暖水煤炭物流园区规划方案比选研究

郭素洁

摘 要：本文根据内蒙古自治区交通物流业总体规划的要求以及准格尔旗“十一五”规划的部署，在对准格尔地区的煤炭资源认真调查研究的基础上，采用灰色关联决策法从暖水物流园区竞争优势、产品市场需求和建设条件等方面对准格尔旗暖水乡的暖水煤炭物流园区的不同规划方案优选问题进行了比选分析，确定了较优的方案。

关键词：物流园区 规划 方案比选 灰色关联决策

中图分类号：F252 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（a）-0249-03

1 研究背景与意义

随着经济的快速发展给现代化物流业提出了更高的要求，加快发展物流业成为经济发展的必然趋势。根据内蒙古自治区交通物流业总体规划的要求，准格尔旗人民政府计划对全旗内部煤炭物流作统一调度、统一管理，以达到构筑社会化、专业化和网络化的煤炭物流体系。同时，神华准格尔能源有限公司急需采取其它途径和方式来寻找新的煤炭资源进行开发建设。因此，准能公司制定了与乾通公司合资共同开发建设暖水煤炭物流配送中心项目的发展战略，使准格尔矿区能尽快达到100 Mt/a矿区的最有效的途径。

2 暖水煤炭物流园区竞争优势分析

2.1 暖水煤炭物流园区的功能定位

建设暖水物流园区的主要目的就是打造快捷高效、安全环保的煤炭加工处理系统，建设融物流、商流、资金流、信息流于一体，以煤炭物流为主、集煤炭卸储装运、破碎加工洗选和汽车维修服务、行政办公、商贸服务、生活居住等多种功能于一体、立足于准格尔旗，服务晋、陕、蒙及周边地区的区域性现代化煤炭物流配送中心[1～4]。

2.2 暖水煤炭物流园区的目标市场

暖水物流园区的规划目标主要是储装优质精煤，依托神华集团的几条铁路专用线，即巴准线、大准线、大秦线等外运至秦皇岛港、曹妃店港、黄骅港等港口，供给沿海电厂和少部分供区内电厂。化工及民用块煤市场较电煤市场小，留有生产块煤通道。暖水物流园区铁路专用线与巴准铁路暖水站接轨，通过神华集团所属的相关铁路，并经国家铁路网将煤炭物流园生产的煤炭外运，由神华集团统一对外销售。

2.3 暖水煤炭物流园区综合优势分析

暖水煤炭物流园区优势明显。第一，暖水煤炭物流园区的煤炭具有低灰、特低硫、特低磷、高发热量的特点，是电力及锅炉等动力用煤的需求，具有较强的市场竞争优势。第二，通过巴准铁路装车外运，园区可将附近煤矿的产品集中运销，降低各矿煤炭运输成本，减少环境污染。第三，暖水煤炭物流配送中心地处呼包鄂金三角开发区腹地，蒙晋陕能源富集地区的核心地带，所以资源供应量充足，无缺货断料的后顾之忧。第四，准格尔旗暖水煤炭物流配送中心项目主要由煤炭物流园区和铁路专用线两部分组成，煤炭物流园将收购的外来煤经过不同的处理加工成为不同品种的产品煤，主要作为电厂燃料煤。

3 暖水煤炭物流园区市场需求分析

3.1 国内外煤炭市场需求现状

根据中国煤炭工业发展研究咨询中心所作的分析和预测，2014年至2020年，现有国有煤矿生产能力呈逐年下降趋势。但从长远看煤炭供求缺口较大，需要开发建设新的矿区与重点产煤区的大型矿井来新增产能予以弥补，至2015和2020年五年计划期新增产能分别为580 Mt和565 Mt，按建设工期平均3.5年计算，年在建矿井规模需达到350～400 Mt/a，才能保证产需平衡。

