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【CGS-NDI研究】社会收益为正,商业回报为负?——以资本成本和动态碳价分析破解低碳投资的盈亏困局

核心观点

低碳投资的社会价值与商业回报存在差异。健康改善、生态保护和避免气候损失等收益由社会共同享有,企业则主要依靠经营现金流回收投入;两者采用的折现率也存在差异,使同一项目可能面临“社会收益为正、商业回报为负”的困境。根据我们的测算,将健康、环境收益计入折现范围,并按3%的社会折现率评价,低碳改造项目的100万元初始投入在20年运营期内的项目净现值(NPV)为63.7万元;若仅评价企业现金收益并按8%的加权平均资本成本(WACC)折现,NPV为?21.5万元。其中,评价范围与折现率差异分别形成44.6万元和40.5万元的估值差额。

社会评价中的折现规则影响长期项目筛选与资金配置。低碳项目的健康、环境及减灾收益往往持续多年,较高折现率会压低远期收益的现值,使部分具有社会价值的项目更难达到预算支持门槛。主要经济体通过差异化规则反映项目特征:英国设定随评价期限延长逐步降低的折现率,提高跨代收益的评价权重;法国根据项目收益对宏观经济波动的敏感程度调整风险溢价;欧盟与英国对健康、环境等收益采用较低折现率,美国则并行考察时间偏好与资本机会成本,比较不同折现率下的净收益和方案排序。

企业评价中的资本成本影响低碳项目的成本水平、技术选择与价值评价。企业通过债务和股权筹集资金,两类资金的成本及其占比共同决定WACC。长期收入越稳定,资金提供者要求的风险补偿通常越低;碳排放带来的未来成本与转型压力越大,企业承担的融资成本则可能越高。对于周期长,前期投入集中、收益逐步实现的低碳项目,这些差异会直接影响投资经济性。IEA测算显示,即使设备投入、发电效率和运维成本保持不变,将部分新兴市场光伏项目的资本成本降至3%,其单位发电成本仍可下降约26%—43%。不同技术受到的影响也有差异:折现率由3%提高至7%—10%后,新建核电的单位发电成本由低于煤电和燃气发电转为高于两者。

我们利用动态内部碳价对低碳投资的边界进行测算。企业计入未来碳成本后,低碳方案减少排放所节约的支出能够补偿部分新增投入,但较高WACC会压低这些节约的现值,根据我们的测算,在固定碳价、碳价年均递增3%和5%情景下,WACC临界值分别为4.96%、7.05%和8.56%。资本成本低于相应临界值时,低碳方案具有相对投资优势;碳价增速越高,其可承受的资本成本上限越高。

低碳投资可通过经营改善与投资效率提升创造商业回报。节能降耗可减少能源支出,提前识别碳成本有助于降低经营风险、优化投资决策。结合ROE、净利润增速及能源与碳管理评分,我们筛选出18只财务表现和能源、碳管理表现均排名靠前的个股,其中三生国健、寒武纪、长川科技、拉卡拉、光线传媒的综合排名靠前。

风险提示:1.碳定价政策推进及碳价走势不及预期的风险;2.低碳项目收益实现不及预期的风险;3.低碳改造技术发展不确定性风险。

正文

一、低碳投资的社会价值与商业回报存在差异

低碳项目的社会价值与商业回报可能存在差异。项目建设投入集中于前期,经营收益、能源节约以及减排带来的健康和环境收益则在后续运营期逐步实现。其中,部分收益能够形成企业现金流,部分收益由社会共同享有。同一项目在社会评价与企业评价中可能因此呈现不同的净现值,评价范围和折现率是造成这一差异的两个重要因素。理解两类评价的差异,有助于解释低碳项目为何具有社会价值,却未必满足企业的投资回报要求。

(一)低碳投资的长周期属性与持续影响

低碳投资通常涉及长寿命资产,成本收益贯穿运营期。能源、工业和气候韧性等领域的低碳投资通常涉及基础设施建设、设备更新和技术改造,前期投入较为集中,相关资产投产后往往持续运行数十年。IEA数据显示,钢铁和水泥生产设施的典型寿命约为40年,化工设施约为30年。就现有资产而言,全球在运重工业设施平均已运行约10—15年,大量设施仍有20年以上的剩余使用期。在较长运营期内,企业逐步获得经营收入和能源节约收益,同时持续承担能源采购、设备维护及技术改造等支出,相关减排和避免损失等收益也逐步形成。因此,项目评价需要考察整个运营期的成本收益分布。

低碳投资中的技术选择会持续影响资本成本与排放。项目建设时确定的技术路线和能源使用方式,往往随设备运行延续多年,后续调整需要结合设备更新节点并承担改造投入。IEA针对钢铁、水泥和化工存量设备比较了两种情景:一是设备按典型寿命继续运行;二是在低碳技术具备商业化条件后,于首个25年重大改造节点完成替换或低碳改造。在第二种情景下,高排放设备更早退出或完成改造,到2070年累计可避免近60Gt二氧化碳排放,约占既有设备预计累计排放量的38%(图1)。

低碳投资的气候效益可能延续至资产运营期之后。减少排放所避免的气候损失,与排放影响的持续时间有关。工业设施停止运行后,其历史排放对气候系统的影响仍可能持续,相关变化的恢复时间也存在明显差异。IPCC第六次评估报告显示,大气二氧化碳浓度达到峰值并开始下降后,全球地表温度通常仍需数年才开始回落,永久冻土面积的变化需要数十年才能逐步逆转,海洋热膨胀的调整则可能持续数百年至上千年(图2)。其中,海洋的响应最慢,即使大气二氧化碳浓度已经下降,海洋热膨胀及其对海平面的影响仍可能长期延续,沿海地区面临的相关风险也会持续存在。

