水电工程电动自卸汽车综合使用成本的计算方法与流程

1.本发明涉及工程造价领域，尤其涉及一种水电工程电动自卸汽车综合使用成本的计算方法。


背景技术：

2.当前，水电工程的施工机械基本以燃油动力为主，与传统油动工程机械相比，新能源工程机械具有零污染、不耗油、噪声小的特点，随着国家对可持续发展和生态环境保护的日益重视，在水电工程中应用新能源工程机械已成为未来发展的趋势。然而，现行的《水电工程施工机械台时费定额(2004年版)》中缺少相关新能源工程机械的台时费定额，自卸汽车作为水电工程主要施工机械之一，尤其是在大型土石坝工程中具有单车载重量大，配置数量多，机械费用高等特点。因此，在水电工程尤其是大型土石坝工程中，研究电动自卸汽车台时费及其综合使用成本对于合理准确地预测工程投资，促进水电工程绿色发展具有重要意义。


技术实现要素：

3.为克服现有水电工程缺少新能源工程机械使用成本计算依据等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种水电工程电动自卸汽车综合使用成本的计算方法。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.水电工程电动自卸汽车综合使用成本的计算方法，包括以下步骤：
6.步骤一、确定电动自卸汽车综合使用成本的构成，包括台时费和充电桩费；
7.步骤二、按以下公式计算台时费：
8.台时费＝折旧费+设备修理费+人工费+动力燃料费
9.折旧费＝设备预算价
×
(1-残值率)
÷
寿命台时
10.设备修理费＝大修理费+经常性修理费+替换设备费
11.大修理费＝一次大修理费
×
大修理次数/寿命台时
12.经常性修理费＝折旧费
×
经常性修理费率
13.替换设备费＝蓄电池替换费用+折旧费
×
其他替换设备费率
14.式中：
15.残值率：取3％～7％；
16.寿命台时：取12000～16000h；
17.一次大修理费：取设备预算价的3.5％～9％；
18.大修理次数：取2次；
19.经常性修理费率：取7％～18％；
20.替换设备费：蓄电池寿命为3～5年，自卸汽车寿命内考虑替换1次蓄电池；
21.其他替换设备费率：取14％～35％；
22.人工费：按1.6～2.0工时/台时，乘以人工工时单价计算计算；
23.动力燃料费：即电费，根据现有电动自卸汽车的规格型号以及实际运行工况确定；
24.步骤三、计算充电桩费，充电桩费用c包含固定费用c
固定
与运行费用c
运行
，其中固定费用c
固定
包含充电桩的设备费、安装费以及配套的土建与车位费用，运行费用c
运行
主要包括充电站管理人员的费用，充电桩维护费用，按以下公式进行计算：
25.c＝c
固定
+c
运行
＝n1×
i1+a
×
(n2×
i2+n1×
i3)
26.式中：n1为充电桩数量；i1为充电桩单价指标，含设备、安装及配套土建与车位费用；a为运行年数；n2为充电站个数；i2为年充电站管理人员费用指标；i3为每个充电桩年维护费用，取充电桩设备费的5％-8％；
27.其中，充电桩数量n1根据配套的自卸汽车数量按以下公式计算：
28.n1＝n3×n×
h1÷
h229.h1＝q
÷
p
×q30.式中：n3为电动自卸汽车配置数量；n为每辆电动自卸汽车每天充电次数，h1为电动自卸汽车的单次充电时长；q为电动自卸汽车蓄电池容量；p为充电桩功率；q为充电效率系数；h2为充电桩每天工作时间；
31.步骤四、根据步骤二的台时费计算出施工费，并与步骤三的充电桩费相加，得到水电工程电动自卸汽车的综合使用成本。
32.进一步的是，在计算台时费时，残值率取5％，寿命台时取14000h，人工费取1.8工时/台时。
33.进一步的是，在计算台时费时，一次大修理费、经常性修理费，以及其他替换设备费率的取值根据汽车预算价的高低在各自范围内进行选取，设备预算价较高者取较小值，设备预算价较低者取较大值。
34.进一步的是，在计算充电桩费时，电动自卸汽车单次续航时间为5～8h，按两班制工作考虑n取3次。
35.进一步的是，在计算充电桩费用时，电动自卸汽车的配置数量n3由以下公式计算：
[0036][0037]
qd为工程土石方开挖或填筑总量(m3)；a为工期(年)；h4为月工作天数(按25天考虑)；h5为每天工作时长(一班制按8h，两班制按14h，三班制按20h)；t为开挖或填筑每m3土石方的自卸汽车台时消耗量(台时)；l为考虑机械全年非均匀施工的不均匀系数(一般取1.3-1.5)。。
