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合肥二電廠的內(nèi)部供應(yīng)鏈分析論文
合肥二電廠概況（1）簡介
合肥第二發(fā)電廠是由中外合資安徽省合肥聯(lián)合發(fā)電有限公司(“聯(lián)合發(fā)電公
司”)籌資、建設(shè)并承擔(dān)經(jīng)營管理的能源基礎(chǔ)設(shè)施項目，是安徽省“九五”計劃
的重點工程，也是合肥市有史以來最大的基礎(chǔ)工業(yè)和利用外資項目。電廠位于
合肥肥東縣橋頭集鎮(zhèn)境內(nèi)，西距合肥市區(qū) 18 公里，廠區(qū)占地面積為 38.5 公頃。
電廠一期工程為兩臺 35 萬千瓦燃煤機組，發(fā)出的電力通過升壓變壓器升壓后
接入合肥市 220kV 環(huán)網(wǎng)。項目總投資 46.39 億元，其中 75%為銀行融資貸款，
還款期 12 年，電廠運營期還本付息壓力較大。
電廠始建于 1997 年 9 月，兩臺機組分別于 2001 年 6 月 18 日和 8 月 21 日
移交商業(yè)運營，截止目前運行情況良好。二期擴建兩臺 100 萬燃煤發(fā)電機組正
在申請國家發(fā)改委立項。
�。�2）生產(chǎn)工藝流程介紹
電廠的原材料原煤從煤礦開采以后，通過鐵路專用線或其它運輸方式運至
電廠，再經(jīng)過輸煤皮帶和堆取料機將煤卸至電廠儲煤場。當(dāng)電廠發(fā)電機組發(fā)電
時，用堆取料機從儲煤場取煤，通過皮帶傳輸至鍋爐的原煤倉，原煤倉中的煤
經(jīng)過給煤機送煤給磨煤機，磨煤機將煤磨成煤粉后通過具有一定壓力的空氣吹
到鍋爐爐膛燃燒。通過爐膛中燃煤燃燒加熱鍋爐水冷壁中的水，水受熱后蒸發(fā)、沸騰產(chǎn)生蒸
汽，蒸汽經(jīng)過進(jìn)一步加熱形成高溫高壓的過熱蒸汽，推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，汽輪機
帶動同軸的發(fā)電機同步旋轉(zhuǎn)，在發(fā)電機加上勵磁電流后，發(fā)電機就發(fā)出電力。
過熱蒸汽通過放熱做功以后冷凝成水，重新被循環(huán)水泵打入鍋爐加熱成蒸汽，
如此不斷循環(huán)。發(fā)電機發(fā)出的電力，經(jīng)電廠升壓變壓器升壓到超電壓，進(jìn)入省
市電力公司管轄的超高壓輸電網(wǎng)，輸電網(wǎng)在某一地區(qū)的用戶端設(shè)有降壓變電站7
降壓至高壓，進(jìn)入地區(qū)的高壓電力配電網(wǎng)，最后再在用戶處通過再降壓為中低
壓的市電，由最終用戶使用。
除了上述的主要系統(tǒng)外，火電廠還有其它一些輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，如水的化學(xué)
處理系統(tǒng)、灰漿的排放系統(tǒng)、煙灰的除塵系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)與主系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，
它們相互配合完成電能的生產(chǎn)任務(wù)。
從上述燃煤、熱力和電力系統(tǒng)的描述可以看出，電廠是一個能量轉(zhuǎn)換的生
產(chǎn)工藝過程。燃煤是一種化石產(chǎn)品，其能量形態(tài)為化學(xué)能，燃煤在鍋爐爐膛內(nèi)
燃燒，其化學(xué)能形態(tài)轉(zhuǎn)化為熱能形態(tài)，通過電廠熱力系統(tǒng)中的水和蒸汽作為介
質(zhì)吸收燃煤燃燒產(chǎn)生的熱能，將熱能帶到蒸汽輪機并轉(zhuǎn)化為機械能，蒸汽輪機
帶動發(fā)電機發(fā)電是將機械能轉(zhuǎn)換為電能。所以電廠中鍋爐是化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能
的設(shè)備，蒸汽輪機是熱能轉(zhuǎn)換為機械能的設(shè)備，而發(fā)電機是機械能轉(zhuǎn)換為電能
的設(shè)備，整個電廠是一個能量不斷運輸和轉(zhuǎn)換的生產(chǎn)過程，凝氣式燃煤電廠生
產(chǎn)過程示意圖如 2-1 所示。
（3）供應(yīng)鏈特點
以上描述可基本勾勒出電廠供應(yīng)鏈的構(gòu)成，電廠作為電能的生產(chǎn)運營單位，
煤礦為電廠生產(chǎn)原材料燃煤的供應(yīng)方，鐵路為燃煤的運輸方，電力公司是電廠
產(chǎn)品電能的輸送和采購方，電力公司將電能分配銷售給最終用戶。
電廠供應(yīng)鏈的特點：1）不存在產(chǎn)成品的庫存，這主要是由電廠的產(chǎn)品電能
的物理特性所決定的，在當(dāng)今的技術(shù)條件下電能還不能被大容量和商業(yè)化地儲
存，所以電廠發(fā)出來的電能必須同時被用戶消耗，電力系統(tǒng)每時每刻處于供需
