合同能源管理的方案和盈利模式研究

    目前，中国的"十二五"规划明确提出需要加快合同能源管理，并陆续出台相关优惠政策和补贴政策。三大运营商正积极开展节能减排工作：中国电信公布2012年"单位信息流量综合能耗"比2009年下降30%以上，中国移动在2012年12月底实现了单位业务量耗电下降20%的目标，中国联通也提出能源消费零增长的目标。

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　　基站设备和空调是节能降耗的重点对象。我们需要为企业客户在各个环节实施节能改造，并提供诊断、设计、融资、改造、运行、管理的"一条龙服务",同时向客户提供能源审计、可行性研究、项目设计、项目融资、设备和材料采购、工程施工指导、人员培训、节能量检测、改造系统的运行、维护和管理等服务，并通过与客户分享项目实施后产生的节能效益来收回项目投资、获得利润，形成滚动发展。

　　节能服务公司（在一些国家简称ESCO公司，在中国简称EMC公司）的经营机制是一种节能投资服务管理。客户见到节能效益后，公司才与客户一起共同分享节能成果。ESCO公司的发展十分迅速，尤其是在美国、加拿大和欧洲，已发展成为一种新兴的节能产业。相关部门同世界银行、全球环境基金共同开发和实施了"世行/全球环境基金中国节能促进项目",并在北京、辽宁、山东成立了示范性能源管理公司。

　　1、合同能源管理模式的特点和应用

　　在传统的节能投资方式中，节能项目的所有风险是由节能投资的企业承担；而在合同能源管理方式中，其资金由专业的节能服务公司投入。合同能源管理的实质就是把"节能"当作投资，项目实施后节省的能源费用成为投资回报，投资方根据双方签署的协议从节能效益中收回投资并分享部分利润，合同期满后，节能设备及长期收益全部归企业所有。合同能源管理不是推销产品或技术，而是推销一种减少能源成本的管理模式。

　　为进一步加强能源管理和运营商的节能减排工作，中兴通讯能源配套部首次引进"合同能源管理"模式，根据不同的设备及场景，为企业提供了最佳的解决方案。

　　1.1主设备节能

　　当基站的话务量下降时，软件自动控制基站，并根据话务量变化动态关闭或开启部分没有负载的收发信号单元，从而达到节电目的。主要可以有两种方式来解决话务量下降的问题。

　　·载频关断。通过话务符合情况及对话务情况进行的相关预测，关闭多余的空闲载频以节约能源，或者打开已关闭的载频使该载频可以随时待命。

　　·时隙关断。当载频中业务时隙空闲，系统会自动关闭这些空闲业务时隙所占的功放，如果需要占用时隙则再打开，以达到节省功放功耗的效果。

　　1.2开关电源节能

　　1.2.1整流模块休眠技术

　　电源系统能根据当前状态下负载电流和电池电流，计算出系统最高效率工作时的整流模块开机数量，关闭其他整流模块，使工作的整流模块处于效率最高点，降低损耗，从而实现节能。

　　1.2.2呼吸式能量管理

　　工作与休眠的整流模块定期切换，可以避免少数整流模块处于长期工作状态而另一部分整流模块处于长期休眠状态的情况。

　　利用"先开先关"机制可以保证每个模块的工作时间；使用"先开后关"方式可以保证不间断供电。从整流模块的寿命出发，采取呼吸式功率能量管理方式让多余的整流模块轮流处于关机状态，即每隔一定时间开启一个整流模块然后关闭另一个整流模块，我们称这段时间间隔为呼吸周期。呼吸式能源管理的轮换方式如图2所示。  1.3蓄电池地埋技术

　　蓄电池地埋技术是主要通过对蓄电池进行地埋处理，并利用土壤与空气的温度差异为其提供一个适宜的工作环境，从而使得蓄电池的使用寿命以及使用效率能够得到最大的利用[5].