3.2 国内外煤炭市场需求预测

冶金、电力、建材、化工四大行业是动力煤的主要用户，年消耗煤炭占煤炭总消耗量的80%。据联合国能源统计资料，目前世界总发电量中，火电占65%左右。发达国家用于发电的煤炭一般占煤炭消费总量的80%以上，我国电煤消费占全国煤炭消费总量的50%左右。随着中国经济的持续快速发展，对电力的需求十分强劲，预计今后一段时期内，我国发电装机容量仍将不断增长，所以我国发电用煤在煤炭消费中的总占有量还有很大的上升空间。根据国家批复的《鄂尔多斯准格尔矿区总体规划》，矿区划分为18个矿（井）田、1个勘察区和1个小煤矿整合，生产建设总规模为161.30Mt。国家、自治区煤炭产业政策及矿区总体规划，预测2020年和2025年准格尔煤田产量分别为147.00 Mt和161.20 Mt，煤炭地销主要供应准格尔地区电厂和准格尔大路工业园区，研究年度分别消耗45.00 Mt和50.00 Mt，煤炭铁路外运量为101.00 Mt和110.20 Mt，也就是说目前的国内外煤炭需求市场还有很大的发展空间。

3.3 煤炭价格现状与预测

预计我国的煤炭消费总量将继续增加，2015年需求量将达到43亿吨。其中国有重点煤矿占50%左右，国有地方及乡镇煤矿的产量共占50%左右。此外，2008年开始的金融危机和经济转型使然，许多高耗能企业不得不实行减产，对电力的需求下降，使煤炭需求增速放缓[5]。由于在限价政策的影响下，国内市场动力煤价格不断下跌，而且明显大于同期国际市场现货动力煤价格的下降幅度，进口煤炭的利润空间已经明显压缩，大大影响了进口商进口煤炭的积极性，有利于国内动力煤供求关系的好转。针对煤炭的供需形势，综合分析国内外煤炭供需形式和国家政策等影响进出口的主要因素，我国煤炭供需基本平衡的总体格局将继续保持，煤炭进口总量大幅上升的可能性不大，出口仍将保持低位运行，不排除创新低的可能。

4 暖水煤炭物流园区建设条件分析

4.1 自然属性条件

暖水乡位于准格尔旗西部，属典型的丘陵沟壑山区，总面积677.7 km2，总人口12000人，常住人口8500人，全乡有耕地3.9万亩，有林地32万亩，草地16万亩，境内交通便利，109线横穿东西，曹羊线、德萨线纵贯南北。暖水煤炭物流配送中心位置在暖水乡政府驻地东南侧，紧邻曹羊公路下行线。规划区占地面积119.33公顷，规划建设区域内主要为荒地。endprint

4.2 外部建设条件

（1）交通运输条件。

煤炭物流配送中心北侧为109国道，和由神华集团投资正在建设的巴准铁路，巴准铁路将在暖水镇设置车站，为煤炭物流配送中心煤炭外运提供了运输保障。煤炭物流配送中心煤炭铁路流向主要有三条途径：一是经准东铁路—大准线—大秦线—秦皇岛等港运往华东华南地区；二是经准东铁路—包西线—包兰线运往自治区西部；三是经准东线—呼准线—京包线运往呼和浩特及自治区中部各用煤单位（主要是电厂）。

（2）外部协作条件。

为确保煤炭配送中心项目生产所需的用煤量和煤质的要求，准能公司和乾通公司共同进行了实地考察和调查研究，进一步地落实煤炭配送中心收购煤炭的煤源的可靠性，先后与内蒙古伊东集团煤炭运销有限责任公司等7家煤炭企业达成煤炭购销意向，但目前还未建设选煤厂，正考虑将来配套建设，运距在50 km以内。

5 暖水煤炭物流园区最优建设方案

5.1 暖水物流园区建设方案比选

方案一：落煤塔圆形储煤场方案。

煤处理系统主要由检斤汽车衡计量、采样、卸车设施、一次和二次破碎站、原煤和产品煤储煤设施、带式输送机、转载站和装车外运等生产环节组成。汽车将收购的外来煤卸车堆放在卸车设施里，由带式输送机输送到一次破碎站经一次破碎后全部输送到原煤储煤场储存。从储煤场取煤可分别直接运往选煤厂主厂房进行洗选加工为产品煤，或通过二次破碎站将粒度破碎至≤50 mm产品煤后运往产品煤仓，收购的洗精煤经一次和二次破碎站直接送往产品煤仓，然后经产品煤仓装车外运。

