呂雪嬌， 孫文建， 周 欣

(1. 南京工業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院， 江蘇 南京 211816； 2. 東南大學(xué) 建筑學(xué)院， 江蘇 南京 210096)

綠色建筑自20世紀(jì)90年代引入我國以來已得到迅速發(fā)展，截至2016年9月累計已有4515個項目獲得綠色建筑評價標(biāo)識。然而，我國綠色建筑發(fā)展普遍存在重前期輕后期、重設(shè)計輕運維的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，獲得綠色建筑運行評價標(biāo)識的項目僅占6%，說明綠色建筑投入的增量成本并未取得預(yù)期綠色經(jīng)濟效益。另一方面，在綠色建筑增量成本組成中節(jié)能與能源利用項占比高達83.6%，如何充分發(fā)揮節(jié)能經(jīng)濟效益將對促進綠色建筑發(fā)展具有重要意義[1]。合同能源管理(Energy Performance Contracting，簡稱EPC)作為一種市場化節(jié)能服務(wù)機制，20世紀(jì)70年代起源于美國，我國在世界銀行的幫助下于1997年引入該機制。EPC在國內(nèi)外既有建筑節(jié)能改造方面已取得了顯著成效，并逐步向具有較大發(fā)展空間的新建綠色建筑領(lǐng)域展開探索，如上海浦江國際廣場等項目探索實踐新建綠色建筑引入EPC[2]。也有學(xué)者從理論方面提出新建綠色建筑可引入EPC形成商業(yè)機制，并從融資與利益分配等方面展開研究，但研究成果始終無法發(fā)揮新建建筑優(yōu)勢，解決傳統(tǒng)EPC發(fā)展弊端[3～5]。

綠色建筑可通過新建和既有建筑綠色改造途徑實現(xiàn)。根據(jù)GB/T 51141-2015《既有建筑綠色改造評價標(biāo)準(zhǔn)》,既有建筑綠色改造側(cè)重以維護更新手段使已有建筑實現(xiàn)能源節(jié)約，應(yīng)用EPC已得到認(rèn)可與推廣[6]。而對具有節(jié)能需求的新建綠色建筑而言，借助節(jié)能服務(wù)公司(Energy Service Company，簡稱ESCo)提供的從決策階段到運行維護階段全過程“能源高效利用”整體式服務(wù)，將綠色節(jié)能從“末端治理”轉(zhuǎn)向“源頭預(yù)防”的新設(shè)想會更具研究意義與現(xiàn)實價值。因此，本文在簡要分析新建綠色建筑應(yīng)用EPC的適用性后，重點探尋兩者結(jié)合的主要障礙因素，試著借助柔性機制優(yōu)勢改進現(xiàn)有合作模式，應(yīng)對不確定性風(fēng)險，改善項目績效，激勵EPC在新建綠色建筑中的應(yīng)用。

1 綠色建筑應(yīng)用EPC的障礙性分析

(1)ESCo將新建綠色建筑作為節(jié)能服務(wù)對象缺乏實踐經(jīng)驗與歷史數(shù)據(jù)積累，受能耗基線測定方式局限，以及雙方自身內(nèi)部建設(shè)能力不足與責(zé)任不均等問題影響，節(jié)能效益分享階段節(jié)能量Q核算存在偏差。

(2)全過程服務(wù)狀態(tài)下產(chǎn)生較長的合同服務(wù)周期與投資回收期，導(dǎo)致受外部宏觀市場環(huán)境變化影響較大的能源價格p產(chǎn)生波動。

(3)受運維階段綠色建筑的實際使用需求與狀態(tài)難以準(zhǔn)確預(yù)估影響，初期過高投資將變得低效。而如若前期設(shè)計建設(shè)階段欠缺綠色考慮，運維階段通過改變原有結(jié)構(gòu)設(shè)計，采取補充綠色措施和完善基礎(chǔ)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)施等手段進行升級與優(yōu)化，根據(jù)既有建筑節(jié)能改造成本構(gòu)成可知，建造運營成本C亦將巨大。如圖1所示。

