共享桿塔的效益分析研究

中國電力工程顧問集團華北電力設計院有限公司 戴雨劍 侯 聰 陳立國 柏丹丹 王 睿 施 芳

隨著國家5G戰(zhàn)略的快速部署，通訊行業(yè)面臨著5G通信基站密集部署帶來的巨大投資壓力，對電力桿塔資源共享提出了迫切需求，國家也相繼出臺了《關于2019年推進電信基礎設施共建共享的實施意見》、《關于推進電信基礎設施共建共享支撐5G網絡加快建設發(fā)展的實施意見》等政策，鼓勵基礎電信企業(yè)加強與電力企業(yè)的溝通合作，解決桿塔、光纖、站址等資源與運營商共享共建合作的政策壁壘，持續(xù)提升共享共建水平。同時電網企業(yè)開展電力桿塔等電力基礎資源共享業(yè)務，一方面有助于提高社會資源利用效率，助力國家網絡強國戰(zhàn)略的快速發(fā)展；另一方面有助于增強電網企業(yè)內生動力和經營效益。共享鐵塔這種創(chuàng)新型業(yè)務的發(fā)展，應結合實際投資和其經濟效益進行分析研究，為電網企業(yè)提供項目經濟效益的評價方法和標準，由此作為共享桿塔運行和租賃費用取費的依據，由此促進推進共享桿塔項目的建設和發(fā)展[1]。

對于共享桿塔項目而言，電網公司、鐵塔公司及通信運營商等三方項目的范圍、費用和效益差異很大。本文從設計單位的業(yè)務拓展角度出發(fā)，以電網企業(yè)的項目定義、界定研究范圍。對于經濟性的分析也圍繞共享桿塔中電網企業(yè)的工作內容即桿塔改造、共享設備安裝及后期運維等內容開展[2-3]。

1 經濟效益分析方法

經濟效益是指投資活動帶來的資金回報或經濟利益。對于經濟效益分析方法通常有凈現值（NPV）、投資收益率（ROI）、投資回收期（Tp）等度量標準，合理的選用這些標準可對共享電力鐵塔資源的經濟效益進行較為準確的定量分析。

1.1 凈現值

是將項目整個計算期內各年的凈現金流量，按某個給定的折現率折算到計算期期初的現值代數和。凈現值是對投資項目進行動態(tài)經濟評價最常用的指標和決策方法之一，可使用于分析本課題共享桿塔的經濟效益。凈現值（NPV）計算公式為：，其中n是計算期數，i是設定折現率；凈現金流量NCFt（第t年凈現金流量），即(CI-CO)t的預測。使不同年份的貨幣值可以加總或比較，就要選定某一個時點作為基準點來計算各年效益和成本價值，通常把計劃方案的第一年年初作為計算現值的時間基準點。

1.2 投資收益率

簡單說來就是共享電力鐵塔資源所帶來的回報程度。ROI是將凈收益除以成本的所得值：ROI=（總的折現收益-總的折現成本）/折現成本，對項目而言ROI越大越好，許多項目都有自己期望的投資收益率。期望投資收益率是項目要求達到的最低收益率，經常是以組織投資其他風險相當的項目可能獲得的收益率為準。

1.3 投資回收期

是以凈現金流入補償凈投資所用的時間，指投資回收的期限，也就是用投資方案所產生的凈現金收入回收全部投資所需的時間，當累計折現收益與成本之差開始大于零時，回收就完成了。對于投資者來講投資回收期越短越好，從而減少投資的風險。投資回收期根據是否考慮資金的時間價值，可分為靜態(tài)投資回收期（不考慮資金的時間價值因素）和動態(tài)投資回收期（考慮資金時間價值因素）。投資回收期從工程項目開始投入之日算起，即包括建設期，單位通常用“年”表示。