(二)低碳项目的社会与企业评价差异

1.社会与企业的NPV评价框架

社会与企业对低碳项目的评价范围和折现率存在差异。低碳项目的投入与收益分布在不同时点,可通过净现值(NPV)将其统一折算至投资时点进行比较。具体而言,将未来各期净收益折现,再减去初始投入,即得到项目净现值。NPV为正,表示未来净收益的现值超过初始投入;NPV为负,则表示未能覆盖初始投入。在这一框架下,社会与企业分别确定纳入评价的成本收益及适用的折现率,从而可能对同一项目形成不同的评价结果。

社会评价通过NPV衡量项目带来的整体福利增量。评价公式为:

其中,I0为初始投资,Bt和Ct分别为第t期的收益和成本,r为与社会评价项目主体及项目风险相匹配的折现率。

在成本收益范围上,社会评价考虑项目对相关主体的影响,既包括建设和运营中的资源投入,也包括直接经济收益、健康改善、生态保护和避免气候损失等收益,其中可货币化的部分进入净现值计算。在折现处理上,采用社会折现率,将未来社会净收益换算至当前。例如,低碳改造除形成能源节约外,还可能减少空气污染和未来气候损失,即使这些收益由项目投资者之外的居民或其他主体获得,也属于社会评价需要识别的项目影响。

企业评价通过NPV判断项目能否满足资本回报要求。评价公式为:

其中,I0为初始投资,CFt为企业第t期计入碳成本前的项目净现金流,Pt和Et分别为第t期的碳价和碳排放量,WACC为企业加权平均资本成本。

在成本收益范围上,企业主要考虑可归属于项目的现金流,包括建设投入、经营收入、能源和运维支出,以及实际支付的碳成本等。在折现处理上,企业自由现金流通常采用与项目风险相匹配的WACC,反映债权人和股东要求的综合回报。

2.同一低碳项目的社会与企业NPV比较

同一低碳项目可能具有正的社会NPV,却难以满足企业投资要求。假设某低碳改造项目初始投入100万元,运营期为20年,每年形成8万元净现金收益,并额外带来3万元可货币化的健康、环境等社会净收益(图3)。所有收益均在年末实现,期末无残值。在企业视角下,按8%的WACC折现,年度净现金收益的现值合计约为78.5万元,扣除初始投入后,企业NPV为?21.5万元。在社会视角下,将两类收益合计为每年11万元,按3%的社会折现率折现,收益现值约为163.7万元,社会NPV为63.7万元。

上述测算中,社会NPV比企业NPV高85.1万元(两者存在一位小数的四舍五入),可以分解为两方面差异:一是折现率差异,保持每年8万元净现金收益不变,将折现率由8%调整为3%,其现值增加40.5万元;二是评价范围差异,将每年3万元额外社会净收益按3%折现,增加44.6万元现值。这些健康、环境收益由居民或其他主体获得,能够进入社会评价,却通常难以直接形成企业现金收入。

(三)折现率差异对低碳投资决策的影响

1.对长期项目经济性判断的影响

折现率取值可能改变长期项目的经济性判断。在成本和收益路径既定时,较高折现率会降低远期收益的现值。对于前期投入集中、收益逐步实现的长期项目,收益现值下降可能使项目难以覆盖初始投入。除净现值(NPV)外,项目评价还可采用收益成本比(BCR),衡量收益现值与成本现值的比值。在相同评价口径下,NPV为正或BCR大于1,均表示收益现值超过成本现值;对于接近这一门槛的项目,折现率变化可能改变其经济性判断。

防洪项目测算显示,折现率下降可显著提高长期收益估值。美国国会预算办公室(CBO)2024年报告以一项假设工程进行测算:初始建设投入1亿美元,建成后30年内每年减少1000万美元洪灾损失。采用7%的折现率,收益现值约为1.18亿美元,BCR约为1.2;改用3%,收益现值增至约1.94亿美元,BCR升至约1.9。按报告中的取整数值扣除初始投入,NPV相应由约0.18亿增至0.94亿美元。若收益期延长至50年,两种折现率下的BCR分别约为1.3和2.5,评价结果的差距进一步扩大(图4)。

2.对公共项目预算筛选的影响

较高折现率可能使长期项目更难达到预算支持门槛。公共项目即使收益现值超过成本现值,也可能因预算筛选标准较高而难以获得支持。例如,CBO2024年报告指出,美国管理和预算办公室(OMB)在筛选纳入总统预算申请的陆军工程兵团项目时,曾要求收益成本比(BCR)达到2.5,并使用高于工程兵团项目评价的折现率。在这一筛选规则下,部分收益高于成本的项目入选难度增加甚至难以入选,一是较高折现率压低远期收益现值,使项目BCR下降;二是较高的BCR门槛设置使项目进入预算申请的难度增加。

3.对气候损失估值与减排路径的影响

较低折现率提高远期气候损失的现值。二氧化碳社会成本将新增一吨排放造成的未来损失折算至排放时点,损失范围包括农业生产、居民健康、能源使用和海平面上升等影响。由于这些损失在未来逐步发生,折现率取值会改变其当前估值。美国环境保护局(EPA)2023年报告显示,以2020年的价格水平估计,2030年每吨CO2的社会成本在2.5%、2.0%和1.5%折现率下分别为140美元、230美元和380美元。1.5%情景下的估值约为2.5%情景的2.7倍,相应地,减少一吨排放所避免的社会损失也获得更高估值。

较低折现率通常推动更多减排任务在近期完成。IPCC第六次评估报告指出,在长期气候目标既定的成本优化情景中,折现率会影响减排路径。具体体现在两个方面,一是影响减排时点。较高折现率压低远期减排支出的现值,使推迟部分任务更具成本吸引力;较低折现率则提高远期支出的当前权重,使更多任务在近期完成。二是影响后期碳移除需求。近期减排增加后,累计排放减少,剩余碳预算得到更多保留;在低温控目标情景中,后期所需的二氧化碳移除和净负排放规模可相应下降,温升超调程度也可降低。

二、社会评价中的折现率设定与国际实践

社会折现率的设定影响长期公共收益的评价权重。低碳项目带来的健康改善、生态保护和避免气候损失等收益可能持续多年,社会评价需要明确这些未来收益的折现依据。在理论方法上,消费行为法侧重当前与未来消费的福利权衡,资本机会成本法以资金用于其他用途的回报为参照;在具体实践中,主要经济体还会根据评价期限、系统性风险和收益性质制定差异化规则。

