่างมากขึ้นในแบบจำลองทางการเงิน มันสามารถเสริมความแข็งแกร่งให้กับกรณีผลตอบแทนที่เลวร้าย มันสามารถรองรับการกำหนดขนาดหนี้ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถให้พื้นฐานที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นแก่วิศวกรสำหรับการปรับปรุงการออกแบบให้เหมาะสม กล่าวอีกนัยหนึ่ง การลดความไม่แน่นอนสามารถปรับปรุงโครงการได้โดยไม่ต้องเพิ่มผลผลิตที่คาดการณ์ไว้ (รูปที่ 2) [คำบรรยายภาพ id="attachment_260164" align="aligncenter" width="1024"]

2. การลดความไม่แน่นอนของผลผลิต PV เป็นประโยชน์ต่อวัตถุประสงค์ของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียแต่ละราย ความอนุเคราะห์: Solargis[/caption]

อะไรที่สามารถลดลงได้จริง?

ความไม่แน่นอนทั้งหมดไม่สามารถกำจัดได้ ตัวอย่างเช่น ความแปรปรวนระหว่างปีสะท้อนถึงความผันผวนของสภาพอากาศตามธรรมชาติในแต่ละปี สามารถเข้าใจและวัดปริมาณได้ แต่ไม่สามารถกำจัดได้ อย่างไรก็ตาม แหล่งที่มาของความไม่แน่นอนอื่นๆ มักสามารถลดลงได้ จุดเริ่มต้นที่ดีคือคุณภาพของข้อมูลทรัพยากรแสงอาทิตย์ ชุดข้อมูลรังสีดวงอาทิตย์ระยะยาวที่ตรวจสอบแล้วช่วยให้ทีมโครงการเข้าใจเงื่อนไขและความแปรปรวนที่คาดการณ์ไว้ได้ดีขึ้น เมื่อเป็นไปได้ ควรใช้ชุดข้อมูลประวัติที่ยาวนานแทนการพึ่งพาข้อมูลปีอุตุนิยมวิทยาโดยทั่วไปเพียงอย่างเดียว ความละเอียดเชิงเวลายังมีความสำคัญ ข้อมูลระดับต่ำกว่าชั่วโมงสามารถมีคุณค่าได้เมื่อผลกระทบระยะสั้นส่งผลต่อประสิทธิภาพของโครงการ รวมถึงยอดรังสี การคลิปปิ้ง พฤติกรรมอินเวอร์เตอร์ และพลวัตของอุณหภูมิ สมมติฐานการสร้างแบบจำลองก็ควรได้รับการปรับปรุงเช่นกัน "กฎทั่วไป" คงที่สำหรับความสูญเสียสามารถแทนที่ด้วยแบบจำลองตามหลักฟิสิกส์ได้หากเป็นไปได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผลกระทบจากการเปรอะเปื้อน อัลเบโด อุณหภูมิ หิมะ และผลกระทบเฉพาะไซต์อื่นๆ ในการจัดวางที่ซับซ้อนมากขึ้น ความสูญเสียทางแสงอาจต้องใช้วิธีการขั้นสูง เช่น การติดตามรังสี ในภูมิภาคที่ท้าทาย การวัดภาคพื้นดินและการตรวจสอบในท้องถิ่นสามารถเพิ่มความมั่นใจได้อีก ข้อมูลส่วนประกอบก็ไม่ควรมองข้ามเช่นกัน ต้องตรวจสอบเอกสารข้อมูล และพารามิเตอร์แบบจำลองควรสะท้อนถึงอุปกรณ์ที่จะติดตั้งจริง

การลดความไม่แน่นอนไม่ใช่แค่การอัปเกรดทางเทคนิค—แต่เป็นการปรับเปลี่ยนเชิงกลยุทธ์

อุตสาหกรรมมักพูดถึงข้อมูลที่ดีขึ้นและการสร้างแบบจำลองที่ดีขึ้นเป็นการปรับปรุงทางเทคนิค พวกเขาเป็นเช่นนั้น แต่ผลกระทบของพวกเขาลึกซึ้งยิ่งขึ้น สำหรับวิศวกร พวกเขาสนับสนุนการตัดสินใจออกแบบที่ดีขึ้น สำหรับนักลงทุน พวกเขามักทำให้ผลตอบแทนที่เลวร้ายสามารถป้องกันได้มากขึ้น สำหรับผู้ให้กู้ พวกเขาเพิ่มความมั่นใจในสมมติฐานการผลิตที่รอบคอบ นี่คือเหตุผลที่ความไม่แน่นอนของผลผลิต PV ไม่ควรถือเป็นเชิงอรรถในรายงานผลผลิตพลังงาน เป็นประเด็นระดับโครงการที่มีอิทธิพลต่อคุณภาพการออกแบบ ความยืดหยุ่นของการลงทุน และประสิทธิภาพทางการเงิน ในขณะเดียวกัน การลดความไม่แน่นอนควรเป็นสัดส่วนกับบริบทของโครงการและตลาด แม้ว่าผลกระทบทางการเงินสามารถพิสูจน์การทำงานด้านข้อมูล การสร้างแบบจำลอง และการตรวจสอบที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นในโครงการขนาดสาธารณูปโภค การลงทุนแบบเดียวกันนี้อาจไม่คุ้มค่าเสมอไปสำหรับสินทรัพย์ขนาดเล็กกว่าหรือในตลาดที่ราคาพลังงาน การตัดหรือความเสี่ยงในการเชื่อมต่อเป็นตัวกำหนดกรณีธุรกิจ เป้าหมายไม่ใช่การกำจัดความไม่แน่นอนโดยสิ้นเชิง เป็นไปไม่ได้ เป้าหมายคือการลดสิ่งที่สามารถลดได้ วัดปริมาณสิ่งที่เหลืออยู่ และหลีกเลี่ยงการปล่อยให้ความไม่แน่นอนที่หลีกเลี่ยงได้ทำให้โครงการที่ดีดูมีความเสี่ยงมากกว่าที่เป็นอยู่ —Pablo Caballero เป็นวิศวกรอุตสาหกรรมและนักเขียนด้านเทคนิคที่ Solargis เขามีประสบการณ์อย่างกว้างขวางในภาคพลังงานหมุนเวียนและการพัฒนาซอฟต์แวร์ เขาเชี่ยวชาญด้านการเขียนทางเทคนิคและการตลาดเนื้อหา และขับเคลื่อนด้วยความหลงใหลในการเชื่อมโยงช่องว่างระหว่างผู้ชม เทคโนโลยี และธุรกิจ