方案二：圆形堆取料机储煤场方案。

煤处理系统主要包括检斤汽车衡计量、采样、卸车储煤设施、破碎站、原煤和产品煤储煤设施、带式输送机、转载站和装车外运等生产环节。汽车将收购的外来煤卸车堆放在卸车储煤设施进行储煤，然后由带式输送机输送到破碎站经一次破碎后分别可送往选煤厂进行洗选加工为产品煤，或经二次破碎后≤50 mm产品煤送往产品煤仓装车外运，收购的洗精煤经破碎站直接送往产品煤仓，然后经产品煤仓装车外运。

5.2 指标选取

5.2.1 技术条件指标

（1）储煤方式。

为确保煤炭物流配送中心选煤厂和装车站装车外运的可靠性以及相关设计规范的规定和要求，必须设置储煤设施，用来作为卸煤储煤设施与选煤厂和装车系统之间的生产能力的缓冲和事故储煤设施[6]。本工程项目储煤方式显得更为重要，因为煤炭物流配送中心主要是收购外来煤进行加工处理不具备固定煤源，来煤是波动而不连续的，供煤条件不稳定，具有较强的不确定性和不可控性。

方案一设计采用两个落煤塔圆形储煤场，储量合计为150 kt。方案二则取消200 kt圆形堆取料机储煤场及相关带式输送机走廊，利用卸车储煤设施进行卸车和储煤同时作业的储煤方式，理论最大计算储量合计仅为108 kt。

（2）破碎站。

为满足选煤厂及产品煤对原煤粒度的要求，煤处理系统需设置原煤破碎站[7]。方案二一次和二次破碎站合建为一个破碎站，卸车储煤设施内的原煤通过带式输送机运至破碎站后，分别进入2套一次破碎系统进行破碎。一次破碎系统由1台棒条筛和1台破碎机组成。其中，1套破碎系统将原煤破碎至粒度≤200 mm后运往选煤厂主厂房进行洗选加工，另1套破碎系统将一次破碎后原煤再通过2台二次破碎机破碎至≤50 mm后运往产品煤储煤仓。方案二可以减少工程建设投资和进一步简化系统，所以从破碎站方面来说，方案二占优势。

（3）输送系统。

煤处理系统煤的运输主要通过带式输送机完成[8]。方案一的一次破碎站至产品仓带式输送机系统为两套带式输送机系统，分别输送一次和二次破碎后的原煤和收购洗精煤输送到产品煤仓；方案二是经破碎站两次破碎后原煤和收购洗精煤分时通过一套带式输送机系统输送到产品煤仓。有效地简化生产环节，降低了工程建设投资，但与方案一相比，生产作业效率和可靠性方面还是有一定的差距，会给生产作业管理带来一些难度。

（4）产品煤仓。

本煤炭物流园产品煤种类较多，共4个品种，需将各产品煤分别储存。方案一共设置5座圆筒仓进行产品煤的储存，圆筒仓直径25 m，单个储量15 kt，总储量75 kt，约为煤炭物流园1.25 d的生产能力。方案二与方案一相比，产品仓数量由5个减少到4个，单仓容量由15 kt增加到20 kt，总储量由原75 kt增加到80 kt，约为煤炭物流园1.3 d的产量。方案二进一步地减少了工程建设投资，但这样一来也会出现一个弊端，那就是随着仓数的减少，势必会导致作业范围的缩减，配舱作业未必会有方案一灵活便捷。