圖1 既有建筑節(jié)能改造成本構(gòu)成

(4)上述不確定性風(fēng)險的存在將直接影響ESCo對基準(zhǔn)收益率ic的設(shè)定。ic是ESCo能接受的最低回報水平，由無風(fēng)險利率和風(fēng)險補貼率構(gòu)成，不確定性風(fēng)險越大，ic取值將越高。

綜上，Q，p，C，ic等參數(shù)受不確定性風(fēng)險影響較大，不利的波動趨勢致使財務(wù)評價條件不易通過。除此之外，傳統(tǒng)剛性合同條件下ESCo的服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與節(jié)能效益分享比例α不可調(diào)整，主控權(quán)與效益激勵機制的缺失將增添其參與綠色建筑建造顧慮，進而降低積極性。

總之，處于主導(dǎo)地位的用能單位應(yīng)借助新建綠色建筑優(yōu)勢，采取有效措施管控并分配上述不確定性風(fēng)險，激發(fā)ESCo合作積極性與履約效率性，滿足參與雙方約束與激勵條件下實現(xiàn)項目節(jié)能效益經(jīng)濟價值最大化。

2 綠色建筑合同能源管理柔性機制分析

2.1 合同柔性機制概念

為有效應(yīng)對綠色建筑與EPC合作領(lǐng)域創(chuàng)新性與障礙性帶來的風(fēng)險顧慮，本文引入合同柔性機制。所謂合同柔性機制是指通過信息的搜集與傳遞，將外部環(huán)境要素的多變性與內(nèi)部個體差異性、利益需求的多元性結(jié)合，參與雙方據(jù)此自我調(diào)整權(quán)利義務(wù)關(guān)系與利益風(fēng)險分配，使得合同具備面對具有機會或威脅特征的不確定性事件變化而應(yīng)變的彈性，如圖2所示。具體體現(xiàn)為項目設(shè)計、合同簽訂和執(zhí)行過程中主動選擇的空間大小，以及以協(xié)商與協(xié)調(diào)機制激勵積極努力行為[9～11]。

圖2 柔性機制作用機理

2.2 綠色建筑合同能源管理柔性機制內(nèi)涵

本文結(jié)合綠色建筑與EPC特征提出的柔性機制具體包括柔性選擇機制與柔性條款機制，是指項目決策與設(shè)計階段通過設(shè)計柔性機制下ESCo全過程參與新建綠色建筑的運作體系與合同條款賦予項目運維階段調(diào)整與增值空間，實現(xiàn)柔性機制的動態(tài)性和適應(yīng)性，概括如表1所示。

表1 柔性機制的內(nèi)涵

柔性選擇機制利用綠色建筑具有調(diào)整完善特性，決策階段用能單位賦予ESCo除一次性建成外自主選擇合作方案的權(quán)利。設(shè)計與施工階段ESCo以保證綠色建筑基本標(biāo)準(zhǔn)要求為前提，可通過方案優(yōu)選和預(yù)埋后期升級改造建設(shè)部分所需管道線路的方式，實施分階段節(jié)能方案投資建設(shè)；運維階段ESCo匹配實際節(jié)能現(xiàn)狀開展優(yōu)化。在風(fēng)險分擔(dān)視角下，柔性選擇機制實現(xiàn)了投資主體、投資時機與投資規(guī)模的靈活選擇，使得投資成本與風(fēng)險得到分?jǐn)?，投資效率得到保證。在項目增值視角下，柔性選擇機制創(chuàng)造的推遲期權(quán)提升項目柔性管理價值。

柔性條款機制是指以合同條款的締結(jié)執(zhí)行柔性。在項目績效改善與激勵視角下，柔性條款機制將ESCo自身收益與其提供的服務(wù)質(zhì)量、項目節(jié)能效益相關(guān)聯(lián)，通過獎勵、補貼等成本補償方式，以及運用再談判手段，根據(jù)初期實際節(jié)能效益調(diào)整服務(wù)質(zhì)量和節(jié)能效益支付等績效標(biāo)準(zhǔn)的利益協(xié)調(diào)與激勵方式，提升柔性管理下的ESCo節(jié)能目標(biāo)設(shè)定合理性、履約效率與努力程度。

