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建筑节能合同能源管理研究及案例 建筑节能合同能源管理研究与案例于震吴剑林徐伟(中国建筑科学研究院,北京市北三环东路30号)摘要本文对合同能源管理（EPC）在国内的发展进行了综述。 结合数据，分析了在中国建筑节能领域中合同能源管理发展的现状和主要问题。 提出了项目规模、金融融资和能耗计量与验证是制约合同能源管理模式在中国发展的主要瓶颈，并尝试对这三个主要问题给出建议。 最后通过一个案例，解释了建筑节能合同能源管理的全过程中各个要素的体现形式。 关键词建筑节能合同能源管理计量与验证融资案例1.前言中国是世界能源消耗最大的国家之一。 根据国家统计局数据，xx年全年能源消费总量31.0亿吨标准煤，比上年增长6.3%中的重要组成部分，在xx年，建筑物能耗约占中国终端能耗的约20%左右，考虑中国每年新增竣工面积1620亿平方米，建筑能耗还将持续上涨。 根据国家发改委能源研究所的预测，中国2020年的总建筑面积可能达到600亿平方米，其中商业建筑面积可达200亿平方米节能减排全局中的重要一环。 1。 在我国的能源结构中，建筑行业能耗是终端能耗2。 在国家能源安全，应对全球气候变化，和建筑能耗不断增长的背景下，建筑节能是在xx年，中国政府密集出台了一系列推行基于市场的合同能源管理（EPC）节能机制，大力促进节能服务产业发展的政策和通知，如何总结EPC在建筑节能领域的发展历程，分析在过去推广中遇到的问题，如何加快EPC在建筑节能领域的发展，在产业界、学术界广受关注。 本文首先对EPC模式在国内的发展历程和现状进行简单介绍，并对中国建筑节能领域中EPC发展的特点和主要问题进行分析，提出项目规模、金融融资和能耗计量与验证是制约EPC模式在中国发展的主要瓶颈，并尝试对这三个主要问题给出建议；最后通过案例，解释建筑节能EPC的全过程中各个要素的体现形式。 2.EPC在国内的发展中国的EPC从1998年12月通过中国政府与世界银行/GEF合作的中国能效促进项目引入中国，至今已经历时20余年，产生了巨大的社会和经济效益。 在此项目中，于北京、辽宁和山东成立了三家示范性ESCO，采用EPC模式运作节能项目。 三家示范性ESCO在1997xx年5年间，共与180多家客户签订了208个节能项目合同，共投资3.69亿元人民币，历年投资额均以40以上的幅度增长，分享到节能效益5.41亿元人民币。 统计表明，其EPC投资的内部收益率（IRR）超过20。 该项目促进了中国EPC的产业化发展，对中国社会与经济的可持续发展起到了重大作用，引起了中国政府的高度重视xx年4月中国节能协会节能服务产业委员会(EMCA)成立，旨在推行合同能源管理，促成更多新节能服务公司的建立与发展。 ESCO从xx年底129家增长到xx年年底的181家，增幅为40.31%；据节能服务产业委员会统计，全国运用合同能源管理机制实施节能项目的节能服务公司从xx年底386家增长到xx年的502家，增幅为30.05%。 3。 250xx501005008.5110.9813.1018.9265.50195.32116.7xx年xx年xx年xx年xx年xx年xx年图1EPC项目投资金额4图1给出了EPC项目投资从xx年到xx年的变化。 可以看到，从xx年开始，EPC产业出现了加速发展的趋势，根据Frost&Sullivan的估计，到xx年，中国EPC投资额将超过636亿人民币括财政补贴、税收优惠、会计制度调整等各方面的扶持和鼓励。 xx年6月底，财政部和国家发改委联合发布了对节能服务公司进行审核备案的通知，共有超过千家企业进行了申请，5。 xx年初，中国政府密集出台了一系列鼓励EPC快速发展的政策，包最终备案企业为461家。 从备案成功企业的地域分布来看，北京、山东、广东、上海、湖南是合同能源管理比较发达的省市。 其中北京市以72家备案企业远远领先于第二名山东的48家。 从名单看，东部沿海的经济发达地区的EPC行业相对发达，而与之对应的是，在西部省市少有从事EPC的公司。 表1.第一批合同能源管理备案企业地域分布表城市北京山东广东上海湖南湖北陕西河南黑龙江浙江备案数72483531292221201919城市河北福建安徽山西四川重庆云南天津辽宁江苏备案数14141310101010998城市广西贵州吉林甘肃江西宁夏青海西藏内蒙备案数8866522200从业务方向来看，主营相对比较集中，其中从事电机拖动节能的公司数达到189家，从事照明节能的公司达到170家。 在461家公司中，和建筑相关的占到总备案公司技术的28.7%。 这一方面显示出过去几年国家层面对建筑节能的重视和推广的成效，也在一定程度上说明建筑节能的技术和资金要求相对工业节能较低，较易开展工作。 