大型水电项目混凝土生产供应模式经济分析

郭海辉,成 涛,李 琼

(内蒙古呼和浩特抽水蓄能发电有限责任公司,内蒙古呼和浩特 010050)

大型水电项目混凝土生产供应模式经济分析

郭海辉,成 涛,李 琼

(内蒙古呼和浩特抽水蓄能发电有限责任公司,内蒙古呼和浩特 010050)

论述大型水电项目混凝土工程的特点,研究5种混凝土生产供应模式的成本构成及差异,结合呼蓄工程案例,计算出各种模式的混凝土生产供应投资成本,探讨较为经济合理的混凝土生产供应模式。运用敏感性分析,分析各模式的风险性,分析结果表明,业主委托模式混凝土供应成本最少,方案最优。

大型水电项目;混凝土;生产供应;经济分析

1 大型水电项目混凝土生产供应概述

混凝土工程是大型水电项目的重点工程,工程量大,以三峡大坝为例,共投入1 600多万m3的水泥砂石料。同时大型水电项目标段划分多,建设周期长,一般持续5年以上,各个标段在不同的阶段对混凝土的需求强度差异变化较大。在保证混凝土供应的前提下,研究如何最大程度的降低混凝土生产供应成本,对混凝土工程的投资控制具有重要意义。

2 混凝土生产供应的特征和方式

2.1 大型水电项目混凝土工程特征

a.建设周期长。大型水电项目的建设持续时间一般都在5年以上,有的甚至在10年以上,如三峡工程的计划工期达17年。

b.标段划分多。由于大型水电项目涉及的专业较多,整个项目很难由一个公司完成,故需针对工程的特点划分成多个标段,各个标段对混凝土需求量差异很大。

c.需求强度变化大。工程建设的每个阶段对混凝土的需求强度都会时刻发生变化。大型水电项目混凝土需求主要分为2个阶段:①筹建准备阶段。混凝土的主要用途为道路桥梁的浇筑、房屋的建设。该阶段混凝土的供需特点是需求分散,强度不高。②建设阶段。混凝土的主要用途为主体土建及安装工程项目,包括挡水建筑的浇筑、厂房混凝土的浇筑等。该阶段混凝土的供需特点是需求集中,需求强度高。

2.2 混凝土生产供应模式[1]

a.承包商自建模式。各标段承包商根据自身的混凝土浇筑强度,在满足混凝土需求的前提下设计拌合楼容量大小,自行运行,负责自身的混凝土供应。优点:供应量容易保证,责任明确,由于拌合楼可以根据工程具体情况就近布置,混凝土运输距离短。缺点:拌合楼利用率无法保证,大型工程存在拌合楼重复建设的现象,造成资源的浪费。

b.外购混凝土模式。全部由外购混凝土供应。优点:无需建设拌合楼,节约拌合楼的建设成本,质量由混凝土供应单位承担,可以转移混凝土质量风险。缺点:供应量和供应质量难以保证,由于外供混凝土拌合楼离工地较远,所以混凝土运输距离较远。

c.业主委托模式。针对各标段工程分布情况、混凝土需求量和每个阶段的混凝土需求强度,设计拌合楼的容量大小并合理规划拌合楼的布局。通过招投标发包给专业混凝土生产单位进行建设、运行生产、供应管理。优点:拌合楼集约化建设,节约建设成本,且质量容易控制。缺点:混凝土由业主供应,质量由业主负责,加大业主风险;需要协调各标段混凝土供应,增加了协调工作。

d.混合模式。①组合模式1:承包商自建模式+外购混凝土模式。各标段根据各时期混凝土平均需求强度设计拌合楼,在高峰期通过商品混凝土进行补充。优点:拌合楼容量减少,节约拌合楼建设成本。缺点:混凝土供应量和质量控制存在风险。②组合模式2:业主委托模式+外购混凝土模式。根据工程各时期混凝土平均需求强度设计拌合楼容量大小,在高峰期通过商品混凝土进行补充。优点:拌合楼容量减少,节约拌合楼建设成本。缺点:混凝土供应量和质量控制存在风险,协调工作量较大。

2.3 混凝土供应系统选型[2-4]

混凝土生产供应系统的选型主要从生产方式、运输方式、拌合楼的数量、拌合楼的生产能力等4个方面进行。大型水电项目的混凝土生产供应系统,普遍采用拌合楼生产,局部配备搅拌机补充生产,运输方式主要采用车载和泵送。

拌合楼数量和生产能力大小主要依据工程特点、工程标段划分、混凝土的需求总量、各阶段需求强度等进行设计、择优选择。例如抽水蓄能电站一般分为上水库工程、引水隧洞工程、厂房系统、下水库工程,所以需要在上水库周边和下水库周边各至少布置1个拌合楼。混凝土的需求强度则决定了拌合楼生产能力的大小,拌和系统设计生产能力为

式中:Qh为拌合楼设计生产能力;Km为不均衡系数,一般取1.5;Qm为混凝土需求强度;M为每月有效工作天数,一般取25 d;H为每天有效工作小时数,一般取20 h;η为拌合楼出力系数,一般取40%。

