LED隧道灯合同能源管理模式的盈亏模型分析

方晓丽

摘要：随着高速公路的不断发展，隧道比例也在不断加大，隧道照明费用在后期运营过程中占的比例也较高，通过合同能源管理模式将节能优势明显的LED灯应用于隧道照明是非常有必要的。论文通过对节能收益分享型模式的收益和投入进行计算，并在项目可行的前提下对各种影响因素进行分析，为LED灯应用于隧道照明中提供了参考和依据。

Abstract： With the continuous development of expressways， the proportion of tunnels is also increasing， the proportion of tunnel lighting costs is also high in the later operation process， it's necessary to apply LED lights with obvious energy-saving advantages to tunnel lighting through the energy management contract. This paper calculates the benefits and inputs of energy-saving revenue sharing model for the LED tunnel light， and analyzes the various influencing factors on the premise of the project， which provides a reference and basis for the application of LED lights in tunnel lighting.

关键词：LED灯；合同能源管理；隧道；盈亏模型

Key words： LED lamp；energy management contract；tunnel；profit and loss model

中图分类号：F283 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）32-0026-02

0 引言

合同能源管理模式是国际上一种先行的基于市场的、新型的节能项目投资方式，是节能技改、扩建等项目市场化运作的新机制，是一种能源节约的费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式[1]。按照节能项目业主与节能服务公司之间利益分配的模式分为三种类型，即节能效益分享型、节能量保证型和能源费用托管型，之前国家主要推广的是节能效益分享型，本论文就是基于该类型进行分析。LED灯具有寿命长、体积小、环保等优点，但是其价格较高，目前在城市道路照明中应用較普遍，在隧道照明中的应用还比较少，本论文通过盈亏模型对LED灯在合同能源管理模式中应用于公路隧道照明的可行性进行分析。

1 模型背景及假设条件

1.1 模型背景

论文将LED隧道灯合同能源管理模式的盈亏模型在建立在某条高速公路的隧道照明项目，业主希望通过利用合同能源管理中的节能收益分享型模式使用LED灯。

1.2 模型假设

①假设所有隧道使用的LED灯的功率都是相同的；

②项目完成后的节能收益，业主必须进行收益分成；

③LED灯在合同期内都不需要更换，传统灯具需要更换；

④节能收益包括电费节省及维护费用节省等。

2 建立初始模型

项目的收入S包含节能收益的分成（F）以及相关的补贴收入（B），即：

项目的投入T，包含了产品成本（包括灯具成本C和设备成本E）、服务成本（包好安装成本A和维护成本W）以及融资成本R，即

我们设定LED隧道灯节能收益分享型模式可行的模型为：

3 模型中收益和费用的计算

3.1 节能收益的计算

设定隧道使用一种灯具，传统灯具的功率为P1，灯具每年使用的时间为t，使用LED灯具的功率为p1，使用时间一样，设定电费的单价为k，则每年节约的用电费用为f1：

设定传统灯具的光源寿命为L，电器寿命为J，每次更换光源的费用为s，每次更换电器的费用为z，即可计算出传统灯具每年的维护费用为f2：

因此得到每年的节能收益合计为：

设定节能服务公司的节能收益分成系数为K， 合同能源管理分成期限为N年，则节能服务公司每年的节能收益分成为：

3.2 国家补贴的计算

国家补贴的金额主要通过合同能源管理项目的节能量进行计算，节能量与节能收益密切相关，因此我们设定一个系数K′，使得补贴金额是以节能收益为变量的函数，则有

3.3 项目总收入计算

3.4 项目总投入的计算

设定每只LED灯具的成本为c，安装设备成本为e，安装成本为a，维护成本为w，则项目的投入成本为：

一般情况而言，节能服务公司的资金能力是无法满足其所有合同能源管理项目的，大部分的资金来自银行，因此会有融资成本，为了便于计算，将融资费设定为项目投入和合同期限N为自变量的一个函数，设定一个融资成本系数为I，即为当项目投入为T0，合同期限为N时，用于融资资金的成本为I·N·T0

4 模型分析

4.1 模型简化

合同能源管理项目得以实施的前提是节能服务公司有利润，即：

为简化模型，将 用系数M表示，称之为节能收益系数；

将 用系数D表示，称之为收益分配系数；

将 用系数G表示，代表单只LED灯具的总成本；

将 用系数H表示，代表了总体费用转化到单年平均值的系。

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4.2 模型分析

4.2.1 节能收益系数M的分析

是LED隧道灯与传统隧道灯的功率差，其值越大越节能，节能收益越高；

表示LED灯的节能量转为收益的能力，电费越高，节能收益越高；

代表了传统灯具在寿命期内每年的维护费用，其值越大，节能收益越高。

当维护费用越高，产品的寿命越短，则会使节能改造收益更明显。

4.2.2 收益分配系数D的分析

和业主的分成比例K是一个重要参数，K的值越高，节能服务公司可以获得的收益越高。K主要通过项目前期测算和谈判决定，一般照明合同能源管理项目的K值应该在80%左右。

K′作为国家的补贴比例一般会随着政策的变动而改变，部分补贴政策可能在项目结束前就取消了，因此节能服务公司需要充分考虑政策变动带来风险，同时应通过各种方式尽可能多申请各种补贴，才能使项目的可行性更强。

4.2.3 成本系数G的分析

成本系数取决于LED隧道灯和安装设备的成本，随着技术的发展，其值会不断减小，LED隧道灯合同能源管理模式的优势会越来越明显。

4.2.4 年度费用系数H的分析

当合同能源管理的收益分配期越长，每年的成本均摊越低。而I反映节能服务公司的融资能力，合同能源管理公司的规模越大，越能够以更低的费率筹得资金。

5 结论

论文对节能效益分享型模式下LED灯应用于隧道照明的收益和投入进行了分项计算并在可行的前提下对影响因素进行分析，通过模型分析得出結论，LED灯的技术越完善，对传统灯具的替代性越强，自身成本越低，节能服务公司的规模越大和资质能力越强LED灯应用于隧道照明的可行性越大。

参考文献：

[1]魏东.中国合同能源管理发展现状与对策[M].社会科学文献出版社，2015（12）.

[2]许景峰.LED光源在隧道照明中的机遇与挑战[J].灯与照明，2010（9）.

[3]于娜，丁伟智.LED光源在隧道照明中的应用于节能分析[J].照明工程学报，2016（2）.

[4]张伟.LED灯节能照明在合同能源管理模式下的应用研究[D].天津大学，2014（5）.

[5]赵平，高启东.LED隧道灯在纳黔高速公路隧道中的应用[J].西南公路，2010（4）.