USDN:微电网项目财务与融资详述

使项目成为具有营利性的投资的基础，是在微电网整个生命周期内，总收益大于总成本。此差值越大，则项目越具有投资吸引力。

对于微电网来说，最大的优势在于它能实现负荷聚合，采用热电联产技术，利用规模经济效应， 从区域层面提高能源的利用效率，从以下几方面降低整体用能成本：

·      与分散式小型设备相比大型设备（锅炉、热电联产设备）通常效率更高，因此单位燃料能转换成更多能量，单位燃料成本降低。

·      整合用电负荷和用热负荷使得负荷曲线更平滑，基本负荷更高，热电联产系统效率也更高。

·      微电网有利于新能源的就地消纳，提示投资回报率。

·      将锅炉、发电设备等集中在一起有利于设备检修和维护。

·      设备的标准化有利于减少人工培训成本，统一操作和维护流程，提高设备利用率，降低设备备用率。

·      微电网在大电网发生故障时能独立运行，保证关键基础设施（警察、消防、医院、紧急服务）持续运作，避免安全问题。同时也提高供电可靠性，避免停电造成的损失（数据与关键交易损失、食物腐败、制造业商业停电损失）。

利用热电联产/冷热电三联供，系统的能源利用率能提高50%以上，这减少了整体的用能成本。这其中余热回收利用起到很重要的作用，发电设备产生的余热能被用户供暖、热水生产和蒸汽生产等。在夏天余热能驱动制冷，进一步降低用电需求。

微电网项目需要持续的能效检测和确认规程，用能量需要持续记录，用能成本需要持续计算，这样用户支付的账单也是变化的。当多个独立的身体通过微电网连接在一起时，用能成本的透明性以及公平分配是至关重要的。这种情况下，可能需要外部的（公正的）承包商。

即便是对于单一的微电网客户，比如大学或者医院，能效检测和确认规程也是十分必要的，部门预算需要跟踪用能成本

如果微网项目的能源供应包括了一个设计优、效率高的热电联产系统，项目的经济性能得到明显的提升，除在热电联产和余热利用外，其他价值链也应该被纳入微网发展潜力的评估中，他们包括：

需求侧响应：需求侧响应被定义为，微网项目也可以参与其中。

碳交易：可再生能源分布式发电、系统能效提高以及微电网减少的电力传输损失都能减少碳足迹，减少的碳排放能在二级市场交易，创造额外收益。

电网辅助服务：电网系统存在一些固有问题比如电压控制、频率调节等等。在美国已经涌现出相关的商业模式，允许批发市场参与者参与辅助服务市场。合适设计和运行的微网系统也能通过提供辅助服务获得收益。

节省公共事业公司配电系统支出：分布式发电减少了大电网的负荷，这样能减少公共事业公司资本支出。纽约现在已经有一批分布式电源试点项目作为节省配电网资本的替代。这一些试点项目或者新的市场设计能给微电网提供新的收入点。

保险：如果微网能提供供电或供热的灵活性，这样的备用容量可以降低保险费用。

由于微电网的性质，它可能有多个股东，通常不同股东采取不同的投资的参与策略。微网模型很适合混合融资，个别股东也可以选择充分利用不同的融资机制。

微电网可以为非微网用户带来显著的好处。微电网提高关键基础设施的灵活性、降低电力生产和运输的投资和运营成本，此外如果微电网中包含低排放的分布式资源，例如高效热电联产、可再生能源、储能等，那么他们可以大大减少温室气体和空气污染物的排放。

微电网的优点之一是它可以分阶段建设并扩建。即使和长期的成本因素需要纳入规划过程的一部分。

以一个为区域供热供电的微电网实例。它连接市中心几十栋建筑，包括市政建筑、私人商业建筑和住宅，为简单起见假设本区域仅由热电联产设备和屋顶光伏设备供电，热电联产设备位于专门区域。在初始设计中有两个选择：以现有负荷设计和建造系统，或者以未来负荷预测设计和建造系统。

如果选择第二种设计方式，那如下几个元素可以考虑进初始规划中：

·      热电联产设备占地面积更大，以便未来增加额外的机组；

·      更大的蒸汽/热水管道以及更大容量的电力传输网络和控制设备；

·      在未来负荷中心布置更多的埋地管线、电网接线或开挖带有占位线管道的通道。

很显然，这些附加措施能够在将来节省大量扩建开支，但投资方在短期内需要投入一定的资金。这笔资金可通过以下形式征集：

·      资金作为项目初始价格的一部分，这意味着初始用户补贴未来增加的用户。

·      设计工程师确定现规模与额外扩展工程造成的边际成本之差，这部分成本可以单独提供资金（可由市政府公共事业支出），之后通过服务费，PPA等回收。

·      供应商（建设或运维方）、能源服务公司或其他投资者如果得到未来收益份额保障，他们也可能愿意出资。

·      微电网外围土地所有者可能愿意出资，以便未来参与微电网扩建。

在制定微电网的长期规划时，项目规划者应仔细考虑项目的建设阶段和相关资金成本、效益的影响。

当研究融资方案和进行收益成本分析时，重要的是要考虑边际成本的影响因素，而不仅仅只考虑总成本。例如，考虑一个已到使用寿命的传统的锅炉发电厂，建一个类似的替代电厂将话费400万美元，而建一个供能能力相当的热电联产系统并接入微电网的成本为600万美元，则额外收益（降低电价支出等）的边际成本为200万美元，为回收这一额外投资增加的成本，ta只需产生额外的200万美元的收益，而不是升级整个系统需花费的600万美元。这将使收益比的门槛大大降低。

