处理计价模型研究.doc

BOT结合BT模式的厂网共建污水/回水处理计价模型研究吴建锋1 谢伟1 沈满洪2 孙建波3（1.武汉理工大学资源与环境工程学院，武汉，430070；2.浙江理工大学，杭州，310018；3.苏州技师学院，苏州，215007）摘 要 目前国内污水处理项目价格计算方法没有充分起到对水资源供需关系的调控作用。本文提出了BOT结合BT厂网共建模式污水/回水处理基础价格计算模型，构建出城市供水水价、污水处理、管网配套、回水回用费用间合理的比价关系，对水资源供需关系进行科学调控，形成有效的环保激励机制。关键词 污水 回水 厂网共建 计价模型 Study of the valuation model on wastewater and backwater treatment of plant- network co-construction in BOT and BT mode Wu Jianfeng Xie Wei Shen Manhong Sun Jianbo(1.College of Resources and Environmental Engineering, WUHAN University of Technology, Wuhan,430070；2.Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou,310018；3.Suzhou Senior Technical Institute,Suzhou,215007 )Abstract Nowadays, the valuation model of wastewater treatment project on domestic couldnt play its full regulatory effect to the supply-demand relation of water resources. This article proposes the basic price calculation model to the wastewater and backwater treatment of plant-network co-construction in the BOT and BT mode, and then construct reasonable relative between the urban water supply price, wastewater treatment, pipe network matching and backwater reused cost, which can scientific adjustment the supply-demand relation of water resources and formed an effective incentive mechanism of environmental protection price.Key words wastewater backwater plant- network co-construction valuation model为了解决目前污水处理行业污水处理费收支不平衡、财政补贴压力大、输污管网不配套、污水处理负荷低、回水回用不积极等现象，建议由同一家投资企业以BOT模式建设污水、回水处理厂，以BT模式建设输污管网。本文以该种建设方法为基础，研究其价基金项目：国家社会科学基金资助项目(08xfx013)作者简介：吴建锋（1963），男，教授，博士生导师。E-mail:谢伟（1976），曾用名纪长征，男，博士研究生，主要从事环境工程，金融与管理等方面工作。E-mail:沈满洪（1963），男，教授，博士生导师。格的科学性，争取搭建出城市供水水价、污水处理及回水回用收费之间合理的比价关系，探讨其可行性，以形成有效的环保价格激励机制。1 BOT/BT厂网共建污水/回水处理模式可行性分析1.1 BOT模式污水处理厂运营现状中国的水污染防治工作正在取得进展，然而，未来仍任重道远。城镇生活污水处理方面，有一些污水处理厂建好后基本上是晒太阳，有些污水厂的污水处理能力不到设计能力的10%。特别是城市污水处理厂，建起后长期不能运行，运行起来效率也不高，起不到应有的作用。据调查了解，造成污水处理厂无污可处的原因主要表现在这样几个方面：（1）近年来BOT模式污水处理厂多实行厂网分开投资，即污水处理厂通过BOT招标引进社会资金，污水管网则由政府投资。