(一)社会折现率的设定方法

社会折现率主要依据跨期消费权衡或资本机会成本设定。IMF《公共投资管理评估手册》将其分为消费行为法和资本机会成本法。前者从社会福利出发,考察当前与未来消费应当获得怎样的评价权重;后者从资源配置出发,考察资金用于其他用途能够获得多少回报。两类方法分别以福利参数和市场回报为依据,影响公共项目评价中未来成本收益的现值。

1.消费行为法

消费行为法根据跨期福利权重设定社会折现率。这一方法通常采用Ramsey框架,将折现率写为r? = δ + ηg?,其中,δ为纯时间偏好率,g?为预期人均消费增长率,η为消费边际效用弹性。其含义可以分为两部分:一是时间偏好,即未来福利仅因发生较晚而被赋予较低权重的程度;二是消费增长效应,即未来消费水平提高后,同等消费增量带来的福利增加可能减少。前者由纯时间偏好率体现,后者由人均消费增长率与边际效用弹性的乘积体现。

纯时间偏好率的取值影响未来福利在评价中的权重。在其他参数不变时,该参数越高,社会折现率越高,未来福利的当前权重越低。围绕这一参数,分歧主要来自对代际福利权重的判断:较低取值赋予未来世代更接近当前世代的权重,较高取值则体现更强的当前福利偏好。Drupp等对200余名专家的调查显示,38%的受访者选择0—0.1%的纯时间偏好率,推荐值的中位数为0.5%、均值为1.1%(图5)。

预期人均消费增速下降会降低相应的社会折现率。人口结构和生产率变化是判断长期增长的重要依据。IMF2025年研究指出,人口老龄化可能通过劳动供给减少和生产率增长放缓等渠道拖累经济增长。按照Ramsey公式,在纯时间偏好率和消费边际效用弹性不变时,预期人均消费增速下降,社会折现率相应降低。

2.资本机会成本法

资本机会成本法以资源用于其他用途的回报设定折现率。公共资金投入某一项目后,相应资源便无法同时用于其他投资,这些替代用途可能形成的回报构成机会成本。按照这一方法,项目未来收益需要与资源的替代性回报比较,折现率则提供相应的评价基准。在取值依据上,可以参考长期政府债券的实际回报,或与评价对象相关的资本回报;在具体应用上,还需要结合资金来源和项目风险确定适宜口径进行参数调整。

在取值依据上,长期政府债券实际回报可为折现率取值提供市场参照。例如,OECD《Education at a Glance 2019》在教育投资财务回报测算中,以成员国政府债券平均实际利率为依据,采用2%的统一折现率,便于比较不同国家的结果。同时,报告考虑到教育投资具有风险,进一步使用3.75%和8%开展敏感性分析。

在参数调整上,可根据长期实际回报变化和项目风险调整折现率取值。一是实际回报变化影响折现率参考的市场基准。IMF数据显示,20世纪80年代以来全球实际利率总体下降(图6);在资本机会成本法下,替代性投资的长期实际回报下降,以其为参照的折现率基准也会降低。二是项目所需风险补偿越高,适用折现率越高。即使采用相同市场基准,不同项目的收益波动及其对宏观经济变化的敏感程度仍有差异;实际评价中,可以在基准上加入相应风险溢价,也可以通过成本收益情景分析处理风险。

(二)主要经济体的差异化折现规则

主要经济体在社会折现率的设定依据上形成了不同的应用规则。英国侧重评价期限,法国侧重系统性风险,欧盟与英国区别处理健康、环境等收益,美国则并行考察时间偏好与资本机会成本(表1)。

1.英国:按期限与收益类型差异化折现

英国对76年以后的成本收益采用2.5%折现率,提高跨代公共收益的评价权重。基础设施、生态修复等项目的收益可能延续数十年,部分收益还会由后续世代获得。随着评价期限延长,未来经济增长和消费水平的不确定性增加,固定折现率的细小差异也会在长期折现中不断累积。英国《The Green Book 2026》因此采用分段递减规则:评价期第1—30年适用3.5%的实际社会折现率,第31—75年降至3.0%,第76年起降至2.5%。这一安排降低了后期成本和收益的折现幅度,使跨代影响在项目评价中获得更高权重。

递减折现率已用于英国自然资本等长寿命资产估值。资产能够持续提供服务的期限越长,后期服务流在当前资产价值中的占比越依赖折现率的期限结构。英国国家统计局和环境、食品与农村事务部在自然资本核算中沿用《The Green Book 2026》的期限结构,将可再生自然资本的资产寿命设为100年,对森林、湿地等生态资产未来持续形成的生态系统服务进行现值计算。

英国将生命健康收益前30年折现率设为1.5%,较一般社会收益低2个百分点。按照Ramsey框架,社会折现率包括纯时间偏好和消费增长效应,但生命延长、死亡风险下降和健康状况改善的福利与一般消费收益不同,不因未来收入和消费水平提高而按相同幅度降低边际价值,因此英国在健康和生命影响评价中剔除了这一“财富效应”,采用更低的折现率,并随期限递减,而项目中能够形成一般消费或收入的经济收益仍按照3.5%的标准社会时间偏好率折现(图7)。

2.法国:基于系统性风险调整折现率

法国根据项目收益对经济波动的敏感程度调整折现率。法国公共投资社会经济评价将折现率分为无风险基准与系统性风险溢价,即“无风险折现率+β×宏观风险溢价”,其中β衡量项目收益对人均GDP变化的敏感程度。具体而言,项目收益与经济增长同向波动越明显,经济下行时收益下降的风险越大,β及相应风险溢价也越高;项目收益对经济波动的敏感程度较低,相应风险溢价则较低。