表2.第一批合同能源管理备案企业节能业务分布表2节能技术电机拖动照明系统配电系统中央空调余热回收能源管理供热制冷余压回收无功补偿水源热泵技术从备案公司情况来看，目前从事EPC业务的公司总体规模较小。 从备案表中分析，在461家企业中仅有不超过10家上市公司，而这些公司的主要业务收入也并不由其EPC业务带来，而是各自企业的节能相关产品和服务。 这从一个侧面反映出中国EPC行业还处于萌芽期，主要由中小型企业构成。 然而从备案后的产业动向可以看出，中国大型国有企业和备案公司数1891708883804729171715节能技术土壤源热泵技术工业窑炉围护结构谐波冰蓄冷技术泵系统节能改造余气回收空气源热泵技术地源热泵水源热泵备案公司能技术节能变压器富氧燃烧注塑机伺服节能技术电磁加热技术煤矿瓦斯发电电磁加热冷凝热回收蓄热式燃烧技术电梯节电器电、矿热炉备案公司数3332222211节能技术电弧炉节能复合燃烧烟气回收复合相变换热器技术流体输送节能技术通讯基站节能改造蓄热式高温空气燃烧技术蒸汽热力系统节能技术蒸汽减压能回收利用技术厨具节能改造备案公司数1111111111跨国公司逐步发力于EPC行业，以中节能、国家电网、中广核为代表的大型央企和以施耐德电气、西门子、江森自控为代表的跨国企业都纷纷布局EPC行业，这势必将加剧EPC产业的竞争，也为EPC产业的升级转型带来了新的气象。 3.EPC在建筑领域的发展的特点和主要问题在既有建筑节能领域，EPC从业公司主要针对公共和商业建筑，从事照明、空调和供热节能工作。 倾向于选择投资回收期短于2年的项目和技术，签订的建筑节能EPC合同通常分享期不超过5年。 主要采用的技术包括高效设备的应用、可再生能源利用、能源阶梯利用、系统优化、资源再利用、智能控制等方面。 在新建建筑领域中，部分ESCO也采用BOO（建设、运营、持有）模式，对区域供冷供热中心或冷热源进行投资和运营，并从收取的供冷供热费用中盈利。 总结过去10年中既有建筑节能行业的发展，建筑节能行业中的EPC项目规模比较小，单个项目的合同额往往不到100万元，EPC公司的员工数通常小于50人。 尽管单个合同金额小，由于可产生EPC项目的建筑数目远远超过工厂数目，以及从业公司数量众多，建筑节能EPC产业规模并不小,但是，单个合同金额较小是既有建筑节能EPC的发展的核心问题。 360%50%40%30%20%10%0%-10%-20%-30%3年4年5年6年7年8年9年10年20%投资回报率30%投资回报率40%投资回报率50%投资回报率图2不同静态投资回报率项目的内部收益率（不考虑管理成本）通常一个建筑节能项目的静态投资回报率要高于20%，个别甚至可以达到50%以上。 简单看来似乎利润率很高，是非常吸引人的业务。 图3中给出不考虑管理成本的前提下，静态投资回报率为20%50%，ESCO公司100%分享节能收益310年的内部收益率计算结果，从图2中可以看出，当静态投资回报率高于30%的时候，合同金额如果超过3年，内部收益率远远高于7%左右的银行利率。 比如，当该项改造可带来40%的投资回报率时，如果分享期是4年，内部收益率超过了20%，效益非常显著。 可是当考虑到项目规模和管理成本的时候，这些数字出现了很大变化。 30%20%10%0%-10%-20%-30%3年4年5年6年7年8年9年10年20%投资回报率40%投资回报率30%投资回报率50%投资回报率图3不同静态投资回报率项目的内部收益率（年人均投资额100万元）图3给出了考虑项目规模时的计算结果。 考虑到建筑节能项目的复杂性、周期和平均合同额，如果一个20个人的公司，年均营业额为2000万，人均100万元，看起来经营比较正常。 然而，如果对其内部收益率进行计算，可以看出，投资回报率低于30%的项目不可能盈利，40%回报率的项目也需要100%分享节能收益超过8年才能超过银行贷款利率，即使50%回报率的项目也要签订分享期长达5年的合同。 而签订这样的合同，对于ESCO来说，难度很大。 450%40%30%20%10%0%-10%-20%-30%3年4年5年6年7年8年9年10年20%投资回报率30%投资回报率40%投资回报率50%投资回报率图4不同静态投资回报率项目的内部收益率（年人均投资额200万元）图4描述了当企业专注于大项目，或者通过内部管理，挑选比较容易实施并且提高工作效率，优化业务流程后，达到人均投资额为200万元的情况。 这时可以看到投资回报率超过30%的项目存在使公司盈利的可能。 图3和图4说明了项目大小与建筑节能ESCO公司生存发展之间有重要的联系。 由于篇幅有限，本文没有给出考虑政府补贴收入时的影响。 