（5）装车站。

方案一采用一座铁路快速定量装车站完成装车作业，计算装车时间约为10 h，对铁路组织调度要求较高；方案二采用两座铁路快速定量装车站完成装车作业，计算装车时间约为5 h，装车时间充裕，系统可靠性高，很大程度上提高了装车外运的生产能力，所以从生产效率和生产规模上讲，方案二占有一定的优势。

（6）场区设施。

两个方案在卸煤设施及取煤方向方面有所区别，方案二在西侧卸煤，也就是物流方向是向装车站方向，不存在反向输送煤炭的问题。而方案一存在一次破碎后的原煤只能送往原煤储煤场储存，只能从储煤场取煤送往选煤厂和装车站问题，这无疑要增加生产成本。另外，方案二较方案一还具有平面布置紧凑而通畅，占地面积小的优势。

5.2.2 经济条件指标

（1）投资估算。

煤炭物流配送中心的外部电源工程，外部水源工程以及汽车服务区投资。具体由土建工程投资、设备及工器具购置、安装工程投资、工程建设其他费用、工程预备费及建设期投资贷款利息等部分组成。本项目方案一建设项目总造价164000.19万元，其中物流园区141495.51万元，外部电源、水源及汽车服务区22504.68万元。方案二建设项目总造价162228.96万元，其中物流园区139724.28万元，外部电源、水源及汽车服务区22504.68万元。endprint

（2）成本费用。

成本计算中涉及增值税的各费用要素均按不含增值税价格估算，物流园区单位生产成本见表1。

由以上分析可得，成本费用指标中，方案一取242.4元/吨，方案二取241.7元/吨。

（3）盈利能力。

项目建成投产后，企业财务评价主要经济指标详见表2。

从表2中的经济参数可见，项目企业财务评价各项经济指标先进。项目企业财务评价财务内部收益率指标均远高于煤炭工业建设项目当前推荐采用的项目投资财务内部收益率税前15%，资本金财务内部收益率税后16%的判定标准。

5.2.3 最优方案选择

上面我们对暖水煤炭物流园区储煤方式的两种方案进行经济和技术分析可知，方案一在技术上是要优于方案二，但工程建设投资高于方案二，不能满足尽最大限度压缩和减少工程建设投资具体要求；而方案二尽管技术上存在某些不足和欠缺，生产作业条件也不如方案一，但其技术是基本可行的，系统相对简单，装车能力更加可靠，只是在生产管理上增加了一些难度。虽然工程建设投资达不到准能公司的期望值，但工程建设投资少，要比方案一低的多。从技术和经济综合角度综合分析方案二所占的优势更大。

下面我们采用灰色关联决策法对暖水物流园区储煤方式进行最优化方案的选择。

根据表3以及指标效果评价向量计算式可以得到：

形成方案评价效果矩阵：

对原始数据进行标准化处理得到表4。

根据公式，得到规范化的矩阵：

确定理想最优方案评价效果向量为：

。

对于成本型指标，越小越好，故的确定式为：。

对于利润型指标，越大越好，故的确定式为：。

指标层中成本型指标主要有破碎站、输送系统、场区设施、投资估算和成本费用。指标层中利润型指标主要有储煤设施、产品煤仓、装车站和盈利能力。理想最优方案关于各指标的效果评价向量为：

根据公式得到关联系数矩阵：

其中，两极最大差和最小差为：

，

指标的权重通过层次分析法确定，最终的计算结果如表5所示。

根据上表得的线路条件子准则层中各指标权重向量：

得到：

显然，1.538>1.417，故方案二优于方案一。

6 结论

本文从暖水物流园区的建设的规模分析与论证开始，重点介绍了暖水物流园区的煤处理系统和选煤厂；针对提出的储煤技术方案，即落煤塔圆形储煤场方案和圆形堆取料机储煤场方案，分别从技术条件和经济条件两方面进行对比分析，采用灰色关联决策法评价选出最优的建设方案，最终认为圆形堆取料机储煤场方案的技术性能更加可靠灵活，且经济合理，将具有更好的社会效益和经济效益。

参考文献

[1] 何宁，顾克东，王轼.物流节点规划技术探讨[J].城市交通，2006（5）：40-44.