　　蓄电池地埋技术可以节省地面空间，有效防止偷盗，具体的蓄电池地埋技术方案。

　　1.4机房升温改造技术

　　将机房空调启动温度调高到35℃，把蓄电池放入恒温柜内，温度保持在25℃以下，利用智能通风系统，根据室内外温差，将机房外冷空气吸入机房，排风机可将室内设备产生的累计热量排出机房，从而达到降温效果，并且可以减少空调的能耗。该技术的节能效果为：机房空调启动温度提升到35℃，可使空调能耗降低40%~60%.蓄电池恒温柜测试效果数据。

　　1.5新能源--纯太阳能方案

　　纯太阳能供电方案是利用光伏组件将太阳能转换成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，并直接给直流负载供电，如果有交流负载，还可以通过逆变器对交流负载供电。如遇到光照不足或者连续阴雨天，则由后备蓄电池放电为负载供电。由于纯太阳能供电方案中没有后备电源，为保障供电可靠性，蓄电池容量和太阳能组件容量要适当地进行配置，若配置容量不足则可能会影响供电的可靠性。

　1.6空调的精细化管理

　　在站点运行过程中，旧空调在使用一段时间后会出现换热效果下降、用电量增加的问题。其原因是由于压缩机内部润滑油耐磨性不足，在换热器管路内壁形成不同厚度的油膜，降低了换热器的导热效率，导致出风口温度下降，用电量增加。可以采用向空调内添加节能添加剂（PROA）的方式，使压缩机形成一种永久的保护膜，以减少压缩机的用电时间，降低空调磨损，延长使用寿命，该技术节电率可以达到10%~20%。

　　同时，需要根据季节气候变化特点，加强对空调的使用和维护工作，如定时清理出风口，根据机房温度要求，在基站正常工作情况下适当调高空调制冷温度，以便于减少空调压缩机的工作时间。

　　2、合同能源管理项目的合作机制及盈利估算分析

　　节能服务公司为客户实施节能项目，独立承担了与项目实施有关的大部分风险，这样使得客户实施节能项目的风险减少。同时节能服务公司对系统管理、资金筹备等多方面的综合优势，可以有效地减少项目成本，促进自身的发展壮大。以如下的模型为例，分析节能公司的相关盈利模式：

　　模型为基站1000个，40A以下基站900个，40A以上基站100个，华东地区典型气候，砖混结构机房，5年框架合同，每年节省电费4:6分成。

　　节能企业享受节能项目免税，及企业所得税三免三减半的优惠。这给企业带来了便利。

　　以某节能公司为例，其合同能源管理年收入2000万元，5年累计收入为1亿元，其中一次性的投入成本为5000万元（80%为固定资产投入）。因取得节能企业资质享受相关税务优惠，则5年累计优惠税额为：营业税及附加优惠金额560万元、企业所得税优惠金额616万元。税务优惠相当于增加毛利，两项合计提高毛利率：1176万/1亿=11%。

　　3、投产应用效果

　　3.1主设备节能

　　通过以上方案，我们在以下站点进行了投产。

　　东方红站点开通载频关断功能前平均日功耗为63.7kWh,而开通功能后日功耗为50.6kWh,功耗下降20.5%。石牌坊站点开通时隙关断功能前平均日功耗为53.2kWh,而开通功能后日功耗为46.1kWh,功耗下降13.3%。

　　3.2开关电源节能改造

　　通过单独升级节能改造管理软件，可提高模块带载率整流器优化服务，并可在软件升级节能效果基础上提升2.6%~4.2%。整体平均节电比例为8.43%。开关电源节能改造效果对比如图5所示。

　　4、合同能源管理模式推广应用中的建议

　　合同能源管理是一种新的投资收益模式，在项目合作和合同谈判中，必须注意节能效益分成的财务处理方式。并且必须充分考虑在合同期内，如果由于某种原因造成合同无法正常履行时，对节能服务公司的投入如何处置。

　　合同中应该明确设备故障或不能正常运行且对节能效果有影响时，双方节能分享比例如何确定。同时，要注意节能量的计量方式，这是双方分享节能收益的关键。如变频器的节能测试，应该在生产工艺相同的情况下，进行连续的工频、变频运行测试，准确测试出单位小时节电量。

　　5、结束语

　　合同能源管理在中国尚属新生事物，但经过几年推广、发展，已经逐步得到认可，市场前景非常诱人。总而言之，由专业节能服务公司出资为企业进行节能改造，让企业在投资很少或不投资的情况下，每年可节省数量可观的能源费，值得在企业推广。