的平衡之中；2）生產(chǎn)中間環(huán)節(jié)不存在半成品的庫存，因為在能量形式的轉(zhuǎn)換
中，熱能、機械能和電能都是全額地參與轉(zhuǎn)換，沒有中間環(huán)節(jié)的某種能量形式
的儲存；3）由于鐵路等運輸?shù)牟淮_定性，燃煤的供應(yīng)不可能與電廠生產(chǎn)流程
所需物料即時匹配，所以煤礦和電廠都設(shè)有燃煤儲存庫，以協(xié)調(diào)電廠燃煤生產(chǎn)
工藝流程中的物料匹配。
所以可以看出電廠供應(yīng)鏈中只有原材料庫存管理的問題，沒有生產(chǎn)制造中
半成品庫存和銷售中產(chǎn)成品庫存管理問題。
2.2. 合肥二電廠燃煤供應(yīng)、運輸和儲存情況
�。�1）燃煤供應(yīng)情況
合肥二電廠的燃煤由安徽省電力燃料公司（“省電燃公司”）提供，88%來
自淮南國投新集煤礦，12%來自淮北煤礦，如不足由新集煤礦提供。省電燃公
司長期以來為省內(nèi)數(shù)十家電廠供煤，與煤礦和鐵路部門建立了可靠的合作關(guān)
系。國投新集集團和淮北礦業(yè)集團都是全國 520 家重點企業(yè)，這兩家企業(yè)擁有
的煤礦資源儲量豐富，生產(chǎn)能力強，合肥二電廠作為長期的用煤大戶，與他們
尤其是國投新集煤礦建立了良好的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。所以對于電廠來說，上游燃煤供應(yīng)具有非常可靠的能力，電廠的需求變化并不威脅上游供貨商的庫存
安全，“牛鞭效應(yīng)”影響可以忽略
[14]
��；再考慮電廠沒有生產(chǎn)制造中半成品庫存
和銷售中產(chǎn)成品庫存管理問題，所以在合肥二電廠的供應(yīng)鏈中，電廠的燃煤庫
存管理的研究對維持電廠良好的服務(wù)水平，降低電廠生產(chǎn)運營成本具有特別重
要的意義。
�。�2）燃煤運輸儲存設(shè)計情況
因淮南新集來煤量大，聯(lián)合發(fā)電公司投資購置了 84 節(jié)自備列，另租用了
66 節(jié)高編車專門用于新集來煤運輸，編排 50 節(jié)為 1 列，共 3 列往返于煤礦和
電廠之間，每節(jié) 70 噸，1 列為 3500 噸。
省電燃公司負(fù)責(zé)將燃煤裝車、通過鐵路運至肥東縣撮鎮(zhèn)站交貨，合肥二電
廠通過 5 公里的鐵路專用線將煤車接至電廠西圍墻外的廠前站，廠前站內(nèi)設(shè)三
股道，編為一股道后進(jìn)入廠內(nèi)站。廠內(nèi)站設(shè)有軌道衡對煤車稱重，然后進(jìn)入 7
股道（2 股重車線，2 股輕車線，1 股卸油線，1 股卸貨線，1 股檢車線）中的
兩股重車線。
合肥二電廠的兩股重車線上各裝有一臺最大能力 1750 噸/小時的轉(zhuǎn)子翻車
機，從翻車機到每塊煤場各設(shè)有運量達(dá) 1200 噸/小時的運輸皮帶，煤場位于廠
內(nèi)站南側(cè)，設(shè)有兩塊 250×90 米的儲煤場，南北布置，每塊煤場設(shè)計儲煤 7.5
萬噸，現(xiàn)均設(shè)有 120×95 米干煤棚。兩個煤場各設(shè)有一條輸煤皮帶線，每條輸
煤皮帶線上設(shè)有堆料能力 1500 噸/小時、取料能力 1000 噸/小時的懸臂式斗輪
堆取料機。按平均用煤每日 5000 噸計算，兩塊場地可以儲存兩臺 35 萬千瓦機
組運行 30 天的用煤。當(dāng)鍋爐用煤時由堆取料機從儲煤場取煤，從儲煤場到鍋
爐的原煤倉設(shè)有兩條運量 1000 噸/小時的運輸皮帶，總運輸量可達(dá) 2000 噸/
小時，每臺鍋爐設(shè)有 6 個原煤倉，共 12 個原煤倉，每個原煤倉的容量為 370
噸，12 個原煤倉的總儲煤量為 4440 噸。同時，根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備工況及煤質(zhì)情況，
也可以直接將來煤通過皮帶輸送到鍋爐的原煤倉。9
從上述的分析中可以看出，電廠的燃煤運送系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)的運輸量是不
能完全匹配的。由于煤車需要及時周轉(zhuǎn)，不可能長時間停靠在卸煤處，要求電
廠盡快卸貨完畢，但考慮到工人勞動強度及重型設(shè)備維修，一般電廠卸煤的運
輸能力為 2000 噸/小時。而電廠鍋爐的燃煤消耗率又受制于電廠發(fā)電機組的容
量。合肥二電廠兩臺 35 萬千瓦發(fā)電機組滿負(fù)荷運行時，燃煤消耗量約為 309
噸/小時，原煤倉的加煤運輸能力為 2000 噸/小時。所以電廠內(nèi)燃煤系統(tǒng)有著 3
種不同的流量，中間設(shè)置儲存?zhèn)}庫是必須的，以調(diào)節(jié)和平衡燃煤系統(tǒng)的各級輸
送量。從圖 2-2 中可以看出鍋爐原煤倉容量較小僅 4440 噸，緩沖時間不足 1