靜態(tài)投資回收期的實用公式為：靜態(tài)投資回收期=（累計凈現金流量開始出現正值的年份）-1+∣上年累計凈現金流量∣/當年凈現金流量；動態(tài)投資回收期的實用公式為：動態(tài)投資回收期=（累計凈現金流量折現值開始出現正值的年份）-1+∣上年累計凈現金流量折現值∣/當年凈現金流量折現值。投資回收期的指標直觀、簡單，尤其是靜態(tài)投資回收期，表明投資需要多少年才能回收，便于投資者衡量風險。用投資回收期評價共享電力鐵塔資源項目時，可按照類似項目的歷史數據和投資者意愿確定基準投資回收期T0，若T＜T0項目可以考慮接受，若T＞T0則應放棄此項目。

1.4 經濟性分析方法分析選擇

對于共享桿塔項目而言，電網公司、鐵塔公司及通信運營商等三方其項目的范圍、費用和效益差異很大。本文從設計單位的業(yè)務拓展出發(fā)，以主要客戶電網企業(yè)的項目定義界定研究范圍。課題的經濟性分析也圍繞共享桿塔中電網企業(yè)的工作內容即桿塔改造、共享設備安裝及后期運維等內容開展。共享桿塔項目中電網企業(yè)建設投入較少，為避免因桿塔共享造成電網主業(yè)的停減產，須在后期維護中長期進行資金和人力資源的投入。這些投入費用可分年進行估算，結合共享桿塔建設期改造及安裝施工等投入，評價項目經濟性可采取凈現值分析較為合理。通過將各年發(fā)生的成本和共享租金及增量電費收入現金流估算并折算到方案初期從而對項目方案進行經濟評價。

2 共享桿塔的費用構成及估算方法

共享電力鐵塔項目現金流量主要由建設改造費用、運行檢修費用、電力鐵塔租賃收入、通信基站設備電費收入等項目構成。

2.1 共享增量投資估算

共享增量投資費用包含建設改造基本費及共享桿塔塔上通信設備的日常運行檢修費用。

2.1.1 建設改造基本費

建設改造基本費指共享鐵塔項目建設過程中所涉及的勘察設計（校核）、配件（塔材）材料加工運輸、塔上通信天線安裝施工等相關費用。

設備材料費用。共享鐵塔設備材料主要有更換桿塔材料、接地材料、饋線及通信光纜引下夾具等。材料費用可參考相關工程實際價格，也可按照設備原價乘以設備運雜費費率計算；更換塔材安裝費。共享鐵塔根據設計單位校核計算確定，其更換塔材安裝費由人工費、材料及機械等費用構成。其取費標準可參照概算定額進行，即：安裝費=重量×（安裝單價+裝卸單價）+運輸費；通信設備安裝費。本項目中對于通信設備的安裝主要包括饋線和天線的安裝，且通信設備在共享桿塔安裝套數是不同的。安裝費用依據通信設備安裝數量（通常為1套、2套或3套）進行取費。

工程其他費用如下：建設場地租用及清理費。指進行共享鐵塔工程建設必須的場地，包含土地（包括永久占地及臨時施工征占地）征占用費用及土地上余物清理費用，例如房屋拆遷、青苗賠償等。建設場地租用及清理費用應參照國家及當地政府征占地補償標準取費。對于共享桿塔而言，其安裝建設主要依托已建成輸電線路鐵塔下的場地，其費用中應考慮扣除輸電線路鐵塔永久占地面積；目管理費。包括管理經費和工程監(jiān)理費，其取費通常分別取安裝工程費的3.5%；項目技術服務費。包括項目勘察設計費及計算文件編制等費用，經初步統(tǒng)計，共享鐵塔項目中其勘察設計費的取值參照線路技改大修工程取費，并根據設計實際難度進行調整，調整系數取0.8～1.2：共享鐵塔項目設計費=本體工程費計費額×累進費率×難度系數。

