楊澤萌 盧新發(fā) 韓曉萌 王一平

(北京首鋼國際工程技術(shù)有限公司能源環(huán)境分公司，北京 100043；北京市冶金三維仿真設(shè)計工程技術(shù)研究中心，北京 100043)

當(dāng)前面臨的化石能源的日益枯竭與環(huán)境污染問題，使得我國能源結(jié)構(gòu)從化石燃料向綠色能源時代轉(zhuǎn)變[1]。隨著國家“十四五”發(fā)展規(guī)劃以及“碳達峰、碳中和”政策的引領(lǐng)，氫能產(chǎn)業(yè)成為我國工業(yè)發(fā)展熱點。21世紀以來，以美國為首的西方發(fā)達國家相繼制定了氫能發(fā)展規(guī)劃，而我國在氫能商業(yè)化應(yīng)用中諸如液化、儲運、應(yīng)用等各環(huán)節(jié)還不夠成熟。

目前我國僅航天領(lǐng)域的氫制取、液化、儲運及應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)相對成熟[2]，而民用氫能在液化、儲運、應(yīng)用等各環(huán)節(jié)的發(fā)展均較為薄弱，且專用技術(shù)規(guī)范不完善。在綠色氫能工程項目實施過程中，會有眾多事先無法預(yù)測的外部因素影響項目的經(jīng)濟效益以及項目的決策與實施。因此，在綠色氫能項目立項階段，可以通過不確定性分析方法掌握不確定因素對項目財務(wù)、經(jīng)濟效益的影響程度，分析相關(guān)指標(biāo)，并采取措施確保達到項目預(yù)測值范圍。同時，積累有效經(jīng)驗，為綠色氫能項目決策提供現(xiàn)實依據(jù)。

1 項目概況

國內(nèi)某綠色氫能新建項目(以下簡稱項目)采用先進適用技術(shù)，建立低成本、低耗散、可循環(huán)的生產(chǎn)工藝，致力于打破國外氫能全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)壟斷，為下游氫能應(yīng)用提供高純氫氣及液氫產(chǎn)品。前期市場調(diào)研顯示，氫氣產(chǎn)品市場前景廣闊。項目建設(shè)了氫液化裝置，配套變壓吸附(PSA)氫氣純化裝置、氫氣膜壓機、氦壓縮機等附屬設(shè)施。建設(shè)規(guī)模為2 000 m3/h高純氫氣(操作彈性為30%～110%)和1 000 L/h液氫，產(chǎn)品為1 220 m3/h高純氫氣和780 m3/h超純液氫，單體液氫規(guī)模在國內(nèi)民用氫能項目中排第一。

氫氣純化裝置(膜壓機)、氫液化冷箱(氦縮機)、液氫儲罐布置合理，南北長約120 m，東西寬為105 m，占地面積約12 600 m2。項目人力資源配置納入廠區(qū)既有管理制度，新增勞動定員12人，包括管理及生產(chǎn)一線操作人員，各負其責(zé)。項目工期共12個月，分為前期準(zhǔn)備、實施與竣工驗收3個階段。

2 項目經(jīng)濟評價

2.1 項目投資與資金籌措

項目固定資產(chǎn)投資估算構(gòu)成如表1所示，包括工程費、工程建設(shè)其他費及預(yù)備費(含漲價預(yù)備費)，固定資產(chǎn)靜態(tài)總投資為7 225萬元。項目的建設(shè)資金包括企業(yè)自籌資本金和銀行貸款兩部分，5 050萬元的固定資產(chǎn)靜態(tài)投資需向銀行貸款，貸款年利率4.75%，其余由企業(yè)資本金自籌；流動資金的70%向銀行貸款，貸款年利率4.35%。項目計算期為20年(含建設(shè)期)，建設(shè)期為1年，建設(shè)期內(nèi)只償還利息，從運營期第1年開始還本付息。經(jīng)計算，項目建設(shè)期利息為120萬元，流動資金為458萬元，其中鋪底流動資金為138萬元，總投資額為7 363萬元。

表1 固定資產(chǎn)投資估算構(gòu)成

2.2 項目營業(yè)收入

項目建成后即達到設(shè)計生產(chǎn)能力，主要營業(yè)收入為高純氫氣與超純液氫銷售所得，且假定運營期內(nèi)的氫氣產(chǎn)品可全部外銷，銷售單價不隨銷售量變化而改變。據(jù)測算，項目達產(chǎn)后的正常計算期內(nèi)，每年生產(chǎn)高純氫氣9.76×106m3，超純液氫6.24×106m3。其中，在項目分析評價中均采用不含稅價格體系。

