發(fā)電機(jī)組商業(yè)可用性指標(biāo)研究

董振河，董 博

（1.中國(guó)華電山東分公司，山東 濟(jì)南 250014；2.華電章丘發(fā)電有限公司，山東 濟(jì)南 250216）

0 引言

目前評(píng)價(jià)發(fā)電機(jī)組性能的指標(biāo)（如等效可用系數(shù)EAF、等效強(qiáng)迫停機(jī)率EFOR 等）不能完全反映機(jī)組的收益率或盈利能力。在電力市場(chǎng)環(huán)境下，每臺(tái)機(jī)組的電價(jià)不同、成本不同、技術(shù)可用程度不同，其綜合盈利能力是不一樣的。為更好地反映機(jī)組在市場(chǎng)環(huán)境下盈利能力，國(guó)際上引入了商業(yè)可用性指標(biāo)（Commercial Availability，CA）。這個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)源于英國(guó)，是英國(guó)電力工業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)化轉(zhuǎn)軌后產(chǎn)生的。發(fā)電廠的可利用性只有當(dāng)發(fā)電廠贏利時(shí)才對(duì)公司有價(jià)值，所以只有當(dāng)市場(chǎng)價(jià)格高于成本（投標(biāo)價(jià)）時(shí)才對(duì)可利用性進(jìn)行衡量。起初沒(méi)有用市場(chǎng)價(jià)格和電廠成本之差的大小來(lái)“加載”CA，所以機(jī)組有經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的各小時(shí)的CA 作用是相同的。隨著時(shí)間的推移，美國(guó)對(duì)這個(gè)指標(biāo)進(jìn)行深入研究，考慮價(jià)格與成本之差帶來(lái)的影響，使CA 演變成為能夠準(zhǔn)確表達(dá)電廠對(duì)公司利潤(rùn)影響的一個(gè)綜合指標(biāo)，試圖衡量電廠所產(chǎn)生的實(shí)際利潤(rùn)與潛在利潤(rùn)的關(guān)系（利潤(rùn)在此定義為總贏余）。自20 世紀(jì)80年代以來(lái)，一些國(guó)家也開(kāi)始效仿英國(guó)，進(jìn)行電力工業(yè)改革。如歐洲的挪威、芬蘭，拉美的阿根廷、南非，以及澳大利亞等，對(duì)衡量電廠的可靠性與經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)也開(kāi)始進(jìn)行研究，根據(jù)各國(guó)不同國(guó)情，對(duì)商業(yè)可用性提出了不同的定義。如南非定義為可用容量比率與成本利潤(rùn)率之積，歐洲則定義為年盈虧平衡利用小時(shí)與日歷小時(shí)的比率。因此，在建立商業(yè)可用性指標(biāo)體系過(guò)程中，要在研究國(guó)際做法基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)國(guó)情和現(xiàn)有技術(shù)可用指標(biāo)實(shí)際應(yīng)用情況，定義適合的商業(yè)可用性指標(biāo)。

1 基本概念

建立商業(yè)可用性指標(biāo)最重要的是反映機(jī)組的綜合贏利能力：指標(biāo)必須能夠直接反映機(jī)組的盈利能力；指標(biāo)應(yīng)具有良好的可比性。

