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冷庫建設運營的成本分析與控制
冷庫建設運營的成本分析與控制
張繼龍
一、我國冷庫建設類型及成本分析
我國冷庫總量較大,但人均占有量遠低于美日等發(fā)達國家,而且現(xiàn)有冷庫多數(shù)為老舊冷庫,符合現(xiàn)代物流要求的冷庫占比更少。隨著國家經濟發(fā)展及全民生活水平的提高,冷鏈物流業(yè)發(fā)展迅猛,前景廣闊,尤其是近幾年政府高度重視,出臺了一系列政策引導支持冷鏈行業(yè)規(guī)范創(chuàng)新發(fā)展。受此影響,冷庫在全國各地興建。在新建冷庫中,多層土建冷庫和鋼結構庫板的裝配庫占了大多數(shù)。此外,自動化高架冷庫異軍突起,以其自動化、信息化、數(shù)據(jù)化等優(yōu)勢,逐漸被用戶所接受和認可,在新建冷庫中的占比呈上升趨勢。
1. 多層土建冷庫建設成本
多層土建冷庫建設成本主要是土建結構,可以占到60%以上,其他為配套設備設施投資,比如制冷和保溫系統(tǒng)、電氣、電梯、叉車等,為滿足溫度和基本的搬運需求而確定,品牌和類型眾多,技術和產品非常成熟。
2. 自動化高架冷庫建設成本
自動化高架冷庫主流建設方式又分為庫架分離式和庫架一體式兩種。庫架分離式在設計和技術方面門檻較低、難度較小,但由于多了土建結構,建設成本等投資較大,空間有效利用率較低。庫架一體式冷庫具有造價低、結構穩(wěn)定性好、空間利用率高、建設周期短等優(yōu)勢,為比較先進和理想的冷庫建設方式,但技術難度大,國內僅少數(shù)廠商掌握其核心建造技術。
自動化高架冷庫主要建設成本除了結構部分外,還包括了堆垛機、輸送機、自控門、穿梭車等倉儲自動化設備及控制系統(tǒng),根據(jù)不同的冷庫布局和吞吐量等,造價也不相同。根據(jù)京科倫的經驗,同樣建設一座25000噸冷庫,土建多層冷庫按照傳統(tǒng)的冷庫形式配置設計,自動化高架冷庫采用行業(yè)內較為先進的自動化設備和制冷設備、不銹鋼外殼保溫方式等,總的建設成本都在8000萬到9000萬元之間。
3. 裝配式冷庫建設成本
裝配式冷庫多數(shù)指鋼結構庫房、保溫庫板拼裝方式的冷庫,一般為單層,占地面積較大,由于鋼結構造價比土建結構低,再加上近年鋼材價格持續(xù)走低,其建設成本總體較低,但其使用壽命不如前兩者。
4.成本比較
綜上綜述,在建設成本方面,自動化高架冷庫與多層土建冷庫建設成本已經逐漸接近,裝配式冷庫成本略低。
二、我國冷庫運營成本分析
冷庫一直被認為是用電大戶,在運營成本方面,用電成本、人工成本為最重要兩項。
1. 用電成本
根據(jù)行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,全國低溫冷庫耗電量平均水平是每噸0.8度/天,發(fā)達城市平均耗電量較低。根據(jù)京科倫的經驗,我國既有耗電高達1.4度/天的冷庫,也有耗電量低至0.3度/天的冷庫,這與冷庫技術和管理水平密切相關。京科倫建設的25000噸自動化冷庫經過逐年統(tǒng)計,得到近5年的平均耗電量:每年用電量80余萬度,折合每噸每天耗電量僅不到0.1度,這樣的差距較為驚人。以25000噸冷庫為例,用全國平均水平對比現(xiàn)有最低水平,每年用電成本差距為630多萬度,折合節(jié)省電費500多萬元。
2. 人工成本
在人工成本方面,冷庫的工作環(huán)境差,對作業(yè)人員要求高。以25000噸規(guī)模冷庫為例,土建多層冷庫和傳統(tǒng)裝配式冷庫一般需要大量人工勞作、操作設備和管理,以60人計算,按行業(yè)平均薪資水平估算,人工成本每年達到300多萬元。自動化冷庫,由于采用了大量自動化設備、信息化系統(tǒng)等,作業(yè)人員數(shù)量大大減少,該規(guī)模冷庫可能僅需20人,人工成本每年下降到100多萬元。
3.其他成本
運營成本的其他方面還包括設備折舊、設備維護、投資利息等。
4.成本比較
綜合比較,多層土建冷庫運營成本最高,裝配式冷庫居中,自動化高架冷庫成本低于前兩種。
