基于地铁隧道照明节能改造工程的EMC模式研究

徐晓斌,邓先琪,钟子林,李曙,董勤喜

(广州铁路职业技术学院 铁道工程学院,广州 511300)

传统地铁隧道照明的能耗高,效果差。节能照明绿色高效、环保节能、寿命长、耗电少、照明效果好。由于节能减排的需要,我国部分城市开启地铁隧道照明节能改造工程。但节能照明相对于传统照明造价高,地铁公司为缓解成本压力,纷纷采取合同能源管理(EMC)模式进行地铁隧道照明节能改造,工程公司负责工程的投资、供货、施工、安装、运行及维护。工程公司既负责工程的实施,又负责工程的投资、运营,工程实施的顺利与否决定了工程公司的风险与收益并存。本文基于工程公司的角度,对地铁隧道照明节能改造工程应用合同能源管理模式进行分析,重点提出了工程公司在工程各阶段的主要工作内容、存在的主要风险及防范措施,对工程公司进行项目开发、实施和运营具有参考价值[1-2]。

EMC是工程公司与政府或政府出资的企业(EMC的客户)以合同方式商定节能工程的节能效益,工程公司为实现节能效益需向客户提供其所需要的技术更新,客户会将工程公司的投入及其合适利润以节能效益分享的方式予以支付的机制[3]。目前,EMC主要有节能效益公司的投入分享型、节能量保证型、能源费用托管型等。根据对以往实施的多个地铁隧道节能照明项目的研究,地铁隧道照明节能改造大多采取节能效益分享型EMC模式。近期,又逐步衍生为采取能源费用托管模式尝试实施地铁隧道节能照明项目,这也是地铁隧道照明节能改造工程实施的趋势。

工程公司提供用能情况诊断,节能工程设计、融资、施工、运营维护等业务[3]。工程公司按照资源基础可分为资金依托型、技术依托型和市场依托型。资金依托型是指根据市场需求,利用资金方面的优势对所需节能技术与产品加以整合;技术依托型是指基于大多具有自主知识产权的某种节能技术或产品,项目获益较大,目标市场定位明晰;市场依托型是指在特定行业客户领域具有优势,通过客户资源实现项目的节能。而地铁隧道照明节能改造工程公司的类型主要为资金依托型和技术依托型,技术依托型主要为节能照明生产厂家,但多属于中小企业,存在融资难、资金压力大、节能行业技术更新快、市场淘汰快和地铁隧道照明节能改造工程合同周期长(大多为6 a及以上)的问题。资金依托型从投资角度来讲,占较大的资本优势,但项目管理能力较差,严重影响地铁隧道照明节能改造工程实施。在对地铁隧道照明的节能改造项目中,为发挥资金与技术的双重优势,较理想的类型是采取联合体的方式,即:资金+技术双重依托型,合体成立工程公司,承担工程各阶段、各环节的实施。

资金+技术双重依托型的工程公司成立后,便可采用EMC模式启动地铁隧道照明节能改造,涵盖投标、方案设计、合同的谈判、采购、施工、安装、节能量的认定、建成后的运营养护和节能效益的回款等阶段。多个地铁隧道照明节能改造工程表明,承接此类工程的风险有:1)回款问题,因地铁公司经费紧张、收入状况一般和较长的审批流程导致项目回款慢;2)工程技术问题,合同期内照明设备故障率高导致维修成本高;3)节能量争议问题,很多招标文件中,仅规定节能量由第三方机构进行认定,但未明确具体的方法;4)电价变化问题,尤其是近三四年来,由于经济下行压力大,企业生产成本高,政府主动推出多项为企业降低成本的政策,包括降低能源费用,已多次下调电价,所以导致节能收益波动较大。接下来笔者针对各阶段容易出现的问题,进行深入剖析及研究。