根据2023版《公共投资社会经济评价指南》收录的规则,将2021—2070年的折现率设为“1.2%+β×2%”;β未知时按1处理,对应折现率为3.2%。按照这一公式,β为0.7和1.4时,折现率分别为2.6%和4.0%,由折现率差异带来的相应的项目收益估值可能相差20亿欧元。应用时,一方面需要根据项目收益特征确定β,并同步估计预期收益路径;另一方面需要单独分析建设成本、工期和运营等项目自身风险,分别处理宏观经济波动与项目实施中的不确定性。

3.欧盟:以3%为基准,特殊收益适用替代折现率

欧盟以3%为基准,并通过替代折现率评价特殊收益。欧盟委员会《Better Regulation Toolbox 2023》将3%的实际社会折现率作为欧盟政策分析的中央取值,适用于欧盟预算支持的投资项目和具有社会价值的政策评价(图8)。对于健康影响、环境项目以及持续期限较长的政策影响,工具箱明确指出可以采用低于3%的折现率,并要求同时使用高于和低于中央值的参数进行敏感性分析。

4.美国:并行评价时间偏好与资本机会成本

美国以3%和7%分别衡量消费时间偏好与私人资本机会成本。2025年美国撤销2023版《A—4号通告》并恢复2003版规则,目前OMB官网重新列示2003版《A—4号通告》作为监管分析指导文件。按照该框架,7%的实际折现率以美国私人资本平均税前回报为基础,用于近似监管措施挤出或改变私人资本配置时的机会成本;3%的实际折现率则参考长期政府债务的实际回报,用于近似居民和储蓄者在当前消费与未来消费之间的时间偏好。两种折现率对应不同类资源,从不同资源用途出发衡量未来成本与收益的当前价值:3%反映居民在当前消费与未来消费之间的跨期取舍,7%反映资本投入其他生产性用途时可能获得的回报。

美国要求同时报告两种折现率下的政策净收益。监管措施对消费与私人投资的影响比例通常较难准确识别,将资本影响转换为消费等价量也需要额外的参数估计。因此,《A—4号通告》要求分别按3%和7%折现,提供两组成本效益分析结果。具体比较包括两个方面:一是观察政策净收益在两种折现率下是否均为正,判断经济性结论对折现率选择的敏感程度;二是观察备选方案的排序是否变化,识别收益实现期限对方案选择的影响。若结果差异明显,评价还需进一步说明政策对消费与私人资本的影响及相关假设。

三、企业评价中的资本成本与投资决策

资本成本影响低碳项目的估值与技术方案选择。对于前期投入集中、收益逐步实现的低碳项目,资本成本既反映企业需要满足的资金回报要求,也影响未来现金流的折现价值。加权平均资本成本(WACC)综合反映债务与股权资金的成本,受到融资结构、收入稳定性、项目风险及所在市场融资条件等因素影响。本部分进一步分析资本成本的构成,比较不同市场的融资条件,并考察资本成本变化对低碳项目经济性和技术方案排序的影响。

(一)WACC的构成与估值应用

WACC综合反映债权人与股东对企业投入资本的回报要求。企业投资通常同时使用债务和股权资金,两类资金具有不同成本:债务成本主要体现为贷款或债券融资利率,股权资本成本则反映股东承担经营和投资风险所要求的收益率。WACC按照两类资金在资本结构中的比重进行加权,并考虑债务利息的所得税抵扣作用。其基本形式为:

其中,E和D分别为股权和债务融资规模,Re为股权投资者要求的收益率,Rd为债务融资成本,T为企业所得税率。

折现率需要与现金流归属及项目风险保持一致。从现金流归属看,企业自由现金流(FCFF)可供债权人和股东共同取得,通常采用WACC折现;股权自由现金流仅归属于股东,应采用股权资本成本折现。从风险匹配看,对于风险水平与企业现有业务相近的项目,企业WACC可以作为投资评价的参考;对于技术成熟度、收入来源或所在市场风险明显不同的项目,则需要相应调整资本成本。CFA Institute据此强调现金流与折现率的匹配关系,避免将贷款利率直接作为全部项目收益的折现基准,或对不同风险项目统一采用企业平均资本成本。

清洁能源资本成本测算已将债务与股权融资条件结合。IRENA和IEA均以WACC衡量项目综合资本成本,为比较不同市场的项目投资要求提供统一口径,但数据获取方式各有侧重。IRENA针对光伏、陆上风电和海上风电开展调查,并通过专家访谈和基准模型补充不同国家与技术的数据;其模型分别估计债务成本、股权资本成本及融资比例。IEA资本成本观察站则以具体清洁能源项目为对象,根据项目融资结构和资金成本计算WACC(图9)。

(二)项目资本成本的影响因素

1.地区融资环境

可再生能源项目资本成本在不同地区存在明显差异。IRENA数据显示,2024年可再生能源项目WACC在不同地区介于3.7%—12.0%(图10)。其中,非洲陆上风电和光伏项目分别为10.8%和12.0%,欧洲陆上风电、光伏和海上风电分别为4.7%、3.7%和4.2%,大洋洲陆上风电和光伏均为3.9%。进一步拆解,从融资构成看,不同市场的债务融资占比、股权回报要求和债务融资成本也存在差异。根据IEA数据,2024年50—100MW光伏项目的债务融资占比在巴西约为45%—55%,印度达到70%—75%;相关五国样本的股权投资者最低内部收益率要求为11.5%—15.0%,综合债务融资成本为8.0%—13.0%(图11)。

市场与制度风险会通过融资风险补偿推高项目资本成本。投资者确定融资条件时,需要判断项目未来收益能否实现,以及资金能否按期回收。国家层面,政治、主权、汇率和法治环境影响长期投资的安全性;项目层面,监管变化、收入来源、电网接入及项目可融资性影响经营与偿债能力(图12)。IEA在2023年和2025年的资本成本调查中发现,监管风险、政治风险、项目可融资性、汇率风险和主权风险是降低资本成本需要优先解决的因素。IRENA的测算框架也将国家违约利差、贷款机构加点和技术风险溢价纳入债务成本,使相关风险进一步体现为融资价格差异。