天，對電廠的燃煤庫存研究來說意義較小，而儲煤場的設(shè)計容量達(dá) 15 萬噸，
緩沖時間可達(dá) 32 天，對電廠的燃煤庫存優(yōu)化管理具有重要意義。為便于研究，
所以本研究將忽略原煤倉的庫存量而著重研究儲煤場燃煤的庫存管理問題。
2.3 電廠燃煤庫存管理中各種成本的分析
2.3.1 現(xiàn)有庫存的成本分析理論
[15]
在管理科學(xué)和現(xiàn)代化管理中，一個重要的手段是定量化和數(shù)字化的問題，
也就是我們平時所說的“憑數(shù)據(jù)說話”，而不是憑概念、經(jīng)驗籠統(tǒng)地做出決策。
研究合理存儲數(shù)量問題也是這樣，庫存總成本可以分為購入成本、訂購(訂貨)
成本/生產(chǎn)準(zhǔn)備成本、保管成本和缺貨成本。
（1）購入成本(Purchase Cost)
包括單位購入價格或單位生產(chǎn)成本。對于外購物品，購入成本指單位購入
價格，單位購入成本應(yīng)包括購價加上運費。
�。�2）訂購成本(Order/Setup Cost)
是指向外部的供應(yīng)商發(fā)出采購訂單的成本，通常和訂購次數(shù)直接有關(guān)，而
和訂貨量無直接關(guān)系
[15]
。訂購成本包括提出請購單、分析賣主、填寫采購訂
貨單、來料驗收、跟蹤訂貨，以及為完成交易所必需的文牘業(yè)務(wù)等各項費用。
�。�3）保管成本(Holding Cost)
也稱持有成本，主要包括資本成本、稅金、保險、搬運、儲藏、損耗、陳
舊和變質(zhì)等項費用。資本成本反映失去的盈利能力或時間機會成本。一般情況
下，存貨越多稅金越高。而投保的必要性取決于當(dāng)倉庫受到損壞時應(yīng)賠償?shù)慕?br />
額。
�。�4）缺貨成本(Stock-out Cost)
是由于外部或內(nèi)部中斷供應(yīng)所產(chǎn)生的，缺貨成本包括延期付款成本、當(dāng)前
利潤損失和未來利潤損失、停工待料損失。
用戶對缺貨的反應(yīng)可以分為延期付款和失銷兩種類型。在延期付貨的情況
下，交貨企業(yè)一般會采取措施以加速訂購物品的到貨或進(jìn)行臨時訂貨，與正常
訂貨相比，會產(chǎn)生一些額外的費用，如加速費用、手續(xù)費用、附加運輸費等。而失銷情況下，會失去用戶，物品的供應(yīng)由競爭對手取而代之，銷售利潤損失
和難以定量估計的商益損失就構(gòu)成了失銷費用。
2.3.2 合肥二電廠燃煤庫存管理中各項成本分析
（1）購入成本
合肥二電廠目前燃煤采取年度訂貨會議制度，原則上單位訂購成本在年初
確定，運輸價格也是一年一定，但近幾年隨著煤炭市場變化，價格波動較大。
例如：合肥二電廠 2007 年重點煤價為 380 元/噸，2008 年調(diào)整為 420 元/噸，
10 月份又調(diào)到 480 元/噸，預(yù)計近幾年煤價波動的情況仍會持續(xù)，故購入成本
的計算也應(yīng)適時予以調(diào)整。
我們先按照 2008 年 10 月份煤價來舉例分析：5000 大卡燃煤出礦價為 480
合肥二電廠歷年燃煤采購成本分析表明運價等其它費用隨著煤價的上漲也
相 應(yīng) 上 漲 ， 約 占 總 成 本 的 6.6% ， 故 購 入 成 本 的 計 算 公 式 為 ：
煤炭出礦價 （ 1+6.6%）。2008 年 1-9 月份及 10-12 月份燃煤購入成本分別為 448
和 512 元/噸。
為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，合肥二電廠燃煤庫存管理模型中，我們將對燃煤購
入成本中其它費用所占比例予以及時計算和更新。
�。�2）訂購成本
由于燃煤每年訂購總量，且每次進(jìn)廠進(jìn)行計量和化驗的費用都是一定的，
所以訂購成本年內(nèi)基本也是確定的。其主要構(gòu)成是每次全國燃煤訂貨會簽訂合
同前所做工作的費用，以及每次訂貨周期下訂單費用、入場煤樣計斤和計質(zhì)檢
驗的費用，一般訂貨會簽訂合同費用不超過 10 萬元，按 10 萬元計，可以確
定訂貨周期后分?jǐn)偟矫恳淮斡嗀涃M用，綜合考慮合同簽訂費用，每次訂貨周期
下訂單費用和入場煤計斤和計質(zhì)檢驗的費用，電廠燃煤訂購成本為 1.5 萬元/
次。
（3）保管費用
電廠燃煤保管的直接費用主要為燃煤的搬運和儲存的人工機具使用和維護(hù)
的費用、以及儲煤場露天存放所造成的場損（燃煤發(fā)熱量下降和燃煤存儲數(shù)量根據(jù)燃煤保管的特點，由于煤場是露天的，受天氣刮風(fēng)和下雨的影響，加
上煤炭自身的化學(xué)特性，電廠煤場儲煤存在一定的損失量，一般按缺少 0.5%
考慮；電廠儲煤的發(fā)熱量也會下降，合肥二電廠于 2008 年 4 至 6 月期間先后
對兩個煤場的堆煤熱值進(jìn)行的跟蹤調(diào)查，結(jié)果表明燃煤隨著存儲時間的拉長，
熱值呈下降趨勢，尤其在開始的 20 天，熱值下降 1MJ/Kg 折合為 239 大卡， 而
