天然氣分布式能源站經濟影響因素分析

湯 羹

上海能源建設工程設計研究有限公司

0 引言

目前，能源環保問題在我國變得空前重要，碳排放也進入總量控制階段，促使能源消費結構優化變得尤為緊迫。天然氣作為清潔高效的低碳能源，其快速發展可有效改善環境、減少CO2排放、優化能源結構，尤其是燃氣冷熱電三聯供可實現能源梯級利用，具有輸配電損耗低、能效利用高、供能安全可靠、節能環保及個性化強等優點，成為現階段能源發展的一大熱點［1-2］。

在天然氣分布式能源項目建設中，投資額對項目經濟性影響明顯。而主機設備投資在總投資中占比較大，目前仍依賴進口，投資高，運行維護成本高，是影響項目經濟性最重要的因素之一。

1 項目概況

根據某地區近期蒸汽負荷情況，以及遠期發展規劃，擬在該地區建設一座區域型天然氣分布式能源站。能源站總裝機規模約20 MW，擬建設1 臺額定發電功率6 850 kW 燃氣輪機發電機組，并配套1 臺蒸汽出力17.5 t/h 余熱鍋爐，1 臺額定發電功率7 900 kW 燃氣輪機發電機組，以及相關的公用配套設備、工程（燃氣、水源、電力接入、蒸汽輸出等）。項目針對7 900 kW燃氣輪機發電機組采購方案，進行采購方案技術經濟評估。

2 主機采購方案分析

2.1 購買+長期維護服務

購買+長期維護服務項目（以下簡稱“長協”）模式即在項目建設期一次性支付設備全款，客戶與燃氣輪機供應商簽訂長期維護服務協議，約定燃機設備日常維護保養及其他相關工作費用。

2.2 租賃

客戶與設備供應商簽訂租賃協議，即燃氣輪機機組資產歸出租人所有，設備經營租賃模式采用在初期支付3個月租金作為押金，每月支付租金，租金包含燃機設備日常維護保養費用，押金待期滿后返還給承租人。

2.3 分期付款+長期維護服務

分期付款+長協方案即用戶在項目建設期時支付設備供應商30%首付款，其余設備款分5 年支付清，每期付款金額中包含長協費用，期滿后，用戶與設備供應商另行簽訂長協，約定燃機設備日常維護保養及其他相關工作費用。

2.4 先試用后付款+長期維護服務

先試用后付款方案即燃氣輪機機組先免費試用3 年（試用階段設備供應商免費為用戶提供3 年燃機設備維護保養及其他相關工作），若設備運行穩定，性能測試結果良好，設備運行過程中的運行數據、測試數據等將與設備供應商共享，作為設備供應商后期研發、改進新設備的實驗數據基礎。燃機經過性能測試合格后，第4 年將一次性付清設備款項（一次性付款金額需減去前3 年免費試用期折算設備金額）。

客戶與設備供應商在第4年簽訂長期維護服務協議，約定燃機設備日常維護保養及其他相關工作費用。

2.5 先試用后付款（按燃機每發1 kWh電核算）

先試用后付款方案即燃氣輪機機組先免費試用3 年（試用階段設備供應商免費為用戶提供3 年燃機設備維護保養及其他相關工作），若設備運行穩定，性能測試結果良好，設備運行過程中的運行數據、測試數據等將與設備供應商共享，作為設備供應商后期研發、改進新設備的實驗數據基礎。燃機經過性能測試合格后，第4 年起向設備供應商支付以國產燃機每發1 kWh 電成本計算方式（一次性付款金額需減去前3年免費試用期折算設備金額）。

客戶與設備供應商在第4年簽訂長期維護服務協議，約定燃機設備日常維護保養及其他相關工作費用。

3 財務分析邊界

3.1 通用財務分析參數和基礎數據

1)生產經營參數

(1)分年度產量

見表1。

表1 分年度發電量、蒸汽量、耗氣量、自用電、用水量統計表

(2)銷售價格

上網電量電價為0.469 元/kWh。容量電價按每月42 元/kW，合計0.549 元/kWh 計算，蒸汽收益價格按300元/t計算，供冷價格按86元/GJ計算。

