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巴基斯坦卡西姆港燃煤电站(以下简称“卡西姆燃煤电站”)设计煤种以印尼煤为主,自2018年商业运营以来年均煤炭采购量约350万吨,实际采购印尼煤和南非煤比例大概为1:1。基于印尼煤和南非煤价格指数、运距、煤种特性等因素的影响,笔者综合分析在巴基斯坦目前燃料成本核价和电力调度政策下该项目两种煤炭的综合经济性和调度竞争力,以期对巴基斯坦燃煤电站进口煤炭采购、掺烧方案设计和后续该国进口燃煤电站的煤种设计提供参考。

巴基斯坦煤炭储量、煤种及开采现状

巴基斯坦褐煤储量位居亚洲前列,信德省煤炭储量约1855亿吨,俾路支省4.6亿吨,旁遮普省2.4亿吨,开普省1 .2亿吨。目前巴基斯坦正在对国内最大的煤田— —塔尔煤田进行开发,主要目的为当地燃煤电厂提供燃料。长远规划是将整个塔尔煤田分成 13个区块,目前除 II区块外,其他区块尚未开发, II区块年开采量300万吨左右。

鉴于巴基斯坦煤炭开采现状以及配套的基础设施情况,坑口电站具备相对经济性和可操作性,其他已投运燃煤电站燃料依靠进口的状况短期内不会有根本改变。

巴基斯坦进口煤炭概况

2019财年巴基斯坦进口南非煤炭排第一位,进口量1137万吨,占进口总量的69.2%,比上年增长13.7%;其次为印尼煤炭,进口量201.6万吨,占进口总量的12.3%,比上年增长4.8%;第三为俄罗斯煤炭,进口量97.3万吨,占总量的5.9%,比上年同期增加约四倍;第四为阿富汗煤炭,进口量86.5万吨,占总量的5.3%,比上年减少20.9%。上述4国合计的煤炭进口量占总量的92.7%。

中巴经济走廊燃煤电站2017年陆续投产以后进口煤炭总量急剧增多。

项目主要煤炭进口国、煤炭特性

2018-2020年,卡西姆燃煤电站共采购原煤超1000万吨,其中印尼、南非煤各约500万吨,另有少量澳大利亚煤。印尼煤平均热值约4 400kCal/kg,南非煤平均热值约 5200kCal/kg。印尼和南非煤综合热值约4800kCal/kg,综合煤质指标符合锅炉设计煤质要求。

一、印尼煤

主要来自加里曼丹岛和苏门答腊岛,属于褐煤,热值低、硫分低、水分高、挥发分高、哈氏可磨指数和灰熔点较低。在空气中易风化破碎,在储存过程中易自燃、热值掉卡,储存30天热值降低约550j/g。储损较大,月损率约0 .5%。部分煤矿的水分、灰熔点、哈氏可磨系数等煤质指标达不到设计煤种要求,采购范围窄、采购难度相对较大。印尼矿山及港口机械化程度低,易发生夹带非煤物质等杂物,质量管理难度大。褐煤在接卸中粉尘较大,易发生爆炸和自燃,对输煤设备的安全管理带来较大压力。

二、南非煤

南非煤属于烟煤,热值和灰熔点高、水分和挥发分低。南非煤煤质稳定,煤场储存过程中自燃、储损和热值损失较少。主要通过理查德湾和马普托的两大港口装煤,港口机械化程度高,装率高,管理规范。

印尼煤和南非煤经济性分析

一、进口煤炭核定价格组成

根据目前巴基斯坦国家电力监管局( NEPRA)的核价政策,进口煤炭价格组成:煤炭离岸价(FOB)+海运及保险费+清关费用(包括特许使用费、码头费及进口税费)+煤炭独立检测费。

1.FOB

根据装货港提单日当月的Argus月平均指数价格为基准,按发电公司和供货商认可的热值进行结算。

Argus煤炭指数中,南非煤采用 API4( 6000kCal/kg)指数价,印尼煤采用ICI3指数价。API4近三年平均指数价78.27美元/吨,ICI3近三年平均指数价51.41美元/吨,二者相差26.86美元/吨,折算成标煤单价,南非煤比印尼煤高13.07美元/吨。

2.海运费

由租船费和燃油费构成,海运费=海运天数×船租金+重油耗量×重油价格+轻油耗量×轻油价格。印尼煤和南非煤都是以船东在装港递交NOR日Baltic国际航运指数的十条航线的平均指数,因此二者船租金单价相同。

燃油费以船东在装港递交NOR日Platts燃油价格指数为准。印尼煤取Singapore燃油价格指数,南非煤取Fujairah港燃油价格指数。两地指数相差约0-20美元/吨,综合南非煤比印尼煤海运费约低1美元/吨。

3.特许费和码头费

是巴基斯坦港务局对码头征收的税费,此两项费用根据原煤重量收取。

4.关税

为(FOB价+海运费+保险费)的6.5%,其中3%的关税、2%的附加关税和1.5%基础建设费。由于南非煤的FOB价格高,导致关税单价比印尼煤多4-5美元/吨。

2020年采购到厂综合价南非煤比印尼煤超过20美元/吨,折算为标煤单价则超出4美元/吨。

二、经济性分析

1.南非煤热值不同导致结算费用的差异

如果全部采购热值为5500kCal/kg或4900kCal/kg的南非煤,对两者的结算费用进行比较如下。

( 1)若发电量一样,热值 5500kCal/kg的南非煤比热值4900 k C a l / k g的南非煤每年少采购原煤约35万吨。

(2)5500kCal/kg南非煤的离岸价、到厂综合价要比4 900kCal/kg的南非煤高约1 0美元/吨。但因热值高耗用原煤量少,相对采购金额要减少约1500万美元。

