海外燃煤机组建设成本影响因素及换算公式研究

引言

根据全球环境研究所的统计,截至2016年底,在"一带一路"沿线65个国家中,我国企业参与了240个燃煤项目,总装机总量达25万Mw,其中投资项目占到了项目总量的10%,约3万Mw装机容量,成为全球燃煤发电项目建设和投资的重要力量。同时,根据德勤发布的《2018年"一带一路"电力国际合作展望》,沿线国家电力严重短缺,人均发电量不及全球平均水平的50%,燃煤发电在未来很长一段时间内将成为这些国家的电力供应主要来源。

IPP燃煤发电项目电价整体方案体现了电力投资企业对项目所在国市场的评估情况、购电方的资信能力、风险控制和投资回报的水平,同时反映了项目的收入和支出情况,沿线国家大部分采用"合理成本加固定收益"的模式批准项目电价,电价基本由成本决定。根据以往统计经验数据,燃煤发电项目建设成本占到了项目总投资的70%～85%,由于项目招标或者市场询价往往在详细设计之前,同时电力监管部门难以接受投资开发商自行组织的招标程序,因此如何向电力监管部门佐证并申请合理的建设成本成为电价申请方案的难点和重点。

1燃煤机组建设成本情况及估算方法

海外大部分项目电价的成本结构基本相同,建设成本是电价的核心组成部分,建设成本受项目所在地建设条件及设计方案影响较大,投资方在确定估算工作范围后,根据估算方法形成估算成果文件,作为电价申请和投资可行性论证的基础性文件。

1.1建设成本对电价的影响

海外燃煤发电项目电价的主要成本包括建设成本、征地成本、开发费用、业主管理成本、信保及补充商业保险费用、业主股权收益、运维成本、长短期融资成本等,燃料费用和部分可变运维费用构成了项目电量电价,其他成本则构成容量电价,对容量电价影响较大的是项目还款付息,大部分由项目建设成本构成,在高危地区业主还要考虑较高比例的安保费用,以便保障项目的顺利实施及后续的安全运营。

建设成本的增加和减少对项目税收成本、融资成本和保险成本也产生直接影响,从而进一步推高或者降低电价,部分电力监管单位也是通过采用以建设成本为基数按一定的比例估算业主代表、运维和开发等费用。

根据笔者对巴基斯坦、印尼、印度等几个具有代表性国家电力项目投资构成数据的统计,建设成本在总投资中占比约为70%～85%,因此建设成本对项目电价具有决定性影响。

1.2部分国家燃煤发电机组单位建设成本情况

由于税收策划的原因,海外燃煤发电机组的建设成本往往拆分为离岸和在岸两部分费用,离岸包括设备和设计服务费,在岸则包括建安费用和当地采购费用,税金由于各个国家的税收体系不同而单独核算,避免对建设成本核算产生影响,从而影响电价的估算。按照目前国外电价审批部门常用的核算方式,这里所说的建设成本一般不包括建设期利息和前期费用,通常指项目EPC建设成本。

以典型的660Mw燃煤发电机组为例,发达国家超临界机组成本大约为2000～4000美元/kw,我国新建的同类型机组2×660Mw单位成本约为550美元/kw,在实际竞标过程中,由于各种原因可能实际价格更低。根据收集的200～660Mw中国出口燃煤发电机组项目EPC合同数据,中国出口印尼的燃煤发电机组单位成本大约为700～900美元/kw,出口越南的单位成本约为1300～1600美元/kw,高于国内单位成本水平,但低于发达国家的新建燃煤发电机组水平。中国出口印尼燃煤机组建设成本及单位成本如表1所示。

从以上的统计可以看出,海外小机组的单位成本不仅远高于国内相同装机的机组,同时明显高于同类型大机组的单位成本,成本不仅受到机组容量大小的影响,还受到项目所在地经济发展情况、技术水平、厂址条件、标准和环保排放等多方面的影响。

2影响成本系数公式的因素

影响燃煤发电机组成本因素主要包括电厂类型、厂址条件、机组容量、冷却水系统和污染物排放指标、控制和处理系统类型、布置形式、是否考虑扩建等,因此这些因素需要尽可能在公式中予以考虑,提高项目建设成本估算的精确度。

2.1装机容量的影响

根据笔者对不同国家和地区77个燃煤机组单位装机成本统计分析,其中5个机组装机成本为异常值,但总体呈现出以下特点:在机组技术路线等条件相同的情况下,机组单位成本和装机容量呈现不均衡反比关系,单位装机容量在600Mw以下,单位建设成本随着项目装机容量的减小显著上升,在600Mw及以上则随着项目装机容量的增大,项目单位成本降低比例逐渐减少,但是仍然保持降低趋势。以印度的燃煤机组单位装机成本为例,800Mw机组的单位成本为129万美元/Mw:300Mw机组的单位成本为169万美元/Mw,增加比例为31%:500Mw机组的单位成本为144万美元/Mw,增加比例幅度为11.6%,兆瓦单位的装机成本上涨明显变小。从对美国、罗马尼亚和巴基斯坦燃煤机组的单位成本分析,也可得出同样的结论,机组越小,单位成本相对越高。因此可以得出结论:在一定区间内,单位装机固定成本不变,机组容量越小,则与变动成本相关的单位人工成本、管理成本和设备成本增幅越大,则单位装机成本显著增加,而机组容量增加到了一定区间时,边际成本递减,单位装机成本虽然逐渐降低,但是机组容量变动系数/单位成本变动系数开始变小。

