冷库建设运营的成本控制概述--京科伦.pdf

_ 冷库建设运营的成本控制概述冷库建设运营的成本控制概述 北京市京科伦工程技术有限公司总经理 张继龙 2016-2-19 一、一、我国冷库建设我国冷库建设类型及类型及成本现状成本现状概述概述 我国冷库总量较大，但城市人均占有量远低于美日等发达国家平均水平， 而且现有冷库多数均为老旧冷库，能达到所谓的“甲级”现代物流设施的冷库 占比更少，随着国家经济发展全民生活水平的提高，冷链物流业发展迅猛前景 广阔，尤其是近几年政府高度重视，出台了一系列政策文件引导支持冷链行业 规范创新发展，作为冷链行业的主角之一的冷库也在全国各地兴起兴建，但冷 库技术整体水平还未达到未来冷链行业的发展需求，急需技术创新。在新建冷 库中，多层土建冷库和钢结构库板的装配库还是占了大多数，自动化高架冷库 异军突起，以其自动化、信息化、数据化等优势，逐渐被用户所接受和认可， 在新建冷库中的占比呈逐渐上升趋势。 多层土建冷库建设成本主要是土建结构，可以占到 60%以上，其他为配套设 备设施投资，比如制冷和保温系统、电气、电梯、叉车等为满足温度和基本的 搬运需求而确定，品牌和类型分类多，技术和产品非常成熟。自动化高架冷库 主流建设方式又分为了库架分离式和库架一体式，前者在设计和技术方面门槛 较低、难度较小，但由于多了土建结构建设成本等投资较大，空间有效利用率 较低。后者的库架一体式冷库技术难度大，国内仅少数厂商掌握其核心建造技 术，但其造价低、结构稳定性好、空间利用率高、建设周期短等优势应为冷库 中比较先进和理想的建设方式。 自动化高架冷库主要建设成本除了结构部分外， 还包括了堆垛机、输送机、自控门、穿梭车等仓储自动化设备及控制系统，根 _ 据冷库的布局和吞吐量等造价并不相同。根据我们的建设经验，例如同样一座 2 万 5 千吨冷库，建设成土建多层冷库和库架一体式的自动化冷库两种方式比 较：土建多层冷库按照传统的冷库形式配置设计，自动化冷库采用行业内较为 技术先进的自动化设备和制冷设备、采用不锈钢外壳保温方式等，总的建设成 本都在 8000 万到 9000 万元之间。 装配式冷库多数指钢结构库房、保温库板拼装方式的冷库，一般为单层， 占地较大，由于钢结构造价比土建结构低，再加上近年钢材价格持续走低，其 建设成本总体较低，但其使用寿命不如前两者。 建设成本方面，自动化高架冷库与多层土建冷库建设成本已经逐渐接近， 装配式冷库成本略低。 二、二、我国冷库运营成本现状分析我国冷库运营成本现状分析 冷库一直被认为是用电大户，运营成本方面，用电成本、人工成本为最重 要两项，根据行业协会统计，全国低温冷库耗电量平均水平是每吨 0.8 度/天， 发达城市平均耗电量较低，以我们的行业经验，我国有耗电高的达 1.4 度/天的 冷库，也有低耗电量的达 0.3 度/天，与冷库技术和管理水平密切相关，而京科 伦技术建设的 2 万 5 千吨自动化冷库经过逐年统计， 得到近 5 年的平均耗电量： 每年用电量 80 余万度，折合每吨每天耗电量仅不到 0.1 度，这样的差距较为惊 人，我们可以以 2 万 5 千吨冷库为例，用全国平均水平对比现有最低水平，每 年用电成本差距为 630 多万度，折合节省电费 500 多万元。 人工成本方面，冷库自身工作环境差，对人员要求高，还是以 2 万 5 千吨 规模冷库为例，土建多层冷库和传统装配式冷库一般需要大量人工劳作、操作 设备和管理，以 60 人计算，按行业平均薪资水平估算，人工成本达到 300 多万 元。自动化冷库，由于采用了大量自动化设备，信息化软件等，劳作人员大大 减少，该规模冷库可能仅需 20 人，人工成本需 100 多万元。 _ 运营成本的其他方面还包括设备折旧、设备维护、投资利息等。综合比较， 多层土建冷库运营成本应为最高，装配式冷库居中，自动化高架冷库成本低于 前两种。 由此可见，通过采用更节能的技术和先进的自动化信息化技术结合更完善 的管理体制，可达到极大的省电省钱降低运营成本的目的，就是为企业间接创 造利润和价值。 三、三、冷库建设运营成本冷库建设运营成本控制与优化控制与优化 上段提到冷库的用电成本是主要的营运成本，而且居高不下，造成冷库用 电成本高的原因很多，本文主要从制冷系统和建筑结构方面分析。在制冷系统 方面，系统保持较高的制冷效率非常关键，其蒸发压力及温度和冷凝压力及温 度是主要参数，蒸发温度与库房温度的温差增大，就会使蒸发温度过低，这会 导致制冷效率系数下降，能耗增加。据估算，在其他条件不变的情况下，当蒸 发温度每降低 1，则要多耗电 12%，温差是进行操作与调整的重要依据，应 该根据实际条件和系统变化，不断调整和控制运行参数，使其在经济合理的参 数下运行，可保证机器设备和贮藏产品的安全，充分发挥设备效率。另外，温 差增大，还会使蒸发器结霜速度加快，库房湿度减小，从而引起食品干耗增大， 食品品质下降。我国通常采用的蒸发温度与库房温度之差一般为 810，果蔬 冷库的蒸发温度一般设计为-1010，冻结物冷藏间为-28，冻结间为-33， 而欧洲等经济发达国家，蒸发温度与库房温度之差一般为 35，京科伦技术 建造在运行的立体冷库蒸发温度与库房温度之差仅 2.5。 在冷库结构设计方面，由于结构形式一般采用柱梁、内保温形式，结构自 身冷桥无法避免，若为保温板保温的，保温板之间的接缝和穿钉较难持久和耐 候，保温的性能衰减速度快，保温性能很难长期保持，导致耗冷增加而费电。 _ 冷库门的开启也是耗冷的主要因素，工作人员进出、货物进出，会导致冷热空 气的直接交换，热空气通过库门开启渗入库内，不仅造成热量增加，库温升高， 而且大量的热湿交换，使冷风机或蒸发器排管结霜，导致库内温、湿度波动， 影响产品贮藏质量的同时大量耗冷耗电。结构设计方面的问题是在原冷库技术 上很难避免和解决的问题，只有从根本入手改变结构形式，库架一体式冷库可 以很好的解决结构方面的问题，一是采用库架一体结构形式，避免了传统的柱 梁结构的冷桥和占用库内空间问题；二是保温包裹整个结构，形成冰箱一样的 六面体保温，全面解决冷桥、漏冷问题；三是采用双道互锁高速自控冷库门与 自动化系统结合，解决开门关门不及时问题；是一种目前比较先进和合理的结 构形式，节能效果极为显著。 冷库是否节能不单单是设备层面所决定的，其建筑形式、保温性能、门的 设计、穿堂与冷库冷间的布置等多方面均应该优化设计，制冷设备选型及系统 设计，应该从冷库得存储货物类别上入手，有针对性的设计，比如蒸发器选择 排管还是冷风机，排管因为没有电机耗电、化霜不频繁等，一般排管库比冷风 机库要省电；压缩机应选用多机头并联制冷机组，单机匹数应根据冷库单间的 使用情况相拼配，尽量避免出现大马拉小车的情况；过冷、过热度要综合设计 _ 选择，尽量提高制冷效率；管路的布置和走向要最优化设计等。冷库工程是个 系统工程，需要量体裁衣，每个部件和环节环环相扣，有好的设计建造团队和 完善的管理流程，有效改进结构和保温设计，最终降低用电成本，减小电网压 力，符合国家节能减排政策导向。 现在很多冷库为了节省电费会利用峰谷电费差价来调节，比如白天峰值电 费高，就关机保冷，尽量不开门不出入货，到夜里谷电时段电费较低再开机拉 冷，拉到很低的温度，这样可以节省费用，但是会造成冷库温度的大幅波动， 对储藏的货物和产品品质有不利影响，对于很多高端储藏客户是不允许大的温 度波动的。 