商業(yè)可用性指標(biāo)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 可以看出，商業(yè)可用性指標(biāo)試圖把可靠性和經(jīng)濟(jì)性的相關(guān)因素進(jìn)行整合。由于商業(yè)可用性指標(biāo)處于研究階段，各國(guó)整合的結(jié)果不盡相同?；谖覈?guó)電力體制改革剛剛起步，電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)規(guī)則尚未制定，初步考慮，定義這個(gè)概念的基本思路是：根據(jù)NERC 指標(biāo)體系，機(jī)組可靠性主要受降出力、非計(jì)劃停機(jī)、計(jì)劃停機(jī)、備用等狀態(tài)時(shí)間的影響，這些狀態(tài)的影響結(jié)果是機(jī)組發(fā)電量減少。而發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)性的決定因素為上網(wǎng)電量、電價(jià)和成本，上網(wǎng)電量受發(fā)電量和廠內(nèi)用電量的影響，發(fā)電量代表產(chǎn)品的產(chǎn)量，是發(fā)電廠最重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，為了折算到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，把發(fā)電量按照機(jī)組額定容量折算為利用小時(shí)。這里的利用小時(shí)在市場(chǎng)條件下不再僅僅是機(jī)組發(fā)電能力的表現(xiàn)，同時(shí)它也反映了機(jī)組競(jìng)爭(zhēng)能力的大小。因此，篩選出利用小時(shí)、電價(jià)、成本3 個(gè)代表競(jìng)爭(zhēng)盈利能力的關(guān)鍵因素，通過(guò)下面的方法，整合出一個(gè)新的指標(biāo)，即商業(yè)利用率（Commercial Utilization Rate，CUR），其定義為在電力市場(chǎng)環(huán)境下，機(jī)組或發(fā)電企業(yè)凈盈利利用小時(shí)與統(tǒng)計(jì)小時(shí)的比率。

圖1 商業(yè)可用性概念結(jié)構(gòu)

2 可用商業(yè)利用率建立方法

在市場(chǎng)環(huán)境下，發(fā)電廠最關(guān)心利潤(rùn)。機(jī)組或發(fā)電廠只有在盈利的情況下談可用性才有意義。利用財(cái)務(wù)上盈虧平衡分析方法說(shuō)明這個(gè)指標(biāo)的經(jīng)濟(jì)含義。盈虧平衡分析法是根據(jù)企業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)量、成本和利潤(rùn)相互關(guān)系，確定保本點(diǎn)，然后以保本點(diǎn)為基礎(chǔ)，分析各因素變動(dòng)對(duì)利潤(rùn)影響，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的，因而也稱其為量、本、利分析［1］。這種方法已廣泛應(yīng)用于企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理決策或投資方案選擇上，是電力市場(chǎng)的理論基礎(chǔ)。下文對(duì)其基本原理進(jìn)行闡述。

圖2 盈虧平衡分析

圖2 為盈虧平衡分析圖。橫軸表示產(chǎn)品產(chǎn)量（上網(wǎng)電量），縱軸表示成本和收益?？偝杀揪€FC 是一條以固定成本F 為截距、以單位可變成本V 為斜率的直線，其關(guān)于產(chǎn)量Q 的方程為

該直線和該方程表示不同產(chǎn)量時(shí)的總成本?？偸找婢€OR 是一條以產(chǎn)品價(jià)格P 為斜率的且過(guò)原點(diǎn)的直線。電價(jià)是一個(gè)以上網(wǎng)電量為權(quán)數(shù)的加權(quán)值，由于在市場(chǎng)環(huán)境下不同時(shí)段電價(jià)是變化的，它是一個(gè)質(zhì)量指標(biāo)，無(wú)法直接進(jìn)行加總，必須找到一個(gè)共同的尺度將各種價(jià)格綜合到一起，因上網(wǎng)電量與電價(jià)有密切的內(nèi)在聯(lián)系，取其作為權(quán)數(shù)計(jì)算不同統(tǒng)計(jì)周期的綜合電價(jià)，更能反映電價(jià)的準(zhǔn)確性和代表性，也便于分析和計(jì)算，其方程為

該直線和該方程表示不同產(chǎn)量時(shí)的總收益。

總成本線FC 和總收益線OR 的交點(diǎn)B，就是盈虧平衡點(diǎn)。在此點(diǎn)收入與成本相等，既無(wú)利潤(rùn)又不發(fā)生虧損，意味著機(jī)組或企業(yè)經(jīng)營(yíng)達(dá)到保本點(diǎn)。企業(yè)如果增加產(chǎn)量，超過(guò)這個(gè)平衡點(diǎn)就得到一定的利潤(rùn)；相反，減少產(chǎn)量，低于保本點(diǎn)，就會(huì)虧損。

