2.5　节能技术经济评价

2.5.1　节能技术评价的必要性

尽管目前有多种节能技术，但其中可能混杂着一些不理想的节能方案，甚至是一些不科学的节能方法，如所谓的水变油技术、永动机技术，经现代科学证明都是不可能实现的。而有些节能技术，就项目本身看确实有节能的效果，但如果为了达到该节能效果在其他方面所付出的代价远远大于节能所带来的效果，那么这些节能技术也没有实施的必要。甚至是目前我们正在实施的某些节能项目也有可能是节能不节钱、节能节钱不环保、短期节能效益长期环境污染或对潜在的危险无法评定。所以必须对节能技术进行全面的、综合的评价，方能在众多的节能方案中挑选技术上可行、经济上合理、环境污染最小化、社会效益最大化的节能方案。目前对节能技术的评价常用方法有能源使用效率评价、经济效益评价、生命周期评价。其中，能源效率评价着重评价能源转化利用过程中的技术因素方面，主要体现在能源的高效转化及充分利用上，如利用节能灯代替白炽灯用于照明，可大大提高能源的使用效率；同样具有涡轮增压的汽车发动机其能源使用效率比普通的汽车发动机高。但是节能技术评价不能光看技术上的节能指标，还要重视经济效益。同样对于节能灯节能技术，节能灯能节能这是毋庸置疑的，但在同样的照明亮度下，节能灯的经济效益如何需要进行评价。因为节能灯的价格远远高于普通白炽灯的价格，如果由于使用节能灯节能所带来经济效益无法抵消节能灯本身比普通白炽灯增加的购买费用，人们就不会使用这种节能技术，除非另有原因。所以针对目前家电、建筑、工业领域各种标榜节能的技术，人们必须保持清醒的头脑，需考虑各种节能技术所付出的代价和其节能所带来效益之间的关系，如果代价大于效益，说得多动听的节能技术就目前而言也没有实施的必要。除了对节能技术方案进行技术上、经济上评价外，随着环境污染的加剧，人们对环境重视程度的提高，从节能方案的全生命周期进行评价，力争节能方案对环境的各种影响至最低。

2.5.2　资金的时间价值

一个技术方案的经济效益，所消耗的人力、物力和自然资源，最后都是以价值形态，即资金的形式表现出来的。资金运动反映了物化劳动和活劳动的运动过程，而这个过程也是资金随时间运动的过程。因此，不仅要着眼于技术方案资金量的大小（资金收入和支出的多少），而且也要考虑资金发生的时间。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值。其实质是资金作为生产经营要素，在扩大再生产及其资金流通过程中，资金随时间周转使用的结果。

资金的时间价值是客观存在的，生产经营的一项基本原则就是充分利用资金的时间价值并最大限度地获得其时间价值，这就要加速资金周转，早期回收资金，并不断从事利润较高的投资活动；任何资金的闲置，都是损失资金的时间价值。但货币具有时间价值并不意味着货币本身能够增值，而是因为货币代表着一定量的物化劳动，并在生产和流通中与劳动相结合，才产生增值。只有作为社会生产资金（或资本）参与再生产过程，才会带来利润，得到增值。因此，货币时间价值也称资金时间价值。

资金时间价值是以利息、利润和收益的形式来反映的，通常以利息和利息率两个指标表示。

2.5.3　资金等值计算

资金有时间价值，即使金额相同，因其发生的时间不同，其价值就不相同。反之，不同时点绝对不等的资金在时间价值的作用下却可能具有相等的价值。这些不同时期、不同数额但其“价值等效”的资金称为等值，又称等效值。常用的等值计算公式主要有终值和现值计算公式。

现值（记为P），是指资金发生在（或折算为）某一特定时间序列起点时的价值。也就是说，现值是为了将来得到更多的资金而现今投入的资本。然而，现值并非一定指现今投入的资本，除现今的投资外亦可以是指以前或以后投入的一笔资金，它以核算的目的而异。显然，同等数量的一笔资金在相同的利率条件下，择定的时点不同其现值是不一样的，不同的时点的现值不能相互比较。项目的成本效益分析中，在没有特别说明的情况下，现值大都是指现今投入的资本。