后變化則較�。ㄔ斠妶D 2-3），熱值在前 20 天下降 239 大卡相當(dāng)于總熱值減少
5%。 燃煤的搬運和儲存費為電廠鐵路專用線運營費用 297 萬元/年、運煤車翻
卸費 68 萬元/年、列檢費 4 元/輛（1 輛車 70 噸）、煤車掃煤費 20 萬元/年、自
備列綜合費用為 25.01 元/噸。我們按照 2008 年 10 月份購入成本舉例計算：燃
煤存儲數(shù)量缺少費用為 0.5%與新集和淮北煤礦購煤單價相乘分別為 2.54、
2.55、2.68 元/噸，質(zhì)量下降費用為 5.0%與購煤單價相乘為 25.41、25.47、26.85
元/噸，每年廠內(nèi)搬運和存儲等費用合計為 32.7 元/噸，由于聯(lián)合發(fā)電公司的流
動資金為建行貸款，按照 2008 年 6 月 25 日的貸款年利率 7.83%計算，燃煤保
管的間接費用分別為 39.8、39.89、42.04 元/噸�，F(xiàn)將合肥二電廠 2008 年 10
月份燃煤保管成本分匯總?cè)缦拢?br />
12
20 天為 0.29 元/噸天或 0.0112 元/噸小時，超過 20 天多余天數(shù)為 0.18 元/噸天
或 0.008 元/噸小時。
為了方便計算和及時更新，通過對合肥二電廠歷年燃煤保管成本分析得出
專用線等其它費用隨著煤價的上漲也相應(yīng)上漲，約占總保管費用的 55%，故保
管費用可以按照公式： 燃煤購入成本 × ( 0.0783+0.05+0.005)×（1+55%）來計算，
其中 0.0783 為銀行貸款利息，0.05 為存煤熱量損耗，0.005 為存煤數(shù)量損耗，
55%為其它費用。計算得出：2008 年 1-9 月份及 10-12 月份燃煤前 20 天儲存
單位保管費用分別為 0.25 和 0.29 元/噸天，20 天以后儲存單位保管費用分別為
0.16 和 0.18 元/噸天。
為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，合肥二電廠燃煤庫存管理模型中，我們將對燃煤保
管成本中其它費用所占比例予以及時計算和更新。
�。�4）缺貨成本
從前面電廠供應(yīng)鏈特點的介紹可以看出，電廠的熱力工藝系統(tǒng)和電力供應(yīng)
系統(tǒng)都是連續(xù)運轉(zhuǎn)，不可能存在任何的半成品和產(chǎn)成品的庫存來對需求的波動
起到緩沖和調(diào)節(jié)作用。從電力不能儲存、即時供需平衡特點的產(chǎn)品特性來說，
合肥二電廠的供應(yīng)降低必將由其他電廠占據(jù)相應(yīng)的缺失量，不存在延期交貨的
概念，所以電廠的缺貨成本主要是失銷。缺貨必將造成發(fā)電機組降低生產(chǎn)能力
甚至停止生產(chǎn)，對電廠來說缺貨成本非常高。由于非計劃性地降低生產(chǎn)能力甚
至停機，會造成發(fā)電收入減少、機組效率降低、巨額的機組啟停費用、投油助
燃、購網(wǎng)電量增加等，甚至?xí)艿诫娋W(wǎng)公司的處罰。因此，對電廠來說缺貨造
成的成本影響很大，是要盡量避免和克服的。
電廠在控制燃煤庫存的時候，當(dāng)燃煤庫存減少時，往往通過降低發(fā)電機組
的出力來控制，盡量避免因缺煤而造成發(fā)電機組停機運行，因為電廠發(fā)電機組
重新起動一次將損失 300 多萬的費用，所以在考慮燃煤缺貨成本時僅考慮因缺
煤而降低負(fù)荷少發(fā)電量的情況。計算公式為：
上網(wǎng)電價購入成本
原煤耗率
噸原煤
× 94%×
1
其中 94%為合肥二電廠銷售的上網(wǎng)電量在發(fā)電量中所占比例（其余 6%為
電廠自用和輸出線路損耗）。我們按合肥二電廠 2008 年 10 月平均上網(wǎng)電價 0.43
元/千瓦時舉例計算，2008 年 10 月份燃煤庫存的缺貨成本為 332 元/噸。在實
際計算中，每月根據(jù)不同上網(wǎng)電價和燃煤購入成本，缺貨成本有所不同。2008
年 1-6、7、8、9、10-12 月的缺貨成本分別為 343、367、377、396 和 332 元/
噸。
2.4 電廠燃煤庫存成本控制的著手點
從電廠燃煤庫存對電廠成本的分析可以看出，燃煤庫存的保管費用和缺貨成本是成本控制的主要項目。保管費用主要是庫存管理模型確定的問題，而缺
貨成本主要是在確定的庫存管理模型下，考慮訂貨的訂貨前置時間、訂貨周期、
訂貨量、面對需求變動對應(yīng)的服務(wù)水平和安全庫存的問題，所以為使電廠燃煤
庫存的成本最小，控制燃煤庫存的著手點在于確定庫存管理的控制模型和在確
定庫存管理控制模型下研究訂貨點以維持安全庫存。后面章節(jié)中將著重研究合
肥二電廠燃煤庫存管理控制模型的建立，并在確定的庫存控制模型下提出訂貨
前置時間、訂貨周期、訂貨量、面對需求變動對應(yīng)的服務(wù)水平和安全庫存的確
定方法和計算，以得出具有可操作性的電廠燃煤庫存管理具體措施。 合肥二電廠的內(nèi)部供應(yīng)鏈分析