低成本信贷通过降低债务融资成本改善低碳项目经济性。中国银行披露,2025年第二季度,在碳减排支持工具支持下,向126个项目发放碳减排贷款58.56亿元,贷款加权平均利率为2.50%,资金专项用于清洁能源、节能环保和碳减排技术等领域。从融资传导看,此类支持通过提供较低成本的债务资金,改善低碳项目融资条件;在股权资本成本和融资结构保持不变的情况下,债务成本下降能够降低WACC。从估值影响看,WACC下降减轻了折现对远期经营收益的压缩,有助于提高长期低碳项目的净现值,具体幅度仍取决于项目债务占比及其他资金成本。

2.项目收入稳定性

电价波动会增加项目偿债与回报的不确定性。光伏和风电项目的大部分资本支出集中在建设初期,投产后的电力销售收入则承担偿债和资本回收功能。IRENA调查显示,51%的受访可再生能源项目存在市场化电价暴露,其余49%没有相关暴露(图13)。对于收入直接随批发电价变化的项目,价格下行可能压缩经营现金流,增加偿债压力;金融机构和股权投资者因而可能要求更高的风险补偿,推高债务和股权资本成本。市场化电价暴露对WACC的影响,需要结合暴露电量比例、合同安排和现金流承受能力判断,暴露程度越高,项目收入对市场波动通常越敏感。

长期收入保障有助于降低项目融资的风险补偿要求。IRENA调查显示,在受访项目采用的收入保障机制中,购电协议(PPA)占43%,上网电价机制(FiT)占22%,差价合约(CfD)占14%(图14)。这些安排通过提前约定交易价格、结算方式或保障条件,提高未来收入的可预测性,为评估偿债能力和投资回报提供依据。IEA资本成本观察站中的光伏项目也主要采用上述机制,合同期限最长可达30年。IEA指出,完全暴露于短期批发电价的项目WACC高于具有PPA等收入保障的项目;但受样本数量限制,两类项目资本成本差异尚难形成稳健的量化结论。

我国通过长期交易与差价结算缓释新能源收入风险。2025年发布的《关于深化新能源上网电价市场化改革 促进新能源高质量发展的通知》从两个方面提高项目收入的可预期性:一是鼓励发电企业与电力用户签订多年期购电协议,提前约定交易安排;二是建立新能源可持续发展价格结算机制,对纳入机制的电量,按照市场交易均价与机制电价的差额进行结算。多年期购电协议有助于稳定长期交易预期,差价结算则可缓冲市场电价波动对相关电量收入的影响,为债权人和股权投资者评估项目现金流提供依据,并有助于降低其要求的风险补偿。

3.企业碳暴露情况

股权融资方面,高碳暴露会提高投资者要求的风险补偿。Bolton和Kacperczyk基于77个国家超过1.44万家企业的研究发现,碳排放水平和排放增量较高的企业对应更高股票收益(图15、图16),并将这种与碳转型风险相关的额外回报概括为“碳溢价”。这一关系在亚洲、欧洲和北美市场均有体现。风险来源主要包括碳价上涨增加经营成本、排放约束收紧提高改造需求,以及低碳技术替代和高碳资产提前退出影响未来收益。投资者要求额外回报以补偿这些风险,对企业而言则意味着更高的股权资本成本,碳暴露由此进入企业和项目的融资条件。

银行贷款方面,较高碳强度会增加企业承担的贷款风险利差。BIS对银团贷款市场的研究显示,《巴黎协定》后,银行开始更明显地区分借款企业的碳强度;处于碳强度第90百分位的企业,贷款风险利差平均高出约1—5个基点(图17)。这种关系在公用事业、材料、工业和运输等行业均有体现。进一步看,企业环境承诺的融资作用也受到排放水平影响。IMF基于美国企业贷款的研究发现,减排目标、排放披露和绿色融资等承诺能够在一定程度上降低融资利差,但碳强度越高,这种作用越弱。

债券融资方面,碳转型风险会增加企业的中长期融资成本。BIS对美国公司债市场的研究发现,高排放企业需要承担额外收益率补偿,能源密集型行业的碳溢价尤为突出。从期限分布看,风险溢价在15—20年期限附近达到较高水平(图18);相关估计显示,能源密集型企业减排50%,这一期限的信用利差可下降10个基点以上。从风险机制看,债券期限越长,企业面临碳价上涨、监管收紧和技术替代的时间窗口越长,相关变化对长期经营收益与偿债能力的影响也更容易累积。

(三)WACC对项目经济性与技术选择的影响

1.WACC对发电成本及技术排序的影响

WACC上升会增加资本密集型项目的单位发电成本。光伏项目的投资主要集中在建设期,企业需要通过后续发电收入回收初始投入,并满足债权人和股东的回报要求。WACC越高,项目需要承担的资本回报要求越高,覆盖投资与资金成本所需的单位发电收入也随之增加,体现为平准化度电成本(LCOE)上升。IEA测算显示,2021年欧洲、美国和中国光伏项目的融资成本约占LCOE的25%—30%,南非、墨西哥、印度、印度尼西亚和巴西则约占46%—58%(图19)。对于融资成本占比较高的项目,资本成本变化对LCOE的影响更为明显,改善融资条件也具有更大的降本空间。

降低WACC能够在技术参数不变时降低光伏发电成本。为量化这一影响,IEA以2021年取得最终投资决定的公用事业级光伏项目为样本,保持资本开支、容量利用率和运维成本不变,仅将各国实际资本成本调整至欧洲3%的水平。测算显示,巴西光伏LCOE由79美元/MWh降至45美元/MWh,印度尼西亚由111美元/MWh降至70美元/MWh,墨西哥由51美元/MWh降至35美元/MWh,南非由68美元/MWh降至50美元/MWh,降幅约为26%—43%(图20)。

不同技术对WACC的敏感程度差异可能改变成本排序。从成本结构看,核电的前期资本投入较大,资本成本提高时,其LCOE上升较快;煤电和燃气发电则有较高比例的燃料与运行支出在投产后发生,敏感程度相对较低。从测算结果看,IEA与OECD核能署采用不同折现率比较发电技术,发现折现率由3%提高至7%—10%后,样本中新建核电LCOE由低于煤电和燃气转为高于两者(图21)。