由此可見,通過采用更節(jié)能的技術和先進的自動化、信息化技術,結合更完善的管理體制,可極大地降低用電成本和人工成本,降低冷庫運營成本,為企業(yè)間接創(chuàng)造利潤和價值。
三、冷庫建設運營成本控制與優(yōu)化
由于冷庫的用電成本是主要的營運成本,并且居高不下,因此降低用電成本成為冷庫運營者關注的話題之一。此外,減少人工成本也是降低冷庫運營成本的有效方式。
1.制冷系統(tǒng)能耗控制
在制冷系統(tǒng)方面,系統(tǒng)保持較高的制冷效率非常關鍵,其蒸發(fā)壓力及溫度、冷凝壓力及溫度是主要參數(shù),蒸發(fā)溫度與庫房溫度的溫差增大,就會使蒸發(fā)溫度過低,導致制冷效率系數(shù)下降,能耗增加。據(jù)估算,在其他條件不變的情況下,蒸發(fā)溫度每降低1℃,則要多耗電1~2%.溫差是進行操作與調整的重要依據(jù),應該根據(jù)實際條件和系統(tǒng)變化,不斷調整和控制運行參數(shù),使其在經濟合理的參數(shù)下運行,可充分發(fā)揮設備效率,保障機器設備和儲藏產品的安全。另外,溫差增大,還會使蒸發(fā)器結霜速度加快,庫房濕度減小,從而引起食品干耗增大,食品品質下降。我國通常采用的蒸發(fā)溫度與庫房溫度之差一般為8~10℃,果蔬冷庫的蒸發(fā)溫度一般設計為-10~10℃,凍結物冷藏間為-28℃,凍結間為-33℃。而歐洲等發(fā)達國家,蒸發(fā)溫度與庫房溫度之差一般為3~5℃。京科倫建造在運行的立體冷庫的蒸發(fā)溫度與庫房溫度之差僅2.5℃。
此外,制冷設備選型及系統(tǒng)設計,應該從冷庫的存儲貨物類別入手,有針對性地設計。比如:蒸發(fā)器選擇排管還是冷風機,排管由于沒有電機耗電、化霜不頻繁等特點,比冷風機庫要省電;壓縮機應選用多機頭并聯(lián)制冷機組,單機匹數(shù)應根據(jù)冷庫單間的使用情況相匹配,盡量避免出現(xiàn)大馬拉小車的情況;過冷、過熱度要綜合設計選擇,盡量提高制冷效率;管路的布置和走向要最優(yōu)化設計等。
現(xiàn)在很多冷庫為了節(jié)省電費會利用峰谷電費差價來調節(jié),比如白天峰值電費高,則關機保冷,盡量不開門不出入貨,到夜里谷電時段電費較低時再開機拉冷,拉到很低的溫度。這樣雖然可以節(jié)省費用,但是會造成冷庫溫度的大幅波動,對儲藏的貨物品質產生不利影響。因此很多高端客戶是不允許大的冷庫溫度波動的。
2.冷庫結構設計優(yōu)化
在冷庫結構設計方面,由于冷庫結構一般采用柱梁、內保溫形式,結構自身冷橋無法避免。若冷庫采用保溫板保溫,保溫板之間的接縫和穿釘較難持久和耐候,保溫的性能衰減速度快,很難長期保持保溫性能,導致耗冷增加,用電成本上升。
冷庫門的開啟也是耗冷的主要因素,工作人員進出、貨物進出,會導致冷熱空氣的直接交換。熱空氣通過庫門開啟滲入庫內,不僅造成熱量增加、庫溫升高,而且大量的熱濕交換使冷風機或蒸發(fā)器排管結霜,導致庫內溫、濕度波動,在影響產品儲藏質量的同時,也造成大量耗冷耗電。
結構設計問題是在原冷庫技術上很難避免和解決的問題,只有從根本入手改變冷庫的結構形式。庫架一體式冷庫可以很好地解決結構方面的問題:一是采用庫架一體結構形式,避免了傳統(tǒng)柱梁結構的冷橋和占用庫內空間問題;二是保溫包裹整個結構,形成冰箱一樣的六面體保溫,全面解決冷橋、漏冷問題;三是采用雙道互鎖高速自控冷庫門與自動化系統(tǒng)結合,解決開門關門不及時問題。庫架一體式冷庫是一種目前比較先進和合理的結構形式,節(jié)能效果極為顯著。
冷庫是否節(jié)能不單單是設備層面所決定的,其建筑形式、保溫性能、門的設計、穿堂與冷庫冷間的布置等方面均應該優(yōu)化設計。冷庫建設是個系統(tǒng)工程,需要量體裁衣,每個部件和環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,有好的設計建造團隊和完善的管理流程,有效改進結構和保溫設計,最終降低用電成本,降低冷庫運營成本。
3.自動化倉儲系統(tǒng)應用