人力成本方面，传统冷库作业人员多在低温环境下工作，条件艰苦，对身 体损害大，还会增加存储货物中的差错率，给企业经营带来直接和间接的成本 上升因素，自动化立体冷库采用计算机对货品信息进行准确无误的信息管理， 减少了在存储货物中可能会出现的差错，提高了工作效率。同时，在入库出库 的货品运送中实现机动化，搬运工作安全可靠，减少了货品的破损率，也减少 了人在搬运货品时可能会受到的伤害。 四、四、冷库建设运营的未来发展趋势冷库建设运营的未来发展趋势 根据目前主流冷链企业的商业模式，对应的冷库类型可分为储藏型、市场 型、中央及区域配送型、城市配送型、电商宅配型、产地型等六种类型。 一、储藏型冷库，储藏型冷库是目前市场上保有量最大的一种冷库类型， 主要用于水产品、肉类等冻品储存。这种类型的冷库是以商品储存功能为主， 商品品类较少，存储周期少则半年，多则长达一年，土建多层冷库、装配式冷 库、自动化立体冷库都有选用。 二、市场型冷库，所谓市场型冷库，主要以农产品批发市场配套建设的冷 库为主，需要具备储藏功能，给市场内商户出租使用，市场型冷库目前以多层 建筑或小型冷库为主，多层建筑每层高度 5 米左右，商品存放以堆货形式居多， 近几年随着自动化立体冷库的推广应用，市场型冷库也朝着自动化立体方向发 展。 三、中央及区域配送型冷库，服务半径较大，在冷库库型规划时考虑储藏 _ 功能的权重大于配送功能。由于具备了配送功能，这种类型的冷库对收发货区 域面积和温度有一定要求，商品存放多为货架形式，冷库高度一般以货架高度 来确定。近几年自动化立体冷库在区域配送型冷库中应用的也越来越多。 四、城市配送型冷库，选址优先考虑距离市中心或客户最近、交通最方便 的位置。目前城市配送发达的城市如北京、上海，城市中心区域不断外延，选 址愈发困难，城市配送型冷库在库区规划时考虑配送功能要多于仓储功能，营 运过程更讲究商品流通的时间和效率，所以对通道、存储货位、进出货位等方 面有很高要求。多温层布局是城市配送型冷库的主要趋势，甚至还要考虑配备 干仓区域。自动化立体冷库尤为适合该类冷库。 五、电商宅配型冷库，这种冷库属于城市配送型冷库中的一种形式，但在 功能规划上有其自身特点。 随着近几年生鲜电商的发展，特别是垂直电商，更 愿意自建冷库，所以宅配型冷库目前多为生鲜电商自营。该类冷库多数建设成 装配式冷库和自动化立体冷库。 六、产地型冷库，目前国内产地型冷库多为储藏型。随着生鲜农产品保鲜 技术的发展应用，特别是蔬菜、水果类农产品，采摘后的保鲜处理愈来愈受到 重视，对蔬菜、水果类的采摘后预冷处理就是很重要的一个环节，近几年新建 的产地型冷库越来越多的配备了预冷间或预冷设备。该类冷库多建为装配式冷 库，自动化立体冷库也逐渐被用户所接受。 _ 综合上述介绍的六种类型冷库特点及需求，自动化立体冷库由于其全自动 智能化节省人力资源、吞吐量大；采用信息化智能化管理，提高了管理效率； 能很确保商品按照“先进先出”原则来管理，大大提高了商品的贮藏质量；节 省占地面积等优势，可以满足并提高目前国内主流冷链企业的各种需求，我国 在智能化作业发展方向一直都有很明确的目标，除数控机械业内的不断学习进 取外，随着技术的稳定，将冷库行业自动化控制作业也作为一个发展重点，响 应着国家对节能、环保、降耗，高效发展的号召，冷藏仓库的管理和动作等方 面都进行了加强，更推进了冷藏仓库产业结构的调整和经常增长方式的转型。 这一研究会井然有序的在将来的几年里迅速发展。 京科伦研发建造的库架一体式自动化智能冷库，造价低、占地小、每天每 吨仅用 0.1 度电，相比国际先进水平节省 50%；京科伦近年研制的单一 CO2 制 冷系统，即可应用于传统冷库，又可应用于高架立体冷库，制冷系统运营只有 压缩机一个用电