NPV法在空分外包方案評價中的應用

張偉

【摘 要】本文主要就空分外包方案評價當中的NPV方法的實際應用進行分析，結合實際案例將這一方法的作用發揮情況加以分析，希望能有助于理論的豐富化。

【關鍵詞】空分外包；評價；現狀

業務外包是近年來快速發展的一種經營模式，通過業務外包，企業可以有效利用外部專業資源，彌補自身的短板或擺脫非核心的雜務，使企業得以集中寶貴的資源專注于核心領域，保障核心競爭力持續發展。業務外包適用于各類企業，不論是服務型的中小企業還是生產型的大規模廠礦，都能從中受益，空分裝置外包即是其中一例。

空分裝置，即空氣分離裝置，是通過壓縮循環深度冷凍的方法把空氣液化，再經過精餾而從液態空氣中逐步分離生產出氧氣、氮氣及氬氣等氣體的裝置，其在鋼鐵、化工等行業有著大量的應用。對于大多數生產企業來說，空分裝置不是核心生產裝置，而是企業生產所需原料氣體的來源，并且相對獨立，不與企業核心裝置混同，與企業的自備電站、水處理裝置等類似，具有公用工程的屬性，因此近年來，國內逐漸興起了將空分裝置外包給專業氣體供應商的商業模式，將原本屬于工廠或即將興建的空分車間，外包給氣體商，由其負責建設和運營，并收取相應費用。目前常見的空分外包的模式有BOT、BOO。所謂BOT，即BUIDE-OPERATE-TRANSFER，建設-運營-轉移模式，氣體商在外包期內，投資建設并運營空分裝置，外包期滿后將裝置交還給工廠；所謂BOO，即BUIDE-OWN-OPERATE，建設-擁有-運營模式，氣體商出資建設并擁有空分裝置，在外包期內運營裝置并向工廠售氣，期滿后雙方可協商是否繼續合作，工廠企業可以根據自身需要選擇BOO或BOT模式進行空分外包。不論何種模式，空分工廠與企業往往為一對一的供求關系，即企業是空分工廠氣體產品唯一的大用戶，而空分工廠也是企業唯一的氣體供應者，雙方彼此依賴，互助共存。這種背靠背的共存模式一般會持續較長的時間，貫穿企業的運營周期，因此，在確立外包關系前，找到好的合作方、商定好的供氣價格和完備的供氣合同，對雙方來講都是至關重要的。目前，國內的氣體產業外包市場有多家大型企業并存，競爭較為激烈，對工廠企業來說，可以有多種方式進行外包氣體商的選擇，包括招標、競爭性談判等等，但無論哪種方式，都需要對氣體商的報價方案進行評價。

評價投資方案的方法很多，比例法、數額法等都是常用的方法大類，比例法顧名思義采用相對數作為評判指標的方法，其代表為內部收益率法，即通過求取投資方案的內部收益率并和基準收益率進行比較來判斷投資方案是否可接受的方法；數額法則是采用絕對數作為評判指標的方法，其代表為凈現值法，即通過求取基準收益率基礎上的凈現值并依其大小來判定投資方案是否可接受的方法。在評價單一方案是否可接受時，上述兩種方法的結論是一致的。但空分外包方案評價，往往是針對幾個投資方案進行的，而且這些方案不能同時實施，屬于互斥方案，其評價不適宜采用比例法，因此實際的空分外包評價多采用數額法（主要是凈現值法），本文將詳細介紹用凈現值（NPV）法來進行空分外包方案的評價。

凈現值法，即NPV（Net Present Value）法，是將項目的收支情況以一定的基準收益率折算為凈現值，根據凈現值的大小來評價投資方案的一種方法。在評估空分外包方案時，可以將不同方案外包周期內的各年度的氣費支出按統一的折現率折算為凈現值，凈現值最大的即為對企業最有利的方案（也可從氣體供應商的角度，把各年度的氣費收入折算為凈現值，則凈現值最小的為對企業最有利）。

下面結合實例具體說明。

S公司是一家煤基化工企業，擬投資建設一家煤基化工廠，以煤為原料生產聚烯烴產品，簡要的生產流程為：煤炭氣化、凈化→制甲醇→甲醇制烯烴→烯烴分離→聚合→擠壓造粒→包裝外運，其中煤炭氣化的反應過程需要大量氧氣，而這些氧氣就來源于空分裝置。該廠需要的空分裝置規模較大，標準工況下，氧氣的需求量為22.4萬Nm3/h，年平均運行時間為8000小時。另外，該空分裝置還應為全廠提供5萬Nm3/h的氮氣。S公司經研究，決定采用BOO空分裝置外包的模式，由專業氣體商來建設運營空分工廠，向煤化工廠供應氧氣、氮氣，并收取費用，首個外包周期為15～20年。