终值（记为F），是指资金发生在（或折算为）某一特定时间序列终点时的价值。也可以表述为，投入资金后在将来得到的偿还和获得的利润，也就是为获得资金增值而现今投入资本后在将来最终获得的本和利，它表明现今投入的资本在将来的价值。与现值一样，择定的时点不同，同一笔资金在相同利率下的终值大小是不一样的。不同的时点的终值不能相互比较。

现值与它考虑资金时间价值后的终值互为等值，它们可相互比较。

1.计算资金时间价值的基本方法

计算资金时间价值的基本方法有两种：单利法和复利法。

（1）单利法。单利法是每期的利息均按原始本金计算利息的方法，不论计息期数为多少，只有本金计利息，利息不再计利息，每期的利息相等。单利计息的计算公式为

式中：I为第n期末利息；P为本金；n为计算期数；i为利率。

n个计息期后的本利和为

（2）复利法。用复利法计算资金的时间价值时，不仅要考虑本金产生的利息，而且要考虑利息在下一个计息周期产生的利息，以本金与各期之和为基数逐期计算本利和。

设本金为P，每一计息周期利率为i，计息期数为n，每一期产生的利息为I，本金与利息之和为F。第n期末本利和为

第n期末，P产生的利息为

2.资金等值计算的基本公式

（1）一次支付类型。一次支付又称整付，是指所分析的系统的现金流量，无论是流入还是流出均在某一个时间点上一次发生。

1）一次支付终值公式：

这就是一个已知现值（P）、计息次数（n）、折现率（i），求终值（F）的公式。式（2.7）中，（1＋i）n称为复利终值系数，记为（F/P，i，n）。因此，式（2.7）又可写为

在实际应用中，为了计算方便，按照不同的利率i和计息次数n，分别计数出（1＋i）n的值（终值系数），排列成一个表，称为终值系数表。在计算时，根据i和n的值，查表得出终值系数后与P相乘即可求出F的值。

2）一次支付现值公式：

这就是一个已知现值（F）、计息次数（n）、折现率（i），求终值（P）的公式。式（2.9）中（1＋i）-n称为复利现值系数，记为（P/F，i，n）。因此，式（2.9）又可写为

在实际应用中，为了计算方便，按照不同的利率i和计息次数n，分别计数出（1＋i）-n的值（现值系数），排列成一个表，称为现值系数表。在计算时，根据i和n的值，查表得出现值系数后与F相乘即可求出P的值。

（2）等额支付类型。等额支付是指所分析的系统中，现金流入与现金流出不是集中在某一时间点，而是在连续的多个时间点上发生，形成一个现金流序列，并且在这个序列的现金流量数额大小是相等的。

1）等额年金终值公式：

这是一个在年利率i的情况下，连续从第一年到第n年每年年末支付一笔等额的资金A，求n年后由各年资金的本利和累计而成的总值（F），即已知A、i、n求F。称为年金终值系数，记为（F/A，i，n），因此式（2.11）又可写为

2）等额年金现值公式：

式（2.13）的含义是，在n年内每年等额收支一笔资金A，在利率为i的情况下，求此等额年金收支的现值总和，即已知A、i、n求P。称为年金现值系数，记为（P/A，i，n），因此式（2.13）又可写为

3）偿债基金公式：

式（2.15）的含义是，为了筹集n年后所需的一笔资金，在利率为i的情况下，求每个计息期末应存储的金额，即已知F、i、n求A。称为偿债基金系数，记为（A/F，i，n），因此式（2.15）又可写为

4）等额资金回收公式：

式（2.17）的含义是，期初一次投资数额为P，欲在n年内将投资全部收回，则在利率为i的情况下，求每年应等额回收资金，即已知P、i、n求A。称为资金回收系数，记为（A/P，i，n），因此式（2.17）又可写为

2.5.4　节能方案经济评价的基础

在确定节能技术或节能措施的效果时，首先必须确定一个大的前提，那就是不管采用何种节能技术或措施必须具有相同的状态比较标准，否则无法确定节能效果的好坏。

对节能措施除考核其技术是否先进可靠外，还需要分析其方案在经济上是否合理，投入资金发挥效益如何，节能作用如何。国家财力有限，一定要求所投资金发挥最大效益，投入到收效最高的项目或经济性最优的方案中去。