可用商業(yè)利用率正是基于上述原理，整合產(chǎn)品價(jià)格、成本和技術(shù)可用性，反映機(jī)組或電廠的綜合盈利能力。

由式（1）和（2）便得到盈虧平衡時(shí)產(chǎn)量為

盈虧平衡時(shí)利用小時(shí)為

設(shè)機(jī)組實(shí)際利用小時(shí)為tUTH，統(tǒng)計(jì)期間小時(shí)為tPH，則商業(yè)利用率定義為

3 指標(biāo)分析

商業(yè)利用小時(shí)率，既涵蓋了機(jī)組或企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的全部，又充分反映了機(jī)組的利用程度，比目前的技術(shù)可用性指標(biāo)（如等效可用系數(shù)、等效強(qiáng)迫停運(yùn)率等）內(nèi)涵要豐富，解決了這些指標(biāo)的沒(méi)有解決的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，而且采用統(tǒng)計(jì)周期為基準(zhǔn)，具有很強(qiáng)的可比性。

下面進(jìn)一步分析比較單位可變成本V、固定成本F、產(chǎn)品價(jià)格P 和實(shí)際利用小時(shí)tUTH變化時(shí)tCUR的變化和經(jīng)濟(jì)含義［2］。

3.1 單位可變成本V 變化

假設(shè)單位可變成本由Va增加到Vb，則QB由原來(lái)的QBa上升到QBb，tUTHB需增加，tUTH-tUTHB下降，PCUR下降，說(shuō)明盈利能力降低，正同成本升高盈利下降吻合，如圖3 所示。

圖3 可變成本變化時(shí)（增加）的情況

圖3 可以看出，隨著單位可變成本的增加，平衡點(diǎn)B 會(huì)向右移動(dòng)，其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量和利用小時(shí)也隨之向右移動(dòng)，在實(shí)際產(chǎn)量一定的情況下，實(shí)際利用小時(shí)tUTH越接近tUTHB，盈利能力會(huì)越來(lái)越小。由此，得出結(jié)論，單位成本增加時(shí)，商業(yè)利用小時(shí)率PCUR會(huì)降低。

3.2 固定成本變化

假設(shè)固定成本由Fa變化到Fb（增加），則QB由原來(lái)的QBa上升到QBb，tUTHB需增加，tUTH-tUTHB下降，PCUR下降，說(shuō)明盈利能力降低，正同成本升高盈利下降吻合，如圖4 所示。

圖4 固定成本變化時(shí)（增加）的情況

圖4 可看出，隨著固定成本的增加，平衡點(diǎn)B 會(huì)向右移動(dòng)，其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量和利用小時(shí)也隨之向右移動(dòng)，在實(shí)際產(chǎn)量一定的情況下，實(shí)際利用小時(shí)tUTH越接近tUTHB，盈利能力會(huì)越來(lái)越小。

由此得出結(jié)論，固定成本增加時(shí)，商業(yè)利用小時(shí)率PCUR會(huì)降低。

3.3 產(chǎn)品價(jià)格P 變動(dòng)

假設(shè)價(jià)格（如電價(jià)）由原來(lái)的Pa變化到Pb（減?。瑒tQB由原來(lái)的QBa上升到QBb，tUTHB需增加，tUTHtUTHB下降，PCUR下降，說(shuō)明盈利能力降低，正同電價(jià)降低盈利下降吻合（產(chǎn)量不變的情況下），如圖5 所示。

圖5 價(jià)格變化時(shí)（減?。┑那闆r

從圖5 可看出，隨著價(jià)格的減小，平衡點(diǎn)B 會(huì)向右移動(dòng)，其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量和利用小時(shí)也隨之向右移動(dòng)，在實(shí)際產(chǎn)量一定的情況下，實(shí)際利用小時(shí)tUTH越接近tUTHB，盈利能力會(huì)越來(lái)越小，圖中收益點(diǎn)R 垂直下移。

由此得出結(jié)論，價(jià)格減小時(shí)，商業(yè)利用小時(shí)率PCUR會(huì)降低。

3.4 利用小時(shí)變化

假設(shè)利用小時(shí)由于機(jī)組的技術(shù)原因不可用造成減小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量Q 也會(huì)隨之減少，即從Qa降至Qb，則tUTH-tUTHB下降，PCUR下降，說(shuō)明盈利能力降低，正同產(chǎn)量降低盈利下降吻合（電價(jià)不變的情況下），如圖6 所示。

