天然气冷热电联产系统经济性分析方法研究
郭旭1曲凯阳2*袁涛2刘靖1高炜1
1河南理工大学土木工程学院
2中国建筑科学研究院有限公司
摘 要 ：本文对常用经济性分析指标进行了研究，分析了这些指标对于天然气冷热电联产系统常见商务模式的适用性。通过一个典型案例分析了在不同商务模式如何对不同利益方的经济性进行分析。
关键词： 冷热电联产系统 能源服务模式 经济性分析 敏感性分析
天然气分布式冷热电联产系统是一种高效利用天然气的方式。由于初投资较高，经济性是制约天然气冷热电联产系统发展的主要因素之一。目前针对冷热电联产系统经济性的研究很多，其中包括从气电价格，运行时间及成本，能源利用率，热经济性及经济火用效率等方面对冷热电联产系统进行经济性分析[1-3]，但大多数没有考虑不同商务模式对经济性分析的影响，并且在进行敏感性分析的时，忽略了用户负荷特性对项目整体经济性的影响，在一定程度上影响了经济性分析结果的可靠性。本文对常用经济性分析指标对不同冷热电联产系统商务模式的适用性进行研究，并对不同利益方的经济性进行分析，然后通过典型案例说明如何对冷热电联产系统的经济性进行较为科学的分析。
1 常用经济性分析指标
1）内部收益率。内部收益率考虑了资金时间价值，能从动态角度比较客观直接地反映投资项目的真实收益率[4]。但当项目的净现金流量变动时可能导致内部收益率出现偏高或偏低的情况。因此进行项目评定时须将内部收益率与其他财务指标结合起来分析。
关于方程的教学，在20世纪90年代末，陈重穆先生就提出了一个观点：“淡化形式，注重实质”。对于方程而言，要淡化的是“含有未知数的等式”这一定义。他指出，“不必在文字叙述上下功夫，更不要把这些叙述当成方程的正式定义，予以拔高”[1]。张奠宙先生也多次撰文强调这一点，2011年，他对小学数学中的一些科学性问题进行了分析，其中就指出这一定义“只谈了方程的表面，实在不重要”。同时，他还指出方程的本质是为了求未知数，在已知数和未知数之间建立的一种等式关系[2]。2014年，他再次撰文强调了这一点[3]。
2）财务净现值。财务净现值是评价技术方案财务能力的绝对指标，有较强的适用性。但是在独立项目决策时，如果各项目的原始投资额不相等，可能会无法做出正确的判断，另外也不能对寿命周期不同的项目进行直接决策[5]。
3）投资回收期。投资回收期在一定程度上反映了资本的周转速度，但没有考虑资金的时间价值，另外也忽略了投资回收期之后的其他效益。在对小型投资项目评估时，经常采用该指标。在对投资期长、技术发展和更新速度较快的项目评估时，可以作为一种辅助性指标与其他动态指标结合使用[6]。
4）总投资收益率。总投资收益率简单直接地评估总投资收益，在一定程度上反映了投资效果的优劣，可适用于各种投资规模。但是也忽略了资金的时间价值，不能正确反映建设期的长短及投资方式对项目的影响。因此不能作为主要的决策依据。
2 商务模式及适用的经济性分析方法
国内分布式能源项目的商务模式主要可分为业主投资自建自营模式及能源服务公司模式。天然气分布式冷热电联产系统商务模式的选择与系统经济性密切相关，因此在进行商务模式选择的同时，要结合项目本身运营目标选择合适的经营模式。
2.1 自建自营模式适用的经济性分析指标
自建自营模式即用户自行投资-建设-运营分布式能源站，不仅要承担投资建设能源站的费用，还要承担建成后各种运营费用。财务净现值很好地反映了整个项目运行期间内现金流动情况，不仅考虑了资金的时间价值，而且全面考虑了整个项目运行期内资金的时间分布状况，能够比较合理、明确、直观的表示运行期间的财务状况，适宜作为自建自营模式的评价指标。内部收益率和总投资收益率指示了项目的盈利情况，由于用户自建自营模式不存在盈利情况，因此不宜作为评价指标。投资回收期从另外的角度指示了项目的盈利情况，因而也不宜作为评价指标。
3.2.2 能源服务模式业主经济性分析
2.2 能源服务模式的经济性分析指标
能源服务模式即服务商投资建设，拥有所用权并承担日常运维，业主向服务商支付服务费。在这种模式下，能源服务商和业主都需要进行经济性分析，分别决策这种模式对于自身的经济可行性。
2）年运行费用。在自建自营模式中，运行费用主要包括人员薪酬，运维费用及能源费用。详见表3。
3.2.3 自建自营与能源服务模式对比
2）能源服务商的经济性分析指标。服务商要考虑项目初投资及项目建成以后的各种运行费用支出，同时向业主收取相关服务费实现盈利，把项目寿命期内的收益与其投资总额联系起来，指出这个项目的收益情况。财务净现值和内部收益率作为动态评价指标，考虑了资金时间价值，能够比较直观的表现投资项目的财务状况，而投资回收期和总投资收益率作为静态指标则没有考虑资金的时间价值，虽然无法全面准确地衡量投资方案在整个计算期内的经济效益，但仍可在一定程度上反映投资项目的经济可行性。因此在进行经济性分析时，应将四者结合起来对经济性进行评价，前两者应作为主要指标优先考虑，后两者可作为辅助性指标进行参考。