2.WACC对项目估值及投资门槛的影响

WACC提高会压低未来现金流现值,降低项目净现值。净现值(NPV)将项目未来各期现金流折算至投资时点,再扣除初始投资,用于判断预期收益能否覆盖投入及资本回报要求。在项目现金流保持不变的情况下,WACC越高,未来净流入的现值越低,NPV随之下降。对于前期投入集中、净收益主要在后期实现的低碳项目,这一影响更为突出。当NPV由正转负时,项目便难以满足相应的财务评价要求。因此,评价接近盈亏平衡的长期项目时,需要检验资本成本变化是否会使NPV跨越零值,识别其经济性对融资条件的依赖程度。

WACC提高也会使既定项目收益率更难达到投资门槛。内部收益率(IRR)由项目现金流决定,表示使NPV等于零的折现率,其数值本身不会随WACC变化。投资判断的关键在于两者的比较:(1)对于风险匹配、采用WACC作为要求收益率的常规投资项目,IRR高于WACC,表明项目回报能够覆盖资本成本;(2)IRR低于WACC,则意味着预期回报不足(图22)。由此,即使技术条件和经营预期保持不变,融资条件恶化也可能使原本满足要求的项目失去投资吸引力;融资条件改善则可能使部分接近门槛的项目具备财务可行性。

四、动态碳价与低碳投资边界测算

碳价路径与资本成本共同影响低碳方案的相对经济性。企业可以利用内部碳价提前识别运营期内的排放成本,并通过递增或情景化价格反映未来碳约束的预期变化。碳价提高会增加减排的评价收益,较高资本成本则会压低这些远期收益的现值。我们据此设置不同碳价路径与WACC情景,比较低碳方案相对于高排放方案的评价净现值差额,并测算相应的WACC临界值,识别低碳方案取得相对投资优势的条件。

(一)内部碳价在长期项目投资评价中的应用

长期资产需要在投资时点识别整个运营期的碳成本。主要原因有三,一是从资产期限看,钢铁、水泥、化工和电力等行业的项目通常运行十年以上,部分设施的使用期限可达数十年。技术路线一经确定,能源使用方式和排放水平便会长期延续,相应碳成本也会持续发生。二是从政策环境看,运营期内碳市场覆盖范围、配额分配和排放约束可能逐步调整,企业承担的排放成本随之变化。三是从价格信号看,现行市场碳价主要反映当期供求和已实施的制度安排,直接将其沿用于整个运营期,容易遗漏未来约束变化;同时,2026年全球已实施的直接碳定价机仅制覆盖接近30%的温室气体排放,尚未完全覆盖全部地区和行业(图23)。因此长期投资评价需要将碳成本的观察期限延伸至资产全生命周期,提前识别项目投产后的成本压力。

内部碳价能够将未来排放成本提前纳入当前投资评价。在成本测算上,企业可以结合项目所在市场、预计排放量和未来政策环境,设定内部碳价,测算各年份可能形成的碳成本,并与建设投资、能源支出和其他运营费用共同评价。在方案比较上,内部碳价将不同技术路线的排放差异转化为成本差异,使企业能够比较低碳技术增加的前期投入与减少的长期碳支出。在管理应用上,世界可持续发展工商理事会(WBCSD)将内部碳价视为资本配置工具,并将资本开支、研发和情景分析列为典型应用领域;IFRSS2则要求使用内部碳价的企业披露具体价格及其应用方式,为理解其投资评价和风险管理提供信息。

影子碳价通过调整项目评价成本影响企业投资选择。从应用机制看,影子碳价通常不形成实际资金支付,而是按照假设价格计算排放成本,检验不同方案在未来碳约束下的经济性。从使用情况看,世界银行数据显示,2024年全球使用内部碳价的企业增至1753家,较2021年增加89%;在披露内部碳价类型的企业中,接近三分之二采用影子碳价(图24)。具体评价时,企业可以分别设置现行市场碳价和内部影子碳价情景,比较项目净现值及技术方案排序。如果某一方案仅在较低碳价下具有经济性,则表明其回报对未来碳约束较为敏感,需要进一步评估技术改造、成本转嫁和资产退出等应对空间。

太古地产将内部碳价用于减碳资金筹集和资本开支评价。公司自2023年起试行内部碳定价,采用内部碳收费与影子碳价相结合的机制。资金筹集方面,公司依据上一财政年度相关运营和商务旅程排放确定内部碳费,2025年收费标准为50美元/吨二氧化碳当量,所得资金用于支持减碳项目。投资评价方面,对符合条件的资本开支项目采用110美元/吨二氧化碳当量的影子碳价,将排放影响转化为评价成本,为调整投资决策提供依据。管理分工方面,由可持续发展和财务部门共同管理内部碳定价形成的资金,相关机制和项目审批接受ESG督导委员会监督,使排放管理、预算安排和项目投资形成衔接。

(二)动态碳价路径对技术方案选择的影响

碳价路径决定高低排放方案全生命周期的碳成本差异。企业将内部碳价纳入项目测算后,不同技术路线的排放差异会进一步转化为长期成本差异。第一,高排放方案的运营成本会随碳价上升而持续增加。这类方案通常前期投资较低,但在运营期形成较高排放,未来每一阶段的排放都会对应新增碳成本。第二,低排放方案的相对成本优势会随碳价提高而扩大。虽然低排放技术往往需要更高的初始资本支出,但其运营期排放较低,碳价上升后能够减少更多碳支出。对于使用期限较长的项目,碳价路径持续的时间越长,两类技术方案之间累计形成的碳成本差异越明显。

动态碳价有助于识别长期项目不同阶段的排放成本。内部碳价进入投资评价后,企业需要进一步确定运营期内各年份的价格假设。具体可以采用两类安排:一类是设置递增碳价,根据预期碳约束变化逐年或分阶段提高价格,将后期可能增加的排放成本纳入评价;另一类是设置多种碳价情景,比较项目在不同政策和市场条件下的经济性,识别投资回报对碳价变化的敏感程度。WBCSD建议,对投资期限达到7—10年及以上的资产采用递增或情景化内部碳价,并结合净零转型、碳市场收紧等因素调整价格路径。