[0038]
进一步的是，在步骤四中计算电动自卸汽车综合使用成本时，首先根据水电工程土石方规模及工期要求，选定不同载重型号的电动自卸汽车分别计算其台时费和充电桩费，然后根据土石方量计算出采用不同载重型号的电动自卸汽车的综合使用成本，最后根据计算结果可以确定出成本最优的电动自卸汽车配置方案，同时也可以与传统油动自卸汽车使用成本进行比较，为选择油动自卸汽车方案还是电动自卸汽车方案提供参考。
[0039]
本发明的有益效果是：通过对现有的电动自卸汽车进行调研，参照现行水电工程机械台时费定额的费用组成与计算原则，计算出电动自卸汽车台时费，同时根据电动自卸汽车的电池容量以及充电桩的功率等参数推导出了充电桩的成本费用，最终得到电动自卸汽车的综合使用成本，该计算方法可弥补现行规程的不足，可为水电工程尤其是大型土石
坝工程中使用电动自卸汽车提供投资编制、施工方案比选的参考。
具体实施方式
[0040]
下面结合实施例对本发明进一步说明。
[0041]
水电工程电动自卸汽车综合使用成本的计算方法，包括以下步骤：
[0042]
步骤一、确定电动自卸汽车综合使用成本的构成，包括台时费和充电桩费；
[0043]
步骤二、按以下公式计算台时费：
[0044]
台时费＝折旧费+设备修理费+人工费+动力燃料费
[0045]
折旧费＝设备预算价
×
(1-残值率)
÷
寿命台时
[0046]
设备修理费＝大修理费+经常性修理费+替换设备费
[0047]
大修理费＝一次大修理费
×
大修理次数/寿命台时
[0048]
经常性修理费＝折旧费
×
经常性修理费率
[0049]
替换设备费＝蓄电池替换费用+折旧费
×
其他替换设备费率
[0050]
式中：
[0051]
残值率：取3％～7％；
[0052]
寿命台时：取12000～16000h；
[0053]
一次大修理费：取设备预算价的3.5％～9％；
[0054]
大修理次数：取2次；
[0055]
经常性修理费率：取7％～18％；
[0056]
替换设备费：蓄电池寿命为3～5年，自卸汽车寿命内考虑替换1次蓄电池；
[0057]
其他替换设备费率：取14％～35％；
[0058]
人工费：按1.6～2.0工时/台时，乘以人工工时单价计算计算；
[0059]
动力燃料费：即电费，根据现有电动自卸汽车的规格型号以及实际运行工况确定；
[0060]
步骤三、计算充电桩费，充电桩费用c包含固定费用c
固定
与运行费用c
运行
，其中固定费用c
固定
包含充电桩的设备费、安装费以及配套的土建与车位费用，运行费用c
运行
主要包括充电站管理人员的费用，充电桩维护费用，按以下公式进行计算：
[0061]
c＝c
固定
+c
运行
＝n1×
i1+a
×
(n2×
i2+n1×
i3)
[0062]
式中：n1为充电桩数量；i1为充电桩单价指标，含设备、安装及配套土建与车位费用；a为运行年数；n2为充电站个数；i2为年充电站管理人员费用指标；i3为每个充电桩年维护费用，取充电桩设备费的5％-8％；
[0063]
其中，充电桩数量n1根据配套的自卸汽车数量按以下公式计算：
[0064]
n1＝n3×n×
h1÷
h2[0065]
h1＝q
÷
p
×q[0066]
式中：n3为电动自卸汽车配置数量；n为每辆电动自卸汽车每天充电次数，h1为电动自卸汽车的单次充电时长；q为电动自卸汽车蓄电池容量；p为充电桩功率；q为充电效率系数；h2为充电桩每天工作时间；
[0067]
步骤四、根据步骤二的台时费计算出施工费，并与步骤三的充电桩费相加，得到水电工程电动自卸汽车的综合使用成本。所述施工费的具体计算方式是：施工费＝工程量
×
工程单价，其中，工程单价包括人工费、材料费、机械费和其他费用，机械费用则通过水电工
程电动自卸汽车的台时费计算。
[0068]
对于计算过程中的各个参数，是申请人通过大量调研和经验总结得出的，对于各种型号的电动自卸汽车都具有一定普适性，本技术还提供了以下一些优选方案：
[0069]
在计算台时费时，残值率取5％，寿命台时取14000h，人工费取1.8工时/台时；在计算台时费时，一次大修理费、经常性修理费，以及其他替换设备费率的取值根据汽车预算价的高低在各自范围内进行选取，设备预算价较高者取较小值，设备预算价较低者取较大值；在计算充电桩费时，电动自卸汽车单次续航时间为5～8h，按两班制工作考虑n取3次。
