文/王旭東 中鐵建南沙投資發展有限公司 廣東廣州 511455
房地產開發建設的前期準備,一般由建設方進行策劃實施,達到“三通一平”條件。其中,電通即進行臨時施工用電的建設,為開發建設過程中的項目施工、辦公、生活服務。不同地塊往往周圍電網情況天差地別,選擇合理的高壓接駁點、計算施工用電負荷、選用合適容量的變壓器,是每個建設方工程管理人員,尤其是水電工程師的必修課。臨時用電的傳統做法是采用自建模式,但對目前項目“用電多、用電急”的問題解決的較為遲滯。近年來,粵港澳大灣區推出了臨電租賃的業務模式,這種臨電新模式能夠更好滿足建設方“又快又好”的臨電需求。本文從甲方視角,闡述了幾種施工用電負荷計算的方法,以及變壓器容量的選擇策略,介紹了新興的臨電租賃業務,對比了臨電自建模式與臨電租賃的優劣,為類似項目里臨時用電策劃提供一定的參考。
廣義的單位指標法包括負荷密度指標法(單位面積功率法)、綜合單位指標法、單位產品耗電量法。它源于使用數據的歸納,用相應的指標求出結果。計算過程簡單,但計算進度低,指標受多種因素的影響,變化范圍很大。[1]常用的方法主要是單位面積功率法,即選取合適的單位面積功率,乘以總建筑面積,以求取臨時施工用電或永久用電的總量。計算公式如下:
PC=PaA/1000
式中PC——計算的有功功率,kW;
Pa——負荷密度,kW/m2;
A——建筑面積,m2。
依據經驗,住宅工程可按5-10W/m2臨時用電指標進行粗略估算,例如10 萬方的住宅項目,按此計算臨時用電負荷為500kW-1000kW,這種粗略的計算方法,不再考慮變壓器負載率等,則變壓器安裝容量可選擇500-1000KVA。這個指標和算法適用于絕大部分房地產開發項目。但這個指標范圍較大,相差一倍,具體數值的選用還是需要結合項目經驗和項目實際情況。這種方法適用于項目前期無圖紙、無總包單位進場的階段,僅僅依據項目建設面積、有無售樓部等信息便可估算出變壓器容量大小,進而建設臨電設施,為項目拿地即開工提供前提條件。
有以下項目案例可以借鑒參考,項目1-3 均為典型的房地產開發住宅工程,項目含若干塔樓、配套售樓部、臨設辦公區及生活區。由表1 可見,售樓部用電一般不超過200kW。

表1 各項目售樓處用電計算負荷
而項目辦公臨設及工人生活區與施工現場一般錯峰用電,計算時不再考慮。由表2 可見,在含售樓部的住宅工程中反算臨電單位指標約為5-6W/m2。若地塊內無售樓部,則變壓器容量選用可少200KVA 左右。因此,一般房地產住宅項目,建議選單位指標選取為5-6kW/m2是合適的。并且,以初步的施工布置為依據,參考塔吊、施工電梯、物料提升機、振搗器、電焊機的功率及數量,加以驗算總負荷的合理性。

表2 各項目臨電單位指標
另外,還可以根據正式用電負荷的十分之一估算臨時用電負荷。這種方法適用于強排已穩定、項目總平面圖已明確的情況。當然,有經驗的機電專業設計師也可按其經驗、參考設計手冊給出大致的正式用電負荷。例如住宅建筑用電負荷平均值為50-60W/m2,[1]取其十分之一則為5-6W/m2,與上述的單位指標結論基本一致。
簡化計算方法源是將施工臨時用電分為施工動力用電和照明用電兩部分,考慮了用電的不平衡因素和設備同時使用程度,進行簡化計算。這種方法計算簡單,結合了項目實際施工布置,計算方法合理且結果也較為準確,廣泛應用在建筑行業。計算式如下:[2]