2. 1 合肥二電廠概況
�。�1）簡介
合肥第二發(fā)電廠是由中外合資安徽省合肥聯(lián)合發(fā)電有限公司(“聯(lián)合發(fā)電公
司”)籌資、建設(shè)并承擔(dān)經(jīng)營管理的能源基礎(chǔ)設(shè)施項目，是安徽省“九五”計劃
的重點工程，也是合肥市有史以來最大的基礎(chǔ)工業(yè)和利用外資項目。電廠位于
合肥肥東縣橋頭集鎮(zhèn)境內(nèi)，西距合肥市區(qū) 18 公里，廠區(qū)占地面積為 38.5 公頃。
電廠一期工程為兩臺 35 萬千瓦燃煤機組，發(fā)出的電力通過升壓變壓器升壓后
接入合肥市 220kV 環(huán)網(wǎng)。項目總投資 46.39 億元，其中 75%為銀行融資貸款，
還款期 12 年，電廠運營期還本付息壓力較大。
電廠始建于 1997 年 9 月，兩臺機組分別于 2001 年 6 月 18 日和 8 月 21 日
移交商業(yè)運營，截止目前運行情況良好。二期擴建兩臺 100 萬燃煤發(fā)電機組正
在申請國家發(fā)改委立項。
（2）生產(chǎn)工藝流程介紹
電廠的原材料原煤從煤礦開采以后，通過鐵路專用線或其它運輸方式運至
電廠，再經(jīng)過輸煤皮帶和堆取料機將煤卸至電廠儲煤場。當(dāng)電廠發(fā)電機組發(fā)電
時，用堆取料機從儲煤場取煤，通過皮帶傳輸至鍋爐的原煤倉，原煤倉中的煤
經(jīng)過給煤機送煤給磨煤機，磨煤機將煤磨成煤粉后通過具有一定壓力的空氣吹
到鍋爐爐膛燃燒。通過爐膛中燃煤燃燒加熱鍋爐水冷壁中的水，水受熱后蒸發(fā)、沸騰產(chǎn)生蒸
汽，蒸汽經(jīng)過進(jìn)一步加熱形成高溫高壓的過熱蒸汽，推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，汽輪機
帶動同軸的發(fā)電機同步旋轉(zhuǎn)，在發(fā)電機加上勵磁電流后，發(fā)電機就發(fā)出電力。
過熱蒸汽通過放熱做功以后冷凝成水，重新被循環(huán)水泵打入鍋爐加熱成蒸汽，
如此不斷循環(huán)。發(fā)電機發(fā)出的電力，經(jīng)電廠升壓變壓器升壓到超電壓，進(jìn)入省
市電力公司管轄的超高壓輸電網(wǎng)，輸電網(wǎng)在某一地區(qū)的用戶端設(shè)有降壓變電站7
降壓至高壓，進(jìn)入地區(qū)的高壓電力配電網(wǎng)，最后再在用戶處通過再降壓為中低
壓的市電，由最終用戶使用。
除了上述的主要系統(tǒng)外，火電廠還有其它一些輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，如水的化學(xué)
處理系統(tǒng)、灰漿的排放系統(tǒng)、煙灰的除塵系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)與主系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，
它們相互配合完成電能的生產(chǎn)任務(wù)。
從上述燃煤、熱力和電力系統(tǒng)的描述可以看出，電廠是一個能量轉(zhuǎn)換的生
產(chǎn)工藝過程。燃煤是一種化石產(chǎn)品，其能量形態(tài)為化學(xué)能，燃煤在鍋爐爐膛內(nèi)
燃燒，其化學(xué)能形態(tài)轉(zhuǎn)化為熱能形態(tài)，通過電廠熱力系統(tǒng)中的水和蒸汽作為介
質(zhì)吸收燃煤燃燒產(chǎn)生的熱能，將熱能帶到蒸汽輪機并轉(zhuǎn)化為機械能，蒸汽輪機
帶動發(fā)電機發(fā)電是將機械能轉(zhuǎn)換為電能。所以電廠中鍋爐是化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能
的設(shè)備，蒸汽輪機是熱能轉(zhuǎn)換為機械能的設(shè)備，而發(fā)電機是機械能轉(zhuǎn)換為電能
的設(shè)備，整個電廠是一個能量不斷運輸和轉(zhuǎn)換的生產(chǎn)過程，凝氣式燃煤電廠生
產(chǎn)過程示意圖如 2-1 所示。
�。�3）供應(yīng)鏈特點
以上描述可基本勾勒出電廠供應(yīng)鏈的構(gòu)成，電廠作為電能的生產(chǎn)運營單位，
煤礦為電廠生產(chǎn)原材料燃煤的供應(yīng)方，鐵路為燃煤的運輸方，電力公司是電廠
產(chǎn)品電能的輸送和采購方，電力公司將電能分配銷售給最終用戶。
電廠供應(yīng)鏈的特點：1）不存在產(chǎn)成品的庫存，這主要是由電廠的產(chǎn)品電能
的物理特性所決定的，在當(dāng)今的技術(shù)條件下電能還不能被大容量和商業(yè)化地儲
存，所以電廠發(fā)出來的電能必須同時被用戶消耗，電力系統(tǒng)每時每刻處于供需
的平衡之中；2）生產(chǎn)中間環(huán)節(jié)不存在半成品的庫存，因為在能量形式的轉(zhuǎn)換
