天然氣分布式能源項目投資分析研究

黃 宇 陳海平 徐英華 徐立昊 劉月勤

1. 中海石油氣電集團有限責任公司, 北京 100028;2. 中國石油大學(北京)經濟管理學院, 北京 102249

0 前言

目前,中國天然氣分布式能源項目正處于探索發展階段,投資現狀受到行業政策、氣源價格、熱/電價格、運營負荷率、電力上網限制、進口設備成本、建設技術難度等多重因素影響,尚未形成產業化和規模化,導致已投產的天然氣分布式能源項目的盈利能力參差不齊,平均投資回收期為10 a。因中國天然氣分布式能源項目受影響因素較多,內部收益率較低,投資回收期長,甚至存在根本無法回收投資、面臨虧損或者終止的情況,無法吸引社會投資[1]。從2014年開始,部分新建天然氣分布式能源項目陷入停滯狀態,已建成項目也多處于停運,市場發展遭受打擊[2],以北京為例,已建成的20多個天然氣分布式能源項目,半數因上述原因處于停頓狀態[3]。因此,開展天然氣分布式能源項目投資風險研究具有實際意義。

隨著外部環境、政策因素、環保壓力的影響,中國天然氣板塊業務規模和配套快速發展,上游油氣田以及海內外LNG液化廠通過天然氣管道、LNG船舶、CNG/LNG槽車等方式，將天然氣提供給工業用戶、城市燃氣公司或進入天然氣儲氣庫和LNG接收站,天然氣市場終端通過城市燃氣、車船加注、工業使用等方式實現天然氣產業鏈的全面發展,其中天然氣分布式能源項目作為重要的用氣工程之一,能夠實現區域冷、熱、電多系統綜合能源利用效率最大化。緊跟中國天然氣發展形勢,重點對天然氣分布式能源項目投資風險開展研究,并結合典型案例的實際運行情況,形成系統性的投資風險因素總結[4]。天然氣及發電產業是中國海油集團公司中下游的重要板塊,加快天然氣及發電業務發展,符合國家能源消費結構調整方向,也是最具發展潛力的效益增長點。結合天然氣投資風險因素研究內容,對中國海油分布式能源項目的業務發展進行介紹,為后續天然氣分布式能源項目提供參考。

1 研究內容

案例研究法是一種解釋社會現象的社會科學研究方法,通過對案例的研究得出歸納性應用的具體結論[5],利用案例研究法對中國天然氣分布式能源項目投資案例進行選取,經過信息收集與項目調研,選擇符合要求的案例進行介紹。

1.1 北京××集團指揮調度中心

中國第一個成功運行的樓宇式分布式能源項目,至今穩定運行13 a[6]。大樓用電負荷100～1 000 kW,冷負荷500～3 000 kW,熱負荷550～2 700 kW,夏天向用戶供冷,冬天向用戶供熱,利用余熱直燃機組補燃解決余熱回收能力有限、供能不足的問題。系統配置2臺725 kW、480 kW燃氣內燃機組作為主電源,市電主要為備用電,兩者使用比例為7∶3。年運行成本較分供系統每年節省費用45～99萬元。

1.2 北京×火車站

1.3 成都××酒店

成都××酒店是中國最早投入運行的分布式能源項目之一,酒店占地26×104m2,由酒店大樓和數棟獨立別墅組成,屬于區域式分布式能源項目[8],以孤島方式運行到2013年,穩定運行10 a。該項目全年用電消耗900×104kW·h,天然氣消耗290×104m3,運維費用301.7萬元,余熱利用提供生活熱水,節省加熱費用49.1萬元。因該酒店接入市電以及燃料成本增加等原因,導致項目經濟性轉差,該分布式能源項目于2013年停運。

1.4 上海市××區中心醫院

1.5 上海××垃圾填埋場(一期)

上海××垃圾填埋場的沼氣收集和預處理系統一期工程,屬于區域式分布式能源項目。配置2臺400 kW燃氣內燃機、4臺48 kW外燃機,設計發電量將達1 000 kW·h,該項目由于受上海當時經濟、技術因素制約,一期填埋處于簡單、裸堆狀態,產生燃料氣源不足,最終導致項目停運[10]。

