Techno-economic investment framework for REIPPPP utility-scale PV plants in SA
Date
2016-12
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: The South African department of energy forecasts generation capacity to reach 89.5GW by
2030, and the objective is to have 8.4GW generated from solar Photovoltaic (PV) renewable
energy plants. The department created an enabling environment for the private sector to invest
through the Renewable Energy Independent Power Producer Procurement Program
(REIPPPP). The REIPPPP has been hailed as one of the best renewable energy programs
world-wide and has stimulated investment in this sector in South Africa. The questions
considered in this research were: how is project viability of PV utility power plants assessed?
Are conventional capital budgeting and project financial evaluation parameters sufficient to
perform a preliminary analysis? How should investors account for risk associated with PV
plants in South Africa? And finally, how should the risk be calculated or what tools and or
techniques should be considered applicable? The aim of this research was to propose and
develop an investment framework and model that private investors could use during the
preliminary phase of utility scale solar photovoltaic projects. The first focus of the study was
the development of a financial model which employs the conventional capital budgeting
parameters such as the net present value (NPV), the rate of return (IRR), the return on
investment (ROI), and the Debt Service Coverage Ratio (DSCR). @Risk® simulation package
was used to simulate financial uncertainty through varying some of the inputs randomly, to see
the effect on required financial output and probability of viability. The second phase of the study
expands on the NPV values that were calculated, through the use of real options analysis. The
significance of real options is the fact that, the volatility factor which is incorporated in the
formulae, best represents all risks which are not catered for in most project financial formulas.
Real options analysis provides the decision makers of a project with the flexibility to actively
evaluate the project’s financial viability and undertake the risk based on all available
information. The study uses project data obtained from REIPPPP window two PV project to
evaluate the investment feasibility using conventional project finance evaluation
parameters, an @Risk® analysis is performed and then expanded upon to do a real options
analysis. A real options analysis (ROA) active mapping framework is adopted to map and
analyse the viability of the project. This dynamic study of project financial evaluation in the form
of the ROA of the case study, provided volatility and NPV ratios that yielded a ‘maybe invest
now’ decision. The project used as a case study is already constructed and the volatility used
in this study was based on risks experienced during the construction phase. The results
support the decision made to invest in this project, as a good investment opportunity
undertaken three years ago. The research objective proposing that three techniques;
conventional capital budgeting methods, risk analysis and real option analysis should be
combined in financial analysis of renewable energy utility scale PV projects was confirmed through this study. The advantage of combining the three techniques is that the financial due
diligence now incorporates the risks associated with such projects which conventional capital
budgeting methods does not account for.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die Suid Afrikaanse Departement van Energie voorspel dat Suid Afrika se opwekkingskapasiteit 89.5GW sal bereik teen 2030, met die doelwit om 8.4 GW hiervan met sonkrag photovoltaise (PV) energie projekte op te wek. Die departement het ‘n finansierings vriendelike omgewing geskep waarin die privaat sektor kan investeer deur die Hernubare Energie Onafhanklike Kragvoorsiener-program (REIPPPP). Die REIPPPP word wyd geloof as een van die beste hernubare energie programme ter wêreld en het aansienlike investering in Suid Afrika teweeggebring. Die vrae wat in hierdie navorsingstuk ondersoek is was: hoe word die projek lewensvatbaarheid van grootskaalse PV projekte geassesseer? Is konvensionele kapitale begrotings en projek finansiële evaluasie parameters voldoende om 'n voorlopige analise uit te voer? Hoe behoort beleggers voorsiening te maak vir die risikos wat met PV projekte in Suid Africa geassosieer word? En laastens hoe behoort die risiko bereken te word en watter tegnieke moet oorweeg word ten einde ʼn ingeligte besluit te kan neem? Die doel van hierdie navorsing was om 'n finansiële model te ontwikkel en voor te stel wat privaat beleggers kan gebruik om die lewensvatbaarheid van grootskaalse PV projekte tydens die ontwikkeling fase te bepaal. Die eerste fase van die model het die tradisionele finansiële parameters in ag geneem, onder andere die netto huidige waarde (NPV), interne opbrengkoers (IRR), opbrengs op belegging (ROI) en die skuld vereffenings dekking verhouding (DSCR). Die @Risk® simulasie pakket is gebruik om die finansiële onsekerheid te simuleer deur die inset parameters lukraak te wysig en sodoende die effek op finansiële uitsette en die waarskynlikheid van lewensvatbaarheid te bepaal. Die tweede fase van die projek brei uit op die NPV waardes wat bereken is, deur die gebruik van die reële opsies benadering (ROA). Die waarde van reële opsies is die feit dat die formule 'n wisselvalligheids faktor bevat wat alle risikos assesseer, iets wat nie deur die meeste projek finansiële formules in ag geneem word nie. Reële opsies benaderings voorsien aan die besluitnemers van projekte die buigsaamheid om aktief die projek se lewensvatbaarheid te analiseer en die riskio te ontleed met alle moontlike informasie tot hulle beskikking. Projek data wat ingesamel is van 'n projek uit die tweede rondte van die REIPPPP is in 'n gevallestudie gebruik om die finansiële lewensvatbaarheid van die projek te bepaal. Dit is gedoen deur die gebruik van konvensionele projek finansierings evaluasie parameters. ‘n @Risk® analise is uitgevoer en daarna uitgebrei om die reële opsies benadering toe te pas. 