递增碳价会扩大高低排放方案之间的长期成本差异。在提供相同产出或服务的条件下,两类方案的成本分布可能存在差异:高排放方案前期投资较低,但运营期排放较多,需要承担更高的碳成本;低碳方案需要增加初始投入,却能够通过减少排放节约后续碳支出。随着碳价提高,高排放方案的排放成本持续增加,低碳方案同等减排量对应的评价收益也随之上升。对于运营期限较长的项目,这种差异会在多个年份累积,更充分地呈现低碳方案的长期收益,为比较前期投入与后期成本提供依据。

Equinor和bp通过递增内部碳价检验长期投资经济性。在价格设定上,Equinor区分项目所在市场:对于尚未建立碳定价机制的市场,自2026年起采用最低92美元/吨二氧化碳的内部价格,到2030年提高至118美元/吨;对于已实施碳定价的地区,则根据当地制度预测未来价格,并用于项目盈亏平衡和盈利稳健性测试。bp2024年年报则披露了更长期的价格节点,由2025年的50美元/吨提高至2030年的135美元/吨、2040年的175美元/吨和2050年的200美元/吨。在决策应用上,bp要求预计年度范围一和范围二运营排放超过2万吨二氧化碳当量的投资项目估算相关排放,并将碳成本纳入项目经济性评价。

碳价上升可能使低碳方案由成本劣势转为投资优势。这一变化可以分为三个阶段:一是碳价较低时,减少排放带来的评价收益有限,低碳方案可能难以覆盖新增投资,高排放方案仍保持成本优势;二是碳价逐步提高后,两类方案的碳成本差异扩大,低碳方案的新增投入逐渐得到长期收益补偿;三是当减排收益与经营节约的现值共同覆盖新增投入时,低碳方案可能成为更优选择。

(三)情景测算:碳价与资本成本对低碳方案经济性的影响

1.碳价增速与WACC的相对关系

未来碳成本的当前价值取决于碳价上涨与资本折现的相对作用。企业评价长期项目时,需要将运营期内各年份的排放成本折算至投资时点。碳价上涨会增加未来排放成本,折现则会降低这些成本的当前价值。因此,未来碳价提高到何种水平,以及这些成本在当前决策中占多大权重,需要结合分析。假设内部碳价从P0起以固定年均增速g上涨,则第t年单位排放成本的现值为:

这一公式对应三种情形:(1)碳价增速低于WACC时,单位碳成本现值逐年下降;(2)两者相等时,现值保持稳定;(3)碳价增速高于WACC时,现值逐年提高。由此可以判断,未来碳价持续上涨,也可能伴随其当前价值下降。

为直观展示上述关系,我们将基期内部碳价设为100元/吨,WACC示例性设为8%,分别采用3%、8%和10%的碳价年均增速,对应低于、等于和高于WACC的三种情景。测算显示,25年后,单位碳成本现值分别为30.6元/吨、100.0元/吨和158.2元/吨(图25)。

2.动态内部碳价的现值测算

较高WACC会削弱远期碳价对当前投资评价的约束。在上述机制分析基础上,我们进一步采用企业披露的内部碳价路径,比较相同价格假设在不同资本成本下的现值。bp2024年年报披露,其投资评价碳价由2025年的50美元/吨提高至2030年的135美元/吨、2040年的175美元/吨和2050年的200美元/吨(2023年不变美元口径)。我们以2025年为折现基准,设置5%、8%和10%的实际WACC情景。

测算结果显示,同一远期碳价在不同资本成本下具有明显不同的当前价值。2050年200美元/吨的碳价,在5%、8%和10%的WACC下,折算至2025年的现值分别为59.1美元/吨、29.2美元/吨和18.5美元/吨(图26)。相对于2025年的50美元/吨,5%情景下的远期碳价现值有所提高,8%和10%情景下则明显下降。对于长期项目,较高资本成本会压低未来排放支出的现值,也会同步压低减少排放所带来的评价收益。

碳价上涨的时间分布同样影响其当前约束力度。bp上述碳价增长路径在2025—2030年上涨较快,此后逐步放缓,三个阶段的年均增速分别约为22.0%、2.6%和1.3%。因此,在我们设置的三种WACC情景下,单位碳成本现值均先升后降,2030年的现值高于2025年,随后逐步回落。

3.低碳方案的净现值比较与WACC临界值

低碳方案的投资优势取决于长期收益能否覆盖新增投入。前述测算展示了碳成本如何受到折现影响,项目选择还需要将这部分影响与建设投资、经营收益结合起来。低碳方案往往需要较多前期投入,其节能收益和减排收益则在运营期逐步实现。企业据此比较两类方案,判断新增投入能否获得足够的长期回报。

我们构建一个提供相同产出或服务的方案比较算例,探究内部碳价和WACC对低碳方案的影响。假设低碳方案相对于高排放方案增加初始投资1000万元,运营期为20年,每年增加不含碳因素的经营净现金收益30万元,并减少排放5000吨。基期内部碳价设为100元/吨,分别采用固定碳价、年均递增3%和年均递增5%的路径,比较不同WACC下的评价结果。各参数均为示例假设,金额采用统一不变价口径,收益在每年年末实现,暂不考虑残值及其他收益差异。

两方案的评价净现值差额可表示为:

其中,为低碳方案的新增初始投资,为不含碳因素的经营净现金收益差额,为年度排放差额。差额为正,表示低碳方案具有相对投资优势;差额为负,表示其长期收益的现值尚不足以覆盖新增投入。我们在本算例中通过影子碳价计入减排的评价收益,该收益是否形成实际现金流,需要具体结合企业配额分配和履约成本判断。