按項目銷售地的氫能市場價格計算銷售收入：高純氫氣單價為2.38元/m3，超純液氫單價為5.06元/m3。經(jīng)計算，項目計算期內(nèi)正常年份銷售收入為5 479萬元。

2.3 項目運營成本

根據(jù)國家現(xiàn)行《建設(shè)項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)》[3]，并結(jié)合建設(shè)單位提供的測算資料，項目的運營成本主要包括經(jīng)營成本、折舊、攤銷及利息支出等；其中，經(jīng)營成本包括外購原材料費、外購燃料及動力費、職工工資及附加、修理費、其他費。

按項目前期階段原料及燃料動力市場價格計算運營成本：原材料價格以項目所在地實際價格確定，原材料及能源介質(zhì)消耗詳見表2；新增勞動定員12人，職工工資及福利費平均每人每年5萬元；折舊費按平均年限法計算，折舊年限15年，殘值率5%；年修理費150萬元、其他費70萬元，攤銷費12萬元，年銷售稅金及附加35萬元。

表2 外購原材料、燃料動力

項目運營成本主要包括固定成本費用、可變成本費用與銷售稅金及附加三部分，運營總成本支出結(jié)構(gòu)如表3所示。其中，外購原材料費與燃料及動力費屬于可變成本，其他為固定成本。經(jīng)測算，項目正常生產(chǎn)年份內(nèi)固定成本費用為764萬元，可變成本費用為2 735萬元，銷售稅金及附加為35萬元。

表3 運營成本支出結(jié)構(gòu) 萬元

3 不確定性分析

不確定性分析可降低項目投資風(fēng)險，提高決策水平。近年來，越來越多的技術(shù)經(jīng)濟研究人員將其應(yīng)用在工程項目咨詢中，尤其是在項目決策及方案選擇上。周芳等[4]在探究煤制烯烴最優(yōu)建設(shè)方案時應(yīng)用不確定性分析理論，得到了最優(yōu)效益的設(shè)計方案，并對敏感經(jīng)濟因素提出應(yīng)對措施以提高競爭力。

3.1 不確定性分析理論

不確定性分析旨在從敏感性分析、盈虧平衡分析等多維度進行項目的財務(wù)、經(jīng)濟分析與評價[5]。其中，敏感性分析可用于項目的財務(wù)評價與國民經(jīng)濟評價，而盈虧平衡分析僅適用于項目的財務(wù)評價。在不確定性分析過程中，應(yīng)根據(jù)項目特點優(yōu)先選取不確定性分析指標(biāo)，選擇不確定性因素，通過不確定性因素的變化掌握不確定性指標(biāo)的變化規(guī)律，從而指導(dǎo)項目的資源配置，提出應(yīng)對措施。

3.2 敏感性分析

敏感性分析是不確定性分析的重要內(nèi)容，屬于定量分析手段。首先選取財務(wù)、經(jīng)濟分析指標(biāo)以及不確定性因素，通過調(diào)整不確定性因素的變化率，計算敏感性分析指標(biāo)，從而確定影響項目效益的敏感性因素，進行結(jié)果分析并制定應(yīng)對措施。在敏感性分析中，敏感性因子與臨界點是敏感性的分析指標(biāo)，敏感性因子越高，臨界點越低，不確定性因素對項目效益越敏感[6]。越敏感的不確定性因素對項目影響程度越大，項目所承擔(dān)的風(fēng)險也越大。

項目選取建設(shè)投資、銷售收入及原材料成本作為不確定性因素進行分析；在保持其他變量恒定情況下，僅調(diào)整不確定性因素，從而評價其在-20%～+20%范圍對項目效益的影響程度。結(jié)合財務(wù)分析數(shù)據(jù)，以所得稅前內(nèi)部收益率為效益分析指標(biāo)；項目基準(zhǔn)方案的所得稅前內(nèi)部收益率為30.72%，不同條件下不確定因素的敏感性因子與臨界點見表4(敏感性分析)所示。從表4可以看出：銷售收入臨界點的數(shù)值最低，敏感性因子絕對值最高，是影響項目效益的最敏感因素，而建設(shè)投資的敏感性較原材料成本低。

表4 敏感性分析

根據(jù)不確定性因素變化率的內(nèi)部收益率、敏感性因子繪制敏感性分析圖(見圖1)。臨界點是不確定性因素變化，使得項目從可行變?yōu)椴豢尚械呐R界值；且臨界點與項目選定的內(nèi)部基準(zhǔn)收益率有關(guān)，基準(zhǔn)收益越高，臨界點越低。從圖1中可知，當(dāng)不確定性因素為建設(shè)投資、原材料成本等費用科目時，臨界點為其增加的百分率；當(dāng)不確定性因素為銷售收入等效益科目時，臨界點為其降低的百分率。通過敏感性分析圖可求得臨界點的近似值，但此方法有時誤差較大，可利用數(shù)學(xué)函數(shù)法進行詳解。

