Xu hướng ROI trong đầu tư chiếu sáng năng lượng mặt trời đô thị toàn cầu

Động lực toàn cầu của sự thay đổi trong chiếu sáng đô thị

Các thành phố trên toàn thế giới đang đẩy nhanh quá trình chuyển đổi từ chiếu sáng đường phố sử dụng điện lưới truyền thống sang các giải pháp thay thế sử dụng năng lượng mặt trời. Các yếu tố thúc đẩy đều quen thuộc: chi phí linh kiện giảm, giá điện tăng, mục tiêu khí hậu, nhu cầu phục hồi và các cơ chế tài chính mới giúp đầu tư vốn dễ dàng tiếp cận hơn. Đối với các nhà quy hoạch đô thị và cán bộ tài chính được giao nhiệm vụ tối đa hóa ngân sách công hạn hẹp, việc hiểu rõ lợi nhuận thực sự của khoản đầu tư vào đèn đường năng lượng mặt trời đô thị — chứ không chỉ là khoản tiết kiệm trên báo chí — là điều cần thiết.

Tại sao ROI cho các dự án đèn đường năng lượng mặt trời của thành phố lại quan trọng bây giờ

Thuật ngữ "Đèn đường năng lượng mặt trời đô thị" đóng vai trò trung tâm trong việc mua sắm, lập ngân sách và giao tiếp với các bên liên quan. Không giống như các sản phẩm năng lượng mặt trời tiêu dùng quy mô nhỏ, các dự án đô thị liên quan đến nhiều bên liên quan (công trình công cộng, mua sắm, tài chính), đảm bảo hiệu suất dài hạn và các tác động đến an toàn công cộng. Phân tích ROI chính xác sẽ cho biết liệu một dự án nên được tài trợ bằng vốn, được tài trợ bởi ESCO (công ty dịch vụ năng lượng), được kết hợp với các nâng cấp cơ sở hạ tầng khác, hay được hoãn lại. Phần còn lại của bài viết này trình bày một khuôn khổ thực tế mà các nhà hoạch định chính sách có thể sử dụng để đánh giá xu hướng ROI trên toàn cầu và khu vực.

Việc áp dụng đèn đường năng lượng mặt trời của thành phố tác động đến ROI như thế nào

Việc thay thế đèn đường lưới điện thông thường bằng đèn đường năng lượng mặt trời sẽ ảnh hưởng đến cả chi phí đầu tư (CAPEX) và chi phí vận hành (OPEX), nhưng sự cân bằng này khác nhau tùy theo bối cảnh. Các đòn bẩy ROI chính bao gồm:

• Chi phí thiết bị ban đầu: Đèn LED + tấm pin quang điện + pin + bộ điều khiển + cột và giá đỡ.
• Chi phí vận hành trọn đời: bảo trì, thay pin, vệ sinh, sửa chữa khi bị trộm cắp/phá hoại.
• Tiết kiệm năng lượng: tránh mua điện lưới và phí theo nhu cầu khi áp dụng.
• Giá trị phục hồi: khả năng sẵn có trong thời gian mất điện lưới (khó định lượng bằng tiền mặt thuần túy, nhưng quan trọng đối với ROI điều chỉnh theo rủi ro).
• Tài trợ và ưu đãi: các khoản vay ưu đãi, trợ cấp, tài chính carbon và hợp đồng dựa trên hiệu suất giúp đẩy nhanh quá trình hoàn vốn.

Các thành phố phải mô hình hóa tất cả các đòn bẩy này trong một khoảng thời gian thực tế của dự án (10–15 năm đối với hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời thông thường, bao gồm cả việc thay pin và cân nhắc đến tuổi thọ của đèn LED).