2.1.2 平臺運行檢修費用

通信設備安裝至共享鐵塔設備平臺后，電網公司每年將安排運行檢修人員進行維護和檢修，該費用包含檢修設備費、檢修車輛費用及檢修人工費用等。

2.2 共享桿塔租賃收入估算

由于電力行業(yè)與通信行業(yè)間的電力鐵塔共享不存在先例，租賃費用沒有參考的依據。鐵塔租賃費用通常由地理位置、天線搭載高度、是否承載多家運營商等多項因素決定。對于多家同一桿塔搭載多家通信運營商公司的，通信運營商公司所承擔的租賃費用應考慮一定的折扣，通信運營商公司越多折扣將越低，折扣系數可由通信運營商及電網公司協(xié)商決定。

2.3 增量電費收入估算

在供電業(yè)擴完成裝表接電后，按照客戶用電電費標準、流程收取電費。由各供電單位向鐵塔公司收取電費。根據運營商官方統(tǒng)計，5G基站最大功耗約為4G的3～4倍。根據中國鐵塔相關材料顯示，目前主流的廠商5G基站單系統(tǒng)的典型功耗：華為約為3500W、中興約為3255W、大唐約為4940W；4G的單系統(tǒng)功耗約為1300W。經濟分析計算5G基站耗電功率取3500W，4G耗電功率取1300W。

由于全國不同地區(qū)電價差異較大且用電高峰及低谷電價也有所差異，此外還需扣除發(fā)電上網電價線損等，因此核算增量電網收入相對復雜，很難取得確定結果。為簡化計算，通過調研全國不同地區(qū)輸配電價格，本文電價取全國輸配電價中位數0.25元/千瓦時，通信設備及基站用電時間按照全年8760小時計算。4G基站年增量電費CER=0.25元/千瓦時×8760小時×1.3千瓦=2847元，5G基站年增量電費CER=0.25元/千瓦時×8760小時×3.5千瓦=7665元。

3 共享桿塔的效益分析

3.1 共享桿塔效益分析模型

共享鐵塔投入費用：CO=nC建設+nC運維λ，C建設=C設備改造+C鐵塔安裝+C通設安裝+C其他；共享鐵塔收益費用CI=C電費λ+C租金λ，式中n為共享鐵塔數量，λ為通信設備及基站租用共享鐵塔年限。

3.2 案例分析

對某輸電線路鐵塔進行共享鐵塔改造，單個共享鐵塔擬架設3家運營商（移動、聯通、電信）基站，每套5G基站單系統(tǒng)功率為3.5kW，每家運營商在共享鐵塔上安裝2套單系統(tǒng)，共改造40基鐵塔構成共享鐵塔組，租賃年限為10年。設電網公司共享鐵塔業(yè)務10年期投資收益率設定為10%，以此計算電網公司共享鐵塔租金收費標準。

投入費用。單個共享鐵塔建設改造費用及平臺運行維護費用（萬元）如下：建設改造。設備材料費30、塔材安裝費3、通信設備安裝費28、其他費用28；平臺運行維護。檢修人員費用240（年費用）、車輛設備40（一次性投入）。按照改造40基共享鐵塔，每基共享鐵塔架設3家運營商通信設備，租期按10年計算，一次性共需投入金額為CO=261萬元，每年投入平臺運行維護費用240萬元；收益費用。單基共享鐵塔租賃費用按照計算取得，單基共享鐵塔電費收益取0.7665萬元/年×3家運行商×2套單系統(tǒng)=4.599萬元/年。

經濟效益分析。通過調整電網公司共享鐵塔租金收取標準，來達到共享鐵塔業(yè)主10年期投資收益率為10%的目標。將已確定現金流入和流出代入公式，利用matlab編程計算可得，40基共享鐵塔年收益261萬元/年時，期投資收益率為10%，除去40基共享鐵塔電費收益183.96萬元，則單基共享鐵塔年租金可取1.926萬元。

綜上，通過案例對電網公司設定目標投資收益后反向計算電網公司共享鐵塔租金，可為電網公司租金標準確定和電費定價提供支撐。