圖1 敏感性分析

3.3 盈虧平衡分析

盈虧平衡分析主要研究項目成本與收入的平衡關(guān)系[7]。根據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)量、銷售量與成本的關(guān)系，盈虧平衡可分線性和非線性盈虧平衡分析。本項目中，采用線性盈虧平衡分析測量盈虧平衡點。項目的盈虧平衡點可表征企業(yè)適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力及抗風(fēng)險能力，盈虧平衡點越低，抗風(fēng)險能力、適應(yīng)能力越強。通常，可將產(chǎn)品售價、產(chǎn)量及生產(chǎn)能力利用率作為盈虧平衡指標(biāo)，盈虧平衡點可通過式(1)進行推算。

產(chǎn)品單價×銷量=固定成本+可變成本
+稅金及附加

(1)

生產(chǎn)能力利用率=年固定總成本/
(年銷售收入-年可變成本-年稅金及附加)

(2)

項目正常年份的固定成本為764萬元，年可變成本為2 735萬元，年銷售稅金及附加為35萬元；根據(jù)式(2)可知，以生產(chǎn)能力利用率表示的盈虧平衡點為28.2%。因此，生產(chǎn)企業(yè)在項目達到設(shè)計產(chǎn)能的28.2%時即可實現(xiàn)盈虧平衡，具有較強的抗風(fēng)險能力。本項目的盈虧平衡分析如圖2所示，從圖2中可以看出：銷售收入與總支出的交叉點對應(yīng)的生產(chǎn)能力利用率即為本項目的盈虧平衡點。根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng)項目盈虧平衡點小于40%時，其適應(yīng)能力與抗風(fēng)險能力較強。因此本項目的適應(yīng)能力與抗風(fēng)險能力在可接受范圍內(nèi)。

圖2 盈虧平衡分析

4 項目實施建議及對策

在項目中，建設(shè)投資、原材料成本、銷售收入為不確定性因素，且對項目效益的敏感性及影響程度依次增強，但不確定性因素發(fā)生的可能性未知，還需借助蒙特卡洛模擬或概率樹等方法進行風(fēng)險分析。不確定性分析與風(fēng)險分析對比，風(fēng)險因素的概率可知，所以風(fēng)險的影響可用數(shù)值量化，進而有針對性的進行防范；而不確定性因素的概率未知，對項目效益的影響程度反而較風(fēng)險因素更高。因此，有必要針對不確定性因素制定切實可行的應(yīng)對措施。

(1)建設(shè)投資。需優(yōu)化氫制取與液化的設(shè)計方案，對建設(shè)投資可采用德爾菲法進行項目指導(dǎo)。實施中，可委托有經(jīng)驗的項目管理機構(gòu)進行全過程管理，既能解決人力資源問題，亦能保證投資總額在可控范圍。

(2)原材料成本。項目原材料主要為原料解吸氣，可根據(jù)原料在市場上的歷史價格進行預(yù)測，采用類推預(yù)測、專家預(yù)測或點面聯(lián)想法進行市場分析。根據(jù)預(yù)測結(jié)果，平衡原料氣儲備量與采購量的關(guān)系，從而保證原材料成本處于穩(wěn)定范圍。

(3)銷售收入。本不確定性因素為最敏感因素，應(yīng)與銷售客戶簽署穩(wěn)定的訂購協(xié)議，保證產(chǎn)品銷售。同時，生產(chǎn)單位需具備產(chǎn)品價格漲跌趨勢預(yù)測能力，盡可能采取合適的發(fā)展戰(zhàn)略。

5 結(jié)語

以綠色氫能項目為例，通過對建設(shè)投資、原材料成本及銷售收入進行不確定性分析可知，銷售收入是最敏感的不確定性因素，對氫能項目的影響程度最大。當(dāng)項目生產(chǎn)能力利用率達到28.2%時，即可實現(xiàn)盈虧平衡，表明項目的適應(yīng)能力與抗風(fēng)險能力較強。針對各不確定性因素，并結(jié)合項目具體特點，提出了具體應(yīng)對措施與方法，提高項目決策水平與管理水平，也保障了項目的順利實施。同時，對項目的綜合競爭力、財務(wù)及經(jīng)濟效益的提升有很大幫助。因此，不確定性分析方法在綠色氫能項目中具有較高的應(yīng)用價值。