人力成本方面,傳統(tǒng)冷庫作業(yè)人員多在低溫環(huán)境下工作,條件艱苦,對身體損害大,還會增加存儲貨物處理中的差錯率,給企業(yè)經營帶來直接和間接的成本上升。自動化立體冷庫采用計算機對貨品信息進行準確無誤的信息管理,減少了貨物存儲中可能會出現(xiàn)的差錯,提高了工作效率。同時,在入庫、出庫的貨品運送中實現(xiàn)自動化,搬運工作安全可靠,減少了貨品的破損率,(www.thephantastics.com)也減少了人在搬運貨品時可能會受到的傷害。
四、冷庫建設運營的未來發(fā)展趨勢
根據(jù)目前主流冷鏈企業(yè)的商業(yè)模式,對應的冷庫類型可分為儲藏型、市場型、中央及區(qū)域配送型、城市配送型、電商宅配型、產地型等六種類型。
一、儲藏型冷庫。儲藏型冷庫是目前市場上保有量最大的一種冷庫類型,主要用于水產品、肉類等凍品儲存。這種類型的冷庫是以商品儲存功能為主,商品品類較少,存儲周期少則半年,多則長達一年。土建多層冷庫、裝配式冷庫、自動化立體冷庫都有選用。
二、市場型冷庫。所謂市場型冷庫,主要以農產品批發(fā)市場配套建設的冷庫為主,需要具備儲藏功能,出租給市場內商戶使用。市場型冷庫目前以多層建筑或小型冷庫為主,多層建筑每層高度5米左右,商品存放以堆貨形式居多,近幾年市場型冷庫也朝著自動化立體庫方向發(fā)展。
三、中央及區(qū)域配送型冷庫。這種類型的冷庫服務半徑較大,在冷庫庫型規(guī)劃時考慮儲藏功能的權重大于配送功能。由于具備了配送功能,這種類型的冷庫對收發(fā)貨區(qū)域面積和溫度有一定要求,商品存放多為貨架形式,冷庫高度一般以貨架高度來確定。近幾年自動化立體冷庫在區(qū)域配送型冷庫中應用的也越來越多。
四、城市配送型冷庫。城市配送型冷庫選址優(yōu)先考慮距離市中心或客戶最近、交通最方便的位置。目前城市配送發(fā)達的城市如北京、上海,城市中心區(qū)域不斷外延,使這類冷庫選址愈發(fā)困難。城市配送型冷庫在庫區(qū)規(guī)劃時,考慮配送功能要多于倉儲功能,營運過程更講究商品流通的時間和效率,所以對通道、存儲貨位、進出貨位等方面有很高要求。多溫層布局是城市配送型冷庫的主要趨勢,甚至還要考慮配備干倉區(qū)域。自動化立體冷庫尤為適合該類冷庫。
五、電商宅配型冷庫。這種冷庫屬于城市配送型冷庫中的一種形式,但在功能規(guī)劃上有其自身特點。隨著近幾年生鮮電商的發(fā)展,特別是垂直電商更愿意自建冷庫,所以宅配型冷庫目前多為生鮮電商自營。該類冷庫多數(shù)建設成裝配式冷庫和自動化立體冷庫。
六、產地型冷庫。目前國內產地型冷庫多為儲藏型。隨著生鮮農產品保鮮技術的發(fā)展應用,特別是蔬菜、水果類農產品,采摘后的保鮮處理越來越受到重視,對蔬菜、水果類的采摘后進行預冷處理就是很重要的一個環(huán)節(jié)。近幾年新建的產地型冷庫越來越多地配備了預冷間或預冷設備。該類冷庫多建為裝配式冷庫,自動化立體冷庫也逐漸被用戶所接受。
綜上所述,根據(jù)六種類型冷庫特點及需求,自動化立體冷庫將成為未來冷庫建設的發(fā)展趨勢。自動化立體冷庫優(yōu)勢如下:實現(xiàn)自動作業(yè),吞吐量大,節(jié)省人力;采用信息化智能化管理,提高了管理效率;能確保商品按照"先進先出"原則來管理,大大提高了商品的儲藏質量;節(jié)省占地面積等。憑借這些優(yōu)勢,自動化立體冷庫可以滿足并提高目前國內主流冷鏈物流企業(yè)的需求。
降低建設運營成本是每個冷鏈企業(yè)提高市場競爭力和走可持續(xù)發(fā)展道路的必然選擇。自動化立體冷庫可有效降低冷庫的建造成本、運營成本,為我國冷庫建設運營的良好選擇。我國在智能化作業(yè)發(fā)展方面擁有很明確的目標,除數(shù)控機械行業(yè)外,冷庫行業(yè)自動化控制作業(yè)也作為一個發(fā)展重點。在智能化時代,冷庫行業(yè)需順應潮流,不斷改進技術,以便得到更快更好的發(fā)展。
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作者系北京市京科倫工程技術有限公司/張繼龍
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