圖6 利用小時(shí)變化（減少）時(shí)情況

從圖6 可看出，隨著利用小時(shí)的減小，產(chǎn)量Q 會(huì)向左移動(dòng)，其對(duì)應(yīng)的收益點(diǎn)R 沿總收入直線向下移動(dòng)，在電價(jià)一定的情況下，實(shí)際利用小時(shí)tUTH越接近tUTHB，盈利能力會(huì)越來(lái)越小。

由此得出結(jié)論，利用小時(shí)減小時(shí)，商業(yè)利用率PCUR會(huì)降低。

綜上所述，商業(yè)利用率能清晰表達(dá)機(jī)組或企業(yè)在市場(chǎng)下的盈利能力，反映機(jī)組技術(shù)可用性對(duì)機(jī)組效益的影響，指標(biāo)符合下列原則：

1）完整性，從技術(shù)（利用小時(shí)）和市場(chǎng)（電價(jià)和成本）兩個(gè)方面反映機(jī)組或企業(yè)盈利能力，能反映市場(chǎng)條件下發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的過(guò)程。

2）適用性，既能滿足評(píng)價(jià)企業(yè)優(yōu)劣的需要，也能滿足可靠性中心管理的需要。

3）可比性，同目前的技術(shù)可靠性指標(biāo)體系一樣，不同的電廠和機(jī)組之間完全可以相互在不同的時(shí)間段內(nèi)比較。

4）指導(dǎo)性，符合我國(guó)目前的電力體制改革模式，未來(lái)電力市場(chǎng)施行兩部制電價(jià)競(jìng)價(jià)，即容量電價(jià)（固定成本部分）不競(jìng)爭(zhēng)，只施行電量電價(jià)（變動(dòng)成本部分）完全競(jìng)爭(zhēng)，結(jié)算按照綜合電價(jià)結(jié)算，財(cái)務(wù)管理中的成本分?jǐn)偡椒ú粫?huì)有太大的變化，企業(yè)仍然關(guān)心的是會(huì)計(jì)成本，完全符合上述盈虧平衡分析方法，符合中國(guó)目前的國(guó)情，能夠成為企業(yè)競(jìng)相追逐的目標(biāo)［3］。

5）可行性，指標(biāo)計(jì)算非常簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)易于獲取，可操作性強(qiáng)。

4 計(jì)算實(shí)例

某臺(tái)300 MW 機(jī)組月上網(wǎng)電量為14 940 萬(wàn)kWh，綜合廠用電率為5%，發(fā)電量為15 726 萬(wàn)kWh，單位變動(dòng)成本為118元／MWh，固定成本為1 205萬(wàn)元，上網(wǎng)電價(jià)為279 元／MWh，月歷小時(shí)數(shù)為720 h。

4.1 指標(biāo)計(jì)算

根據(jù)月度實(shí)際上網(wǎng)電量、機(jī)組容量可折算出該機(jī)組實(shí)際利用小時(shí)tUTH為

式中：QF為實(shí)際發(fā)電量；QG為額定容量。

根據(jù)盈虧平衡產(chǎn)量公式，可求出盈虧平衡時(shí)的上網(wǎng)電量為

盈虧平衡時(shí)的利用小時(shí)為

商業(yè)利用率PCUR為

4.2 動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)

分項(xiàng)測(cè)算各個(gè)因素變動(dòng)對(duì)指標(biāo)和利潤(rùn)的影響［4］。

4.2.1 增加利用小時(shí)的影響

在本例中，實(shí)際利用小時(shí)比基期增加1 h，在其他因素不變的情況下，本期（預(yù)測(cè)期，下同）比基期商業(yè)利用率增加為：

式中：ΔL 為增利額；Q1為本期上網(wǎng)電量；Q2為基期上網(wǎng)電量；QG為額定容量；P1為基期電價(jià)；V1為基期單位變動(dòng)成本。