2.2项目所在地

项目所在地的人材机价格水平情况将大大影响项目的建设成本。当地是否能招聘到足量的技术工人,工人的薪资要求标准和劳动生产效率情况,当地设备、材料销售和租赁市场的成熟度,数量和质量是否能满足项目施工要求,项目所在地区域是否有足量的大宗材料生产和供应能力等这些都将显著影响建设成本。如果承包商采用进口的材料和设备对项目施工进度和成本的影响将会有很大。其次项目地形、地质条件对施工成本也有影响,因此在前期尽量避免选择地形条件复杂,地质存在较多不确定性的场址,避免大量土石方开挖、回填工程和地基处理工程,大量桩基施工、检测、接桩、补桩工作和场平工作会显著增加人员、机械设备的投入,对项目投资进度以及成本造成较大压力。另外区域内若有足量合格的砂石骨料及商品混凝土供应会大大降低项目施工的成本。

2.3其他影响因素

项目对电厂类型的选择也会影响到项目成本。机组的蒸汽压力和温度参数的增加,将导致锅炉、汽机、管道等设备材料成本上涨,一般而言,对于小容量机组,装机不变和同一时间段内,机组由超高压技术升级到亚临界技术锅炉、汽机等,主机设备价格成本变动约25%～30%,综合考虑辅机等单位装机成本变动约5%～8%,单机容量越小变动幅度越大:机组由亚临界技术升级到超临界技术,单位装机成本的增加幅度达2%～6%:超临界技术升级到超超临界,单位增加幅度大约在2%。

如果项目现场无可靠的电源供应,电网网架脆弱难以接入和稳定运行,将导致项目不得不购置施工电源和黑启动装置,相关的维护及建安费用将进一步提高项目建设成本。此外项目有无便利的淡水资源将直接制约项目的生活和生产用水,在临海无淡水区域,施工和生产生活都只能依靠海水淡化提供淡水,海水淡化装置的建安费用将增加项目的固定资产投入,影响项目成本。

3燃煤机组建设成本系数公式

在形成机组建设成本系数公式之前,需要设定一系列边界条件。首先是成本基准日,人材机价格将根据基准日和参考日做相应调整,一般情况根据项目所在地区的CPI进行调整,同时随着时间推移,施工技术的改进和技术的进步也会影响项目成本。针对燃煤机组各个组成部分的调整系数,需要考虑数个影响因素,而不能进行单因子调整。机组数量尽量保持一致。项目由于特殊原因增加成本需要分别考虑。

项目装机成本与蒸汽发电热力系统、输煤系统、除灰系统、给水系统和冷却水系统成本无明显的线性关系,与土建各部分表现较弱的线性关系,因此项目单体建筑或者设备建议尽量通过相似性最大的参考项目相应部分调整成本。单成本系数公式法适用于对项目整体成本的估算。

在选择参考机组时,参考的项目技术必须尽可能相似,比如海拔/位置、厂址条件、电厂类型(亚临界、超临界、超超临界等）、技术类型(PC、IGCC、NGCC等）、排放控制技术及指标(含/不含C02捕集、含/不含烟气脱硫等）。

根据收集项目的单位成本数据在坐标图上的分布情况,可以整理出数据的函数图形,并推导如下公式,结合参考机组推算标的机组成本:

式中,Cosl(C1）为标的机组成本:Cosl(C0）为参考机组成本:PC1为标的机组的装机容量:PC0为参考机组的装机容量:Cosl(Ci）为标的项目的特殊成本:n=0.8。

参考机组成本如难以匹配,则参考类似机组成本平均值,但精确度会受到影响。

4建设成本系数公式在实际案例中的应用

瓜达尔电站项目采用"建设、拥有、运营"（B00）模式,厂址距巴基斯坦俾路支省瓜达尔港以东约40km,由于当地电网消纳和接入输送条件限制,无法建设大容量高参数机组,设计装机容量为300Mw(2×150Mw）,总投资约5亿美元,建设工期约30个月,运营期30年。

巴基斯坦电力监管部门采用"标杆电价下成本加收益"模式批准电价,将同期审批的加姆希罗电站建设成本作为基础,调整系数1.06,批准本项目建设成本为2.36亿美元。

虽然投资人在项目前期开发阶段根据巴基斯坦和中国相关法律法规,启动了国际公开竞标并委托独立第三方巴基斯坦咨询机构为评标单位,在评标报告完成后签订了EPC合同,相关招投标文件、评标报告和EPC合同也随后向电监局提交,但最终未被电监局完全认可。

项目公司随后启动电价复议程序,先后向电监局提交了论证不同机组的成本系数报告和项目增量成本分析报告,其中涉及增量成本达到了6000万美元。

根据不同机组之间成本调整系数公式,建议项目成本为:

向巴基斯坦电监局提交不同机组调整系数公式后,得到了其认可,最终批复EPC成本3.21亿美元,测算结果也与项目EPC中标价基本一致,在投资电力项目前期电价决策和可行性分析时,具有比较客观准确的参考价值。

5结语

在燃煤发电投资领域,小机组在建设和发电方面的经济性相对比较差,因此在"一带一路"倡议下的项目,应依据项目需求、电网接受条件和现场条件尽量采用先进技术的大容量高参数机组。超临界机组目前技术已非常成熟,全厂净效率能保证达到43%以上,部分超超临界达到了48%以上,经济性显著。

如何利用项目所在国的参考项目机组价格,合理推导出燃煤发电标的机组成本换算系数公式,初步正确评估项目成本,对电力投资企业申请电价和分析投资可行性具有重要意义。

参考机组的价格在投标时受到市场变化和投标公司主观决策的影响,难以真正反映项目实际成本,项目的特殊性也会影响参考机组的成本,因此在电价申请和投资可行性分析过程中,投资商尽量督促投资所在国电力监管部门尊重市场化的行为,接受公开公平的国际竞标价格,在招标过程中,建议请监管部门参与并聘请权威机构评标,评标过程做到透明,为项目成本合理性增信。