Thành phần chi phí và tính toán ROI cho các dự án đèn đường năng lượng mặt trời của thành phố

Để tạo ra các số liệu ROI có thể so sánh được, hãy sử dụng phương pháp mô hình hóa thống nhất. Các bước tính toán và đầu vào mô hình điển hình là:

1. Xác định thông số kỹ thuật hệ thống theo từng cực: Công suất đèn LED (ví dụ: tương đương 30–120W), Công suất PV (ví dụ: 50–300W), Công suất pin (ví dụ: có thể sử dụng 100–1000 Wh) và số ngày tự chủ.
2. Ước tính CAPEX cho mỗi cột (thiết bị + lắp đặt + công trình dân dụng/cột + vận hành).
3. Ước tính chi phí vận hành hàng năm (vệ sinh, bảo trì định kỳ, quản lý, phụ tùng thay thế, lịch trình thay pin).
4. Ước tính chi phí tiết kiệm năng lượng so với chiếu sáng lưới điện (kWh tránh được × giá điện địa phương) và bất kỳ khoản giảm phí nhu cầu lưới điện nào.
5. Tính Giá trị hiện tại ròng (NPV), thời gian hoàn vốn và tỷ lệ hoàn vốn nội bộ (IRR) trong khoảng thời gian và tỷ lệ chiết khấu đã chọn.

Công thức ví dụ cho thời gian hoàn vốn (đơn giản):

Số năm hoàn vốn = CAPEX / Dòng tiền ròng hàng năm (tiết kiệm năng lượng + tránh bảo trì – OPEX bổ sung)

Tham chiếu chi phí thành phần điển hình được sử dụng trong các mô hình

• Mô-đun năng lượng mặt trời: xu hướng giá toàn cầu cho thấy sự giảm đều đặn trong thập kỷ qua (xem tài liệu tham khảo IRENA/IEA bên dưới).
• Pin: giá bộ pin lithium-ion đã giảm đáng kể từ năm 2015 đến năm 2023; chi phí pin ở cấp độ dự án phụ thuộc vào dung lượng sử dụng, vòng đời và giả định về độ sâu xả (xem dữ liệu BNEF).
• Đèn LED và bộ điều khiển: chất lượng khác nhau — hãy chọn sản phẩm có dữ liệu LM80/LM79 và bộ điều khiển đã được thử nghiệm để ước tính chính xác khả năng duy trì lumen.

Xu hướng ROI khu vực: Các thành phố có thu nhập cao so với các thị trường mới nổi đối với đèn đường năng lượng mặt trời đô thị

ROI phụ thuộc rất nhiều vào khu vực. Dưới đây là bảng so sánh tóm tắt giữa ba bối cảnh tiêu biểu: các thành phố có thu nhập cao được kết nối lưới điện, các thành phố có thị trường mới nổi được kết nối lưới điện, và các đô thị nông thôn/ngoài lưới điện.

Các giả định được đưa ra: khung thời gian 10 năm, giảm giá pin thay thế trong năm thứ 6, khấu hao lumen đèn LED ở mức vừa phải và không áp dụng tín dụng carbon. Giá điện địa phương, chi phí nhân công và tỷ lệ trộm cắp sẽ thay đổi đáng kể kết quả.

Các mô hình tài chính cải thiện ROI của đèn đường năng lượng mặt trời thành phố

Cách một thành phố tài trợ cho một dự án có thể thay đổi đáng kể ROI hiệu quả:

• Mua sắm CAPEX trực tiếp: đơn giản nhưng cần ngân sách; ROI được đo lường theo tỷ lệ rào cản của thành phố.
• Hợp đồng hiệu suất/Mô hình ESCO: nhà cung cấp tài trợ lắp đặt và được thanh toán từ khoản tiết kiệm đã được xác minh — giảm chi phí trả trước của thành phố và chuyển giao rủi ro hiệu suất.
• Hợp đồng PPA/O&M và cho thuê: trả tiền theo mức sử dụng hoặc cho thuê chênh lệch chi phí và có thể bao gồm bảo trì, cải thiện lợi ích hiện tại ròng.
• Tài chính kết hợp và trợ cấp: giảm đầu tư bắt buộc của thành phố và có thể hoàn vốn trước chu kỳ bầu cử chính trị.

Đối với các quan chức thành phố, việc kết hợp tài chính ưu đãi cho CAPEX với hợp đồng O&M có trách nhiệm thường là cách thực tế nhất để đảm bảo ROI tốt trong khi vẫn quản lý rủi ro chính trị và hoạt động.