节能措施的技术经济分析，就是要在措施实现以前全面考察其在技术上的可行性与经济效益的优劣，进行方案比较，确定投资方向，避免由于盲目性而造成人力、物力、财力上的浪费。

世界公认节能是排在常规能源之后的第五能源。我国对节能工作非常重视，每年有大批项目上马，要投入大量资金。为了取得预期的经济效果，使决策科学化，必须对节能措施的经济分析给以足够重视。分析方法，一般按下述步骤进行：首先建立不同技术方案，分析各种方案在技术性能和经济性方面的优劣及影响其经济性的各种因素；其次找出经济指标与各有关因素之间的关系，经数学计算，求解指标的最优方案；最后综合分析做决策。

节能投资的目的，不仅要收到节约燃料、电力、水等资源的效果，还要有好的投资效益。应在满足生产、生活的各项正常要求条件下，取得节能效果。进行不同的方案经济效益计息和比较时，起码要满足下述前提条件。

（1）每个方案都具有足够的可靠性。

（2）每个方案都具有允许的工作条件。

（3）每个方案都能满足相同的需要。

（4）各方案都不会产生危及其他或污染环境的后果。

经济效益计算往往局限于本部门或本系统范围内，对社会效益的影响则需上级部门进行量化比较，由于物价结构存在不合理性，计算结果也必然受此不合理性影响。

由于投资多少、影响范围和时间不同，经济效益计算的繁简程度也不相同。对于可行性研究的初期阶段或项目较小、补偿期很短时，可采用计算投资回收时间的补偿期法。此法未考虑投资的利息，或对不同项目投资时相互间的横向比较以及对其他方面的影响。在进行两个或几个方案间的比较时，可采用计算费用法。对于较大型的项目和经济寿命较长的项目（10年以上），就需要进行包括时间因素和利率因素在内的计算方法。对投资超过1000万元，使用寿命超过15年的大型项目，就需要进行更详尽的综合分析，并用动态分析方法计算出投产后10～15年的财务平衡情况，以便于逐年逐项审查其资金偿还能力，并供最初做决策时参考。

2.5.5　节能方案评价方法

节能方案评价方法主要有以下几种。

（1）简单补偿年限法。该方法是最简单、最基本的经济分析方法。它只考虑节能措施投入资金，在多长时间内可以由节能创造的直接经济效益收回。对资金的利息，以及节能的社会效益等全未予考虑。计算公式为

其中A＝AE-W

式中：IP为节能措施一次性投资费用，元；A为节能措施形成的年净节约费用，元；N为节能措施原投入资金的回收年限，年；AE为年节约能源费用；W为节能技术而增加的维修费用。

该法判断单个方案可行的依据是回收年限N既要小于标准补偿年限Nb，又要小于设备的使用寿命NS。多个方案评价时，回收年限小者为较优方案。

国家根据国民经济发展资金合理运用原则，对投入不同设备都规定有对应的标准回收年限Nb（标准补偿年限）。当无法取得Nb的确切数据时，对电类设备可按Nb＝5年考虑，其他根据其使用寿命对照电类设备寿命适当假定Nb值。

（2）标准补偿年限内的计算费用法。两种或更多节能措施方案，其技术条件既满足要求，又符合NS＞Nb条件，可采用计算费用法进行经济分析。设有3种方案，其计算费用分别为C1、C2、C3，计算公式为

式中：IP1、IP2、IP3为各方案节能措施一次性投入的资金，元；Nb1、Nb2、Nb3为各方案对应的标准补偿年限，年；S1、S2、S3为各方案的年运行成本。

上述计算费用最低者为最经济方案，作为实施节能措施的中选对象。上面公式中的年运行成本是指设备正常运行时，每年的设备折旧费、维护管理费、能源消耗费等。计算费用法的优点是经济概念清楚，计算简便，但它没有考虑技术条件的可比性，如对产品质量的影响，对时间因素、社会因素和环境影响均未加考虑。另外，标准补偿年限内的计算方法与简单补偿年限法存在同样的问题，均未考虑资金时间价值，若技术改造费用较大时，此类评价方法就存在缺陷。

