EMC管理.doc

EMC管理从2008年金融危机以来，国际能源价格持续增长，且全球能源形势呈现以下特点：一是尽管全球化石能源价格短期内有所回落，但从长期趋势看，能源短缺的格局不会改变，持续上涨的主基调不会改变（下图1分别为近10年来国际天然气、石油和电力价格走势图）；二是由于全球对能源需求的急剧增长，不可再生能源面临被耗尽的危险，能源安全关乎企业的可持续发展，已经成为企业提高竞争力的决定因素之一；三是我国能源使用效率偏低，浪费严重，与发达国家相比,我国国内生产总值的单位能源消耗是日本的11.5倍，法国和德国的7.7倍，英国的5.3倍，美国的4倍以上。因此开展节能工作，创新节能思路，探讨拓展多种节能模式，不仅是政府的要求，也是企业自身生存和可持续发展的迫切需要。图表1一、煤炭企业节能潜力与对策煤炭企业作为一次能源煤炭的生产加工单位，在采掘和洗选加工的生产过程中，其生产工艺决定了电力消耗成为能源消费的主要部分，也成为节能降耗的最大潜力点。1、电能浪费的原因尽管煤炭企业电能浪费的表现形式有多种多样，究其根本的原因体现在两个方面：一是技术浪费。这种先天的系统缺陷包括技术工艺落后、运行设备陈旧、设计理念保守、节电配套设施“三同时”执行不到位等。在新建和改造工业生产项目的电气设计阶段，一些部门，特别是基层的计划和设计人员出于技术安全责任的考虑，片面追求系统运行的可靠性，自觉或不自觉地忽视系统运行的经济性，系统配置“裕量”过大，“量身定做”不足，技术浪费普遍；输电、变电、配电等电力系统各环节 “大马拉小车”，节能设备和技术配备缺失。目前煤炭企业各生产环节电能浪费的几种表现形式中，系统运行产生的有功损耗、无功损耗和电网污染损耗，都是节电技术、节电设备配置在设计阶段缺失所造成的。二是节电技术限制和节电设施老化损坏。如煤矿井下电气设备有功损耗问题，由于技术和安全条件的限制，现阶段解决井下设备有功损耗和无功损耗问题的“放心产品”并不多；另外还有一些属于原有节电产品老化失效造成的损耗，如80年中期的电机无功补偿产品都已经进入老化报废年龄。节电技术限制和节电设施损坏在各个企业都不同程度出现，但总体上占有比重较小。2、解决对策从节电要效益需把握两点，一是管住源头。由于项目新建、改扩建与节电配套工程没有做到“三同时”，（同时设计，同时建设，同时投产），势必导致二次投资，进一步增加了后续节电改造的总量压力，增加了新的欠账，产生1+1大于2的成本负担。通过开展项目建设阶段的节能评估，节能配套设施“三同时”，切断浪费的源头；二是改造老旧系统，从产生电能浪费的主要原因中可以看出，目前的大部分电能浪费来自以往建设阶段的配套缺失，积累形成了历史欠账，我们现在开展的节电单项工程，本质上是在偿还历史欠账。大型煤炭企业多数已建成运行多年，如进行系统性的节能改造，面临诸多困难。一是产品涉及范围广，技术体系构成复杂，项目风险大，服务和维护周期长；二是老旧系统在电能消费结构中占有比重大，改造难度大；三是自有资金短缺，在节能方面投入额度非常有限。在此背景下，能源合同管理（EMC）的商业模式在国内节能行业应运而生。二、能源合同管理（EMC）项目流程能源合同管理，（Energy Management Contract 简称EMC）上世纪70年代在西方发达国家开始发展起来的。当时美国政府为减少财政赤字、压缩开支，在政府部门倡导节能，并在政府大楼率先实施EMC节能项目。通俗讲，EMC就是业主无需初期投资，由节能公司和投资公司共同完成项目，业主方用项目产生的节能量还款，投资方在一定期间收回投资成本后，所有设备无偿转让业主方。其基本原则的核心就是“节能还款”。