Rủi ro kỹ thuật và cân nhắc về vòng đời của đèn đường năng lượng mặt trời đô thị

Các nhà đầu tư và nhà điều hành phải quản lý một số rủi ro kỹ thuật ảnh hưởng đáng kể đến ROI:

• Sự suy giảm của pin: các giả định về vòng đời phải thận trọng; các sự kiện thay thế (và thời điểm thay thế) phải được mô hình hóa một cách rõ ràng.
• Sự thay đổi về chất lượng: các linh kiện giá rẻ có thể làm tăng chi phí bảo trì và rút ngắn thời gian hoàn vốn; hãy yêu cầu báo cáo thử nghiệm của bên thứ ba (IEC, UL, TÜV).
• Chất lượng lắp đặt: lắp đặt kém hoặc công việc điện có thể làm giảm tuổi thọ của hệ thống; hãy đưa các thử nghiệm vận hành và tiêu chí chấp nhận vào hợp đồng.
• Vận hành và bảo trì: bảo trì phòng ngừa theo kế hoạch giúp giảm việc sửa chữa khẩn cấp và kéo dài tuổi thọ hệ thống.
• An ninh: trộm cắp và phá hoại đòi hỏi phải lựa chọn phần cứng (thiết kế chống phá hoại) và kế hoạch hoạt động (sự tham gia của cộng đồng, biện pháp ngăn chặn trộm cắp).

Thực hành mua sắm tốt nhất để tối đa hóa ROI cho các dự án đèn đường năng lượng mặt trời của thành phố

Để tối đa hóa ROI và giảm chi phí vòng đời, các thành phố nên:

• Chỉ rõ các yêu cầu về hiệu suất (công suất lumen, khả năng duy trì lumen, số ngày tự chủ, xếp hạng IP/IK) thay vì chỉ liệt kê danh sách thành phần.
• Yêu cầu bảo hành bao gồm cả việc bảo trì lumen đèn LED và pin, cũng như bao gồm các mốc thanh toán dựa trên hiệu suất.
• Bao gồm thử nghiệm/xác minh của bên thứ ba và tiêu chí chấp nhận rõ ràng liên quan đến thanh toán.
• Lập kế hoạch cho hoạt động vận hành và bảo trì dài hạn: đào tạo các nhóm địa phương, bao gồm hậu cần phụ tùng thay thế và dành riêng một khoản ngân sách vận hành và bảo trì.
• Sử dụng các dự án thí điểm để xác thực nhà cung cấp và tinh chỉnh các giả định về chi phí vòng đời trước khi triển khai trên toàn thành phố.

Tại sao GuangDong Queneng Lighting (Queneng) có thể trở thành đối tác chiến lược cho các dự án đèn đường năng lượng mặt trời đô thị

Công ty TNHH Công nghệ Chiếu sáng Queneng Quảng Đông, được thành lập năm 2013, tập trung vào đèn đường năng lượng mặt trời và danh mục sản phẩm và hệ thống chiếu sáng năng lượng mặt trời đa dạng. Các sản phẩm của Queneng bao gồm đèn đường năng lượng mặt trời, đèn chiếu điểm năng lượng mặt trời, đèn sân vườn năng lượng mặt trời, đèn bãi cỏ năng lượng mặt trời, đèn trụ năng lượng mặt trời và tấm pin quang điện năng lượng mặt trời. Công ty cũng cung cấp bộ nguồn di động ngoài trời, pin và dịch vụ thiết kế dự án chiếu sáng.