即由于利用小時(shí)增加使商業(yè)利用率增加0.139%，利潤(rùn)凈增4.83 萬(wàn)元。

4.2.2 電價(jià)提高的影響

本例中，上網(wǎng)電價(jià)由279 元／MWh 提高為280 元／MWh，盈虧平衡點(diǎn)上網(wǎng)電量變化為

盈虧平衡點(diǎn)利用小時(shí)減少為：

則商業(yè)利用率提高為

式中P2為基期上網(wǎng)電價(jià)。

即由于電價(jià)提高1 元／MWh，指標(biāo)提高2.25%，凈增利14.93 萬(wàn)元。

4.2.3 變動(dòng)成本變化的影響

在本例中，單位變動(dòng)成本由118 元／MWh 降低為117 元／MWh，商業(yè)利用率增加幅度同電價(jià)變化時(shí)的影響一樣，也是2.25%。

成本降低意味著增利，增利額為

式中：V1為單位變動(dòng)成本；V2為基期單位變動(dòng)成本。

即由于單位變動(dòng)成本降低1 元／MWh，指標(biāo)提高2.25%，凈增利14.93 萬(wàn)元。

4.2.4 固定費(fèi)用變化影響

固定費(fèi)用由1 205 萬(wàn)元增加為1 206 萬(wàn)元，即增加1 萬(wàn)元，商業(yè)利用指標(biāo)變化為

固定資產(chǎn)不隨產(chǎn)量變動(dòng)而變動(dòng)，所以用基期固定費(fèi)用減去報(bào)告期固定費(fèi)用后的差額即為對(duì)利潤(rùn)的影響。

式中：F1為基期固定費(fèi)用；F2為報(bào)告期固定費(fèi)用。

把以上各項(xiàng)因素相加起來(lái)，商業(yè)利用率增幅為4.339%，利潤(rùn)增幅為33.69 萬(wàn)元。

上述計(jì)算可看出，利用小時(shí)對(duì)商業(yè)利用率、利潤(rùn)的影響度與電價(jià)、變動(dòng)成本的影響度各不相同。換句話說(shuō)，利潤(rùn)和商業(yè)利用率對(duì)利用小時(shí)、電價(jià)、變動(dòng)成本的敏感性不同。從盈虧平衡圖也可看出，縱坐標(biāo)（收入、成本）對(duì)斜率（電價(jià)、單位變動(dòng)成本）的變化較敏感，對(duì)橫坐標(biāo)（產(chǎn)量或利用小時(shí)）的變化變動(dòng)幅度較小。上述因素對(duì)指標(biāo)影響如表1 所示。

表1 影響利用率和利潤(rùn)影響因素分析

5 參考報(bào)價(jià)決策

企業(yè)經(jīng)營(yíng)的目標(biāo)不僅是為了保本，而且是為社會(huì)提供更多的產(chǎn)品，并獲得較多的利潤(rùn)。企業(yè)欲獲取一定盈利L，由式（1）和式（2）可得合理的生產(chǎn)規(guī)模（即合理的產(chǎn)量）為

與盈虧平衡時(shí)的產(chǎn)量之差為

合理的電價(jià)為

與盈虧平衡的電價(jià)之差為

合理的變動(dòng)成本為

與盈虧平衡時(shí)的變動(dòng)成本之差為

合理的固定成本為

與盈虧平衡時(shí)固定成本差為

合理的商業(yè)利用率為

式中：tPH為統(tǒng)計(jì)時(shí)間；WINC為額定容量；Q′為合理的發(fā)電量為盈虧平衡發(fā)電量。

報(bào)價(jià)人員可以根據(jù)上述指標(biāo)計(jì)算結(jié)果情況，制定合理的報(bào)價(jià)策略和成本策略，以獲取一定的目標(biāo)利潤(rùn)，供決策參考［5］。上述參數(shù)的變動(dòng)范圍圖形解釋如圖7 所示。

圖7 盈虧平衡指標(biāo)分析圖

6 結(jié)語(yǔ)

商業(yè)可用性指標(biāo)可用商業(yè)利用率定義，即盈利利用小時(shí)與統(tǒng)計(jì)小時(shí)的比值；商業(yè)利用率既反映了機(jī)組的技術(shù)可用性，又反映了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)特性；商業(yè)可用性指標(biāo)體系可納入企業(yè)管理；商業(yè)利用率對(duì)企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策具有重要指導(dǎo)意義，可以有效利用。