EMC不是简单的推销产品或技术，而是推销一种减少能源成本的财务管理方法。节能公司的经营机制是一种节能投资服务管理，客户见到节能效益后，节能公司或投资方才与客户共同分享节能成果，取得多嬴的效果。基于这种机制运作，以赢利为直接目的的专业化“节能服务公司” （在国外简称ESCO公司）的发展亦十分迅速，尤其是在美国、加拿大和欧洲，ESCO已发展成为一种新兴的节能产业。1、项目参与方确定最简单的EMC结构是由项目业主单位和节能公司两方组成，由节能公司负责提供项目的全部设备、技术和资金，项目完成后，根据双方实际测算的节能量，由节能公司和项目业主单位共同分期分享节能量收益。从EMC的特点可以看出，开发规模化的节能产业项目需要大量的资金支持，因此，实际操作中，节能公司一般要寻求银行或其他投资方的金融支持，即同第三方商业资本的节能合作融资。EMC三方合作结构如下图2所示。 图2在上述三方合作的结构中，节能公司负责提供项目的全部设备、技术，并对节能效果承当责任，承诺系统运行单位时间内的节能量；投资方负责项目的全部资金投入，即购买节能公司的设备和技术；业主单位按照合同约定的比例用项目产生的节能量偿还投资方本金和收益。如果项目实施后，没有产生预期的节能量，投资方将要求节能公司赔偿投资损失，即节能公司必须回购所投入的设备和技术。上述三方合作的结构基本上属于设备“融资租赁”范畴，法律意义上，在收回投资之前，项目投入的设备和技术所有权归投资方所有。2、能源审计阶段此阶段为节能公司为业主提供服务的起点，主要开展排查节能障碍和浪费环节，寻找节能机会与潜力，以降低生产成本，提高经济效益。由节能公司的专业人员对业主单位的能源使用情况进行“望、闻、问、切”，涉及能源供应、管理、设备使用效率状况进行全面的、系统的审计、监测、诊断和评价。此阶段需要业主的紧密配合，以尽可能地发掘节能改造的潜力，获得最佳的改造效果。能源审计的主要方法包括产品产量的核定，设备年运行小时数的核定，能源消耗数据的核算，能源价格与成本的核定、能源审计结果的分析等。业主单位也可以通过能源审计掌握本单位能源管理状况及用能水平。 3、节能项目评估阶段在能源审计的基础上，由节能公司专业团队向业主单位提出专业的节能项目评估，编制能源质量分析报告、节能率预测报告、节能投资分析报告等，并提出先进、适用、经济、可行的节能整体解决方案，供供业主参考，并报请业主单位批准，此报告应同时向投资方提供，以便投资方对相应的投资项目进行决策。4、能源管理合同的谈判与签署阶段根据批准的节能整体解决方案，节能公司着手进行详细的节能改造工程设计工作，并编制详细的项目实施方案，报请业主单位批准。三方达到共识后，节能公司将本着公平、公正的原则与企业签订“节能绩效保证合同”，合同中将规定三方的责任和义务、改造工程的验收方式、效益分享的方式、节能量监测的方式等三方共同关切的内容。三、合同能源管理的优点从国内外许多实际案例的应用情况总结归纳， EMC应用于节能工作的优势如下：1、节能更专业，技术更先进节能公司提供能源诊断、改善方案评估、工程设计、工程施工、监造管理、资金与财务计划等全面性服务，全面负责能源管理。大部分节能公司背后有国内外最新、最先进的节能技术和产品作支持，并且专门用于节能促进项目，因而节能更专业，技术更先进。2、改善现金流按照EMC原则，借助节能公司实施节能服务，可以解决业主单位节能资金不足的瓶颈，可以改善现金流量，使得企业可以把有限的资金投资在其他更优先的投资领域。3、节能更全面彻底，同时获得增值服务借助EMC模式下投资方和专业化节能公司的参与，业主单位可以彻底摆脱资金（图3）不足的瓶颈，一次性解决多年遗留的能耗问题。