调研发现，12%的老师认为学校很少有专职创新创业教育工作部门，33%的学生持有相同的观点，这一定程度上反映了目前相应职能部门的缺失，师生对学校专职创新创业教育工作部门的认同度低。
2.3 敏感性分析
天然气分布式能源站经济效益主要取决于项目的初投资，运营成本，燃料成本，年利用小时数，热电比，热效率及各种能源的供应价格等因素[7]。因此，为了获知项目受各个因素影响的敏感程度，有必要对各种影响因素的波动进行敏感性分析以确保项目的经济可行性。
3 案例分析
3.1 项目概况
项目存在业主自建自营和合同能源管理两种商务模式。业主需要通过经济性分析决策采用哪种商务模式，能源服务提供商也要通过经济性分析决策是否适宜投资。
为保证施工质量，满足施工进度，在项目施工前就做到，预先制定相应的质量控制和预防措施，制定了多项质量管理制度，举办多期专项培训班。施工中，针对施工人员素质较差，质量意识淡薄。除对施工人员在施工前交底外，我们采取必要的过程控制，每个项目，都制定了过程控制点，及时发现问题，及时制止更正，避免质量隐患，杜绝返工现象的发生。
表1 主要设备清单
项目建成后每年用能及供能指标如表2所示。项目建设期1年、生产期19年。
表2 主要技术经济指标表
本项目位于广东省，医院新建2幢医疗楼，采用天然气冷热电联产系统满足新建建筑冷、热、电机及蒸汽供应，富余部分也可向医院其他建筑供应。主要设备清单如表1所示。
在小组组长发言之前，教师还需要明确要求小组内部派出一名观察员，组成评委小组，主要就是帮助教师根据小组及成员的表现进行客观的课堂评价，从课前准备、小组讨论、组长发言等各个阶段，对课程学习进行全方位反思。课堂观察人员的选择，不仅要求其英语听说能力良好，还应具备良好的课堂观察、总结、反思能力，在承担观察员工作时，能够大大提高其英语口语水平。在评价与总结这一阶段，教师的主要工作是辅助评价，并针对整堂课学生的总体表现进行总结发言。在总结时，教师还需要针对小组的总体表现进行深入评价，但是，应多说优点。
3.2 两种模式下业主经济性分析
2）年运行费用。通过分析自建自营模式中全年能源中心能源消耗和能源产出的情况，可得到能源产出中冷热电系统产出所占额度，此部分即为能源服务模式中系统产出冷、热、蒸汽、热水所占能源份额。
1）初投资。用户的自建自营模式初投资为15170万元。
2018年，茅台酱香系列酒的目标，是在不增量的前提下完成从65亿元到80亿元的新跨越。这就要求茅台酱香酒公司实现产品优化升级，从高速度发展转向高质量发展。
表3 全年运行费用分析
3）折算到起始年的财务净现值。医院自建自营模式折算到起始年资金现值为33814.46万元。
海外项目施工所需要的各项资源匮乏，尤其是高素质的劳动力资源。海外工程所在国大多数是一些欠发达的国家，工业基础薄弱，环境恶劣，资源匮乏，民众受教育水平低，属地化员工素质较低。例如：在笔者所参与的马来西亚RAPID 炼厂建设项目中，技术工种都是以中国工人为主，辅以部分属地工人配合。大量雇佣当地工人辅助施工虽然能在很大程度上缓解项目的劳动力需求，并且满足当地的劳工保护政策，但是属地工人的劳动习惯、与中国工人的交流障碍也给安全管理带来了很大困难。
1）初投资。能源服务模式业主初投资为0万元。
3.2.1 自建自营模式下业主经济性分析
表4 能源服务模式用户年运行费用
3）折算到起始年财务净现值。能源服务模式折算到起始年资金现值为33539.56万元。
健全反腐败法律体系，形成教育、制度、监督并重，惩治和防范结合的有机整体，既要凸显程序规定的公平、公正和公开性，又要强调其实体规定的惩戒性、约束性、激励性和保障性;既要包含从严治标、惩防并举的措施，又要注重预防、着力治本的内容;既要适合中国依法反腐的现实需求，又要能与国际反腐法律接轨，从而从源头上夯实铲除滋生腐败土壤的厚实法制基础。
1）业主的经济性分析指标。业主作为消费主体需要向服务商支付相应的服务费用，此时项目在整个运行期间都是处于一种完全支出的状况，不存在财务盈利的情况，此时可以参考用户自建自营模式下的评价指标。
1）经济性对比。由于设备使用寿命的限制，因此在自建自营模式中，需要在第11年购入新设备替代旧设备。通过初投资及年运行费用计算整个项目期内折算到起始年的财务现值，对比可得用户自建自营模式比能源服务模式中用户多花费274.90万元，经济性略差（表5）。