中，熱能、機械能和電能都是全額地參與轉(zhuǎn)換，沒有中間環(huán)節(jié)的某種能量形式
的儲存；3）由于鐵路等運輸?shù)牟淮_定性，燃煤的供應(yīng)不可能與電廠生產(chǎn)流程
所需物料即時匹配，所以煤礦和電廠都設(shè)有燃煤儲存庫，以協(xié)調(diào)電廠燃煤生產(chǎn)
工藝流程中的物料匹配。
所以可以看出電廠供應(yīng)鏈中只有原材料庫存管理的問題，沒有生產(chǎn)制造中
半成品庫存和銷售中產(chǎn)成品庫存管理問題。
2.2. 合肥二電廠燃煤供應(yīng)、運輸和儲存情況
�。�1）燃煤供應(yīng)情況
合肥二電廠的燃煤由安徽省電力燃料公司（“省電燃公司”）提供，88%來
自淮南國投新集煤礦，12%來自淮北煤礦，如不足由新集煤礦提供。省電燃公
司長期以來為省內(nèi)數(shù)十家電廠供煤，與煤礦和鐵路部門建立了可靠的合作關(guān)
系。國投新集集團和淮北礦業(yè)集團都是全國 520 家重點企業(yè)，這兩家企業(yè)擁有
的煤礦資源儲量豐富，生產(chǎn)能力強，合肥二電廠作為長期的用煤大戶，與他們
尤其是國投新集煤礦建立了良好的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。所以對于電廠來說，上游燃煤供應(yīng)具有非常可靠的能力，電廠的需求變化并不威脅上游供貨商的庫存
安全，“牛鞭效應(yīng)”影響可以忽略
[14]
��；再考慮電廠沒有生產(chǎn)制造中半成品庫存
和銷售中產(chǎn)成品庫存管理問題，所以在合肥二電廠的供應(yīng)鏈中，電廠的燃煤庫
存管理的研究對維持電廠良好的服務(wù)水平，降低電廠生產(chǎn)運營成本具有特別重
要的意義。
�。�2）燃煤運輸儲存設(shè)計情況
因淮南新集來煤量大，聯(lián)合發(fā)電公司投資購置了 84 節(jié)自備列，另租用了
66 節(jié)高編車專門用于新集來煤運輸，編排 50 節(jié)為 1 列，共 3 列往返于煤礦和
電廠之間，每節(jié) 70 噸，1 列為 3500 噸。
省電燃公司負(fù)責(zé)將燃煤裝車、通過鐵路運至肥東縣撮鎮(zhèn)站交貨，合肥二電
廠通過 5 公里的鐵路專用線將煤車接至電廠西圍墻外的廠前站，廠前站內(nèi)設(shè)三
股道，編為一股道后進(jìn)入廠內(nèi)站。廠內(nèi)站設(shè)有軌道衡對煤車稱重，然后進(jìn)入 7
股道（2 股重車線，2 股輕車線，1 股卸油線，1 股卸貨線，1 股檢車線）中的
兩股重車線。
合肥二電廠的兩股重車線上各裝有一臺最大能力 1750 噸/小時的轉(zhuǎn)子翻車
機，從翻車機到每塊煤場各設(shè)有運量達(dá) 1200 噸/小時的運輸皮帶，煤場位于廠
內(nèi)站南側(cè)，設(shè)有兩塊 250×90 米的儲煤場，南北布置，每塊煤場設(shè)計儲煤 7.5
萬噸，現(xiàn)均設(shè)有 120×95 米干煤棚。兩個煤場各設(shè)有一條輸煤皮帶線，每條輸
煤皮帶線上設(shè)有堆料能力 1500 噸/小時、取料能力 1000 噸/小時的懸臂式斗輪
堆取料機。按平均用煤每日 5000 噸計算，兩塊場地可以儲存兩臺 35 萬千瓦機
組運行 30 天的用煤。當(dāng)鍋爐用煤時由堆取料機從儲煤場取煤，從儲煤場到鍋
爐的原煤倉設(shè)有兩條運量 1000 噸/小時的運輸皮帶，總運輸量可達(dá) 2000 噸/
小時，每臺鍋爐設(shè)有 6 個原煤倉，共 12 個原煤倉，每個原煤倉的容量為 370
噸，12 個原煤倉的總儲煤量為 4440 噸。同時，根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備工況及煤質(zhì)情況，
也可以直接將來煤通過皮帶輸送到鍋爐的原煤倉。9
從上述的分析中可以看出，電廠的燃煤運送系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)的運輸量是不
能完全匹配的。由于煤車需要及時周轉(zhuǎn)，不可能長時間�？吭谛睹禾�，要求電
廠盡快卸貨完畢，但考慮到工人勞動強度及重型設(shè)備維修，一般電廠卸煤的運
輸能力為 2000 噸/小時。而電廠鍋爐的燃煤消耗率又受制于電廠發(fā)電機組的容
量。合肥二電廠兩臺 35 萬千瓦發(fā)電機組滿負(fù)荷運行時，燃煤消耗量約為 309
噸/小時，原煤倉的加煤運輸能力為 2000 噸/小時。所以電廠內(nèi)燃煤系統(tǒng)有著 3
種不同的流量，中間設(shè)置儲存?zhèn)}庫是必須的，以調(diào)節(jié)和平衡燃煤系統(tǒng)的各級輸
送量。從圖 2-2 中可以看出鍋爐原煤倉容量較小僅 4440 噸，緩沖時間不足 1
天，對電廠的燃煤庫存研究來說意義較小，而儲煤場的設(shè)計容量達(dá) 15 萬噸，