1.6 上海××健康休閑中心

1.7 案例總結

選取的案例存在并網困難、設計不合理、缺乏氣源、經濟性不足、市政動遷等因素,有行業項目的代表性,涵蓋了天然氣分布式能源項目投資存在的主要風險。調研案例分析見表1。

表1 調研案例分析

2 研究方法

開展天然氣分布式能源項目投資風險研究期間,運用關鍵風險因素法對關鍵風險因素進行識別,通過案例研究、項目調研完成風險程度評定。

2.1 風險識別

通過案例研究小組填寫、專家訪談問卷調查、項目調研的方式對風險因素進行識別,形成天然氣分布式能源項目投資風險因素指標重要性程度，見圖1。

圖1 天然氣分布式能源項目投資風險因素指標重要性程度

2.2 風險防范

風險防范研究應在項目可行性研究階段設計考慮,根據識別出的項目投資風險因素,做好防范風險措施[12]。針對天然氣分布式能源項目高風險等級的風險因素,從針對性、可行性和經濟性等方面考慮,進行風險防范措施研究[13]。

2.2.1 決策階段風險

2.2.1.1 融資風險

項目開發建設初期需要大量資金,融資要求規模大、時間長,資金直接制約項目進展。中國近年發展的天然氣分布式能源項目建設企業多為中小民營企業,不具備較強的技術研發水平,缺乏充足的資金,且由于項目產出的不確定性,難以評估項目成本和產品定價,導致難以通過銀行風險管控部門的評審,給融資帶來困難。

2.2.1.2 環境影響風險

項目設計應當充分考慮氣源組分以及設施排放,明確燃氣發電機組、溴化鋰制冷機、地源熱泵、余熱鍋爐等相關設備技術要求,重視氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、可吸入顆粒物、污水、噪聲等影響因素,避免違反相關環保規定,影響項目立項審批。

2.2.1.3 政策風險

中國頒布的各項文件,促進了天然氣分布式能源項目的有利成長。同時,相對于民營企業來說,項目高投資帶來的風險較大,政策補貼的不穩定性致使投資回收周期較長,加上存在并網難的問題,使企業投資時需充分考慮政策風險。根據政策的變化實時采取措施,識別潛在的風險因素,調整投資策略,尋找項目新的獲益點。節能服務公司應充分結合政策導向,要具備政策敏感性,通過政策補貼不斷為項目注資,開發新型商業模式,開拓新市場和新業務。

2.2.1.4 氣源結構策劃風險

管道氣具有輸送、管網設施、價格等多方面優勢,普遍被天然氣分布式能源項目選用,CNG/LNG在槽車運輸、母站技術成熟、照顧偏遠地區等方面也有一定優勢,而LPG和人工燃氣,因熱值、產量不足和環保要求等原因不具有優勢[14]。

2.2.2 規劃設計階段風險

2.2.2.1 選址風險

因天然氣分布式能源項目分為樓宇式或區域式,建設選址均在樓宇中或區域內附近,被動因素主要為因市政搬遷或其他因素導致項目關閉。選址風險影響較小。

2.2.2.2 技術風險

天然氣分布式能源項目系統由電力技術、熱能技術、暖通技術等多學科組成,涉及發電設備、電力輸配設施等。中國自主技術與國外還有一定差距,關鍵部件主要依賴進口。其他制冷系統、供熱系統的控制也需要提升。目前，應引導中國制造企業進行產業關鍵設備自主化研制,解決并網難度[15],開展天然氣分布式能源項目并網技術、智能電網、智能化運維管理技術研究,減少對國外技術和裝備的依賴,保證系統穩定運行。

2.2.3 施工階段風險

2.2.3.1 建設工期延長風險

工期延誤是項目建設中常見現象,是工程造價超支、資金回收困難和其他利益損失的最大原因,其風險因素主要來自業主、承包商、分包商、政府及其他等方面。

2.2.3.2 建設成本控制風險

隨著市場競爭壓力的不斷增強,成本控制成為企業具有核心競爭力的衡量標準,主要風險因素分為自然力的作用、源于社會控制和源于人的行為三個方面[16],只有合理控制建設成本,才能達到提升經營收益率的目標。

2.2.3.3 施工安全風險

近年內發生的施工事故,造成了嚴重人員傷亡和財產損失,施工安全是衡量建設項目施工活動管理水平的一項重要指標。

建設項目管理應實行從計劃、質量、控制、安全、技術等方面的管理,嚴格遵守國家工程建設規范進行設計和施工,建立“人、機、料、法、環”的全面質量管理體系,引進建筑信息模型(BIM)等有效的項目管理方法,提高項目管理水平。