綜合考慮動力用電月占總用電量的90%,室內外照明約占10%,則上式可簡化為:

式中:
P計——計算總用電量,KV·A;
1.05 ~1.1——用電不平衡系數;
∑P1——全部施工動力用電設備額定功率用電量之和,查表取用;
∑P2——電焊機額定容量,KV·A,查表取用;
∑P3——室內照明設備額定用電量之和;
∑P4——室外照明設備額定用電量之和;
K1——全部施工動力用電設備同時使用系數,查表取用;
K2——電焊機同時使用系數,查表取用;
K3——室內照明設備同時使用系數,查表取用;
K4——室外照明設備同時使用系數,查表取用;
cosφ——用電設備功率因素,施工最高為0.75 ~0.78,一般為0.65 ~0.75。
以項目1 為例,列式計算
P計=1.24×(0.7×9×110/0.78+0.6×4×14)=1143KVA,與1.1 估算結果相差不多。
需要系數法源于負荷曲線的分析,是用設備功率乘以需要系數得出需要功率;多組負荷相加時,再逐級乘以同時系數,求出計算負荷。[1]這種方法計算過程較簡便,該方法計算過程較簡單,精度取決于各系數的取值,但參數有一定范圍值,需要借助經驗進行確定,取值準確則精度高,反之則精度低。[3]其計算公式如下:

式中:
Pc——計算有功功率,kW;
Qc——計算無功功率,kvar;
S——計算視在功率,kVA;
Pe——用電設備組的設備功率,kW;
Kd——需要系數;
tanφ——計算負荷功率因數角cosφ 的正切值,查表取用。
利用系數法的數學模型基于概率論與數理統計,先求易于實測的平均負荷,再乘以最大系數求得最大負荷。其計算精度高,計算結果比較接近實際,適用于設備功率已知的各類項目,但不適用于照明設備負荷計算[4],利用系數的實用數據有待積累。計算公式如下:

式中:
Pav——用電設備組的有功平均功率,kW;
Qav——用電設備組的有功平均功率,kvar;
S——計算視在功率,kVA;
Pe——用電設備組的設備功率,kW;
Ku——最大負荷班的用電設備組利用系數,查表取用;
tanφ——計算負荷功率因數角cosφ 的正切值,查表取用。
除此以外,負荷的計算方法還有二項式法、abc 法、變值需要系數法等,這些方法使用數據不多,應用較少,不再贅述。
變壓器的容量是視在功率,單位是KVA(千伏安),其設備銘牌會標明額定容量的大小。我國變壓器采用R10 容量系列,容量等級按R10 ≈1.26(10 開10 次方)倍數遞增。常見變壓器容量有變壓器容量有:100KVA、125KVA、160KVA、200KVA、250KVA、315KVA、400KVA、500KVA、630KVA、800KVA、1000KVA。項目臨時用電通常選用的是干式變壓器,箱式變壓器應用較為普遍,集成了高壓室、變壓器、低壓室等,外觀美觀、方便易用、也更加安全。
變壓器容量的選取通常依據計算的總負荷,可按下式計算:[2]