緩沖時間可達(dá) 32 天，對電廠的燃煤庫存優(yōu)化管理具有重要意義。為便于研究，
所以本研究將忽略原煤倉的庫存量而著重研究儲煤場燃煤的庫存管理問題。
2.3 電廠燃煤庫存管理中各種成本的分析
2.3.1 現(xiàn)有庫存的成本分析理論
[15]
在管理科學(xué)和現(xiàn)代化管理中，一個重要的手段是定量化和數(shù)字化的問題，
也就是我們平時所說的“憑數(shù)據(jù)說話”，而不是憑概念、經(jīng)驗籠統(tǒng)地做出決策。
研究合理存儲數(shù)量問題也是這樣，庫存總成本可以分為購入成本、訂購(訂貨)
成本/生產(chǎn)準(zhǔn)備成本、保管成本和缺貨成本。
�。�1）購入成本(Purchase Cost)
包括單位購入價格或單位生產(chǎn)成本。對于外購物品，購入成本指單位購入
價格，單位購入成本應(yīng)包括購價加上運費。
�。�2）訂購成本(Order/Setup Cost)
是指向外部的供應(yīng)商發(fā)出采購訂單的成本，通常和訂購次數(shù)直接有關(guān)，而
和訂貨量無直接關(guān)系
[15]
。訂購成本包括提出請購單、分析賣主、填寫采購訂
貨單、來料驗收、跟蹤訂貨，以及為完成交易所必需的文牘業(yè)務(wù)等各項費用。
�。�3）保管成本(Holding Cost)
也稱持有成本，主要包括資本成本、稅金、保險、搬運、儲藏、損耗、陳
舊和變質(zhì)等項費用。資本成本反映失去的盈利能力或時間機會成本。一般情況
下，存貨越多稅金越高。而投保的必要性取決于當(dāng)倉庫受到損壞時應(yīng)賠償?shù)慕?br />
額。
�。�4）缺貨成本(Stock-out Cost)
是由于外部或內(nèi)部中斷供應(yīng)所產(chǎn)生的，缺貨成本包括延期付款成本、當(dāng)前
利潤損失和未來利潤損失、停工待料損失。
用戶對缺貨的反應(yīng)可以分為延期付款和失銷兩種類型。在延期付貨的情況
下，交貨企業(yè)一般會采取措施以加速訂購物品的到貨或進(jìn)行臨時訂貨，與正常
訂貨相比，會產(chǎn)生一些額外的費用，如加速費用、手續(xù)費用、附加運輸費等。而失銷情況下，會失去用戶，物品的供應(yīng)由競爭對手取而代之，銷售利潤損失
和難以定量估計的商益損失就構(gòu)成了失銷費用。
2.3.2 合肥二電廠燃煤庫存管理中各項成本分析
�。�1）購入成本
合肥二電廠目前燃煤采取年度訂貨會議制度，原則上單位訂購成本在年初
確定，運輸價格也是一年一定，但近幾年隨著煤炭市場變化，價格波動較大。
例如：合肥二電廠 2007 年重點煤價為 380 元/噸，2008 年調(diào)整為 420 元/噸，
10 月份又調(diào)到 480 元/噸，預(yù)計近幾年煤價波動的情況仍會持續(xù)，故購入成本
的計算也應(yīng)適時予以調(diào)整。
我們先按照 2008 年 10 月份煤價來舉例分析：5000 大卡燃煤出礦價為 480
合肥二電廠歷年燃煤采購成本分析表明運價等其它費用隨著煤價的上漲也
相 應(yīng) 上 漲 ， 約 占 總 成 本 的 6.6% ， 故 購 入 成 本 的 計 算 公 式 為 ：
煤炭出礦價 （ 1+6.6%）。2008 年 1-9 月份及 10-12 月份燃煤購入成本分別為 448
和 512 元/噸。
為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，合肥二電廠燃煤庫存管理模型中，我們將對燃煤購
入成本中其它費用所占比例予以及時計算和更新。
（2）訂購成本
由于燃煤每年訂購總量，且每次進(jìn)廠進(jìn)行計量和化驗的費用都是一定的，
所以訂購成本年內(nèi)基本也是確定的。其主要構(gòu)成是每次全國燃煤訂貨會簽訂合
同前所做工作的費用，以及每次訂貨周期下訂單費用、入場煤樣計斤和計質(zhì)檢
驗的費用，一般訂貨會簽訂合同費用不超過 10 萬元，按 10 萬元計，可以確
定訂貨周期后分?jǐn)偟矫恳淮斡嗀涃M用，綜合考慮合同簽訂費用，每次訂貨周期
下訂單費用和入場煤計斤和計質(zhì)檢驗的費用，電廠燃煤訂購成本為 1.5 萬元/
次。
（3）保管費用
電廠燃煤保管的直接費用主要為燃煤的搬運和儲存的人工機具使用和維護(hù)
的費用、以及儲煤場露天存放所造成的場損（燃煤發(fā)熱量下降和燃煤存儲數(shù)量根據(jù)燃煤保管的特點，由于煤場是露天的，受天氣刮風(fēng)和下雨的影響，加
上煤炭自身的化學(xué)特性，電廠煤場儲煤存在一定的損失量，一般按缺少 0.5%
考慮；電廠儲煤的發(fā)熱量也會下降，合肥二電廠于 2008 年 4 至 6 月期間先后
對兩個煤場的堆煤熱值進(jìn)行的跟蹤調(diào)查，結(jié)果表明燃煤隨著存儲時間的拉長，
熱值呈下降趨勢，尤其在開始的 20 天，熱值下降 1MJ/Kg 折合為 239 大卡， 而
后變化則較�。ㄔ斠妶D 2-3），熱值在前 20 天下降 239 大卡相當(dāng)于總熱值減少
