舊工業廠房節能改造的經濟效益評價研究

吳智維

摘要： 本文針對舊工業廠房節能改造的經濟效益評價的研究，將從舊工業廠房節能改造的經濟構成分析入手，結合舊工業廠房節能改造經濟效益分析與量化，對其舊工業廠房節能改造的經濟效益評價展開論述。希望本文的研究，能為改善舊工業廠房內部環境，以及能源利用率的提升提供參考性建議。

Abstract： Based on the economic benefit evaluation of energy-saving reform in old industrial plant， this paper starts with the analysis of the economic composition of energy-saving reform of old industrial plants. Based on the analysis and quantification of the economic benefits of energy-saving reform， the economic benefits evaluation of energy-saving reform of its old industrial plant are discussed. The author hopes this study can provide reference for improving the internal environment of old industrial plants and the energy efficiency.

關鍵詞： 舊工業廠房；節能改造；經濟效益；評價研究；DEA模型

Key words： old industrial plant；energy-saving reform；economic benefit；evaluation research；DEA model

中圖分類號：F014.35 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）02-0059-02

0 引言

舊工業廠房節能改造宗旨在于，改善室內熱環境的同時，減少對環境的負面影響，提高資源與能源的利用率。舊工業廠房在實施節能改造后，其成果是否被開發商接受，基本源于經濟效益情況。因此，加強舊工業廠房節能改造的經濟效益評價研究具有重要意義。

1 舊工業廠房節能改造的經濟構成分析

根據舊工業廠房經濟產生時間和周期，可將其普通改造劃分為兩部分費用，即改造實施與維護運營。再根據經濟內容進行劃分，得到以下公式：

在式（1）中，C為普通改造全壽命基礎經濟數量，C1為改造實施，C2為維護運營。在式（2）中，Ck為可靠性檢測鑒定，Cq為節能潛力評估，Cd為規劃設計，Cc為改造方案實施。另外，Co代表運行，Ca代表管理，Cm代表維護，Cr代表維修，Cs代表更換，Ce代表拆除。在舊工廠廠房節能改造中，應用的技術措施包括室內采暖系統的計量、廠房內的溫度調控、建筑物圍護結構保溫等。不同階段產生的額外經濟數量，被成為增量經濟。在規劃、改造、運營、拆除這四個環節中，舊廠房的節能改造經濟數量為C1，得出增量經濟為：

在式（3）中，△C1代表改造方案實施經濟增量；△C2代表維護運營經濟增量。

2 舊工業廠房節能改造經濟效益分析與量化

2.1 節能改造增量效益分析

舊工業廠房的增量效益可被劃分為兩部分：①增量經濟效益。減少供暖燃料成本消耗，降低采暖費用與空調用電費用，增加廠房租金收入，提高舊工業廠房價值，提高舊工業廠房出售交易。②增量外部效益[1]。在環境效益方面，減少煤炭的燃燒，節約電力等一次能源消耗，以此減少氮氧化物、毒性碳化氣體的排放。在功能效益方面，改善工廠室內環境，提升室內環境，延長舊廠房使用價值。③社會效益方面，提高工業區域形象，提高用戶環保意識，帶動節能技術，增加就業機會。

2.2 節能改造環境效益量化

針對圍護的節能改造效益，要根據居住建筑節能設計標準，設置建筑物耗熱指標。廠房圍護結構主要包括屋面、門窗、墻體等，節能改造前后，其熱傳系數發生改變，根據單位建筑面積外墻、門窗等部位的傳熱量，可得出圍護結構節能改造產生的能源為：

式（5）中，t代表廠房室內溫度（一般取值為18℃）；A代表改造后面積（單位為m2）；T代表室外平均溫度；F代表改造后的屋面、外墻、門窗的面積；K代表平均傳熱系數（單位為W/（m2*k）[2]。根據采暖消耗煤炭量：SC=（QC-QC1）*A0，可得圍護結構改造年節能效益為：R=SC*Pr。

