坑口电厂关于优化库存策略的燃料采购管理

宋振波

华电滕州新源热电有限 公司 ， 山东 滕州 277500

摘要：本文在梳理研究电煤采购策略时，将库存策略作为一项重点工作，合理调整各月库存计划，进而实现缓冲煤炭市场波动，达到挖掘效益、压降全年煤炭成本的目的。

关键词：坑口电厂库存优化数据模型

一、火电企业优化库存策略的必要性

煤炭市场变化不同于往年在淡旺季呈规律性波动，现较国内外经济行情变化、煤炭供需关系变化影响较为严重，煤炭市场波动较往常更为剧烈，变化更加迅速，变化规律也呈现出非常态和不确定性。

在火电企业煤炭制定采购策略时，大多数企业只单纯的判断了煤炭市场的变化，而没有考虑到对于市场变化风险的承受程度，会造成在煤炭市场逆势变化时，会出现难以应对，因而造成短时间内煤炭库存告急或者过量的资金压占，最终导致全年的采购策略无法实施，同时跟不上市场的变化。

有效的做好煤炭库存结构的调整，能够在一定程度上抵御市场变化所带来的风险，为市场剧烈波动带领一定的缓冲作用。本文则是将库存策略作为采购策略的一项重点工作来开展，在研究电煤采购策略的前期侧重分析了电煤市场、煤场库存与煤价变化的关系。因而根据煤价的变化情况来相应的调整库存结构，有效的将风险降至最低，从而做好煤炭成本的控制。

以某坑口电厂为例，电厂周边以低热高硫煤矿为主，可发挥地域优势，以多方低质煤客户形成价格竞争，将运费较低的汽车煤进行掺配掺烧，用以降低进煤成本；以优质煤矿及山西火车煤作为长期合作客户，保证高热煤源稳定可靠，进而形成相对固定的进煤结构。

由于地处“坑口”，周边市场对于电厂存煤情况有一定敏感性，一旦发生库存告急情况，周边电煤市场价格会因此大幅上涨，造成进煤价格失衡。因此，做好电煤库存尤为重要。

图1某厂2017-2018年煤价曲线

2. 库存策略的制定依据

（一）着手库存优化，建立数字化管理体系

本文以管控全年煤炭成本为目标，以降本增效为宗旨，遵循市场规律，从电煤库存入手，在足量的市场调研的基础上，预测全年煤价变化趋势，建立进煤成本数学模型，实现煤价管控的数据化、科学化，以数据模型作为参考，及时根据煤炭市场变化做出相应调整，将进煤比重向煤价较低时期进行倾斜，有效的压降了全年进煤成本。

（二）需要充分的市场调研

电煤采购策略的好坏，归根结底是对煤炭市场变化应对措施的好坏。首先当然是充分了解市场行情，相关人员需要对煤电行业的政策及发展前景进行深入的分析和研究，对煤炭及电力市场的变化有相对清晰准确的判断。对宏观经济形势的研判，对煤炭市场走势的预测，都需要足够的信息作为支撑，否则燃料采购管理的优化就无从说起。所以，要做好采购策略，需要确保信息收集的准确、完整、具有说服力，最终才能实现由定性向定量的研究。

三、库存策略的制定与实施

（一）建立目标库存的数学模型

考虑到市场变化、上月库存、上月煤价等因素，推算出月度库存目标。

1、目标函数的建立

以年度为时间周期，月度为单位时间，则进煤成本函数为：

(1)

n表示月度次数；

A表示进煤成本，万元；

S表示月度进煤量，万吨；

a表示月度进煤单价，元/吨。

则全年库存优化的目标函数为：

(2)

2、约束条件的建立

(1)库存与进煤量、耗煤量的关系

(3)

Z表示月度库存量，万吨；

H表示月度耗煤量，万吨。

(2)库存需大于安全库存且小于最高库存（最高库存为电厂设计最大煤储量）

(4)