在S公司決定將空分裝置外包前，空分裝置的技術選擇與基礎設計已經完成，長周期設備也完成選型與訂貨，因此空分裝置的主要性能、能耗水平、投資金額等已基本確定，各家氣體商將在一個比較統一的基礎上進行外包報價。

S公司的空分裝置選用4套公稱制氧能力60000m3（標）/小時的空分裝置，負荷調節范圍75～105%，裝置由蒸汽驅動，單套空分單元包括空氣過濾器、空氣壓縮機系統（包括汽輪機、原料空壓機和空氣增壓機）、預冷系統、分子篩空氣凈化器、帶中壓空氣增壓透平膨脹機、高低壓板翅式換熱器、四溢流篩板塔、雙層浴式冷凝蒸發器。空分裝置的主要公用工程消耗將由氣體商向S公司支付，具體情況見下表：

S公司通過邀請招標的形式進行外包氣體商選擇，共有3家氣體商參與了投標，下面分別用A、B、C標示這三家氣體商。

通常，空分裝置外包報價需要考慮的因素較多，包括投資額、融資成本、回收周期、管理及人工成本、生產消耗成本、預期收益等，因此報價的構成也比較復雜，不同氣體商的報價模式也不盡相同。

A氣體商的報價大致如下：

氣體價格是根據從供應氣體開始的15 年的氣體供應來測算的。氣體價格有幾部份組成：

基本供氣費（BGC）：收費始于供氣開始日，在15 年的合同期的整個過程中不間斷按月支付，無論氣體的實際消耗量。基本供氣費主要是補償了建設運營空分裝置所發生的固定成本。這包括投資成本。資本利息，維修費用，保險和涉及空分裝置投資，建設和運行的人員費用。

基本操作費（BOC）：用于補償公用工程的固定成本，包括電、低壓蒸汽、和冷卻水而發生的成本。基本操作費收費始于供氣開始日，在15 年的合同期的整個過程中按月支付，無論空分裝置的負荷。裝置沒有運行時，基本操作費可不予收取。

氧氣和氮氣的可變費（VC）：主要是用以補償氣體生產和輸送時的實際所消耗的可變公用工程，也就是高壓蒸汽的成本。可變費是按單位用量的費用，每月的可變費取決于實際供應給客戶的氣體。用于可變費的最低使用量反映了空分工廠的技術負荷和最低的供應系統運行時間，氧氣最低使用量為192000標準立方米/小時，氮氣最低使用量為40000標準立方米/小時，最低使用量按月度供氣總量進行考核。

基本供氣費 BGC0 人民幣元/月 23，878，000

基本操作費 BOC0 人民幣元/月 4，845，180

氧氣可變費 VC0（GOX） 人民幣元/Nm3 0.228

氮氣可變費 VC0（GAN） 人民幣元/Nm3 0.100

所有的以上價格是凈價，不包括增值稅和其他的商業稅，從向甲方供氣時起計，公用工程消耗費用由A氣體商按S公司的報價及實際消耗量與S公司進行結算。

針對S公司在項目試車期和年度檢維修期，A氣體商沒有給予優惠。

B氣體商的報價大致如下：

氣體價格由以下幾部份組成：

基本設施費（BFF）

基本設施費BFF基本涵蓋裝置外包后的固定運營費用，包括： 人工費用、維護/維修/保養費用、行政/保險費用、折舊（按15年）等及部分回報。自合同生效日起，S公司每月按約定向B氣體商空支付月基本設施費 （BFF）：

初始基本設施費BFFo 人民幣元/月 20700000

基本運行費

在裝置投運期間，神華每月按約定向液空支付基本運行費BOC，基本運行費的主要定價因素是：低壓蒸汽價格（LS）、生產用水價格（CW）、電價（E）。在空分投運期間，S公司每月按約定向B氣體商支付基本運行費BOC（空分裝置停車期間基本運行費可不收取）：

初始基本氣費BOCo 人民幣元/月 4800000

單位氣費

實際單位氣費按瞬時測量的照付不議量或不低于照付不議量的實際用氣量，以以下第2.3.2條所列價格分別計算，并有可能根據計算公式隨時進行調整。氧氣、氮氣的主要定價因素是高壓蒸汽價格（HS）。S公司需要根據氣體使用量支付按下列變動氣價計算得出的單位氣費