污水收集的管网建设难度大、投资高，管网建设资金缺口大，设施难以配套；（2）过去城市规划建设大多没有考虑污水处理问题，没有铺设专门的污水收集网，配套管网滞后，集水范围有限，导致污水处理设施负荷率低；（3）政府承担污水处理费补贴压力大。污水处理费收支不平衡，需要地方政府财政补贴，地方财力不高的政府难以持续补贴，存在违约现象，不能保障污水处理厂的基本运营成本。1.2 改进措施及效果预测1.2.1 改进措施（1）可以把污水处理厂与管网建设向同一个投资者捆绑出让，以BOT模式建设污水处理厂，BT模式建设输水（污水传输、回水回用）管网，解决资金、建设和配套难题。管网采取BT建设模式，缓解政府巨额资金一次性投入的困难，同时因为管网是未来污水处理的输送管道，和污水处理效益直接相关，所以可以保证整个污水处理系统的完整性和管网建设工程的质量。（2）采用回水回用模式，促进水循环的良性发展。在污水处理厂进行污水二级处理后，再进行消毒等，即开展深度处理，处理产生的“回水”开展有偿回用，增加污水处理厂投资者的利润，促进水循环的良性发展。（3）污水提升泵站与污水处理厂联合运营，共同管理。既便于整个系统的完整性，也有利于充分发挥污水处理系统的效率。1.2.2 效果预测（1）可以解决管网建设资金的科学使用，保障管网建设同步完善。BOT模式承建污水处理厂的企业承建城区污水管网，通过收取的污水处理费专款予以偿还；厂网捆绑建设，可保证投资建设企业的责任到位，项目质量达标、配套设施完善。（2）采用回水回用模式，污水处理厂深度处理的回水开展有偿回用，可以增加污水处理厂投资者的利润，相对降低处理成本，另外，回水回用是水供给的重要组成部分，促进水循环的良性发展。（3）管网收集系统工程属于一次性建成，除了一些日常维护费用外，基本无其他费用。污水提升泵站主要建设内容为土建和设备的采购与安装，其类型与管道部分类似，但是不同的是存在一个长期运营和维护问题。采用BOT结合BT模式的厂网共建污水处理厂中，宏观看厂、管、泵是合建的，但在微观上可以将污水处理厂和污水提升泵站作为一个整体进行运营，便于污水处理过程动力管理，污水管网（含泵站）作为另一个整体进行建设比较科学。另外，由于整套污水处理系统均由投资商进行建设和厂泵由投资商统一运营，统一融资，统一建设，统筹运作，各项成本相对可以缩小，风险也将相对缩小。（4）通过招标建设、专款专用、科学规划、实施，将提高政府务实、廉政服务意识，杜绝地方政府的污水处理建设形象工程，切实服务好地方经济发展。（5）有管输污、有污可处，将实现污水处理厂有利可盈的良好局面，展现污水处理厂 “朝阳行业”的特性，促进污水处理厂稳步发展，改变目前污水处理厂建一个垮一个或瘫痪一个的被动局面。（6）通过完全市场化运作，做到谁污染、谁处理，有利于提高全体市民节约用水、减少排污、保护环境的意识。（7）有利于BOT模式环保走向产业化，市场化，污水处理费的合理化定价，可以推进市场的逐步成熟化。2 污水处理项目价格内容2.1 管网价格计算管道工程的费用受管径、深埋等变化因素影响较大，以管道直径D和埋设深度H为变量，把管道费用函数写为 （C：单位长度的铺设费用；k、a、b为常数）。该公式计算的是单位长度的铺设费用。如果管道长度为M，计算M个单位长度的管道建设费用，则可以写为：。因为污水/回水管网具有管网的传输、供给的共性要求，包括质量、工程标准等主要方面，所以，污水/回水管网年费用折算值函数计算，可以参照给排水管网的模式开展，把平摊后的管网建设费用与年运行管理费用之和称为管网年费用折算值，表示如下： （1）式中，W是管网年费用折算值，T是管网建设投资偿还期，Y1是管网年折旧和大修费用，该项费用一般按管网建设费用的一个固定比率计算，可表示为Y1pC，p是管网年折旧和大修费率，Y2是管网年运行费用，主要考虑泵站的年运行电费，其他费用相对较少，可忽略不计。管网建设的投资需要回报，管网建设投资利润额可以计算为：投资款总额年投资利润率。根据建设部建标200177号城市污水处理工程项目建设标准文件推算得，管网建设投资利润率一般为3%左右，另外，因为管网建设投资属于借贷性的，其利率i可以执行人民银行公布的中长期贷款利率，为7.58%。业主为了尽早收回投资本利，会在合同中明确规定偿还期年限，偿还期年限是为了收回本利和的合同年限，非折旧年限。管网的投资总额等于投资额加固定资产折旧额，这里的投资额不仅包括固定资产投资额，还包括项目建设期贷款利息和铺底流动资金。