唐素芳

（蜀道投資集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 成都 610041）

0 引言

工程機(jī)械作為能源消耗大戶和碳排放大戶，不符合當(dāng)前減污降碳的發(fā)展理念。隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展和市場規(guī)模的擴(kuò)大，工程機(jī)械“油改電”已是必然，也是未來構(gòu)建智能交通體系的重要單元。蜀道集團(tuán)圍繞國家“雙碳”目標(biāo)及積極踐行綠色交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展理念，提出將傳統(tǒng)的高碳排放柴油機(jī)車驅(qū)動(dòng)方式改為零碳排放的純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，并率先在四川省內(nèi)沿江、瀘永、成綿擴(kuò)容等高速開啟了高速公路工程機(jī)械“油改電”試點(diǎn)。以四川某高速概算為例，分析高速公路“油改電”概算費(fèi)用變化，總結(jié)高速公路“油改電”費(fèi)用前后變化及概算造價(jià)編審要點(diǎn)。

1 “油改電”造價(jià)管理現(xiàn)狀

1.1 工程機(jī)械“油改電”現(xiàn)狀

工程機(jī)械“油改電”處于“技術(shù)研發(fā)”“汽車廠商”市場培育階段，國有企業(yè)與國內(nèi)頂級和頭部“汽車廠商”積極研發(fā)，部分電動(dòng)化工程機(jī)械已開展項(xiàng)目施工試點(diǎn)，市場培育度有待進(jìn)一步加強(qiáng)。高速公路野外施工場景、施工條件困難，“油改電”機(jī)械設(shè)備市場不普及，工程機(jī)械及電池市價(jià)較高，一次性購買投入大，電池更換技術(shù)不成熟、費(fèi)用高。絕大部分建設(shè)單位、施工單位處于“改與不改”的觀望之中。

1.2 “油改電”計(jì)價(jià)現(xiàn)狀

基于高速公路工程機(jī)械“油改電”處于試點(diǎn)階段，目前交通行業(yè)主管部門沒有相關(guān)補(bǔ)充定額或費(fèi)用增減編制指南、要求，導(dǎo)致各設(shè)計(jì)、咨詢審查單位、行業(yè)審批造價(jià)人員在審批公路工程概預(yù)算的“油改電”計(jì)價(jià)、審價(jià)時(shí)，難以確定“油改電”是否會(huì)增加費(fèi)用。針對公路工程概預(yù)算編審這一痛點(diǎn)，迫切需要分析總結(jié)相對合理的“油改電”計(jì)價(jià)方式和依據(jù)。

2 “油改電”前概算施工機(jī)械使用費(fèi)

《公路工程機(jī)械臺班費(fèi)用定額》（JTG/T3833—2018）是概預(yù)算中施工機(jī)械使用費(fèi)的編制依據(jù)，定額中工程機(jī)械主要以燃油車為主，施工機(jī)械使用費(fèi)包括不變費(fèi)用（折舊費(fèi)、檢修費(fèi)、維護(hù)費(fèi)、安拆輔助費(fèi)）及可變費(fèi)用（人工費(fèi)、動(dòng)力燃料費(fèi)、車船稅）。某高海拔、山嶺重丘區(qū)高速公路項(xiàng)目長250km，建筑安裝工程費(fèi)500 億元，初步設(shè)計(jì)概算按定額計(jì)價(jià)，未考慮“油改電”費(fèi)用，使用同望造價(jià)軟件計(jì)算的總概算表查取施工機(jī)械施工使用費(fèi)48 億元，其中不變費(fèi)用37 億元，燃油費(fèi)11 億元（汽油0.7 億元，柴油10.3 億元），汽柴油單價(jià)按當(dāng)?shù)?021年交通信息價(jià)8.61 元/kg、7.25 元/kg 計(jì)取，燃油費(fèi)占施工機(jī)械使用費(fèi)的23.44%，占建安費(fèi)（500 億元）的2.2%。

3 “油改電”后施工機(jī)械使用費(fèi)

采用該項(xiàng)目進(jìn)行試點(diǎn)，擬對概算中“油改電”后施工機(jī)械使用費(fèi)與“油改電”前概算施工機(jī)械使用費(fèi)進(jìn)行對比分析，分析對象為挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)、自卸汽車、混凝土攪拌車、灑水車、牽引車（平板拖車）、吊車（簡稱8 類車），從全部按燃油車改為用純電動(dòng)車分析研究造價(jià)變化。