2.2.4 運營階段風險

2.2.4.1 建設質量控制風險

建設項目質量影響著建設公司和業主的經濟利益,關系到公眾的財產和生命安危。質量控制應從建設項目全生命周期的角度入手,從施工準備、施工到項目竣工驗收做到質量控制,全面考慮承包單位主體資質風險、施工組織計劃風險、環境風險等,達到建設項目質量服務目標[17]。

2.2.4.2 氣源價格變化風險

2.2.4.3 消費終端市場風險

因天然氣分布式能源項目系統裝機容量的設計充分考慮項目的冷、熱、電負荷,產品消耗相對穩定,且主要用于項目本身,市場風險相對較低,但需要科學設計,避免出現“大馬拉小車”情況,防范市電引入帶來的市場競爭。

2.2.4.4 管理層風險

天然氣分布式能源項目在投產運行后,投資方各管理代表應主動協商,考慮投資金額占比、管理服務成本等因素,進行職責劃分和利益分配,建立合同能源管理方案,定期召開項目管理層會議或董事會議,保證溝通順暢,避免內部不良競爭和管理混亂,影響項目收益,甚至導致項目終止。

3 研究應用

為提高能源利用率,促進結構調整和節能減排,根據國家發展改革委、財政部、住房和城鄉建設部、國家能源局聯合印發的發改能源〔2011〕2196號《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》的有關要求,確定中海油天津研發產業基地分布式能源項目為首批4個國家天然氣分布式能源示范項目之一,原計劃裝機規模4 359 kW[18]。該項目由于天然氣分布式能源項目方案運行經濟性差、管理費用高,存在天然氣分布式能源項目投資風險中的規劃設計階段風險和運營階段風險,因此天然氣分布式能源項目中途擱淺,能源站設備用房土建工程完成,但未引進設備運營。2015年,中海油批準將天然氣分布式能源項目方案調整,冬季利用水源熱泵機組和燃氣鍋爐聯合供熱,水源熱泵機組承擔基礎負荷,燃氣鍋爐用于調峰;夏季利用水源熱泵機組和制冷機組聯合,建設該能源中心,原天然氣分布式能源項目方案不再實施。該能源中心擬投資5 000萬元,利用原天然氣分布式能源站已建設備用房中新增供熱制冷設備,主要建設4口地熱井及其配套管網,采用地源熱泵提供冷熱源。

南京祿口國際機場天然氣分布式能源項目是中海油積極總結天津研發產業基地分布式能源項目后的關鍵天然氣分布式能源項目布局,由中海石油氣電集團有限責任公司、南京祿口國際機場和江蘇中陸油聯石化科技有限公司三方成立合資公司——中海油南京空港能源有限公司,配套南京祿口國際機場二期擴建工程建設。經全面研究各階段投資風險,該項目建成后不但可以保障機場原有和新建用戶的用氣需求、基本的電力和冷熱負荷需求,而且可以提高能源綜合利用率,降低運營成本,平衡冬夏燃氣、電力負荷差別大的問題,提高供能安全性、可靠性[19]。項目總投資18 921.42萬元,建設規模為2臺3 333 kW的燃氣內燃發電機組和2臺煙氣熱水型溴化鋰機組(余熱制冷量3 198 kW,余熱供熱量2 695 kW)、年供氣量1×108m3的LNG氣化站及機場內天然氣輸配管網。2019年1月,這個中海油真正意義上的天然氣分布式能源項目初步設計順利通過審查。項目由中海油南京空港能源有限公司負責投資建設,由中海石油氣電集團技術研發中心首次提供PMC項目管理。機場天然氣分布式能源項目的實施將具有顯著的經濟效益和社會效益[20]。

4 結論

天然氣分布式能源項目因發展時間短、投資形式多樣等特點,其投資風險分析復雜且動態。本文結合中國天然氣分布式能源項目的典型案例,開展天然氣分布式能源項目的投資風險分析研究,總結主要存在的投資風險因素,形成實際工程項目的經驗借鑒,進一步豐富天然氣分布式能源項目投資風險研究。項目建設單位在項目投資決策前,全面研究各項投資風險因素,重視氣源價格風險、施工安全風險、政策風險、環境影響風險等高評價等級的風險因素,制定投資風險因素的風險防范措施,形成系統性的項目投資風險研究報告,為項目的順利實施起到參考和決策支持作用。