產品 照付不議量（Nm3/h） “V0”單位氣價

（元人民幣/Nm3）

氧氣單位氣費 180，000（按月考核） 0.20

氮氣單位氣費 40，000（按月考核） 0.09

除非特別說明，所有的價格均不含增值稅，用工程消耗費用由B氣體商按S公司的報價及實際消耗量與S公司進行結算。

對于S公司項目試車期，B氣體商提供了以下優惠：

在試車期，B氣體商提供為期5個月的過渡期，其間不設照付不議量，S公司免費提供的公用工程介質，并僅向B氣體商按月支付基本設施費。

C氣體商的報價大致如下：

供氣合同期為15年，所有價格均不含稅。

1.氧氣：0.150元/Nm3；

2.氮氣：0.100元/Nm3；

3. 基本運行費：每月實際的水費Fw、電費Fe 和蒸汽費Fs 之和；

4.每月的氣體費用為3.所述之基本運行費與1、2所述費用之和；

5.最低用量為額定產量的75%，即氧氣最低用量180000Nm3/h、氮氣最低用量為35000Nm3/h，最低用氣量按月進行考核。

6. 水費Fw、電費Fe 和蒸汽費Fs 等公用工程消耗由C氣體商按S公司的報價及實際消耗量與S公司進行結算。

對于S公司項目試車期和年度檢維修期，C氣體上給予以下優惠：

給予S公司6個月試車優惠期，在該6個月內，不設定最低用氣量，按實際用量向S公司收費；每年給予S公司一個月大修優惠期，在大修期內，不設最低用量，按際用量收費。

可以看出，A、B兩家氣體商的報價模式相類似，氣價都由三部分組成，有固定部分及可變部分，比較復雜，而C氣體商的報價模式則采用綜合單價的形式，比較簡單，與前兩家的報價模式迥異，再考慮到試車階段的優惠措施，通常直接對價格高低進行對比的評估方法無法適用，采用NPV法進行方案評估是一個恰當的選擇。

使用NPV法進行評估的大致過程如下：

首先，需要制定統一的評估背景，即要為各家的報價設定一個統一的空分裝置供氣情景，以便在統一的用氣量下比對費用。根據S公司煤化工項目的進度安排，項目開車期為3個月，之后整修1個月，再試運行2個月，因此總計有6個月的開車試運行階段，之后進入到正式生產階段。考慮到前3個月氧氣用氣量由少及多，增幅較大，為方便計算，假定第1個月用氣量為零，第2個月為一半，即11.2萬Nm3/h，第三個月為標準使用量，即22.4萬Nm3/h，第4個月整修用氣量為零，第5、6個月滿負荷試運行，氧氣為標準使用量。氮氣的用量則比較穩定，除第4個月整修時設定為零外，其它幾個月均為滿負荷使用。按照項目進度安排，正式生產階段，平均每年有一個月的檢維修期，其間各類氣體的用量為零，其它11個月的用量為標準使用量。

雖然氣費與公用工程物料的結算通常是按月進行的，但為簡化評估計算工作量，可以將結算視為按年進行且統一定為發生在每年年末（第一年的試車期視為在年中發生，后半年正式生產期的結算仍在年末發生），同時氣價及公用工程物料價格的調整因素也暫不考慮，以初始價格為評估基礎。正式生產后年度的供氣量統一按照空分裝置每年運行8000小時、每小時供氧氣22.4萬Nm3、氮氣5萬Nm3的理想情況計算。

其次，根據各家的報價對工廠企業購買氣體產品及氣體商購買公用工程物料的費用收支情況進行梳理。

根據A氣體商的報價及公用工程價格，S公司與A氣體商之間的結算情況整理如下（每月按30天計，以下同）：

試車階段費用：

2387.8000×6+484.5180×5+（19.2×0.228+5×0.10）×24×30×2+（19.2×0.228+4×0.10）×24×30+（22.4×0.228+5×0.10）×24×30×3 = 39324.558萬元；

第一年試車期結束后半年的費用：

（2387.8000+484.5180）×6+（22.4×0.228+5×0.10）×24×30×6 = 41457.012萬元；

正式生產階段費用：

2387.8000×12+484.5180×11+（22.4×0.228+5×0.10）×8000+（19.2×0.228+4×0.10）×24×30 = 82280.77萬元/年。

與此同時，S公司應向A氣體商收取的公用工程消耗費用情況如下（假定氧氣產量與高壓蒸汽消耗成正比，下同）：

試車階段公用工程消耗費用：

（11.2×80+17076×0.12+9348×0.325+1500×0.325）×24×30×（1+1+1+0+1+1）+591×22.4/24×100×24×30×（0+0.5+1+0+1+1）= 16229.7792萬元

（為方便計算，高壓蒸汽的消耗全 部攤在氧氣中，氮氣不分攤，以下同）

第一年試車期結束后半年公用工程費用：

（11.2×80+17076×0.12+9348×0.325+1500×0.325）×24×30×6+591×22.4/24×100×24×30×6 = 26624.47104萬元