3.1 投标

地铁隧道照明属国有基础设施,采购金额一般超过百万,按照相关规定[4],地铁公司须针对地铁隧道照明节能改造工程进行公开招标,节能照明工程公司参与竞标以获取项目。投标者由投资方、照明供应商、具备资质的施工单位组成联合体参与竞标,竞标的方式取决于招标方发布文件的规定[5]。实施过程中常采用综合评标法,包括技术、商务、价格。在技术评标中,需要对照明设备品牌或照明制造商的条件进行评价;在商务评标中,对工程公司的资金、综合实力等进行评价;在进行价格标评审时,对节能公司分享的节能效益比例、EMC期限进行评价。由于节能照明设备技术日益成熟,近年来价格也明显下降,同时随着节能行业竞争的日益加剧,招投标过程中竞争异常激烈。某地铁隧道节能照明工程采取EMC模式对2万盏设备进行改造,公开招标后,竟然有18家单位参与了投标,行业龙头企业基本上参加了项目的投标,根据开标结果,投标单位在报价中工程公司分享的比例大多数不高于80%,由此可见项目中标的难度非常大,即使中标,项目经济效益也难以得到保障。

为提高中标的可能性,同时保障项目经济效益,工程公司需要做好后述几点:一是加强项目前期跟踪,及早介入项目,协助地铁公司进行拟定改造方案设计等技术咨询工作,对于综合实力强的工程公司可以建议地铁公司采取托管型EMC模式实施,提高自身的竞争力;二是认真研究招标文件,组织专家组剖析风险,研究相应的应对预案;三是根据投标报名情况,确定投标策略。

3.2 节能改造方案设计

由于地铁隧道照明的分散性、隧道的复杂性、管理人员偏少和信息化程度低等多种原因,所以招标时招标文件中的照明设备数量与型号,往往是粗放的,与实际情况存在偏差,有些甚至偏差很大。因此,中标后,工程公司需要对项目的实际情况进行勘察设计,确定具体的节能改造方案。

3.3 合同的谈判

工程公司根据中标后的工程调查情况,以招标文件的合同为基准,与地铁公司进行合同谈判。为降低节能量争议风险,工程公司应当争取在合同中约定详细的节能量确定方法,建议优先使用单灯实测法。由于地铁隧道照明用电的复杂性和供电线路改造等原因,地铁隧道照明实际电费的影响因素,不仅仅是地铁隧道照明本身,因此在合同中应避免使用实际电费的方法。近年来电价下降明显,随着电力体制改革的推进,预计未来电价将进一步下降。为降低电价下降带来的风险,工程公司应当争取在合同中约定固定电价,或者在一定范围内固定电价。

3.4 照明设备的采购、施工、安装

对于资金型工程公司在选择照明设备制造商时,为降低合同期内照明设备故障率高导致的维修成本高的风险,应优先选择综合实力强、信用好、成立时间久的合作方,要求照明设备供应商用设备价款共同参与一定比例的投资。考虑在照明采购合同中,把合同期内设备故障率高导致维修成本高的风险,全部转移给设备供应商。采取联合体投标的工程公司,为避免中标后与设备供应商在价格方面的争议,应当在投标前与设备供应商签订备忘录,备忘录的内容至少包括照明设备的价格、节电率和投资比例。施工单位须拥有相应的资质,一般是要求具备电力施工资质。在项目施工照明设备安装前,需要制订施工组织方案报地铁公司批准后方可执行。施工组织方案一般包括:工程简介、施工组织、计划工期、施工范围和改造设计、施工准备、施工方法及工期保障措施、工程质量保证体系、施工安全保障措施、文明施工及环境保护措施、工程技术资料、应急响应和处置程序。

3.5 节能量认定

为确保公正性与认定的需要,地铁公司需委托具有资质的认定机构,按照与工程公司的合同约定,进行照明改造的节能量认定。鉴于照明节能改造的资金来源及项目预算等原因,地铁公司会委托认定机构与工程公司签订合同。由于节能照明在运行两年以后会出现光衰,地铁公司一般要求在合同期内每年都对改造的照明进行节能量认定。隧道多管线的复杂性导致节能量的认定结果存在一定的随机性。节能量认定直接影响了工程的节能效益,也影响了工程公司的收益,因此工程公司应高度重视节能量认定。在认定过程中,工程公司应当积极与认定机构进行沟通,并在合同的履行过程中按照合同要求及时付款与其保持良好的关系。