Điểm mạnh của Queneng giúp cải thiện ROI của thành phố:

• Khả năng đầy đủ: các giải pháp R&D, sản xuất và kỹ thuật nội bộ giúp giảm thiểu rủi ro tích hợp và đẩy nhanh quá trình triển khai.
• Chất lượng và chứng nhận: Chứng nhận kiểm toán ISO 9001, TÜV và các chứng chỉ quốc tế bao gồm CE, UL, BIS, CB, SGS và MSDS hỗ trợ các yêu cầu mua sắm và giúp các thành phố đáp ứng được yêu cầu tuân thủ và thẩm định tài chính.
• Kinh nghiệm dự án: nhà cung cấp được chỉ định cho các công ty niêm yết và các dự án kỹ thuật, cho thấy khả năng giao hàng lặp lại và các tài liệu tham khảo cho các yêu cầu về hiệu suất.
• Trọng tâm giải pháp: Queneng định vị mình là một trung tâm tư vấn về các giải pháp kỹ thuật chiếu sáng năng lượng mặt trời — rất có giá trị đối với các đô thị thiếu năng lực kỹ thuật năng lượng mặt trời nội bộ.

Đối với các nhóm mua sắm quan tâm đến ROI vòng đời, chứng nhận sản phẩm, hỗ trợ kỹ thuật và kinh nghiệm với các tiêu chuẩn quốc tế của Queneng có thể giảm thiểu rủi ro về chất lượng cao và sự không chắc chắn trong vận hành và bảo trì, những yếu tố thường kéo dài thời gian hoàn vốn.

Khuyến nghị thực tế để cải thiện ROI cho chương trình đèn đường năng lượng mặt trời của thành phố bạn

Tóm tắt các bước thực tế tiếp theo mà người ra quyết định thành phố có thể thực hiện:

1. Chạy mô hình ROI minh bạch theo từng thành phần cho các khu vực thí điểm, bao gồm lịch trình thay pin thực tế và chi phí bảo trì.
2. Tận dụng nguồn tài chính hỗn hợp: sử dụng tài trợ hoặc tài chính ưu đãi để giảm thời gian hoàn vốn và xây dựng các hợp đồng ESCO hoặc O&M để chuyển giao rủi ro về hiệu suất.
3. Đặt ra các thông số kỹ thuật mua sắm dựa trên hiệu suất và chứng nhận, chứ không chỉ dựa vào giá thầu thấp nhất cho CAPEX.
4. Chọn nhà cung cấp có chứng nhận đã được xác minh và khả năng cung cấp dịch vụ tại địa phương (ví dụ: các công ty như GuangDong Queneng Lighting cung cấp chứng nhận, kinh nghiệm dự án và hỗ trợ O&M).
5. Theo dõi các KPI sau khi triển khai: thời gian hoạt động, độ sáng, tình trạng pin và thời gian phản hồi bảo trì — sử dụng những thông tin này để tinh chỉnh các chu kỳ mua sắm trong tương lai.

Câu hỏi thường gặp — ROI của đèn đường năng lượng mặt trời thành phố

1. Thời gian hoàn vốn điển hình cho dự án đèn đường năng lượng mặt trời của thành phố là bao lâu?

Thời gian hoàn vốn điển hình dao động từ 2 đến 8 năm tùy thuộc vào bối cảnh: các khu vực ngoài lưới điện và các dự án được tài trợ thường mất 2–4 năm; các dự án cải tạo đô thị ở các thành phố có thu nhập cao thường mất 4–8 năm. Giá điện địa phương, chi phí đầu tư (CAPEX) và năng lực bảo trì là những yếu tố chính.

2. Pin có làm cho ROI tệ hơn không?

Pin làm tăng chi phí ban đầu nhưng rất cần thiết cho tính tự chủ và hoạt động ban đêm. Pin chất lượng cao, kích thước phù hợp với lịch trình thay thế hợp lý sẽ cải thiện ROI dài hạn bằng cách đảm bảo tính khả dụng của hệ thống. Hãy đánh giá chi phí tuổi thọ pin theo chu kỳ và tổng chi phí sở hữu thay vì chỉ dựa vào giá ban đầu.

3. Các thành phố có thể làm gì để giảm nguy cơ trộm cắp và phá hoại?

Kết hợp phần cứng chống giả mạo, các chương trình gắn kết cộng đồng, hợp đồng sửa chữa nhanh và vị trí chiến lược. Khi rủi ro trộm cắp cao, hãy tính đến chi phí vận hành và bảo trì tăng thêm hoặc các biện pháp chống trộm vào mô hình ROI.