另外，业主方自行投资的节能项目随着时间的推移，运行工况会发生变化，节能设备也会出现老化，实际节能效益逐渐衰减，利用EMC模式开展的节能项目会得到节能公司持续的支持，确保节能量的稳定。如图3所示。图34、业主风险低，管理更科学客户无须投资大笔资金即可导入节能产品及技术，实现专业化服务，风险很低。同时，借助节能公司的节能服务，可以获得专业节能资讯和能源管理经验，提升管理人员素质，促进内部管理科学化。四、应用案例2008年9月17日，霍州煤电李雅庄洗煤厂企业能源管理系统及一体化节能项目的签字仪式在“第二届中国国国际煤炭与新能源博览会”期间举行，这是山西省首例引入跨国资本金和国际化公司，通过融资租赁方式，应用EMC合同能源管理模式为大型耗能企业举行节能改造的项目。节能服务公司施耐德电气选用了节能效果与节能设备、技术水平配比最优的电网自动无功补偿装置、各种电压等级的变频节能设备、一体化能源监控管理系统，在实现业主单位节能最优的同时，应用技术手段，达到企业节能工作可统计、可核查、可监控。1、待解决的问题。现场配电系统功率因数偏低，0.83，有功出力严重不足，间接能耗损失45万元/年；合格介质泵、精煤磁尾泵,中矸磁尾泵,精煤稀介泵等不同电压等级的多台主要耗能设备运行工况不合理。2、根本原因。原设计缺陷，系统谐波严重，原煤车间供电系统不能实现自动无功补偿；原设计电机选型与实际负荷失配现象严重。3、现状评估。全厂生产工况发生重大变化，洗煤厂用电负荷逐年提高，原设计洗选能力150万吨/年，核定生产能力200万吨/年，现在已经接近240万吨/年。4、解决方案。采用EMC三方合作模式，由专业节能公司施耐德电气全面诊断并提出解决方案，并量身定做一套一体化能源监控管理系统；由香港上市的南方国际租赁公司提供融资资金支持。5、解决效果。改造完成后，节约了生产成本、提高了生产效率，全厂节能体系建设、能效管理水平得到提升，全厂供电质量大幅提高。根据霍州煤电机电部、煤质加工部、财务部和李雅庄洗煤厂的联合验收报告，改造后全厂配电系统功率因数稳定提高到0.95；电机平均节能率达到36%，对全厂设备贡献节能率10%，年综合收益超过122万元，超过合同约定的104万元节能量的17.3%，投资收回期从40月缩短至36月。五、项目实施要点有鉴于EMC项目的程序复杂性和结构特殊性，结合实际EMC项目的经验，建议注意以下几点。1、项目前期阶段充分沟通。各方合作伙伴应在项目启动之前充分沟通，互换有关企业资信证明材料，最好能够签署一个三方战略合作框架协议或类似的谅解备忘录，充分体现各方的诚意，确定未来合作的原则和路线图。从项目业主的角度，选择节能公司和投资方时应尽可能选择具有良好业绩、专业性强、资金实力雄厚的合作伙伴，特别是另外“两方”即节能公司与投资方，有过紧密合作的记录对于三方后续的顺利合作非常重要。优选具体项目。按照“三方战略合作框架协议”，节能公司专业人员将在业主相关专业人员的配合下，开展前期的调研，该项工作需要投入大量的时间和精力，如果业主相关专业人员认为计划的具体项目不适合，譬如工艺或设备本身不具有节能空间或经过初步测算不能产生足够的节能量，则不应盲目组织专业人员进场。根据EMC原则，前期合作的差旅及调研等投入应由各方自行承当，因此，各方应尽量创造条件，避免给其他参与方造成不必要负担和压力。2、项目评估和谈判阶段要点节能项目方案是否成熟先进，整体的节能量和投资回报率高低，是参与“三方”进行节能量分成的基础，也是“三方”合作中最容易产生分歧的环节确定基数。