(5)

s表示日进煤量，万吨；

d表示库存可用天数（最小库存天数遵循电厂规定，一般不少于5天），天。

(3)以电厂每日进煤量受接卸条件限制不得大于σ万吨

(6)

(7)

(4)根据市场情况预测5000大卡热值标段市场煤的月度煤价a’

a’表示预测价格指数，元/吨；

一般来说，市场煤价格与标段煤炭发热量呈正相关，可以将煤价a(k)看做为发热量Q(k)的exp指数函数：

(8)

Q表示采购标段煤炭发热量，兆焦/千克；

k表示采购煤炭标段类数。

则月度煤价可表示为：

(9)

综上所述，库存模型可优化为：

(10)

（二）库存优化的算例与分析

本文根据某厂实际情况，确定最小库存可用天数mind=5，最大库存为21万吨，日最大接卸能力σ=0.6，代入公式(4)(5)(6)(7)所得：

针对某厂周边及国内外煤炭市场形势，预测2019年基础煤价a’，如下表所示：

n	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
a'(n)	600	700	565	550	540	540	550	530	525	535	535	540

通过MATLAB插值拟合分别确定α=1.689×10^-3，β=8.178×10^-4，得出公式（8）为：

根据上述数据基础代入公式（10），用MATLAB进行计算所得各月库存值，以此作为参考，再根据市场情况制定各月的库存目标，同时基于此库存预测煤价情况，下表为某厂2019年初制定的库存策略表。

项目	月初库存	电量计划	供热计划	计划耗用煤量	计划到厂煤量	汽车来煤	火车来煤	月末库存	库存增减	标煤单价	机组检修计划说明
单位	万吨	亿千瓦时	万吉焦	万吨	万吨	万吨	万吨	万吨	万吨	元/吨
1月	10	4.94	156	30	30	19.25	10.75	10	0	810
2月	10	4.03	140	25	24	15.25	8.75	9	-1	802
3月	9	3.8	70	21.5	21	13.25	7.75	8.5	-0.5	799	#2机组季检
4月	8.5	3.09	8	14	19	12.25	6.75	13.5	5	788
5月	13.5	2.86	8	14	18.5	12.75	5.75	18	4.5	776	#4机组季检
6月	18	3.9	8	16	16	11.25	4.75	18	0	770
7月	18	4.93	8	18	17	12.25	4.75	17	-1	771
8月	17	4.93	10	18	15	10.25	4.75	14	-3	777
9月	14	2.49	10	12	14	8.25	5.75	16	2	773	#1机组扩大性小修、#2#3机组小修
10月	16	1.89	10	9	13	7.25	5.75	20	4	769
11月	20	3.421	80	19.5	19.5	12.75	6.75	20	0	771
12月	20	4.189	160	28	26	15.25	10.75	18	-2	782
年度合计	--	45.12	662	225	233	150	83	--	--	784.82

四、结语

做好库存策略是平衡全年煤价的基础，月度库存计划的制定与落实的好坏关系到一个季度甚至一整年的进煤形势（包括进煤量、煤价与进煤结构）。当然，年度库存策略不是一成不变的，针对煤电市场突如其来的变化，应该及时做好正确有效的调整，根据煤价以及煤炭需求的变化调整数据模型中的约束条件，对于阶段时间内煤价及库存进行重新预测，进而进一步调整库存策略。

在新常态下，发电企业围绕煤炭市场变化梳理库存目标，使采购策略数字化、科学化，利用数学模型在实践中不断调整完善，实现煤炭效益最大化。

参考文献

1. 马姗姗.发电企业燃煤库存管理优化研究[D].华北电力大学，2014.

2. 朱雅婷,郑修明.试析层次分析法在火电厂燃料全过程管理中的应用[J].低碳世界,2017(5)

3. 谷穆燕.浅析新形势下电厂燃料采购管理[J].科技风,2017(21)

4. 刘戈柳、宋伟峰、桂三元等.燃煤电厂库存量优化模型及应用[J].能源与环境,2019(1)