3.1 改后不變費(fèi)用

結(jié)合電動(dòng)私家小汽車及項(xiàng)目試點(diǎn)初步數(shù)據(jù)，對燃油車與電動(dòng)車的檢修費(fèi)、維護(hù)費(fèi)擬視為費(fèi)用相當(dāng)，僅分析對比燃油車與電動(dòng)車的折舊費(fèi)用。經(jīng)調(diào)查，目前電動(dòng)工程車新購費(fèi)用是相同型號燃油車費(fèi)用的2.2 倍（主要貴在電池費(fèi)用），故8 類車改用電動(dòng)車后的不變費(fèi)用也為燃油車不變費(fèi)用的2.2 倍?；谀壳吧鲜械碾妱?dòng)車較少，取考慮批量生產(chǎn)后降價(jià)20%（折舊費(fèi)取80%）計(jì)算，軟件查取8 類車燃油車對應(yīng)不變費(fèi)用為17.9 億元，即17.9×2.2×0.8=31.504（億元），增加不變費(fèi)用31.504-17.9=13.604（億元）。

3.2 改后減少燃油費(fèi)

可變費(fèi)用視為人工費(fèi)與車船稅費(fèi)用相當(dāng)，故僅對比分析動(dòng)力燃料費(fèi)。采用概算軟件直接按以材料預(yù)算價(jià)扣減8 類車中汽、柴油費(fèi)用，經(jīng)統(tǒng)計(jì)匯總未改工程機(jī)械燃油費(fèi)用1.3 億元，8 類車扣減燃油費(fèi)用9.7 億元，減少燃油費(fèi)用9.7 億元，占燃油總額費(fèi)用（11 億元）的88%。

3.3 改后增加電費(fèi)

“油改電”后，能源費(fèi)用主要是電費(fèi)的增加，由于試點(diǎn)工程機(jī)車有限，施工場景、施工環(huán)境、工序銜接的不完善導(dǎo)致樣本數(shù)據(jù)有一定偏差?；诟潘阕鳛樽罡咄顿Y的控制限額，概算定額按社會(huì)平均水平考慮，在沒有臺班定額的情況下，不考慮施工場景及機(jī)械設(shè)備功能型號差異，故擬按能量守恒定律預(yù)估費(fèi)用，即“減少燃油產(chǎn)生的熱量與擬增加電能相當(dāng)?shù)脑怼庇?jì)算總電量，即燃油熱值×密度×燃燒效率=kWh×電有效利用率。

取汽油熱值46MJ/kg(46×1000kJ/kg)，密度0.72g/cm3，汽油燃燒效率通常在30%～40%，綜合考慮高海拔、便道條件及電動(dòng)車維修費(fèi)稍低于燃油車但未計(jì)，故取低限30%，1J=1W×S(1kWh=1000W×3600s=3600kJ)，電有效利用率取90%，即1kg 汽油驅(qū)動(dòng)能量相當(dāng)于(46×1000×0.72×0.3/3600)/0.9=3.06 度電驅(qū)動(dòng)能量。

同理取柴油熱值42.67MJ/kg(42.67×1000kJ/kg)，密度0.84g/cm3，柴油燃燒效率通常在30%～40%，取33%，1J=1W×S(1kWh=1000W×3600s=3600kJ)，電有效利用率取90%，即1kg 柴油驅(qū)動(dòng)能量相當(dāng)于(42.67×1000×0.84×0.33/3600)/0.90=3.7 度電驅(qū)動(dòng)能量。

按汽、柴油與電的比值計(jì)算用電量及增加電費(fèi)如表1所示。

表1 汽、柴油與電的比值計(jì)算用電量及增加電費(fèi)明細(xì)

3.4 改后施工機(jī)械使用費(fèi)合計(jì)

改前施工機(jī)械施工使用費(fèi)48 億元，“油改電”后電動(dòng)車不變費(fèi)用為37-17.9+31.504=50.604 億元，增加13.604 億元，燃油費(fèi)1.3 億元，減少燃油費(fèi)9.7 億元，增加電費(fèi)3.591 億元，合計(jì)增加48+13.604-9.7+3.591=55.495 億元，改后增加施工機(jī)械使用費(fèi)4.89 億元。

4 配電設(shè)施

配電設(shè)施主要包括為電動(dòng)工程機(jī)械充電及充電必需的輸電線路、充電樁、換電電池、充電站管護(hù)及換電設(shè)備等。

4.1 輸電線路

其一，設(shè)計(jì)單位編制送審概算按套取定額計(jì)算臨時(shí)輸電線300km，造價(jià)6000 萬元。

其二，根據(jù)調(diào)研，目前周邊公網(wǎng)變電站主變?nèi)萘侩y以滿足全項(xiàng)目前期施工及后期營運(yùn)用電，后期建設(shè)中建設(shè)單位擬按永臨結(jié)合考慮，設(shè)置35kV 變電站8座，35kV 線路150km，10kV 線路350km，10kV 變壓器240 臺，如表2所示約合造價(jià)28990 萬元，考慮按營運(yùn)期（盈虧平衡20年）+建設(shè)期（4年）平均年限折舊，建設(shè)期折舊費(fèi)用為（28990 萬元/24×4）4832 萬元（假定不計(jì)殘值）。