递增碳价能够提高低碳方案的长期评价收益。在WACC为6%时,固定碳价情景下,低碳方案的评价净现值差额为?82.4万元;碳价年均递增3%和5%时,分别提高至94.0万元和250.7万元(图27)。这表明,在其他参数保持一致的情况下,碳价路径变化能够改变两方案的投资排序。在WACC为8%时,只有碳价年均递增5%的情景仍对应正的净现值差额,说明较高资本成本会削弱碳价上涨带来的投资激励。

WACC临界值能够识别低碳方案所需的融资条件。我们进一步求解使两方案评价净现值差额等于零的WACC,固定碳价、年均递增3%和年均递增5%情景下的临界值分别约为4.96%、7.05%和8.56%(图28)。在本算例中,资本成本低于相应临界值时,低碳方案具有相对投资优势;超过临界值后,其新增投入难以由长期评价收益覆盖,高碳方案反而有投资优势。

以碳价年均递增3%的情景为例,WACC由8%降至6%后,评价净现值差额由?74.6万元转为94.0万元,低碳方案由相对劣势转为相对优势。这一比较将融资条件与项目选择直接联系起来:企业可以根据预期碳价路径测算可承受的资本成本,再判断现有融资条件与投资要求之间的差距。

五、低碳投资的商业回报实现

低碳投资可通过经营改善与投资效率提升创造商业回报。结合前文分析,碳价路径与资本成本共同影响低碳项目的相对经济性。在具体实践中,节能降耗能够减少能源支出,提前应对碳约束有助于降低经营与资产风险,将碳成本纳入资本预算则有助于优化技术路线与投资时点。基于上述价值实现机制,我们进一步结合盈利能力、利润增长及能源与碳管理表现开展个股筛选,关注财务表现与低碳管理能力均较优的上市公司。

(一)低碳投资的商业回报来自经营改善与投资效率提升

经营端,节能降耗能够将减排效益直接转化为成本优势。能源消耗既是生产成本的重要组成部分,也是工业领域碳排放的重要来源。通过碳排放核算可识别高能耗环节,并据此开展设备更新、工艺优化和能源替代活动。一方面,降低单位产品能耗能够减少能源支出,直接改善生产成本;另一方面,工艺优化和设备升级还可能提高生产效率、减少原材料损耗,形成额外的经营收益。相关收益能否覆盖前期改造投入,取决于企业的节能潜力、能源价格及实际运行效果,对于能源成本占比较高、节能空间较大的企业,低碳改造更容易形成可量化的成本优势。

风险管理端,提前应对碳约束有助于提高长期盈利能力。随着碳定价、排放约束及供应链减排要求逐步发展,碳风险主要体现在经营成本与市场竞争两个方面。经营成本方面,碳价上涨和排放约束收紧可能增加履约支出及设备改造成本,低碳技术替代也可能压缩高排放资产的剩余使用价值;市场竞争方面,产品碳足迹要求和供应链减排标准可能影响出口企业及跨国供应链企业的客户选择与市场准入。提前完善排放管理、制定减排计划并安排改造投入,有助于降低未来碳约束变化带来的经营压力,降低高排放资产面临的盈利收缩和提前退出风险。

资产布局端,将碳成本纳入资本预算有助于改善长期投资决策。低碳项目通常前期投入集中、收益逐步释放,仅依据当前能源价格、初始投资和短期回收期进行决策,容易低估未来碳约束对项目经济性的影响。将碳成本纳入资本预算,一方面,可以结合不同碳价情景测算不同技术方案的全生命周期成本,识别高排放方案的长期成本劣势与资产风险;另一方面,可以将未来碳成本提前纳入当前资本开支安排,避免因短期投资成本较低而忽视长期运营成本,进而优化技术路线选择与投资时点,提高资本配置效率。

(二)基于财务与碳管理表现的个股筛选

我们以沪深A股上市公司为初始样本,从财务表现、能源管理和碳排放三个方面选取指标进行个股筛选。其中,财务表现以ROE衡量,能源管理和碳排放分别采用秩鼎ESG二级议题评分及温室气体排放数据进行评价(表2)。在总市值不低于100亿元的个股中,分别筛选ROE、净利润增速、温室气体排放和能源管理评分排名前30%的标的,并将四组名单交叉匹配,最终得到18个个股,其中三生国健、寒武纪、长川科技、拉卡拉、光线传媒的综合排名靠前(表3)。

六、风险提示

  1. 碳定价政策推进及碳价走势不及预期的风险。

  2. 低碳项目收益实现不及预期的风险。

  3. 低碳改造技术发展不确定性风险。

如需获取报告全文,请联系您的客户经理,谢谢!

本文摘自:中国银河证券2026年11月3日发布的研究报告《【CGS-NDI研究】社会收益为正,商业回报为负?——以资本成本和动态碳价分析破解低碳投资的盈亏困局》

分析师:

马宗明 S0130524070001

王新月 S0130522040003

研究助理:张子彤

评级标准:

评级标准为报告发布日后的6到12个月行业指数(或公司股价)相对市场表现,其中:A股市场以沪深300指数为基准,新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为基准,北交所市场以北证50指数为基准,香港市场以恒生指数为基准。

行业评级

推荐:相对基准指数涨幅10%以上。

中性:相对基准指数涨幅在-5%~10%之间。

回避:相对基准指数跌幅5%以上。

公司评级

推荐:相对基准指数涨幅20%以上。

谨慎推荐:相对基准指数涨幅在5%~20%之间。

中性:相对基准指数涨幅在-5%~5%之间。

回避:相对基准指数跌幅5%以上。

法律申明:

本公众订阅号为中国银河证券股份有限公司(以下简称“银河证券”)研究院依法设立、运营的研究官方订阅号(“中国银河证券研究”“中国银河宏观”“中国银河策略”“中国银河固收”“中国银河科技”“中国银河先进制造”“中国银河消费”“中国银河能源周期”“中国银河证券新发展研究院”)。其他机构或个人在微信平台以中国银河证券股份有限公司研究院名义注册的,或含有“银河研究”,或含有与银河研究品牌名称等相关信息的其他订阅号均不是银河研究官方订阅号。

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