[2] 毛薇.物流园区优化布局和物流运行关键技术的研究[D].吉林大学研究生论文，2004.

[3] 李宗平，杜文.铁路货运与现代物流流程相适应的流程再造[J].中国铁路，2003（11）：34-36.

[4] 张伯敏.现代物流与铁路运输业的发展对策[J].上海铁道科技，2001（2）：4-5，8.

[5] 李少洪.谈谈物流园区建设问题[J].广东交通，2002（6）：17-19.

[6] 薛富智，李晨.以大型铁路物流园区为推手的新城规划探索[C]//规划创新，2010中国城市规划年会论文集.2010.

[7] 龚志锋，范守文，李刚.现代物流园区的信息系统建设[J].科技进步与对策，2005（5）：148-149.endprint

（2）成本费用。

成本计算中涉及增值税的各费用要素均按不含增值税价格估算，物流园区单位生产成本见表1。

由以上分析可得，成本费用指标中，方案一取242.4元/吨，方案二取241.7元/吨。

（3）盈利能力。

项目建成投产后，企业财务评价主要经济指标详见表2。

从表2中的经济参数可见，项目企业财务评价各项经济指标先进。项目企业财务评价财务内部收益率指标均远高于煤炭工业建设项目当前推荐采用的项目投资财务内部收益率税前15%，资本金财务内部收益率税后16%的判定标准。

5.2.3 最优方案选择

上面我们对暖水煤炭物流园区储煤方式的两种方案进行经济和技术分析可知，方案一在技术上是要优于方案二，但工程建设投资高于方案二，不能满足尽最大限度压缩和减少工程建设投资具体要求；而方案二尽管技术上存在某些不足和欠缺，生产作业条件也不如方案一，但其技术是基本可行的，系统相对简单，装车能力更加可靠，只是在生产管理上增加了一些难度。虽然工程建设投资达不到准能公司的期望值，但工程建设投资少，要比方案一低的多。从技术和经济综合角度综合分析方案二所占的优势更大。

下面我们采用灰色关联决策法对暖水物流园区储煤方式进行最优化方案的选择。

根据表3以及指标效果评价向量计算式可以得到：

形成方案评价效果矩阵：

对原始数据进行标准化处理得到表4。

根据公式，得到规范化的矩阵：

确定理想最优方案评价效果向量为：

。

对于成本型指标，越小越好，故的确定式为：。

对于利润型指标，越大越好，故的确定式为：。

指标层中成本型指标主要有破碎站、输送系统、场区设施、投资估算和成本费用。指标层中利润型指标主要有储煤设施、产品煤仓、装车站和盈利能力。理想最优方案关于各指标的效果评价向量为：

根据公式得到关联系数矩阵：

其中，两极最大差和最小差为：

，

指标的权重通过层次分析法确定，最终的计算结果如表5所示。

根据上表得的线路条件子准则层中各指标权重向量：

得到：

显然，1.538>1.417，故方案二优于方案一。

6 结论

本文从暖水物流园区的建设的规模分析与论证开始，重点介绍了暖水物流园区的煤处理系统和选煤厂；针对提出的储煤技术方案，即落煤塔圆形储煤场方案和圆形堆取料机储煤场方案，分别从技术条件和经济条件两方面进行对比分析，采用灰色关联决策法评价选出最优的建设方案，最终认为圆形堆取料机储煤场方案的技术性能更加可靠灵活，且经济合理，将具有更好的社会效益和经济效益。

参考文献

[1] 何宁，顾克东，王轼.物流节点规划技术探讨[J].城市交通，2006（5）：40-44.

[2] 毛薇.物流园区优化布局和物流运行关键技术的研究[D].吉林大学研究生论文，2004.

[3] 李宗平，杜文.铁路货运与现代物流流程相适应的流程再造[J].中国铁路，2003（11）：34-36.

[4] 张伯敏.现代物流与铁路运输业的发展对策[J].上海铁道科技，2001（2）：4-5，8.