式中:
P變——變壓器功率,KVA;
∑Pmax——施工現場的最大計算負荷KVA;
K——功率損失因數,取1.05;
cosφ——功率因數,取0.65 ~0.75。
另外還應考慮到,選擇變壓器容量時單臺變壓器的容量不宜大于1000KVA。負荷較大時,可選用幾臺變壓器并聯供電,推薦選用容量相近的兩臺或幾臺,一般最大容量與最小容量之比不超過3:1。例如,總需求容量為1200KVA 左右,則選用變壓器可為兩臺630KVA 的變壓器。
目前,常見的配置臨電的模式一般有三種模式:一是柴油發電機,二是低壓報裝,三是臨電自建。
柴油發電機供電的方式具有機動靈活、隨時可以啟動、發電穩定、不受容量大小限制等優點,在項目周邊無高低壓接駁點、或臨電設施未建成時使用。但其噪音大、體積大,需要專人操作、看護,盡管市面上靜音發電機已很常見,但燃油費、租用費總體偏高。故此僅是短期無電可用時的填補措施。
低壓報裝是供電局推出的便民簡化業務,可柜臺或網上自助申請,但負荷一般限制200KW 以下,具體以就近的變壓器容量余量為主要考量因素。這種方式報裝資料簡單,一般僅需要提供四置圖、營業執照、法人代表身份證復印件、開戶許可、銀行代扣合同,但僅適用于已建成或半建成的售樓處、辦公及生活區臨設等。這種方式可實現無成本接電,接電速度快,一般半個月內即可通電,而且也不用負擔變壓器、電纜損耗等無功功率的費用。某城市更新項目所建設的村委臨時辦公區及老人臨時生活區即采用此種方式供電。
傳統臨電施工模式一般采用工程建設模式,即臨電自建。對于建設廠房、倉庫、住宅、商業大樓項目使用,過去都是由用電方自行購買建設專用變壓器,并委托設計、施工單位實施用電工程。工地施工完畢后,專用變壓器設備大多閑置報廢。這種方式建設周期涉及用電報裝、供電方案制定、施工圖設計、業擴配套立項、項目施工、竣工驗收送電等環節,建設全周期耗時需4 個月左右,尤其國有資金控股的企事業單位對臨電施工設計招標、簽訂合同還需近2 個月時間,使得臨時用電從策劃到通電需小半年的漫長等待期。尤其在房地產開發建設中,地產企業強力推進“拿地即開工”的快周轉形勢下,臨時施工用電項目多、用電量大、用電急與臨電自建周期長的矛盾日益凸顯。
所謂臨電租賃,由有資質的服務商負責臨時供電工程的建設和運維,而用電方僅是向服務商進行臨電服務的租賃,支付相應租賃費用。雙方不再是傳統的甲發包、乙施工的工程關系,而是出租方與承租方的關系。它區別于一般意義上的電力設備租賃,就是它租賃的內容是服務而非設備本身。這是一種全新的電力共享經濟模式,是粵港澳大灣區供電局近年來推出的一項全新的增值業務,用電方可向供電局直接進行臨電租賃,也可選擇當地具有資質、能力較強的企業提供服務。
具體來說,臨電租賃中,由服務商負責全程辦理用電報裝手續,采購安裝變壓器、電纜等設備材料,負責基礎配套、管廊等建設,通電后負責臨電設施運維、結束用電后負責臨電設施回收,向用電方提供"一站式"服務。而用電方僅需按期支付租賃服務費用即可。
臨電租賃既解決了供電公司配套電源項目無法及時落地,影響高壓臨時用電客戶階段性、季節性用電接入的問題,又解決了高壓臨時用電客戶初期投資過大的問題,并且,租賃服務商將回收設備繼續使用,促進電氣設備的循環利用和資源共享助力自貿區綠色節能發展,踐行了“創新、協調、綠色、開放、共享”的新發展理念。
2019年,廣州南沙恒大汽車項目采用了臨電租賃模式,是粵港澳大灣區幾何中心南沙區臨電租賃業務的首次嘗試。該項目由服務商提供“一站式”服務,將接電實施周期從4個月縮短為1 個月左右,建設工期快、省錢省心、資源重復利用不浪費,竣工送電后也不需配置運行維護人員,切實提高了用電效率。[5]此后,粵港澳大灣區內多個地產項目、一級開發項目均采用了此模式供電,適用范圍、適用企業進一步推廣。
臨電自建模式一般需要先取得用地規劃許可證,再自行收集材料到當地供電局進行報裝。而采用臨電租賃模式,在土地摘牌后用電方即可委托服務商進行用電報裝辦理程序,用電方僅需提供相關資料即可。對于用電方來說,既簡化了報裝程序,又減少了相關方管理,完成了由自行申報用電的被動向甲方的轉變。
采用臨電自建模式,從土地摘牌到項目公司啟動臨電工程招投標、材料采購、施工、通電全過程約為6 個月,有時更長。而采用臨電租賃模式從土地摘牌到通電約為3 個月,最快時可一個半月內通電,總體可節省等待期約50%以上。
采用自建模式即用電設施及線路由投資人方負責日常維修、保養,而且用電結束后還需請有資質的專業公司進行拆除。如想拆移后依舊使用,一是設備老化可用性低,二是需重新檢測、試驗、審批,存在可能通不過的風險。而采用臨電租賃模式,整套臨電系統由出租方負責日常維修、保養及后期回收,解決了用電方項目建設期的三年到四年間運維難的問題,并能極大程度地減少投資人后期二次維修、保養的投資。在用電過程中若出現斷電的問題,用電方還可視情況嚴重程度向服務商提出索賠。
采用臨電自建模式,采購安裝(包括變壓器、電纜和管廊等)、后期運維和拆除等均需用電方單獨出資。而采用臨電租賃模式僅需按期支付租賃費用即可。租賃費用的計取,一般以元/KVA 為單位。以表3 大灣區某供電局臨電租賃業務價格清單為例,結合表4 項目1-3 實際租賃費用明細,相似項目建設期臨電租賃的總費用可一目了然。