因此按一个指数价结算,热值高的原煤结算费用低、耗用煤量少。

2.南非煤和印尼煤采购费用测算及对比分析

(1)采购成本对比

数据显示近三年全部采购印尼煤要比全部采购南非煤的原煤虽然分别多77.6、89.1、91万吨,但因为指数价原因,导致结算费用分别低3300、197、1673万美元。

2018、 2019、 2020年印尼煤比南非煤的全年平均指数价分别低 37.31、 21.17、 22.04美元 /吨,如果印尼煤的指数平均价上调9.4、0.4、3.26美元/吨,则采购印尼煤的结算费用和南非煤基本持平。虽然印尼煤指数价格低,但采购印尼煤不占优势。

(2)其他相关成本

①粉煤灰排放南非煤( 5500kCal/kg)中灰分约18%,理论上采购2 93.7万吨的南非煤燃烧后排放的粉煤灰达到 52.86万吨。印尼煤灰分约 7%,理论上采购371.3万吨的印尼煤全年排放的粉煤灰约2 6.99万吨,比南非煤少排放2 6.87万吨。南非煤采购的比例越多,产生的粉煤灰也相应增多。鉴于目前粉煤灰在巴基斯坦的有效利用率极低,基本上都需要花一定的成本来处置,尽管可以在电价中进行核定,但是也是影响竞争力和占用管理资源的因素,应予以考虑。

②石灰石耗用 印尼煤硫分低,略大于 4%;南非煤硫分偏高,略低于8%,几乎是印尼煤的两倍。根据环保脱硫的要求,硫分越高耗用的石灰石量越大,石灰石采购成本和脱硫系统运行维护成本也应作为一个参考的经济指标。

③厂用电量 印尼煤热值低,获取相同的热值原煤采购量远较南非煤量大,所以卸船、输煤、磨粉等耗用的厂用电量较南非煤多。

巴燃煤电站设计煤种和实施建议

一、经济性及管理角度

当前NEPRA对煤炭成本进行核价前提下的价格传导机制。目前容易产生核价损失的主要有三个方面:装货港装率、船行天数和卸货港卸率。NEPRA核价政策中,装货港装率按照实际装货天数和规定装货天数中较小值核定。航行天数南非RBCT港到卡西姆的航行天数与NEPRA核定一致。印尼由于港口众多,核定各异,当前加里曼丹各港口与NEPRA核定一致,但苏门答腊各港口的航行天数与实际核价存在较大出入。卸货港卸率按照实际卸货天数和规定卸货天数中较小值核定。

在巴基斯坦目前的核价政策下,南非煤的核定成本与发电公司的采购成本基本一致,能够做到“平进平出”。但印尼煤炭装货港比较复杂,NEPRA核定的装率、航行天数与煤款实际结算支付存在较大的偏差。采购价格能否完全传导与NEPRA的核价政策与发电公司和供应商的供煤合同条款有关联关系,如强行将该风险平移至供应商,则会增加保供风险。

综上,采购南非煤可降低全年煤炭采购量,减少每月到港船次,避免船只集中到港而产生滞期费,也有利于延长卸煤设备的使用寿命。虽然煤价相对较高,但在NEPRA现有核价机制下,采购成本可以如实传导,但是粉煤灰处置和脱硫成本相比印尼煤略高,整体经济性和管理成本优于印尼煤。

二、竞争力角度

巴基斯坦每年 5-7月是用电高峰时段,各燃煤电站基本处于满负荷运行。但过了高峰时段,特别是冬季,电网负荷需求低,各燃煤电站面临机组降负荷或停机,这种情形在2020年已多次发生。

针对电力需求淡季发电装机远大于需求的情况,N EPRA在2 020年初对燃煤电站实行电价燃料成本(Fuel Cost Component,简称“FCC”)排序(Merit Order),FCC低则优先发电,该方式降低了电力采购成本同时提高了调度的科学性。FCC是电量电费中占比最大的组成部分,NEPRA核定的主要流程是:根据当月发电量核算消耗标煤量→根据消耗标煤量核算当月所需船次和每船煤炭的采购单价→折算当月耗煤加权平均成本→按全厂净效率折算当月燃料费电价。由此可见,燃料成本是决定FCC的关键因素,也是影响调度排序的最重要因素。燃煤电站项目之间FCC排序主要取决于各自的燃料成本,如果单纯从竞争力和FCC排名优先上,根据前三年的预测采购印尼煤具有明显的优势。但是管理成本以及厂用电高于南非煤(澳煤标煤单价通常高于南非煤),经济性较低。

结 语

在巴基斯坦目前煤炭成本核价及传导机制前提下,南非煤经济性以及管理成本低,具有明显的优势。但是在FCC排名优先调度的机制下,印尼煤也具有一定的竞争优势。巴基斯坦新建燃煤电站设计煤种和已有进口燃煤电站煤炭采购方案也应根据各个时段负荷率竞争状况以及各自公司的经营战略,平衡好经济性以及竞争力因素,优化采购方案。