正式生產階段公用工程消耗費用：

（11.2×80+17076×0.12+9348×0.325+1500×0.325）×8000+591×22.4/24×100×8000 = 49304.576萬元/年

由以上，繪制A氣體商氣費結算情況圖：

由于評估的目的是對方案進行比選而非評估方案本身的效益，因此可以選擇便于計算的收益率值，只要尺度統一即可，本例中選擇基準收益率為10%，以下同。凈現值計算如下：

PWA=（16229.7792-39324）/（1+0.05）+（26624.47104-41457.012）/（1+0.1）+（49304.576-82280.77）/（1+0.1）2+（49304.576-82280.77）/（1+0.1）3+（49304.576-82280.77）/ （1+0.1）4…+（49304.576-82280.77）/（1+0.1）15

= -256319.8193萬元

根據B氣體商的報價及公用工程價格，S公司與B氣體商之間的情況整理如下：

試車階段費用（不含公用工程）：

2070×6+480+（22.4×0.20+5×0.09）×24×30 = 16449.6萬元；

第一年試車期結束后半年的費用：

（2070+480）×6+（22.4×0.20+5×0.09）×24×30×6 = 36597.6萬元；

正式生產階段費用：

2070×12+480×11+（22.4×0.20+5×0.09）×8000+（18×0.20+4×0.09）×24×30 = 72411.2萬元/年。

與此同時，S公司應向B氣體商收取的公用工程消耗費用情況如下：

試車階段公用工程消耗費用（由于B氣體商的優惠中，試車期公用工程的消耗由S公司自行承擔，因此在測算試車階段優惠期的氣體費用時需要加上公用工程的消耗費用）：

（11.2×80+17076×0.12+9348×0.325+1500×0.325）×24×30×（1+1+1+0+1+1）+591×22.4/24×100×24×30×（0+0.5+1+0+1+1） = 16229.7792萬元

試車階段的最后一個月，因無優惠，所以S公司需要與B 氣體商進行公用工程結算：

（11.2×80+17076×0.12+9348×0.325+1500×0.325）×24×30+591×22.4/24×100×24×30 = 4437.41184萬元

第一年試車期結束后半年公用工程費用：

（11.2×80+17076×0.12+9348×0.325+1500×0.325）×24×30×6+591×22.4/24×100×24×30×6=26624.47104萬元

正式生產階段公用工程消耗費用：

（11.2×80+17076×0.12+9348×0.325+1500×0.325）×8000+591×22.4/24×100×8000 = 49304.576萬元/年

由以上，繪制B氣體商氣費結算情況圖：

根據10%的基準收益率，計算凈現值：

PWB=（4437.41184-16449.6-16229.7792）/（1+0.05）+（26624.47104-36597.6）/（1+0.1）+（49304.576-72411.2）/（1+0.1）2+（49304.576-72411.2）/（1+0.1）3+ （49304.576-72411.2）/（1+0.1）4…+（49304.576-72411.2）/（1+0.1）15

= -190708.3901萬元

根據C氣體商的報價及公用工程價格，S公司與C氣體商之間的結算整理如下：

試車階段費用（不含公用工程）：

（0+11.2+22.4×3+0）×0.15×24×30+5×5×0.10×24×30 = 10267.2萬元；

第一年試車期結束后半年的費用：

（22.4×0.15+5×0.10）×24×30×6 = 16675.2萬元；

正式生產階段費用：

（22.4×0.15+5×0.10）×8000 = 30880萬元/年。

由于C氣體商的報價中，公用工程的消耗直接記入氣價中，與C氣體商向S公司結算的公用工程費用可以抵消，因此在測算相關費用時可以不計，僅需考慮試車期由S公司自行承擔的公用工程的消耗即可：

試車期公用工程消耗：

（11.2×80+17076×0.12+9348×0.325+1500×0.325）×24×30× （1+1+1+0+1+1）+591×22.4/24×100×24×30×（0+0.5+1+0+1+1） = 16229.7792萬元

由以上，繪制C氣體商氣費結算情況圖：

根據10%的基準收益率，計算凈現值：

PWC=-（10267.2+16229.7792）/（1+0.05）-16675.2/（1+0.1）-30880/（1+0.1）2-30880/（1+0.1）3-30880/（1+0.1）4…-30880/（1+0.1）15

=-247197.4989萬元

由以上可知，PWB>PWC>PWA ，因此B氣體商的報價方案對S公司最有利。

綜上所述，NPV法非常適合進行空分外包方案評估比選時采用，能夠比較直觀地展現出不同方案的優劣，但由于其計算過程比較負責，在使用時應注意設定一個各方統一的費用收支情景，細致計算各類費用的收支，在合理的前提下盡可能采用便于計算的情景設置和參數設定，以便用較少的計算量得出正確的評估結果。