另一个选项是将提高能效项目与一个或多个微网组件捆绑在一起。能效升级（例如照明、绝缘、高效率电机和驱动、智能控制器）通常有非常具有吸引力的投资回收期。当其与其他具有较长投资回收周期的项目结合起来时，该投资组合的整体财务业绩可以实现更好的融资条件。

无融资：能源升级项目通常可以以低于典型市场利率的条件获得融资资格，在未全面考察项目成本之前，不应排除融资的可能性。此外，一些融资机制，例如能效管理合同可能需要一部分现金保障。

如果参与主体有足够的资金（正资金额、留存收益）或获得有吸引力的资本回报率时，该项目可能部分或全部通过内部来源资助。使用内部资金能提高主体的所有权，从而增加其对微电网持续产生的经济利益份额的要求，内部资金也绕开了外部股权或债务投资的一些支出和制约。但是内部资金并不是无成本的，在进行分析时，需要对使用内部资金的“机会成本”进行定价，或者测算利用这些资金进行最佳投资的回报。

股权融资：在股权融资中，投资者投资项目并获得所有权权益，使其能获得项目所产生的利润和提高项目产生的经济价值。此时，投资者无需参与微电网的建设和运营。股权投资者承担的风险高于债券投资者，在大多数情况下股权融资更加昂贵。

电力购买协议（Power Purchase Agreement）：能源服务公司利用PPA为发电资产（光伏板，热电联产设备，燃料电池）的建设提供资金。典型的结构是客户需支付的前期成本很少，安装的成本通过预定的比率通过能源销售来回收，“预设”并不意味着固定，某些费率可能与天然气价格或者当地公共事业公司的电价等变量绑定。

PPA：通常包括长期运维协议和系统运行协议。O&M协议通常以美分每千瓦时计价，并加入PPA的其他成本部分（资本回报率等）。合同通常包括双方的不履约条款，对客户来说，这意味着他们需要购买部分或全部生产的能源。PPAs为客户提供良好的风险/回报折衷，对于资金有限的客户，PPAs的设计使其不会产生较多的前期成本。合同双方的经济利益应该保持一致，合同应该结构化，使得卖方得到激励以资产在最高效率运行：生产的能量越多，获得的收益越多，当系统无法供能（买方承担损失）时，卖方需承担供应中断和供应能力不足产生的主要损失。

免税（市政或机构）债券：这类融资方式可以降低市政机构、医院、大学或者其他非盈利组织参与项目时的融资成本。市政机构可通过多种形式参与，例如能源用户、能源供应商、管理代理以及基础设施供应商（例如建设或运营电和热管道资产）。

能效合同（EPC）：EPC与PPA类似，PPA通常与发电资产相关联，EPC可以包括其他的措施和服务，例如建筑改造或锅炉电厂运行。能源系统升级的部分或全部前期费用由节能服务公司承担，大楼业主能通过节能收益偿还贷款。EPC通常涉及M&V的第三方，为持续的支出和节能收益提供报告。

资产评估清洁能源融资（PACE）：资产评估情节能源项目有很大的优势，因为它允许死人土地所有者从国家或地方市政机构贷款，来对其资产改造。这本质上是一个政府提供的能效合同，地方政府在财产税法案中设立一个征收项来为其提供资金。

合格节能债券（QECB）：QECB是一种债券，允许合格的联邦州、部落或者地方政府以具有吸引力的利率发行债券资助节能项目。QECB是成本最低的公共融资工具之一。

票据融资（OBF）：一些公共事业公司已经制定了有关能源升级的0BF计划。OBF允许客户投资能效改进工程，并通过额外支付公共事业费用偿还资金。最常用的方式是贷款或收费表，也可以以能源服务协议或租赁方式融资。

此外还有设计——建设——拥有——经营——维护模式（DBOOM）以及州绿色银行融资方式。

任何与电力或天然气公共事业公司相连的建筑都需要对一定范围内管道、网线进行维护，这个范围分界点可能处于产权分界点、用户侧测量装置或其他点上。需要确保为微电网的各个部分制定检修和维护计划，并为共同部分制定合适的成本分摊计划。通常有第三方承包商负责这些工作，对内部维护和外部合同维护进行完整的效益成本分析。

微网可能处于一个或多个用户的所有权结构中，它可以是公有市政主体、公司、非盈利机构或PPP形式存在。每个地区有一套不同的融资、税收和激励方式，在决定微电网所有权结构时需要将这些因素考虑在内。例如市政机构不能采用PACE融资，而私企无法发行免税债券等。