3 綠色建筑合同能源管理柔性機制構(gòu)建

3.1 綠色建筑合同能源管理柔性選擇機制

全過程柔性選擇機制體系設(shè)計與運行如圖3所示。用能單位是綠色建筑合同能源管理柔性選擇機制的主導(dǎo)者與節(jié)能效益最大收益者，需要對是否聘請ESCo參與做出決策，并以長遠(yuǎn)發(fā)展視角支持ESCo以分階段建設(shè)方式執(zhí)行柔性選擇機制。ESCo是柔性選擇機制的實施者與受益者，重點在于擁有設(shè)計和運維階段方案執(zhí)行選擇權(quán)。舉例如下：某新建辦公建筑空調(diào)系統(tǒng)，設(shè)計階段，ESCo可選擇一次性建成或分階段建設(shè)兩種方案。分階段建設(shè)方案下，ESCo首先通過共享引用企業(yè)從同類建筑積累的能源監(jiān)測、分析和優(yōu)化使用經(jīng)驗，在滿足綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)負(fù)荷運行的前提下，結(jié)合今后項目實際節(jié)能效果、新能源技術(shù)發(fā)展、能源價格變動趨勢、使用人員與空間功能分布等有關(guān)節(jié)能潛能與需求的不確定性因素狀態(tài)變化的預(yù)估。開展分區(qū)域、分功能的空調(diào)機組與水泵數(shù)量與類型、風(fēng)與水系統(tǒng)、在線監(jiān)測與分項計量系統(tǒng)等統(tǒng)籌優(yōu)化設(shè)計，如全系統(tǒng)與獨立系統(tǒng)的分布，水源、空氣源熱泵技術(shù)與VRV系統(tǒng)的選擇。然后，在施工階段以合理預(yù)留并預(yù)埋潛在負(fù)荷運行狀態(tài)下所需的管道、線路與接口數(shù)量，執(zhí)行分階段建設(shè)柔性選擇權(quán)。試運行期間，ESCo通過專業(yè)人員的管理與能耗統(tǒng)計，掌握了上述不確定性因素實際狀態(tài)，結(jié)合項目服務(wù)滿意度調(diào)查結(jié)果與自身投資收益目標(biāo)等決策判斷依據(jù)，做出空調(diào)設(shè)備實際數(shù)量與選型，采用變頻自控技術(shù)、系統(tǒng)質(zhì)、量調(diào)節(jié)等空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運行升級改造動態(tài)調(diào)整策略選擇。

這一柔性選擇機制的設(shè)計與運行，充分利用新建綠色建筑可全新規(guī)劃、設(shè)計與建設(shè)的特征，進而擁有較系統(tǒng)完整的能源管理基礎(chǔ)條件優(yōu)勢，激勵ESCo合理且高效的完成節(jié)能方案系統(tǒng)設(shè)計，確保各階段增量成本投入的有效性，避免了盲目與浪費。配合施工運維階段的監(jiān)管與信息收集，ESCo完成內(nèi)外部不確定性風(fēng)險對比評價與目標(biāo)反饋，發(fā)揮自身參與程度柔性選擇權(quán)優(yōu)勢。

圖3 綠色建筑合同能源管理全過程柔性選擇機制運行體系

3.2 綠色建筑合同能源管理柔性條款機制

柔性選擇機制為綠色建筑合同能源管理項目的整體運行構(gòu)建了基本體系，但決定項目運行能否發(fā)揮柔性價值的核心，仍在于柔性條款的設(shè)計，因其直接對參與雙方實際節(jié)能效益產(chǎn)生影響。根據(jù)上述分析，綠色建筑合同能源管理項目節(jié)能效益由節(jié)能量Q、建造運營成本C、基準(zhǔn)收益率ic與能源價格p直接決定。因此，將影響可控參數(shù)Q，C與ic的合同條款作為利益平衡杠桿的博弈對象引入柔性，以協(xié)調(diào)各方利益應(yīng)對外界條件變化[12]。

3.2.1 服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)

