燃气发电成本计算方法研究

2015-11-15崔佳宇北京太阳宫燃气热电有限公司

消费导刊 2015年11期

崔佳宇北京太阳宫燃气热电有限公司

燃气发电成本计算方法研究

崔佳宇北京太阳宫燃气热电有限公司

相对于常规燃煤发电，燃气发电具有污染物排放少、运行方式灵活、能源利用效率高等优点，有利于优化北京市能源结构、电源结构，同时解决环境污染、气候变化等问题。当前，燃气发电发展面临的难题是发电成本居高不下，投资燃气有一定的风险。计算燃气发电成本不仅可以为项目投资决策提供依据，同时为燃气发电扶植政策制定提供参考。在分析燃气发电成本组成的基础上，分为总投资折旧成本、维护检修成本、原料成本、薪酬福利成本、环保成本五部分计算燃气发电成本。

燃气发电发电成本等额支付法

相对于常规燃煤发电，燃气发电具有单位发电量污染物排放少、运行方式灵活、能源利用效率高等特点，有利于优化北京能源结构、电源结构、电力运行方式，解决环境污染、气候变化等问题［1］。特别是随着大范围长时间雾霾天气的出现，北京市正采取各种方式降低污染物排放，燃气发电取代燃煤发电是一项有效措施。

燃气发电发展面临的难题是发电成本居高不下，研究表明燃气发电成本是燃煤发电成本的2～3倍，造成成本高的原因有两方面：一方面是相对于常规能源燃料天然气价格昂贵；另一方面是燃气轮机核心部件检修维护费用高昂［2］，燃机的核心技术和核心部件仍然被国外垄断，这就导致维修蜂拥非常高。发电企业在进行燃气项目投资时，需要核算燃气发电成本以评估投资风险。因此，研究燃气发电成本具有理论意义和实际价值。

一、燃气发电成本组成

本文采取会计成本法计算燃气发电成本，会计成本是指燃气机组在给定发电期限内供电所需的全部费用，再平均到总的发电量，即根据发电企业会计和财务报表中的成本支出计算燃气成本。燃气发电成本指燃气电站生产单位电能所发生费用的总和，参考传统发电成本核算组成，燃气发电成本主要由以下五部分组成：（1）总投资折旧成本（2）维护检修成本（3）原料成本（4）薪酬福利成本（5）环保成本［2-3］，燃气发电成本组成如图1所示。

发电成本的计算方法已经相对成熟，国内外最常用的方法是年限平均法和等额支付法，年限平均法是把火电机组n年内所有费用折现到投产初始时所有费用现值的总和，平均地分摊到n个折旧年限中去，而等额支付法考虑不同时刻同等数额资金的价值不相等，每年分别提取等额的折旧费。文献研究表明单独使用年限平均法或等额支付法都存在缺陷，前者只有在严格按照预先计划发电、不精确考虑通货膨胀等条件下才能得出正确结果，而后者对原料成本和运行维护成本核算存在不足，高估了这两部分成本［4］。因此，本文综合了年限平均法和等额支付法计算燃气发电成本，将上述五部分发电费用中各部分支出折算到建厂初始时刻现值总和与总有效发电量之比，关键是对总投资的折旧成本按等额支付法处理，而其它部分成本按年限平均法处理。

二、燃气发电成本各部分计算

（一）总投资的折旧成本

燃气电厂总投资费用包括建设期内购买设备、厂房建设、征收土地、贷款利息以及额外预算。燃气机组单位容量造价为280美元/千瓦～530美元/千瓦，一个燃气电厂从最初项目建设到最终投产，需要巨大的资金量，同时有一定的建设期。

采用等额支付法确定总投资折旧费用更合理，下面具体介绍等额支付法。等额支付法认为资金的价值会随时间变化而变化，资金的时间价值变化可

以通过银行利息的方式体现。假设在建厂初始时刻，电厂总投资费用的金额为TCI元，经过n年后，这笔资金将增值变成为银行给定的贴现率，%。在此基础上，再假设每年的折旧费用都在年末支出，而且每年末支付的现值都等于A万元，则第i年末支出折旧费A增值为那么这n年所支出的折旧费用增值总和与总投资金额增值之和相等，列方程求解可得等额支付的资金回收系数。因此，总投资折旧成本等于燃气机组总投资费用乘以等额支付的资金回收系数，再除以燃气发电厂年实际发电量。

（二）维护检修成本

机组维护检修支出是电厂一项必不可少的费用，维护检修费包括电厂设备维护修理费、管理费、材料费。由于燃气轮机核心技术被国外垄断，导致燃气发电设备维护检修成本相当昂贵，以两台400兆瓦的S109FA联合循环机组为例，燃气轮机的中修费用约3亿元人民币/台［4］。因此，燃气机组维护检修费用对于计算发电成本很关键。

燃气机组维护检修费用的主要决定因素有两个：燃气型号和运行方式。不同型号燃机对应不同的检修周期和维修费用，直接影响机组维护检修成本。另外燃气机组检修周期主要根据机组等效运行小时数或等效启停次数决定，而机组运行方式直接影响这些等效数据的估计。如果燃气机组参与调峰，那么机组启停次数迅速增长，同时燃烧方式需要随负荷变化而不断切换，这直接影响燃机设备的寿命。因此，采用调峰方式运行将导致机组使用寿命大大缩短，燃气轮机检修计划提前，机组维护成本成倍增长［5］。

实际估算燃机维护修理成本需要根据燃机型号，以及由预计年运行小时数、启停次数所决定的运行方式，确定燃机在整个寿命周期内小修、中修、大修的次数，从而计算出总的部件更换和修理费用，最后平摊到每一年支出的维护检修费用。

（三）原料成本

总原料费用包括天然气、燃油、发电用水费用，其中燃油和发电水费相对较小可以忽略。燃机气耗与机组运行工况密切相关，机组的频繁启停，以及反复经过部分负荷阶段的低效率区域，将影响发电气耗率［6］。另外相对于煤等传统能源，天然气价格比较昂贵。因此，总原料费由发电气耗和天然气价格决定。

可利用发电气耗率计算总原料费，然而燃气发电机组在冬季一般是热电联产以提高机组效率，也就是说天然气的热量一部分用于发电，另一部分用于供热。因此，需要强调计算原料费用时应该去除供热那部分费用。

（四）薪酬福利成本

薪酬福利费用指支付的人力资源费用，包括燃气机组员工的工资及福利，根据当地的人均收入以及发燃气电站规划的职工数量计算总薪酬福利费用，然后平均到每度电可得到薪酬福利成本。

（五）环保成本

燃气电厂环保成本包括发电企业为减少污染物排放而投入设备的成本及运行、维护费用，以及环保局所征收的排污费和罚款［7］。其中环保设备成本一般在机组建设期间投入，包含在总投资折旧费用中，而环保设备的运行维护费用也包含在维护检修费用中，所以这里环保费用仅考虑所缴纳的排污费。燃气发电污染物排放较少，环保费用成本占发电成本比例很小。可利用天然气发电污染物排放率估计燃气机组每年污染物排放量，然后在根据当地污染物收费标准计算年排污费，最后计算每度电所对应的排污费，即为环保成本。

（六）燃气发电成本

综上所述，燃气发电成本为总投资折旧成本、维护检修成本、原料成本、薪酬福利成本、环保成本五部之和。