（3）动态补偿年限法。如果考虑资金的时间效益，在ND年内回收一次性投资，则应该符合式（2.23）条件：

Aj是第j年节能项目每年的净节约费用，F为节能项目寿命周期末的残值，如果节能项目每年的净节约费用相等，均为A，则式（2.23）可简化为

其中i为资金的年利率，式（2.24）经推导可得

如已知资金的年利率，一次性投资及每年因节能措施带来的净收益，则可以通过ND＝计算所得的动态回收期和行业标准回收期的比较，确定方案在经济上是否可行，若动态回收期小于行业标准回收期（同时也小于项目寿命），则方案是可行的，反之，方案不可行。

如果要求该节能方案的一次性投资在规定的年限N年内收回，将每年由于节能措施所产生的效益A用于偿还这一次性投资IP，则可以将已知数据代入公式IP（1＋i）ND＝求出该节能投资方案的等效年利率i0，如该年利率大于规定的年利率，则方案合理可行，反之方案不合理，需要进行改进。

（4）寿命周期净现值收益法。计算公式为

其中P为节能项目寿命周期净现值收益，如果节能项目每年的净收益相等，均为A，则式（2.26）可简化为

该方法把每个节能技术方案的一次性投资、每年的净节约费用、寿命周期的长短、残值及资金利率均考虑进去，最后折算成每个节能技术方案在寿命周期内净收益总和之现值。当P＞0时，节能方案增益，在经济上可行；当P＝0时，节能方案收支相抵，在经济上无收益，但若有环境收益，可考虑实施；当P＜0时，节能方案将亏损，在经济上不可行。

该方法尽管考虑的因素较多，但仍有一定的局限性，主要表现在两个方面：一是只评估寿命周期内净收益之现值，没有考察不同节能技术方案在投资方面的不同，也就是说没有考虑单位节能投资带来的效益；二是当两个方案的寿命周期长短不一时，需要考虑寿命周期较短者设备更新的因素，计算难度较大。

（5）年度净收益法。该法将寿命周期内总净收益之现值折算成年度净收益，从而使两个寿命周期不同的方案也能比较出优劣。计算公式为

其中AP为节能项目年度净收益，如果节能项目每年的净节约费用相等，均为A，则式（2.28）可简化为

该方法与前面的方法存在一个共同的缺陷，没有考虑不同方案投资的差异。

该方法具体应用和寿命周期净现值收益法相同，当AP＞0时，节能方案增益，在经济上可行；当AP＝0时，节能方案收支相抵，在经济上无收益，但若有环境收益，可考虑实施；当AP＜0时，节能方案将亏损，在经济上不可行。若有多个方案，AP大者为优。

（6）净收益-投资比值法。该法在考虑前面各因素的前提下，增加对投资差异的考虑，并将一次性投资折算成年度均摊费用，计算公式为

其中β为净收益-投资比值，A1为节能项目一次性投资折算成年度均摊费用，其计算公式为

如果节能项目每年的净节约费用相等，均为A，则式（2.31）可简化为

该法对于单个节能方案而言，当β＞0时，意味着节能方案的年净收益大于零，在经济上可行；当β＝0时，意味着节能方案的年净收益等于零，方案在经济上无收益、视方案的环境效益，社会效益及国家能源政策等因素确定节能方案是否实施；当β＜0时，意味着节能方案的年净收益小于零，方案在经济上不可行。

前面6种方法在分析节能措施时，应该说仅仅着眼于节能单位（企业、个人、组织）的经济效益，而没有考虑节能对社会及地球环境带来的影响。例如，由于采取某种节能措施，使得电能的消耗大幅降低，对于节能单位而言，所带来的利益是少交电费，其实除了少交电费以外，可能还有火力发电燃煤的减少，而燃煤的减少，可能带来酸雨及温室效应的减少，由此而引起的一系列社会和生态效益是很难估算的。