表2 建設(shè)單位擬投入施工及運(yùn)營用電費(fèi)用明細(xì)

其三，考慮電動(dòng)工程機(jī)械充電，除充分利用當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)電量外，按永臨結(jié)合考慮設(shè)置35kV 變電站9 座，35kV 線路250km，10kV 線路350km，10kV 變壓器240臺，約合造價(jià)38990 萬元，比未考慮“油改電”電網(wǎng)費(fèi)用增加1 億元，考慮按營運(yùn)期（盈虧平衡20年）+建設(shè)期（4年）平均年限折舊，建設(shè)期折舊費(fèi)用為6498 萬元（不計(jì)殘值），“油改電”后輸電線路建設(shè)期成本與臨時(shí)輸電線路6000 萬元造價(jià)費(fèi)用相當(dāng)。

4.2 充電樁

充電樁采用快（慢）充同時(shí)安置，充電樁造價(jià)包括土建工程（充電樁安裝及標(biāo)識系統(tǒng)）、充電樁配電系統(tǒng)（含電力電纜）、充電樁監(jiān)控系統(tǒng)（配電保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)、通信接口，安防系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)）等，經(jīng)調(diào)查目前充電樁土建安裝及系統(tǒng)費(fèi)用總造價(jià)15 萬元一個(gè)。采用充電樁充滿一輛工程機(jī)械1～3h，平均2h 左右，電動(dòng)裝載機(jī)、挖掘機(jī)等工程機(jī)械時(shí)間一般約為6～8h，則一天需充電2～3 次，一個(gè)充電樁一天可為4～6 輛車充電，考慮高速公路野外施工占線長，施工便道差進(jìn)出受限，主要集中白天施工及安全文明施工考慮，平均按4 輛車配一個(gè)充電樁。

所有車輛按《公路工程機(jī)械臺班費(fèi)用定額》（JTG/T 3833—2018）年平均臺班考慮，臺班工作時(shí)間按8h 計(jì)算車輛數(shù)（四舍五入取整）。充電樁造價(jià)計(jì)算見表3。

建設(shè)期因房建設(shè)計(jì)深度及工期任務(wù)，充電樁只能考慮部分設(shè)置于待建的服務(wù)區(qū)、營運(yùn)管理中心、養(yǎng)護(hù)工區(qū)，大部分主要集中建于施工作業(yè)人員駐地，待營運(yùn)后就近移入以上地方及收費(fèi)站出入口等地，故考慮折舊75%，折舊后造價(jià)3930 萬×0.75=2948 萬元，對于房建設(shè)計(jì)深度達(dá)到施工圖深度并提前考慮建管養(yǎng)一體化充電樁設(shè)計(jì)方案的項(xiàng)目，可以考慮按10年折舊，建設(shè)期折舊費(fèi)為3930 萬/10×4=1572 萬元（除城鎮(zhèn)及城市交通外，高速公路難達(dá)到，不采用）。

4.3 換電設(shè)施設(shè)備

4.3.1 電池

電池考慮按3 輛車增配一個(gè)電池，送至施工現(xiàn)場換電使用。按目前市場價(jià)平均值計(jì)算50 萬元每個(gè)，電池使用壽命按3～5年計(jì)算，取平均4年，項(xiàng)目土建工期3年，綜合考慮殘值率，按3/4=75%折舊，由表3所示，折舊后電池造價(jià)17400 萬×0.75=13050 萬元。

表3 公路工程機(jī)械臺班充電樁造價(jià)明細(xì)

4.3.2 電池充電間及更換設(shè)施

電池充電間主要設(shè)置在充電站，距離30km 以上可以考慮合并充電樁設(shè)置，不另行計(jì)費(fèi)。每30km 計(jì)入一輛叉車及電池運(yùn)送平板拖車費(fèi)用，叉車造價(jià)1500（元/臺班）×200（年平均臺班）×3（年）=90 萬，拖車造價(jià)2500（元/臺班）×160（年平均臺班）×3（年）=120 萬（不考慮起吊龍門架費(fèi)用）。

4.4 充電站

全線初步計(jì)劃設(shè)置1 個(gè)大型充電站，充電站采用平面充電站，充電站造價(jià)包括土建工程（人員辦公、充電站安裝、標(biāo)識系統(tǒng)）、配電系統(tǒng)（電網(wǎng)、變壓器、配電系統(tǒng)、電源、電力電纜）、充電機(jī)系統(tǒng)（直流充電樁、交流充電樁）、充電站監(jiān)控系統(tǒng)（監(jiān)控、配電保護(hù)、充電機(jī)監(jiān)控、安防系統(tǒng)、計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)），如圖1所示。充電站計(jì)劃占地1800m2，采用2 臺大型DC500V/400A，4 臺中型DC500V/200A，2 臺小型DC350/100A，4 臺交流充電機(jī)。經(jīng)調(diào)研，造價(jià)（含管理用房、場平開挖、硬化）預(yù)計(jì)1500 萬元?？紤]充電站設(shè)置在服務(wù)區(qū)，營運(yùn)期也可以使用，折舊按10年計(jì)入建設(shè)費(fèi)用中，即1500 萬/10×4=600 萬 元。