通過關(guān)系與爭端處理維度對ESCo各階段技術(shù)與產(chǎn)出方面的服務(wù)質(zhì)量成果進行全面評判，如表2所示。從服務(wù)能力、過程和績效方面考核打分，綜合得分K作為調(diào)整節(jié)能效益獎懲評價指標(biāo)，設(shè)置柔性條款調(diào)節(jié)服務(wù)質(zhì)量等級標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)成本收益現(xiàn)狀。一方面，約束ESCo服務(wù)用能單位達到綠色建筑設(shè)計與運行評價標(biāo)識評價標(biāo)準(zhǔn)要求；另一方面，激勵ESCo努力提高管理能力與服務(wù)質(zhì)量，降低技術(shù)與管理成本，實現(xiàn)更高節(jié)能量。

表2 ESCo服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)

3.2.2 節(jié)能效益分享比例

通過權(quán)利與關(guān)系維度將ESCo節(jié)能效益分享比例與其服務(wù)質(zhì)量評價結(jié)果相關(guān)聯(lián)，以最終節(jié)能收益的動態(tài)調(diào)整執(zhí)行柔性權(quán)利，匹配ESCo的節(jié)能服務(wù)管理能力與成果，確保維系雙方合作關(guān)系，約束并激勵ESCo做出努力行為，實現(xiàn)項目價值最大化。

3.2.3 合同服務(wù)周期

通過權(quán)利與關(guān)系維度發(fā)揮柔性條款機制作用，根據(jù)前期合同柔性調(diào)整權(quán)利的執(zhí)行結(jié)果，通過協(xié)商在保證節(jié)能效益的條件下延長或縮短合同服務(wù)周期確保項目順利完成，發(fā)揮各參與方自身優(yōu)勢控制風(fēng)險，降低交易成本，提高節(jié)能效益。

4 綠色建筑合同能源管理柔性機制價值分析

依據(jù)前述分析，綠色建筑合同能源管理柔性機制的構(gòu)成與作用機理已得到清楚認(rèn)知。后續(xù)以節(jié)能效益分享型為例，運用參數(shù)量化方法論證柔性機制在解決上述障礙因素方面具有的價值。

4.1 綠色建筑合同能源管理柔性選擇機制價值分析

4.1.1 風(fēng)險分擔(dān)價值

節(jié)能效益分享型模式下，用能單位無需資金投入，將投資收益風(fēng)險轉(zhuǎn)嫁給ESCo。因此，ESCo參與合作并積極履約的關(guān)鍵是自身節(jié)能效益的獲得。投資決策財務(wù)評價指標(biāo)可用式(1)表示[13]。

(1)

式中：NPV為ESCo經(jīng)濟生命周期內(nèi)凈現(xiàn)值；Tf為項目生命周期；I和C為第t年ESCo節(jié)能效益和節(jié)能建設(shè)投資額；ic為ESCo的基準(zhǔn)收益率。

柔性選擇機制下ESCo采取分階段綠色建筑建設(shè)方式，為獲取關(guān)于市場環(huán)境、能源價格、節(jié)能效果等方面信息而消除不確定性創(chuàng)造了條件，降低了ESCo的風(fēng)險補貼要求。而且節(jié)能建設(shè)投資額C將分為初期建設(shè)投資額C固定與升級改造投資額C升級，此時，初始投資額C固定因節(jié)能方案設(shè)計的合理性較高而得到降低，投資壓力與風(fēng)險得到分散。通過前期設(shè)計方案預(yù)留與后續(xù)設(shè)計匹配優(yōu)化，由吊頂、管線的改造拆除成本，及為不影響項目正常運行而投入的使用維護成本等組成的C升級也得到降低。最終形成如下關(guān)系：C升級+C固定≤C，C升級