计提折旧额时，需要分开计提，但是，管网工程是数额庞大型的工程，建设期贷款利息和铺底流动资金与其比较非常小，所以，一般把工程总投资理解为固定资产投资，专门分开阐述的除外。所以，如果以后案例中没有把投资总额分开阐述的，只叙述投资额是某个数值时，则可以把该数值看作固定资产值，计提计算。综上所述，采用BT模式建设的污水/回水处理管网，包括管网建设投资回报额的管网年费用折算值可以通过公式（1）改写为： （2）其中是包含投资回报额的管网年费用折算值；是管网固定资产第一部分投资建设费用；是管网建设投资偿还期；是项目建设期贷款利息和铺底流动资金，是管网年折旧和大修费用；是管网年折旧和大修费率；Y2是管网年运行费用，主要考虑泵站的年运行电费，其他费用相对较少，可忽略不计。是同期人民银行公布的中长期贷款利率。2.2 回水价格计算污水经过净化处理成为回水，可大大满足人们对水的需求，表现了物品的效用性，回水转化为商品水，其价格应该是单位回水的运行费和利润之和，可以写为：（是回水处理工程建设中固定资产的基本折旧费；是输配水管网的折旧费；是直接运行成本费；是正常利润）。2.3 污水处理运行成本计算污水处理价格测算模型用净现值法构建，以投资额、经营成本、进水量、投资收益率和特许经营期为定价要素，令=0，得到以特许价格为未知数的方程模型。现金流出包括两部分，一是投资额，一是经营成本。项目现金流入和项目现金流出的计算公式如下: = （3）2.4 其他污水处理成本和回水处理成本已经研究出计算方式，但是，因为污水处理和回水处理的运营过程中，使用共同的提升泵站、厂房和人员，管道建设和维护共同使用，所以，污水处理成本价格和回水处理成本价格具有比例关系性，其关系表示为，转化得：。另外，污水/回水处理厂的项目投资金额既包括污水处理厂的污水、回水处理设施投资，还包括污水提升泵站的运营费用，可以表示为：（：污水/回水处理厂的项目投资金额；是污水处理厂的污水处理设施投资金额；：回水处理设施投资额；：污水提升泵站的运营费用）。其中，污水提升泵站的运营费用记为（：污水处理厂的污水处理设施投资金额；X：泵站提升吨水耗电量；Y：电价；Q：污水处理量）。3 污水处理费基础计价公式综上分析，可以整理得到在特许经营期T内，运用动态现金流量法把BOT/BT厂网共建污水/回水处理基础价格模型构建如下: （4）其中，是项目在特许经营期内的净现值；是项目的特许经营期；n是项目特许经营期内的第n年；是项目的折现率；是第n年的日污水处理量； 是第n年污水处理后可转化为回水的比例；是第n年污水特许经营价格；是第n年污水/回水处理厂（含污水提升泵站）项目投资金额；Cnh是第n年日回水处理成本；是第n年日污水处理成本；是包含投资回报额的管网年费用折算值。模型公式是一个方程，方程中除了特许经营期价格Pn之外都是己知数，求解方程未知数Pn就可以得到BOT结合BT模式污水处理项目的基础特许经营价格，并通过公式计算出BOT结合BT模式回水处理项目的特许经营价格。上述价格是包含回水利润部分计算出来的，这个价格模型是以BOT结合BT模式污水/回水合理运用为基础的，这种基础需要在特许协议中明确注明，不可遗漏任何一项。4 案例分析江苏省SQ市工业园区某污水/回水处理项目工程是以BOT特许经营模式负责承建污水/回水处理厂、BT模式承建污水/回水传输管网的城市基础设施项目，特许期20年，其中建设期1年。自2009年2月份投入试运营以来，日污水处理量污水厂的日处理水量10万吨/d。污水/回水处理厂各单项构筑物工程造价总投资8656.8元，第一部分费用包括建筑工程费，第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费等，实际费用按第一部分费用的12%计。第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费等，占第一部分费用的6%。二级污水厂处理每立方米污水0.15kWh，电价0.5元/ kWh;职工每人每年的平均工资福利15000元，劳动总定员27人，8人为污水处理项目用工，10人为回水处理项目用工，厂外管网泵站及管渠定员9人。厂网的资产折旧提成比例为4%，大修维护基金提成比例为2%，日程修理维护费比例为1%，管理费销售费和其它费用比例为15%。污水处理利润为7%。