计算表明，政府补贴对于不考虑管理成本的简单内部收益率有5%10%的提高，对考虑管理成本的内部收益率有2%5%的提高，对于ESCO的生存和发展起到了推动作用。 除单个项目规模较小外，融资困难也是也是造成建筑节能EPC行业发展较慢的原因之一。 尽管在本次备案中，要求节能公司最少注册资本金不低于500万元，然而即使在单个项目较小的建筑节能领域，仅凭自有资金仍然是不够的，这就要求ESCO能够从各种金融机构募集资金投入EPC项目。 尽管在国家制定的扶持政策中有专门针对金融扶持的内容，一些银行也有绿色金融产品，实际上中小企业得到银行支持并不容易。 大量的中小项目分散在资信不一的ESCO中，而且建筑领域EPC客户的资信情况参差不齐，信誉和偿还能力不如大型工业企业强，客观上造成了银行、担保公司和其他金融机构对建筑节能中的EPC项目提供金融服务的意愿不强。 除信誉问题外，此类金融机构又往往缺乏判断EPC项目风险的技术能力，对于技术风险也往往难以判断。 此外，节能量的计量和认定也一直是EPC工作中难以解决的问题之一。 在中国目前的商业环境下，企业诚信体制还不完善，节能量的计量和认定更是受到合约各方的高度重视。 一个合理的节能量计量和认定方案应该能够公正真实地反映ESCO的工作成果，能够针对影响因素的变化进行相应修正，以及针对比较重要的不可控因素进行处理，保护合同双方的利益。 对于EPC项目来说，节能量是项目的关键，如果没有清晰、可操作的节能测量与验证方法，是不能接受的。 在GB/T24915-xx合同能源管理技术通则中明确定义测量和验证是通过测试、计量、计算和分析等方式确定项目能耗基准及项目节能量、节能率或能源费用节约的活动。 测量和验证方案作为合同的必要内容应充分参照已有的标准规范成果，并具有准确性，完整性和透明性，并可委托合同双方认可的第三方机构进行监督审核。 然而，技术通则中引用的计算方法是GB/T13234企业节能量计算方法，但其实际上对建筑EPC而言过于简单且难以适用。 尽管引入第三方审核机构一定程度上解决了公信力的问题，但是客观上在项目执行前客户和ESCO仍没有权威的测量与验证依据，是制约建筑节能EPC发展的一个瓶颈。 目前国际性能测量与验证协议（International PerformanceMeasurement andVerification Protocol,IPMVP）是国际通行的节能效果评估规范6，尤其在北美，是首选的测量与验证协5议。 我国应充分借鉴国际经验，加快编写符合中国国情的测量与验证标准。 此外，在建筑节能领域，除了类似于IPMVP的一般意义上的标准外，还需要更详细的技术层面的指导文件，比如，水泵变频如何进行测量与验证，水蓄冷改造如何进行测量与验证等。 如果有了非常固定可靠的测量方法，ESCO在于服务对象沟通时，双方就可避免在此环节上出现纠纷，提高EPC项目成功的机率。 ASHRAE GuidelineI4-xx对各类设备和项目都详细描述了技术层面的测量与验证方法，对于美国建筑EPC行业的发展起到了积极作用，和IPMVP具有互相补充，互相解释的效果。 4.案例本案例数据源于华北某区政府办公大楼节能改造项目。 根据近年的能耗资源消耗统计，本项目主要能源、资源的消耗为直燃机的燃油消耗（占总支出的31%）及电力消耗（占28%）。 其中燃油主要用于夏季制冷、冬季采暖及全年生活热水。 而主要用电量包括了各类水泵、通风设备、楼内照明和办公设备以及其他动力用电。 总能耗构成如下自来水，176748吨653966元,6%86366m3220233元,2%天然气，汽油,589676升3319876元,33%电，3879045kWh2870494元,28%燃油（柴油），505040升，3116097元,31%图5EPC案例总能耗构成图ESCO通过能源消耗评估，对数据加以分析与研究最终节能改造的顺序和方法。 具体如下热力站节能改造通过将主楼和辅楼的供暖方式改为市政热力供暖，既提高供暖舒适性，又可以节约采暖费用；直燃机优化运行监控改造；冷温水、冷却水变流量节能对冷温水泵、冷却水泵进行了变频调速改造；末端空调节能改造对水系统采取了分区控制及对新风机组采用远程监视系统、时间表控制及加装了变频装置；机房空调节能改造新型热管/制冷复合型节能空调保证空调机组的高能效运行。 各项节能措施可带来的节能效果如下表所示。 表3各项措施的预期节能效益节能措施热力站节能改造节省用量62,309（升)6节省费用（人民币，元）159,569.00直燃机优化运行监控冷冻水、冷却水变流量末端空调节能40,843（升）442,638(KWh)13,997(KWh)252,000.00327,552.3910,357.63机房机电空调更新15,966(KWh)总计11,814.