3.6 项目维护、运营和节能效益的回款

EMC模式的地铁隧道照明节能改造工程的运营养护分为两种方式:一种是由地铁公司委托其他公司承接,工程公司负责提供备品备件及一定故障率以上的养护费用;另外一种是由工程公司承担运营养护,养护工作需委托工程所在地的单位,养护单位存在不充分的竞争,对工程公司构成一定的风险。无论哪种方式,为确保照明正常运行,地铁公司在合同期内都会对项目的运营养护进行考核,甚至将考核结果量化后,纳入到节能效益款中,即运营养护效果低于某个标准时,扣减相应的节能效益款[6-7]。工程公司可通过建立照明设备全生命周期节能监管服务平台,对节能产品质量进行时时监控,对节能设备故障进行分析与研究,提出可靠的解决方案,对故障率高的节能照明设备升级换代。

节能效益的回款对于工程公司的利益至关重要,节能效益的回款一般可以分为月度、季度、半年、年度。几年前,大多数地铁隧道照明的资金来源于政府专属资金,目前该项资金被取消,改造费用主要来源于政府公交补贴,计划性强,在近两年财政日渐紧缩的情况下,各地的财政资金状况对节能效益能否按时回款影响很大,工程公司在投标时应分析当地的财政状况[8]。由于税收、就业、资源等对所在地的政府有一定的影响力,所以资金型工程公司在选择照明设备制造商时,同等条件下要优先选择当地的照明厂商。为最大程度地激励照明厂商回收工程款,一定让照明厂商参与工程一定比例的投资,在与照明厂商的合同中采取“前低后高”的模式分享节能效益,也就是在合同前期工程公司分享的比例多,照明厂商分享的比例少,在合同后期工程公司分享的比例少,照明厂商分享的比例多。

购买节能效益款回款保险,是工程公司保证回款的方式之一,也就是工程公司与保险公司签订回款保险合同,约定在地铁公司未正常支付节能效益款的条件下,由保险公司支付节能效益款,保险公司再向地铁公司追偿合同款项。但该方式也有弊端,造成工程回款和政府招商之间的恶性循环,使项目回款更加困难。多个项目案例表明,虽然购买了该保险,但最终都没有实际执行,因此工程公司要慎重购买节能效益款回款保险。

某地铁3号线及支线全部为地下线,全长约65 km,2005年正式运营。2021年拟采用EMC模式节能改造,建设期为1 a,合同期为7 a(完成验收之日起算),要求改造前后照明设备安装位置和数量一致,节能的同时,平均照度同比提升至少30%。

4.1 现有照明设备及替换改造方案

经研究及节能认证,改造后的照明设备较改造前节能64.4%,平均照度同比提升50%,替换改造前后照明设备及功率见表1。

表1 替换改造前后照明设备对比

4.2 改造前后电费情况

改造前,每年电费支出:电价×照明设备总功率×每天开启时间×年开启天数=1 191.12万元;

改造后,每年节约照明电费:1 191.12×64.4%=767.08万元。

4.3 节能效益分享分析

工程公司在工程中的节能效益分享占比为八成,即每年分享的收益:767.08×0.8=613.66万元;

合同期内总收入:613.66×7=4 295.64万元,项目全投资内部收益率为8.75%,投资回收期为5.07 a。

4.4 节能减排效益分析

年平均节省电量800万kW·h,对应标准煤2 800 t;每年污染气体下降达:二氧化硫220 t、二氧化碳6 800 t、氮氧化物110 t。

地铁隧道照明节能改造工程采用EMC模式,具有较好的经济效益,可减少地铁公司在照明领域的投资以及照明电费的支出,推动国内照明节能产业发展,拥有良好的节能减排效益,必然在地铁隧道照明节能改造工程中发挥越来越重要的作用。工程公司在地铁隧道照明节能改造过程中,一方面要对投标及中标后的节能方案设计,合同的谈判及签署,工程采购、施工、调试、节能量的认定、项目运营维护、节能效益的回款等各阶段强化管控,确保工程经济效益,控制工程风险;另一方面要基于智慧照明、5G技术、AI技术等的应用,创新服务内容,提高自身竞争力,参与到更多的地铁隧道照明节能改造工程,以实现我国照明节能改造高质量发展。

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