2)成本費用參數

成本費用參數見表2。

表2 成本費用參數表

3)稅率參數

項目稅率參數表見表3。

表3 項目稅率參數表

4)融資參數

(1)長期貸款利率：4.9%。

(2)流動資金貸款利率：4.35%。

3.2 不同采購方案的特性參數

1)長協費用

修理費按固定資產原值扣除建設期利息的3.5%計取，折合到發電量暫定長協費用為0.076元/kWh。

購買+長期維護服務：每年需支付長協費用。

租賃：無需額外支付長協費用，該費用含在每年的租賃費中。

分期付款+長期維護服務：分期付款期間，無需支付長協費用，款清后，每年需支付長協費用。

先試用后付款+長期維護服務：試用和付款期間，無需支付長協費用，款清后，每年需支付長協費用。

2)利息

分期付款采用等額本息的付款方式，利率為4.9%。

3)內部收益率控制

4種采購方案控制相同的內部收益率。

4 財務分析結果

4.1 購買+長期維護服務

控制能源站整體項目內部收益率為8.1%的情況下，設備價格為1 800 萬元，全生命周期內長協費用為6 361萬元。

4.2 租賃

控制能源站整體項目內部收益率為8.1%的情況下，租金為41.2萬元/月，全生命周期20年需支付9 888 萬元，每月租金包含燃機設備日常維護保養及其他相關工作費用。

4.3 分期付款+長期維護服務

控制能源站整體項目內部收益率為8.1%的情況下，測算的燃氣輪機機組設備價格為3 380 萬元，建設期支付30%首付款，即1 014 萬元，剩余設備款在運營期分5期支付，5年付清，每年需支付520萬元（每期付款金額中包含該年燃機設備日常維護保養及其他相關工作費用）。客戶與設備供應商從運營期第6 年開始簽訂長協服務，長協服務費用總計4 795萬元。

4.4 先試用后付款+長期維護服務

控制能源站整體項目內部收益率為8.1% 情況下，測算出燃氣輪機機組設備價格為4 050 萬元，運營期前3 年燃機免費試用（包含燃機設備日常維護保養及其他相關工作費用），運營期第4年付清全部設備款（該設備款需按設備原價-運營期前3 年免費試用折算價格），需支付3 443 萬元。客戶與設備供應商從運營期第4 年開始簽訂長協服務，長協服務費用總計5 435萬元。

4.5 先試用后付款（按燃機每發1 kWh電核算）

控制能源站整體項目內部收益率為8.1%的情況下，運營期前3年燃機免費試用（包含燃機設備日常維護保養及其他相關工作費用），運營期第4年起按燃機每發1 kWh 電0.167 元（包含燃機設備日常維護保養及其他相關工作費用）支付設備供應商，全生命周期共需支付11 944萬元。

5 結論

經濟分析對比表見表4。

表4 經濟分析對比表

根據上述方案財務分析結果可以看出，在控制能源站整體內部收益率為8.1%的條件下，先試用后付款（按燃機每發1 kWh 電核算）全生命周期能夠承受的總計付款最多，為11 944 萬元，其次為租賃模式，總計付款為9 888 萬元；購買+長協模式能夠承受的總計付款最少，為8 161萬元。

租賃模式為目前較為熱門的大型設備采購模式之一，因設備投資較大，采用租賃模式、分期付款模式和先試用后付款模式都能夠緩解項目前幾年初投資較大的風險。但租賃模式的缺點主要是設備的資產不歸用戶所有。

該項目燃機采購模式優先等級如下：

1)如果考慮項目資產擁有問題，則先試用后付款（按燃機每發1 kWh 電核算）＞先試用后付款+長協模式＞分期付款+長協模式＞購買+長協模式，不考慮租賃模式。

2)如果不考慮項目資產擁有問題，只考慮項目經濟性問題，則先試用后付款（按燃機每發1 kWh電核算）＞租賃模式＞先試用后付款+長協模式＞分期付款+長協模式＞購買+長協模式。

3)報價低于測算出的能承受的最高采購成本的模式＞報價高于測算出的能承受的最高采購成本的模式。

4)報價下降比例相同以上建議仍適用。

5)報價下降比例不同需要另行測算對比。