'n Reële opsies benadering aktiewe kartering raamwerk is gebruik om die lewensvatbaarheid van die projek uit te beeld en te analiseer. Hierdie dinamiese studie van die projek se finansiële evaluasie deur middel van 'n ROA van die gevallestudie, het wisselvalligheid en NPV verhoudings opgelewer wat 'n "investeer moontlik nou" besluit teweeg gebring het. Konstruksie is reeds voltooi op die projek wat as gevallestudie gebruik is en die wisselvalligheid wat in hierdie studie gebruik is is gebaseer op risikos en kwessies wat tydens die konstruksie fase ervaar is, en nie risikos wat bekend was tydens die ontwikkelings fase nie. Die resultate bevestig die besluit wat 3 jaar gelede gemaak is om in hierdie projek te belê as 'n goeie beleggingsgeleentheid. Die navorsings doelwit wat aanbeveel dat die drie tegnieke; die konvensionele kapitale begrotings metode, risiko analise en die reële opsies benadering metode gekombineer moet word tydens die finansiële analise van grootskaalse hernubare energie PV projekte is deur hierdie studie bevestig. Die voordeel teweeggebring deur die kombinering van hierdie drie tegnieke is dat die finansiële omsigtigheidsondersoek nou die risikos insluit wat met hierdie projekte geassosieer word, waar konvensionele kapitale begrotings metodes nie hierdie risikos in ag neem nie.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die Suid Afrikaanse Departement van Energie voorspel dat Suid Afrika se opwekkingskapasiteit 89.5GW sal bereik teen 2030, met die doelwit om 8.4 GW hiervan met sonkrag photovoltaise (PV) energie projekte op te wek. Die departement het ‘n finansierings vriendelike omgewing geskep waarin die privaat sektor kan investeer deur die Hernubare Energie Onafhanklike Kragvoorsiener-program (REIPPPP). Die REIPPPP word wyd geloof as een van die beste hernubare energie programme ter wêreld en het aansienlike investering in Suid Afrika teweeggebring. Die vrae wat in hierdie navorsingstuk ondersoek is was: hoe word die projek lewensvatbaarheid van grootskaalse PV projekte geassesseer? Is konvensionele kapitale begrotings en projek finansiële evaluasie parameters voldoende om 'n voorlopige analise uit te voer? Hoe behoort beleggers voorsiening te maak vir die risikos wat met PV projekte in Suid Africa geassosieer word? En laastens hoe behoort die risiko bereken te word en watter tegnieke moet oorweeg word ten einde ʼn ingeligte besluit te kan neem? Die doel van hierdie navorsing was om 'n finansiële model te ontwikkel en voor te stel wat privaat beleggers kan gebruik om die lewensvatbaarheid van grootskaalse PV projekte tydens die ontwikkeling fase te bepaal. Die eerste fase van die model het die tradisionele finansiële parameters in ag geneem, onder andere die netto huidige waarde (NPV), interne opbrengkoers (IRR), opbrengs op belegging (ROI) en die skuld vereffenings dekking verhouding (DSCR). Die @Risk® simulasie pakket is gebruik om die finansiële onsekerheid te simuleer deur die inset parameters lukraak te wysig en sodoende die effek op finansiële uitsette en die waarskynlikheid van lewensvatbaarheid te bepaal. Die tweede fase van die projek brei uit op die NPV waardes wat bereken is, deur die gebruik van die reële opsies benadering (ROA). Die waarde van reële opsies is die feit dat die formule 'n wisselvalligheids faktor bevat wat alle risikos assesseer, iets wat nie deur die meeste projek finansiële formules in ag geneem word nie. Reële opsies benaderings voorsien aan die besluitnemers van projekte die buigsaamheid om aktief die projek se lewensvatbaarheid te analiseer en die riskio te ontleed met alle moontlike informasie tot hulle beskikking. Projek data wat ingesamel is van 'n projek uit die tweede rondte van die REIPPPP is in 'n gevallestudie gebruik om die finansiële lewensvatbaarheid van die projek te bepaal. Dit is gedoen deur die gebruik van konvensionele projek finansierings evaluasie parameters. ‘n @Risk® analise is uitgevoer en daarna uitgebrei om die reële opsies benadering toe te pas. 'n Reële opsies benadering aktiewe kartering raamwerk is gebruik om die lewensvatbaarheid van die projek uit te beeld en te analiseer. Hierdie dinamiese studie van die projek se finansiële evaluasie deur middel van 'n ROA van die gevallestudie, het wisselvalligheid en NPV verhoudings opgelewer wat 'n "investeer moontlik nou" besluit teweeg gebring het. Konstruksie is reeds voltooi op die projek wat as gevallestudie gebruik is en die wisselvalligheid wat in hierdie studie gebruik is is gebaseer op risikos en kwessies wat tydens die konstruksie fase ervaar is, en nie risikos wat bekend was tydens die ontwikkelings fase nie. Die resultate bevestig die besluit wat 3 jaar gelede gemaak is om in hierdie projek te belê as 'n goeie beleggingsgeleentheid. Die navorsings doelwit wat aanbeveel dat die drie tegnieke; die konvensionele kapitale begrotings metode, risiko analise en die reële opsies benadering metode gekombineer moet word tydens die finansiële analise van grootskaalse hernubare energie PV projekte is deur hierdie studie bevestig. Die voordeel teweeggebring deur die kombinering van hierdie drie tegnieke is dat die finansiële omsigtigheidsondersoek nou die risikos insluit wat met hierdie projekte geassosieer word, waar konvensionele kapitale begrotings metodes nie hierdie risikos in ag neem nie.
Description
Thesis (MEng)--Stellenbosch University, 2016.
Keywords
Photovoltaic power plants -- Capital assets pricing model, Photovoltaic power plants -- Construction and design -- Finance, Photovoltaic power generation, Photovoltaic power generation projects -- Finance, UCTD