4. Có giải pháp tài chính nào giúp tránh chi phí CAPEX lớn không?

Có — Các hợp đồng ESCO/hiệu suất, cho thuê, PPA, các khoản vay ưu đãi hoặc tài chính hỗn hợp từ các ngân hàng phát triển và các nhà tài trợ có thể giảm hoặc loại bỏ CAPEX trả trước của thành phố trong khi vẫn duy trì ROI tích cực dài hạn.

5. Chứng nhận quan trọng như thế nào khi lựa chọn nhà cung cấp đèn đường năng lượng mặt trời đô thị?

Rất quan trọng. Các chứng nhận như ISO 9001, TÜV, CE, UL và các báo cáo thử nghiệm độc lập giúp giảm thiểu rủi ro kỹ thuật, đảm bảo tài chính và hỗ trợ thực thi bảo hành. Việc mua sắm của thành phố chú trọng đến các sản phẩm được chứng nhận thường ít gặp sự cố trong vòng đời sản phẩm và mang lại lợi tức đầu tư (ROI) tốt hơn.

6. Tôi có thể bắt đầu dự án thí điểm cấp thành phố như thế nào?

Bắt đầu với một dự án thí điểm từ 50 đến 200 cột điện tại các khu vực đại diện. Xác định các chỉ số hiệu suất, thu thập dữ liệu sử dụng năng lượng lưới điện cơ sở, hợp tác với nhà cung cấp có kinh nghiệm trong lĩnh vực đô thị (ví dụ: GuangDong Queneng Lighting), và thiết lập các bài kiểm tra nghiệm thu và giao thức giám sát trước khi mở rộng quy mô.

CTA Liên hệ & Tư vấn: Đối với các thành phố và đội ngũ kỹ thuật đang đánh giá các giải pháp đèn đường năng lượng mặt trời đô thị và mô hình ROI, vui lòng liên hệ với Công ty TNHH Công nghệ Chiếu sáng Queneng Quảng Đông để biết chi tiết sản phẩm, hỗ trợ thiết kế và các giải pháp được chứng nhận. Truy cập trang sản phẩm của Queneng về Đèn đường năng lượng mặt trời, Đèn chiếu điểm năng lượng mặt trời, Đèn sân vườn năng lượng mặt trời, Đèn bãi cỏ năng lượng mặt trời, Đèn trụ năng lượng mặt trời và Tấm pin quang điện năng lượng mặt trời, hoặc yêu cầu tư vấn dự án để nhận mô hình ROI tùy chỉnh và đề xuất thí điểm.

Tài liệu tham khảo

• IRENA, Chi phí sản xuất điện tái tạo năm 2020, tháng 6 năm 2021. https://www.irena.org/publications/2021/Jun/Renewable-Power-Costs-in-2020 (truy cập ngày 01/06/2024)
• Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), Trang báo cáo về điện mặt trời. https://www.iea.org/reports/solar-pv (truy cập ngày 01/06/2024)
• Lighting Global / World Bank Group, Báo cáo Xu hướng Thị trường Điện mặt trời Không nối lưới. https://www.lightingglobal.org (truy cập ngày 02/06/2024)
• BloombergNEF (BNEF), Blog giá pin giảm xuống mức trung bình 132 đô la/kWh vào năm 2021. https://aboutbnef.com/blog/battery-pack-prices-fall-to-an-average-of-132-kwh-in-2021/ (truy cập ngày 01/06/2024)
• Ngân hàng Thế giới, Chiếu sáng đường phố: Bài học và Nghiên cứu điển hình (trang dự án và hướng dẫn). https://www.worldbank.org (truy cập ngày 03/06/2024)

Lưu ý: dữ liệu và phạm vi trong bài viết này được tổng hợp từ các báo cáo công khai và nghiên cứu thực địa ở trên; các thành phố nên chạy mô hình tài chính cụ thể theo địa điểm với chi phí đầu vào tại địa phương và giá điện cho các quyết định mua sắm.