在減少有害氣體和煙塵的排放方面，可根據各污染物排量：Si=（SC+△Q內網）Ai，計算出減少污染物排放的環境效益：Ri=Si*Pi。同時，計算出夏季空調減排的外部效益。根據污染程度排污標準，每噸標準煤炭的煙塵顆粒排放，其外部性價格為10元[3]。

2.3 節能改造功能效益量化

舊工業廠房的室內溫濕度，決定了其室內的舒適環境。在實施節能改造后，可通過降低夏季室溫、提升冬季室溫的原則，對空調進行改造[4]。空調的資源消耗，能夠在舒適度方面帶來經濟效益，每年用來提升室內熱舒適度的消耗電量為：

在式（6）中，P代表空調制冷功率，或制熱功率；H代表冬季或夏季使用空調的時間（單位：小時）；Z代表冬季或夏季空調采暖，或者制冷的天數；f代表每變化1℃所降低的功耗。

3 舊工業廠房節能改造的經濟效益評價

3.1 DEA模型及其經濟效益評價適用性

DEA模型，就是以數學規劃模型為基礎的數據包絡分析法，在輸入與產出的決策單元中，做出有效的評價。在舊工業廠房節能改造項目經濟效益評價中，運用DEA模型的對比分析，可評價出增量費用與效益關系，其適用性體現在三方面：①可對改造項目的費用效益，進行多數量的同時評價，不必以生產函數的預設為前提[5]。②不受量綱影響，在參與計算的同時，不必對節能改造項目中的效益數據進行處理。③DEA模型為線性規劃，可通過對DMU的偏離程度比較，評價各項目的有效性，進而獲得經濟效益信息。endprint

3.2 建立評價指標及其DEA模型

根據上述經濟效益分析，可以建立合理的評價指標體系。舊工業廠房節能改造經濟效益評價投入產出指標中，投入指標包括規劃設計費、改造實施費用、維護運營費用、拆除費用。其中，規劃設計過程包括前期調研、可靠性監測、潛力評估、方案比較與決策、圖紙設計和審核等費用[6]。改造實施中包括圍護結構節能改造費、室內采暖、廠區供熱。維護運營包括建筑物中期大修更換、運行管理、維修等費用。產出指標中，經濟效益包括降低供熱成本、用戶采暖費用、空調費用、廠房使用價值提高等。社會效益包括緩解就業壓力，提高用戶環保意識。此外，還包括環境與功能效益。

在選擇收益不變條件下，C2R模型的分式規劃為：

上述公式中，hj為DUM的效率評價指數，u、v分別為輸入、輸出的權系數。根據分式規劃，可等價轉化為線性規劃及對偶規劃形式。然后，令阿基米德？著的量無窮小，其C2R模型為：Dt1：Min[θ-？著（eTS-0+eTS+0）]。

將各個參與評價節能改造項目的經濟效益數據，帶入以上列出的Dt1模型求解，得出以下規律：①若θ0小于1，DMU不為弱，DEA有效。θ越小，DEA有效性越低。②θ0等于1，eTS-0+eTS+0大于0，則DMU為弱，DEA有效。③θ0等于1情況下，êTS-0+êTS+0等于0，則DEA有效。若DEA判定為有效，經過DMU的有效原因和程度分析，應當調整原有投入和產出向量，保證DEA的有效性。

4 結論

舊工業廠房的節能改造成果，取決于經濟效益狀況是否良好。本文針對舊工業廠房節能改造的經濟效益評價的研究，是從舊工業廠房節能改造的經濟構成分析入手，對舊工業廠房節能改造經濟效益分析與量化進行分析，主要包括節能改造增量效益分析、節能改造環境效益量化、節能改造功能效益量化等重要內容。最后，本文從DEA模型、經濟效益評價適用性、評價指標建立、DEA模型等方面，對其舊工業廠房節能改造的經濟效益評價展開了論述。希望本文的研究，能為改善舊工業廠房內部環境，以及能源利用率的提升提供一份借鑒，同時為工業廠房的決策者提供科學依據。

參考文獻：

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