为方便计算，评估节能量和节能率时，行业常用的方法是：由业主单位和节能公司共同确定计算基数，即先根据业主单位过去两年里的运行数据，对未来运行趋势进行经验预测，确定需要改造设备的年运行小时基数和能源基本价格。以上两个基数是评估EMC项目能否实施和效益分析所必需的，应该在节能公司专业队伍进场调研时首先讨论确定，一旦经三方认可确定后，在整个合同期内，基数一般不再进行调整。投资回收期。EMC项目除按照“可靠，经济，合理，先进”四原则进行方案论证和计算外，还需要考虑另外一项最重要的指标，即对投资回收期进行评估和计算。具体公式如下：投资回收期=投资总额（元）/年节能量（元）投资总额=（设备和技术总投入）+（投资方资金成本和合理利润）年节能量=（单项小时纯节能量*对应能源单价*对应年运行小时数）单项小时纯节能量=（改造前小时能耗-改造后小时能耗）另外，三方合作中，还经常用到节能率指标。单项节能率=（改造前小时能耗-改造后小时能耗）/改造前小时能耗。现在大部分节能公司的产品和技术都比较成熟，EMC项目投入设备的使用寿命一般在12年以上，对应的投资回收期40个月内比较合理，极端情况下，如当地能源单价很高、“大马拉小车”现象严重，也可能低于24个月。超过72个月的预计回收期不符合参与各方的利益，此种情况下节能公司和投资方会主动放弃合作。业主单位的投入。从理论上讲，EMC项目属于纯节能量还款，前期是不需要业主单位投入的。实际操作中，我们发现，如果业主单位在一些辅助设施方面配套投入跟不上，将影响项目的正常进行，如为安装变频设备而配套的电缆沟开挖、外节电源电缆的引入，为安装动态SVC（自动无功补偿设备）设备而增加的设备间等，这些辅助设施本身不生产节能量，而且固定资产本质上也归业主单位所有，如果把这部分投入也计入EMC项目投入，由节能公司实施，势必造成该部分工程质量降低、影响到项目回收期的不合理延长，甚至导致项目流产。因此，为保障合作共赢，业主单位少量的辅助实施的投入和适当的人员配合是非常必要的。经验数据。为方便读者应用中参考，以节电项目为例，笔者在此提供一些经验数据。现场工况尤其是原始系统工艺、设计不同，节电空间也有不同。一般情况下，变频设备节电率在20%-40%之间；电网谐波治理设备节电率在8%15%之间；电网或旋转机械无功补偿设备的投入具有复合性功能，如净化电网、改善供电质量、由于供电质量的改善使得产品质量提高（如冶金行业）、提升末端电压、减少线损、提高输变电设备出力能力等，既有直接节能效益，也有间接的节能效益，实际计算中一般按照行业惯例，根据水电部功率因数调整电费办法和原能源部电力网电能损耗管理规定，采用提升功率因数的效益速算表格进行计算。3、EMC项目验收和后续阶段要点EMC项目安装完毕后，参与三方将组成工作组开展项目联合验收和培训移交等事项，本阶段节能量的测试是对前期评估、安装等一系列工作的检验，也是合作各方最为关注的。节能量的确定。以节电项目为例，一般对改造设备进行安装前后耗电量对照测试法，即将节能设备旁路和在线分别进行不少于30小时运行耗电量实测，依据本次测试结果计算单位时间节电量和节电率，并根据相关合同条款计算全年节电量。若实测单位时间节电量测试结果与节能公司的核算结果相符（考虑到计量设备和其他偶然因素误差，正负允许偏差不大于2-3%）时，则一般按照合同约定的节能量基数进行节能效益分成；若实测节能量偏差超过2-3%时，则约定业主单位按实际节能量占计算节能量基数的百分比向投资方支付节能收益，由此而缩短或延长回收期产生的资金成本由节能公司自行承当。现场实测报告由三方会签认可，作为主合同的附件之一，三方将按照合同中规定的节能效益