表3 某供電局臨電租賃價格清單

表4 項目1-3 實際租賃費用明細
以項目1 為例,經測算,兩種模式投資費用總額相差并不大,但臨電自建模式需一次性投資,用電結束后設施的拆除也需花費一定費用。而臨電租賃模式前期只需投入一定比例的定金,租賃期分期付款。這大大減輕了傳統過程中自行購買設備材料、管廊建設造成的經濟負擔,回收處理難的問題也隨之解決。對比臨電自建與臨電租賃模式的費用如下:

表5 項目1 臨電自建與臨電租賃模式的費用對比
計算兩種模式的現值,即換算為當下時點一次性投資額進行比較,臨電租賃比臨電自建要劃算的多。臨電自建模式按常規付款方式建立模型:按合同簽訂后即支付20%預付款,第2 個月末通電,第3 個月支付全部工程款。租賃模式常見付款方式為合同簽訂后付30%定金,第1 個月末通電,剩余70%按季度付租金。以項目1 為例,名義年利率取5%,計息周期為季度,則現金流量圖如下:

圖1 臨電自建現金流量圖

圖2 臨電租賃現金流量圖
計算得出:臨電自建現值P1為270.30 萬元,而臨電租賃現值P2約為242.03 萬元,由此可見,用電方選擇臨電租賃明顯更為劃算。
此外,高壓接駁點的選取,不管對臨電自建還是臨電租賃的費用,都至關重要。電纜越短、管廊越短,則建設成本越低,租賃價格則可進一步優惠。另外,對出租方來說,同一片區有多個承租方用電,例如一級開發與二級開發、二級開發與二級開發的用電地點相近,服務商為同一家,則對出租方來說,可共用管廊、高壓接駁進線、開關房等,總的建設成本比單獨建設少的多。所以,承租方在選擇用電方式前,應進行現場實際踏勘,預判高壓接駁點,在商務談判中可以爭取更多優惠的條件。
臨用租賃的創新用電模式,服務商采用成套化、通用化的標準設計、施工,代辦用電報裝、供電方案制定、項目施工、竣工驗收送電等環節,使得用電方享受服務商“一站式”服務。一流的灣區建設需要一流的電力保障,尤其針對現下工程中普遍存在的用電量大、用電急的特點,臨電租賃業務能完全滿足客戶“快速送電、降低投資、省心省力”的需求,同時能夠促進電力設備的循環利用,減少資源浪費,與當下綠色發展的理念十分契合。臨時用電采用臨電租賃模式,無疑是一種雙贏。