[5] 李少洪.谈谈物流园区建设问题[J].广东交通，2002（6）：17-19.

[6] 薛富智，李晨.以大型铁路物流园区为推手的新城规划探索[C]//规划创新，2010中国城市规划年会论文集.2010.

[7] 龚志锋，范守文，李刚.现代物流园区的信息系统建设[J].科技进步与对策，2005（5）：148-149.endprint

（2）成本费用。

成本计算中涉及增值税的各费用要素均按不含增值税价格估算，物流园区单位生产成本见表1。

由以上分析可得，成本费用指标中，方案一取242.4元/吨，方案二取241.7元/吨。

（3）盈利能力。

项目建成投产后，企业财务评价主要经济指标详见表2。

从表2中的经济参数可见，项目企业财务评价各项经济指标先进。项目企业财务评价财务内部收益率指标均远高于煤炭工业建设项目当前推荐采用的项目投资财务内部收益率税前15%，资本金财务内部收益率税后16%的判定标准。

5.2.3 最优方案选择

上面我们对暖水煤炭物流园区储煤方式的两种方案进行经济和技术分析可知，方案一在技术上是要优于方案二，但工程建设投资高于方案二，不能满足尽最大限度压缩和减少工程建设投资具体要求；而方案二尽管技术上存在某些不足和欠缺，生产作业条件也不如方案一，但其技术是基本可行的，系统相对简单，装车能力更加可靠，只是在生产管理上增加了一些难度。虽然工程建设投资达不到准能公司的期望值，但工程建设投资少，要比方案一低的多。从技术和经济综合角度综合分析方案二所占的优势更大。

下面我们采用灰色关联决策法对暖水物流园区储煤方式进行最优化方案的选择。

根据表3以及指标效果评价向量计算式可以得到：

形成方案评价效果矩阵：

对原始数据进行标准化处理得到表4。

根据公式，得到规范化的矩阵：

确定理想最优方案评价效果向量为：

。

对于成本型指标，越小越好，故的确定式为：。

对于利润型指标，越大越好，故的确定式为：。

指标层中成本型指标主要有破碎站、输送系统、场区设施、投资估算和成本费用。指标层中利润型指标主要有储煤设施、产品煤仓、装车站和盈利能力。理想最优方案关于各指标的效果评价向量为：

根据公式得到关联系数矩阵：

其中，两极最大差和最小差为：

，

指标的权重通过层次分析法确定，最终的计算结果如表5所示。

根据上表得的线路条件子准则层中各指标权重向量：

得到：

显然，1.538>1.417，故方案二优于方案一。

6 结论

本文从暖水物流园区的建设的规模分析与论证开始，重点介绍了暖水物流园区的煤处理系统和选煤厂；针对提出的储煤技术方案，即落煤塔圆形储煤场方案和圆形堆取料机储煤场方案，分别从技术条件和经济条件两方面进行对比分析，采用灰色关联决策法评价选出最优的建设方案，最终认为圆形堆取料机储煤场方案的技术性能更加可靠灵活，且经济合理，将具有更好的社会效益和经济效益。

参考文献

[1] 何宁，顾克东，王轼.物流节点规划技术探讨[J].城市交通，2006（5）：40-44.

[2] 毛薇.物流园区优化布局和物流运行关键技术的研究[D].吉林大学研究生论文，2004.

[3] 李宗平，杜文.铁路货运与现代物流流程相适应的流程再造[J].中国铁路，2003（11）：34-36.

[4] 张伯敏.现代物流与铁路运输业的发展对策[J].上海铁道科技，2001（2）：4-5，8.

[5] 李少洪.谈谈物流园区建设问题[J].广东交通，2002（6）：17-19.

[6] 薛富智，李晨.以大型铁路物流园区为推手的新城规划探索[C]//规划创新，2010中国城市规划年会论文集.2010.

[7] 龚志锋，范守文，李刚.现代物流园区的信息系统建设[J].科技进步与对策，2005（5）：148-149.endprint