可以看出，伴隨著C固定，C升級和ic的降低，NPV增大，NPV>0的決策條件更容易滿足，也就意味著ESCo更具參與意愿。

4.1.2 項目增值價值

ESCo采取分階段建設(shè)方式幫助自身從單純的風(fēng)險規(guī)避轉(zhuǎn)向有效利用風(fēng)險不確定性與管理柔性，享有推遲期權(quán)價值。意味著項目投資決策判斷依據(jù)轉(zhuǎn)向為包含期權(quán)價值的項目價值與投資成本的比較[14，15]。如果ESCo在設(shè)計階段t時刻選擇一次建成的節(jié)能方案，則其收益為Vt-C(式中：Vt為t時刻項目價)。如果ESCo在t時刻選擇分階段節(jié)能方案而等待實際運營情況，說明等待具有更大的價值，推遲投資的收益函數(shù)用F(Vt)=E[(Vt-C)e-ρt](式中：ρ為無風(fēng)險利率)表示，未來的不確定使得等待時間Δt價值變化ΔV，追求投資收益最大化得式：

(2)

式中：E為期望值；V為綠色建筑合同能源管理項目的價值，且服從幾何布朗運動；C為預(yù)期成本；u為決策變量，ESCo決定分階段建設(shè)時u=0，決定一次建成時u=1。

依據(jù)伊藤定理及邊界條件求解微分方程，得含有推遲期權(quán)的綠色建筑合同能源管理項目投資機會價值如下：

(3)

(4)

式中：V*為最優(yōu)投資決策臨界值；b1為F(V)相異解之一，且b1>1；

上述分析表明，推遲期權(quán)下的項目投資價值將高于傳統(tǒng)，差額即為分階段等待建設(shè)推遲期權(quán)價值，亦是柔性選擇機制價值。也表明在考慮推遲期權(quán)價值條件下投資決策臨界值V*將高于傳統(tǒng)以成本為決策參考依據(jù)值，如圖4所示。

傳統(tǒng)投資下的投資區(qū)推遲期權(quán)下的投資區(qū)V=CV=V?圖4 綠色建筑合同能源管理推遲期權(quán)下投資區(qū)間

4.2 綠色建筑合同能源管理柔性條款激勵價值分析

在項目具有升級改造價值的條件下，用能單位為實現(xiàn)項目價值最大化并獲得更好的服務(wù)質(zhì)量，應(yīng)采取激勵措施促使ESCo努力提升節(jié)能效益I。節(jié)能效益計算見式(5)，設(shè)計調(diào)整ESCo節(jié)能效益分享比例的激勵函數(shù)如式(6)線性表示：

I=αQp-C升級

(5)

α=βα0

(6)

式中：α為實際節(jié)能效益分享比例；α0為約定節(jié)能效益分享比例；β是用能單位對ESCo提高節(jié)能效益的獎勵系數(shù)，由服務(wù)質(zhì)量評價指標(biāo)得分K決定，如表3所示。

表3 獎勵系數(shù)等級設(shè)定示例

表3將反映ESCo專業(yè)能力與努力程度的節(jié)能效益分享比例α采取階梯級累進制分配方式設(shè)定。在用能單位獲得基本服務(wù)質(zhì)量滿意度前提下，ESCo服務(wù)質(zhì)量綜合得分K越高，獎勵系數(shù)β越高，最終調(diào)整實際節(jié)能效益分享比例α，使ESCo的付出獲得更高節(jié)能效益價值回報，以此發(fā)揮激勵作用。

5 結(jié) 論

綠色建筑引入EPC有其必要性和優(yōu)越性，本文從理論分析與價值模型構(gòu)建兩方面論證柔性機制創(chuàng)造的分階段建設(shè)方式選擇權(quán)與柔性條款，在提高ESCo參與綠色建筑建造積極性并有效應(yīng)對不確定性風(fēng)險，挖掘項目價值最大化方面創(chuàng)造的優(yōu)勢。在今后的研究中，由于現(xiàn)實狀況下柔性策略的選擇是參與方依據(jù)實際節(jié)能效果、自身建設(shè)管理能力和未來發(fā)展預(yù)期做出的博弈決策。因此，可通過建立基于期權(quán)博弈理論的柔性決策模型，對項目柔性價值做進一步探尋。此外，在管理實踐中，雙方可根據(jù)項目特點與自身能力等因素確定合同形式進而依據(jù)上述基本分析確定柔性程度。從宏觀層面應(yīng)逐步開展制定相關(guān)政策及激勵補償措施，鼓勵綠色建筑合同能源管理的應(yīng)用與發(fā)展。