表5 对比结果
2）敏感性分析。用户负荷特性情况变化使得全年运行费用存在不确定性，导致业主自建自营模式和能源服务模式的经济性对比也会发生变化，因此针对负荷特性变化进行敏感性分析（表6）。
表6 敏感性分析
由表6可知，当全年负荷变大，自建自营模式的经济性好于能源服务模式，当全年负荷变小时，自建自营模式劣于能源服务模式。根据以往项目运行经验判断，本项目中新建建筑负荷最可能出现较小负荷情形和中等负荷情形，因此采用能源服务的模式对医院较为有利。
3.3 能源服务模式服务商经济性分析
项目总投资为15170.65万元，其中建设投资为14879.02万元，建设期利息为291.63万元，全部流动资金为229万元。项目建成后，达产年平均可实现利润总额1339.60万元/a、净利润为1004.70万元/a。所得税后具体财务指标见表7。
表7 财务评价指标
根据表7中盈利能力分析结果表明，本项目对投资方来具有较好投资价值。
3.4 敏感性分析
对分布式天然气冷热电联产项目经济效益影响显著的指标主要集中在供电，供冷，供热，供蒸汽，供热水、天然气的价格以及用户负荷特性的变化上。因此，为了获知项目受各个因素影响的敏感程度，对各种商务模式下各种影响因素的波动进行敏感性分析。
为了节约篇幅，本文以能源服务模式为例，对服务商经济性进行敏感性分析，分析结果见表8。
表8 敏感性分析
根据表8估算结果表明，从敏感度系数来看，供电价格的变化最为敏感，其次为供冷及供蒸汽价格，供热水和供暖价格的价格影响较小。因此，对于服务商来说可以适当调整能源价格来提高经济效益。
式中，yt表示社会总产出增长速度；ρi表示该产业(或行业)所占比重；下标i用以区分不同的产业(或行业)。两边对时间t求导，可得
通过参加职业技能大赛及与企业合作，学校充分认识到以前通信专业实训建设中的不足。例如，试验设备难以满足用人单位对通信行业最新技术的要求、实训设备的采购没有针对性等。国家移动通信职业技能大赛每年都会指定行业内最新、最好的设备，这就给参赛的职业院校带来一种指导效应。贵州电子信息职业技术学院通信专业在2016年依据大赛要求新建了两个实训室，分别为通信工程实验室、三网融合实验室。依据职业技能大赛的要求采购实训设备可使实验室设备真正用到课堂上，从而获得较好的教学效果。
4 结论
对于不同商务模式中不同的利益方，应采用不同的经济性分析指标。在经济性分析时，还要在众多不确定性因素中找出对项目经济效益指标有重要影响的敏感性因素，并分析、测算其对项目经济效益指标的影响程度并进行敏感性分析，进而判断项目承受风险能力。
参考文献
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Method for Analysis Economic of Gas CCHP System
GUO Xu1,QU Kai-yang2*,YUAN Tao2,LIU Jing1,GAO Wei1
1 School of Civil Engineering,Henan Polytechnic University
2 China Academy of Building Research
Abstract: This article studies the commonly used economic analysis indicators and analyzes the applicability of these indicators to common business models for gas CCHP systems.It analyzes how different business models analyze the economics of different stakeholders through atypical case.
Keywords: CCHP,energy service model,economic analysis,sensitivity analysis
文章编号： 1003-0344（2019）10-023-4
收稿日期： 2018-6-25
作者简介： 郭旭（1993～），男，硕士研究生；北京市朝阳区北三环东路30号中国建筑科学研究院空调所220室（100013）；E-mail:642614042@qq.com
标签：冷热电联产系统论文; 能源服务模式论文; 经济性分析论文; 敏感性分析论文; 河南理工大学土木工程学院论文; 中国建筑科学研究院有限公司论文;