3 经济效益分析

需要综合考虑拌合楼的运行方式和供应方式,以求得最佳的经济效果。

3.1 成本分析[5]

a.承包商自建模式

式中:T总为混凝土总成本;Ci为标段i的拌合楼摊销成本;Di为拌合楼i的拆除和运输成本;pi为标段i混凝土生产供应综合单价;qi为标段i的混凝土需求量。

式中:N为拌合楼的折旧年限,假设为5a;C′i为标段i拌合楼的建设成本;n为拌合楼在工程现场的使用年限;f1为拌合楼的残值,假设残值为5%;b为设备费用占拌合楼总投资的比例,经测算b一般取70%;a为土建及附属设备费用占拌合楼总投资的比例,经测算a一般取30%;f2为土建项目回收残值,假设取值残值为5%。由于土建项目无法移动,拌合楼拆除后无法回收利用,因此,土建项目只计回收残值。

各种产量的拌合楼投资额采用生产能力指数法进行估算,函数为

式中:C0为已建类似项目的投资额;Qi为拟建项目的生产能力;Q0为已建类似项目的生产能力;t为生产能力指数,在正常情况下,0≤n≤1(若已建类似项目的规模和拟建项目的规模相差不大,生产规模比值在0.5～2.0之间,则指数n的取值近似为1;若已建类似项目的规模和拟建项目的规模相差较大,但不超过50倍,且拟建项目规模的扩大仅靠增大设备规模来达到时,则n取值在0.6～0.7之间),本文取0.7;f为价格综合调整系数。

已建类似拌合楼的投资额包括[1]:土建费用和设备费用。例如,经测算,一座HZ200的拌合楼成本为主设备费用320万元(含搅拌机、粉罐、输送机)、供电设备费用30万元、土建及配套设施费用150万元。

混凝土生产供应单价分析:

式中:p出为混凝土出机口单价;p运为运费基本费用,在5 km以内只计算基本运费;p超为超出5 km以外每公里运费;s为5 km以外的运距。

b.外购混凝土模式

c.业主委托模式(投资成本计算同式(2))

d.组合模式1

式中:p′i为标段i商品混凝土生产供应综合单价; q′i为标段i的商品混凝土需求量。

e.组合模式2(投资成本计算同式(7))

3.2 方案比选分析

a.总投资比选。通过计算各方案的总投资,对比分析,选择混凝土生产供应总投资最少的方案。

b.敏感性分析。假设某因素增加或减少一定幅度,计算总投资变化量,对方案的敏感程度进行排序,为混凝土工程的生产供应模式的决策提供依据。

4 大型水电项目混凝土生产供应实例

4.1 呼蓄工程概况

呼和浩特抽水蓄能电站(以下简称呼蓄工程)位于内蒙古自治区呼和浩特市北部大青山区,距离呼和浩特市中心约20 km。电站安装4台单机容量为300MW的可逆式水泵水轮机组,总装机容量1200MW。主要承担电网的调峰、填谷、事故备用等任务,同时兼有调频、调相的作用。电站枢纽主要由上水库、水道系统、地下厂房系统、下水库工程等组成。

4.2 呼蓄工程混凝土需求强度分析

各标段混凝土需求量分析见表1。各年混凝土强度需求分析见表2和表3。

4.3 呼蓄工程拌合楼运行方案成本比较

a.总投资比选。各方案生产供应成本及排序见表4。

b.敏感性分析。假设混凝土需求发生一定程度的变化,对应各方案投资情况如表5所示。

5 结 论

表2 各年混凝土强度需求分析 万m3/月_

表3 各标段混凝土运距 km__

表4 各方案生产供应成本及排序

表5 需求量变动时各方案生产供应成本及排序

a.针对以上分析结果,业主委托模式混凝土供应成本最少,方案最优,尽管需求工程量不断变化,但业主委托模式成本增速最慢,且始终最小,为最优方案。所以业主委托模式具有较大的风险抵抗能力。但随着混凝土需求量的减少,各方案之间的成本差异也在逐渐减少。

b.业主委托模式需要承担较大的质量责任和经济风险,且存在一定的混凝土调配难度,增加协调工作,需要承包单位定期上报混凝土浇筑计划,以便统筹安排供应。

c.在实际工程中,业主为规避风险,减少管理难度,常采用承包商自建模式,例如呼蓄工程就是采用这种模式,但这种模式存在拌合楼重复建设问题,经测算呼蓄工程约增加投资约1000万元,对投资造成一定的浪费。针对这种情况,呼蓄工程在实施过程中也做了调整,将引水标段及机电设备安装工程原承包商自建的3座拌合楼取消,改由上水库工程、地下工程标段拌合楼供应,节约拌合楼建设成本约500万元。

d.由于大型水电项目混凝土需求量大,推行业主委托模式供应混凝土,对节约国家投资具有重要意义。

[1]方必和,王晰.铁路施工混凝土供应模型研究[J].价值工程,2008(4):81-83.

[2]孔宪卓.混凝土预拌设备发展概况及选型原则[J].混凝土,2000(7):51-56.

[3]王桂玲.怎样选择商品混凝土搅拌站[J].混凝土,2005 (8):77-79.

[4]汪永剑.混凝土拌和站(楼)生产能力设计时应考虑的关键因素[J].人民珠江,2010(3):10-11.

[5]江春先.建设中小型商品混凝土搅拌站成本及效益分析[J].山西建筑,2009(10):259-260.

F407.9

A

1003 -9511(2013)04 -0019 -04

2013-01 -21 编辑:方宇彤)

10.3969/j.issn.1003 -9511.2013.04.005

郭海辉(1983—),男,江西万安人,经济师,硕士,从事水电站建设工程技术经济管理工作。