5%。 燃煤的搬運和儲存費為電廠鐵路專用線運營費用 297 萬元/年、運煤車翻
卸費 68 萬元/年、列檢費 4 元/輛（1 輛車 70 噸）、煤車掃煤費 20 萬元/年、自
備列綜合費用為 25.01 元/噸。我們按照 2008 年 10 月份購入成本舉例計算：燃
煤存儲數(shù)量缺少費用為 0.5%與新集和淮北煤礦購煤單價相乘分別為 2.54、
2.55、2.68 元/噸，質(zhì)量下降費用為 5.0%與購煤單價相乘為 25.41、25.47、26.85
元/噸，每年廠內(nèi)搬運和存儲等費用合計為 32.7 元/噸，由于聯(lián)合發(fā)電公司的流
動資金為建行貸款，按照 2008 年 6 月 25 日的貸款年利率 7.83%計算，燃煤保
管的間接費用分別為 39.8、39.89、42.04 元/噸。現(xiàn)將合肥二電廠 2008 年 10
月份燃煤保管成本分匯總?cè)缦拢?br />
12
20 天為 0.29 元/噸天或 0.0112 元/噸小時，超過 20 天多余天數(shù)為 0.18 元/噸天
或 0.008 元/噸小時。
為了方便計算和及時更新，通過對合肥二電廠歷年燃煤保管成本分析得出
專用線等其它費用隨著煤價的上漲也相應(yīng)上漲，約占總保管費用的 55%，故保
管費用可以按照公式： 燃煤購入成本 × ( 0.0783+0.05+0.005)×（1+55%）來計算，
其中 0.0783 為銀行貸款利息，0.05 為存煤熱量損耗，0.005 為存煤數(shù)量損耗，
55%為其它費用。計算得出：2008 年 1-9 月份及 10-12 月份燃煤前 20 天儲存
單位保管費用分別為 0.25 和 0.29 元/噸天，20 天以后儲存單位保管費用分別為
0.16 和 0.18 元/噸天。
為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，合肥二電廠燃煤庫存管理模型中，我們將對燃煤保
管成本中其它費用所占比例予以及時計算和更新。
（4）缺貨成本
從前面電廠供應(yīng)鏈特點的介紹可以看出，電廠的熱力工藝系統(tǒng)和電力供應(yīng)
系統(tǒng)都是連續(xù)運轉(zhuǎn)，不可能存在任何的半成品和產(chǎn)成品的庫存來對需求的波動
起到緩沖和調(diào)節(jié)作用。從電力不能儲存、即時供需平衡特點的產(chǎn)品特性來說，
合肥二電廠的供應(yīng)降低必將由其他電廠占據(jù)相應(yīng)的缺失量，不存在延期交貨的
概念，所以電廠的缺貨成本主要是失銷。缺貨必將造成發(fā)電機組降低生產(chǎn)能力
甚至停止生產(chǎn)，對電廠來說缺貨成本非常高。由于非計劃性地降低生產(chǎn)能力甚
至停機，會造成發(fā)電收入減少、機組效率降低、巨額的機組啟停費用、投油助
燃、購網(wǎng)電量增加等，甚至?xí)艿诫娋W(wǎng)公司的處罰。因此，對電廠來說缺貨造
成的成本影響很大，是要盡量避免和克服的。
電廠在控制燃煤庫存的時候，當(dāng)燃煤庫存減少時，往往通過降低發(fā)電機組
的出力來控制，盡量避免因缺煤而造成發(fā)電機組停機運行，因為電廠發(fā)電機組
重新起動一次將損失 300 多萬的費用，所以在考慮燃煤缺貨成本時僅考慮因缺
煤而降低負(fù)荷少發(fā)電量的情況。計算公式為：
上網(wǎng)電價購入成本
原煤耗率
噸原煤
× 94%×
1
其中 94%為合肥二電廠銷售的上網(wǎng)電量在發(fā)電量中所占比例（其余 6%為
電廠自用和輸出線路損耗）。我們按合肥二電廠 2008 年 10 月平均上網(wǎng)電價 0.43
元/千瓦時舉例計算，2008 年 10 月份燃煤庫存的缺貨成本為 332 元/噸。在實
際計算中，每月根據(jù)不同上網(wǎng)電價和燃煤購入成本，缺貨成本有所不同。2008
年 1-6、7、8、9、10-12 月的缺貨成本分別為 343、367、377、396 和 332 元/
噸。
2.4 電廠燃煤庫存成本控制的著手點
從電廠燃煤庫存對電廠成本的分析可以看出，燃煤庫存的保管費用和缺貨成本是成本控制的主要項目。保管費用主要是庫存管理模型確定的問題，而缺
貨成本主要是在確定的庫存管理模型下，考慮訂貨的訂貨前置時間、訂貨周期、
訂貨量、面對需求變動對應(yīng)的服務(wù)水平和安全庫存的問題，所以為使電廠燃煤
庫存的成本最小，控制燃煤庫存的著手點在于確定庫存管理的控制模型和在確
定庫存管理控制模型下研究訂貨點以維持安全庫存。后面章節(jié)中將著重研究合
肥二電廠燃煤庫存管理控制模型的建立，并在確定的庫存控制模型下提出訂貨
前置時間、訂貨周期、訂貨量、面對需求變動對應(yīng)的服務(wù)水平和安全庫存的確
定方法和計算，以得出具有可操作性的電廠燃煤庫存管理具體措施。
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