回水处理电价0.50元度动力费（E1），回水处理耗电0.15KWh/m3；提升泵站耗电0.07KWh/m3；回水药剂用量5g/m3，药剂价格12400元/吨；污水二级处理转化为回水比率为80%；年运行365个工作日，利润率为8%。该项目的回水主要回用于城市绿化、工业园区内工厂的工业用水等方面。管网建设投资10787.22万元，偿还期是20年；管网折旧提成比例为4.6%，大修维护基金提成比例为2.4%，资产日程修理维护费比例为1%，同期人民银行公布的中长期贷款利率为6.12%。试计算出BOT/BT厂网共建污水处理厂污水、回水特许价格。解：（1）、污水处理成本通过例题可知，污水处理各单项构筑物工程造价合计为8656.8万元，其中，包含回水部分的投资，用公式计算得1275.71万元，所以污水处理部分各单项构筑物工程造价合计为7381.09万元。分别计算各部分费用：第一部分费用包括建筑工程费；设备、器材、工具等购置费；安装工程费。可查有关排水工程投资估算、概算指标确定。第一部分费用分别为污水处理部分各单项构筑物工程造价为7381.09万元、回水部分的投资为1275.71万元。第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等。根据有关资料统计，结合国家政策规定的优惠政策的项目优惠，扣除优惠部分，实际费用按第一部分费用的12%计。第二部分费用分别为污水处理部分各单项构筑物工程造价为885.7308万元、回水部分的投资为153.0852万元第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金、工程预备费等合计按第一部分费用的6%计，则污水和回水部分分别为442.8654万元、76.5428万元。工程总投资合计：项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用，则污水和回水部分分别为8709.6862万元、1505.338万元。污水处理厂成本通常包括工资福利费、电费、药剂费、折旧费、检修维修费、行政管理费以及污泥综合利用收入等项费用。（）动力费：万元（）药剂费：万元（）工资福利费:万元式中，A为职工每人每年的平均工资福利；N为劳动定员,总定员27人，8人为污水处理项目用工，10人为回水处理项目用工，厂外管网泵站及管渠定员9人。（）折旧提成费：万元式中，S为工程总投资；为综合折旧提成率。（）大修维护基金提成:万元（）日程修理维护费:万元（）管理费销售费和其它费用:（）利润:万元（）综合成本年处理能力：万元年处理量：万吨单位处理成本： （2）、计算管网年费用折算值采用管网年费用折算值 公式，其中管网一次性投资建设费用为10787.22万元，管网建设投资偿还期是20年；管网折旧提成比例为4.6%，大修维护基金提成比例为2.4%，资产日程修理维护费比例为1%，诸项费用Y1可以按管网建设费用的固定比率计算，即Y1=PCm，管网年运行费用Y2主要考虑泵站的年运行电费，其他费用相对较少，可忽略不计。但是因为本课题中，为了便于污水处理项目的统筹运营，笔者把泵站运营方在污水处理模块里计算管理，所以这里的Y2计算为0。同期人民银行公布的中长期贷款利率为6.12%。所以管网年费用折算值可以计算得：（3）、回水成本计算回水价格计算公式是，因为管网费用另外计算，所以式中输配水管网=0；是直接运行成本费（由能耗、药剂费、人工费、维修费等组成）；是正常利润，利润率一般取8%。回水处理项目用工10人，人均年薪15000元。厂网的资产折旧提成比例为4%，大修维护基金提成比例为2%，日程修理维护费比例为1%，管理费销售费和其它费用比例为15%。回水处理中，电价0.50元度动力费（E1），回水处理耗电0.15KWh/m3；提升泵站耗电0.07KWh/m3；回水药剂用量5g/m3，药剂价格12400元/吨；污水二级处理转化为回水比率为80%；年运行365个工作日。通过案例知道，课题中回水项目总投资为1505.338万元。回水处理成本通常包括工资福利费、电费、药剂费、折旧费、检修维修费、行政管理费以及回水综合利用收入等项费用。动力费：万元药剂费：万元工资福利费万元折旧提成费：万元式中，S为工程总投资；为综合折旧提成率。大修维护基金提成：万元日程修理维护费：万元管理费销售费和其它费用利润： 综合成本:单位处理成本：（4）、泵站年运营费用电度电价电年用电量=电度电价（年污水处理量+年回水回用量）=0.070.50（100000+10000080%）365=229.95万元（5）、污水处理