[0070]
上述计算过程中，对于台时费部分的计算，主要是依据现行的水电工程机械台时费定额的费用组成与计算原则，施工机械台时费由第一类费用(折旧费、设备修理费、安装拆卸费)和第二类费用(人工、动力燃料)以及第三类费用(车船使用税、年检费)组成。自卸汽车无安装拆卸费，另外，根据国家相关政策，非公路型电动自卸汽车无需缴纳第三类费用，因此，电动自卸汽车的台时费计算公式为：台时费＝折旧费+设备修理费+人工费+动力燃料费。
[0071]
其中，折旧费指机械在规定使用期内，陆续收回其原值及购置资金的台时折旧摊销费用，一般采用直线折旧法。设备修理费指机械使用过程中，为了使机械保持正常功能而进行修理所需的摊销费用和机械正常运转及日常保养所需费用以及保管机械所需的费用。相比油动自卸汽车，电动自卸汽车主要部件为电池、电机以及电控系统，结构较为简单，因此与油动自卸汽车相比修理费用也较为节省。人工费部分，由于电动自卸汽车与油动自卸汽车在人员配置上并无区别，其人工消耗量参照油动自卸汽车的人工消耗量，对于熟练工，可取1.8工时/台时。动力燃料费，即电费，电动自卸汽车的使用工况主要有三种，分别为：重载下坡(空载上坡)、重载平路(空载平路)、重载上坡(空载下坡)，不同的工况下汽车耗电量有着较大差别，耗电量主要根据相关厂家的试验运行数据进行分析确定。
[0072]
对于充电桩费，由于目前多数品牌的大载重量电动自卸汽车暂不支持换电站充电，因此考虑充电桩作为电动自卸汽车的充电设施。充电桩费用c包含固定费用c
固定
与运行费用c
运行
，其中固定费用c
固定
包含充电桩的设备费、安装费以及配套的土建与车位费用，运行费用c
运行
主要包括充电站管理人员的费用等。
[0073]
在计算电动自卸汽车的配置数量n3时，按以下公式计算：
[0074][0075]
qd为工程土石方开挖或填筑总量(m3)；a为工期(年)；h4为月工作天数(一般按25天考虑)；h5为每天工作时长(一班制一般按8h，两班制一般按14h，三班制一般按20h)；t为开挖或填筑每m3土石方的自卸汽车台时消耗量(台时)；l为考虑机械全年非均匀施工的不均匀系数(一般取1.3-1.5)。
[0076]
进一步的，在实际工程中计算电动自卸汽车的综合使用成本时，首先根据水电工程土石方规模及工期要求，选定不同载重型号的电动自卸汽车分别计算其台时费和充电桩费，然后根据土石方量计算出采用不同载重型号的电动自卸汽车的综合使用成本，最后根据计算结果可以确定出成本最优的电动自卸汽车配置方案，同时也可以与传统油动自卸汽车使用成本进行比较，为选择油动自卸汽车方案还是电动自卸汽车方案提供参考。
[0077]
下面通过具体实施例对本发明进一步说明。
取20h。
[0088]
充电桩费用见下表3，电动自卸汽车方案与油动自卸汽车方案的成本对比结果见表4。
[0089]
表3充电桩费用表
[0090][0091]
表4电动自卸汽车方案与油动自卸汽车方案综合成本对比表
[0092][0093][0094]
通过对比可知：
[0095]
(1)施工费方面，25t电动自卸汽车方案与油动版的费用基本相当，随着载重量的增加，油动自卸汽车施工费逐渐增大，电动自卸汽车施工费逐渐降低，二者差距逐渐增大，当采用60t电动自卸汽车方案时，其施工费较油动版中最低的25t自卸汽车方案节省2.44亿元，费用节省率为12.15％；
[0096]
(2)电动自卸汽车方案中，充电桩费用在综合成本中占比均在0.7％以下，说明当石方运输方量在32000万m3·
km以上时，充电桩费用对电动自卸汽车方案的综合成本影响较小；
[0097]
(3)综合成本方面，由于充电桩费用对综合成本影响较小，其规律基本与施工费的规律保持一致，随着载重量的增加，电动自卸汽车方案综合成本较同载重量油动版费用节省率逐渐增大，当采用60t电动自卸汽车方案时，其综合成本较同载重量油动版节省5.94亿元，费用节省率为25.05％，经济效益显著。
[0098]
随着国家对可持续发展和生态环境保护的日益重视，在水电工程中应用新能源工程机械已成为未来的趋势，本技术的研究成果可为水电工程尤其是大型土石坝工程中使用电动自卸汽车提供投资编制、施工方案比选的参考，具有很好的实用性和应用前景。