圖1 平面充電站系統(tǒng)構(gòu)成圖

4.5 配電設(shè)施增加費(fèi)用合計(jì)

經(jīng)分析，為滿足電動(dòng)工程機(jī)械充電負(fù)荷的輸電線路，如果考慮永臨結(jié)合后費(fèi)用與燃油車未考慮永臨結(jié)合的臨時(shí)輸電線路費(fèi)用相當(dāng)，為節(jié)約概算投入，暫不另計(jì)。充電樁、充電站、換電電池及設(shè)備更換暫不考慮“建管養(yǎng)一體化”，其折舊費(fèi)用增加較多，該項(xiàng)目增加配電設(shè)施費(fèi)用為：充電樁+換電電池+充電站+換電=2948（折舊后）+（13050+90+120）（折舊后）+600（折舊后）=16808（萬元）。

隨著“油改電”先行試點(diǎn)后大面積試點(diǎn)推廣到今后全面推廣，電力電網(wǎng)可以按電力設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，電力配電設(shè)施部分造價(jià)可以在概算造價(jià)軟件中建立補(bǔ)充定額編制或用電力定額單獨(dú)編制后單列入高速公路項(xiàng)目。

5 “油改電”后概算建安投資對比

按以上分析，高速公路工程機(jī)械燃油車改為電動(dòng)車后，以2021年底未上漲油價(jià)計(jì)算，要完成8 類工程機(jī)械“油改電”，增加造價(jià)9.1748 億元（不考慮按編辦計(jì)取費(fèi)率后增加），每公里增加9.1748 億元/250=367萬元，明細(xì)見表4。

表4 以2021年油價(jià)計(jì)算“油改電”后概算建安投資對比明細(xì)

6 結(jié)論

第一，影響工程機(jī)械“油改電”的主要因素為：前期一次性購買設(shè)備費(fèi)用高（不變費(fèi)用高）。燃油工程機(jī)械與電動(dòng)工程機(jī)械費(fèi)用高的主要原因?yàn)椋弘姵刭M(fèi)用的增加。隨著科技進(jìn)步，對工程機(jī)械電池進(jìn)一步進(jìn)行研發(fā)試點(diǎn)，從電池體積、續(xù)航能力等多方面加以改進(jìn)，從而節(jié)省工程造價(jià)。

第二，充分謀劃沿線“能源網(wǎng)”“電網(wǎng)”。借用城鎮(zhèn)、已營運(yùn)通車的服務(wù)區(qū)充電樁、充電站或“建管養(yǎng)一體化”超前設(shè)置充電樁、充電站，可以大大減少設(shè)施設(shè)備費(fèi)用。城市交通可以全面推廣“油改電”。同時(shí)為減少電費(fèi)，可以充分利用用電低谷時(shí)段充電。

第三，合理化保養(yǎng)工程電動(dòng)機(jī)械，延長使用壽命周期，增加電動(dòng)設(shè)備折舊使用年限，減少折舊費(fèi)用，也可以達(dá)到減少造價(jià)的目的。

第四，為了優(yōu)化公路工程概算“油改電”造價(jià)計(jì)算，可以簡化為只計(jì)取施工機(jī)械不變費(fèi)用、改后減少燃油費(fèi)用，改后增加電費(fèi)，充電樁及換電電池費(fèi)用，其余費(fèi)用影響概算不大。

第五，預(yù)估柴油費(fèi)達(dá)到11 元/L 時(shí)，“油改電”前后施工機(jī)械使用費(fèi)不變（基于考慮電動(dòng)車批量生產(chǎn)后降價(jià)20%）。

高速公路工程機(jī)械電動(dòng)機(jī)車電池及充電等關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展較快，充電站建設(shè)、換電起吊設(shè)備因占線長而建設(shè)難度較大，需要國家和交通行業(yè)主管部門統(tǒng)一建設(shè)和造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)試點(diǎn)和后續(xù)推廣進(jìn)展情況，應(yīng)盡早啟動(dòng)電動(dòng)工程機(jī)械補(bǔ)充臺班定額測定，補(bǔ)齊同類設(shè)備不同型號的準(zhǔn)確電量消耗確定，同步啟動(dòng)省級或部級“油改電”補(bǔ)充專項(xiàng)定額測定，為行業(yè)概預(yù)算編制提供指導(dǎo)依據(jù)。