境外燃煤发电企业经济批量订货模型下煤炭库存管理研究——以巴基斯坦ABC燃煤发电企业为例

王庆稀

一、背景

近两年来，特别是自2021年下半年开始，以及2022年初俄乌局势冲突，国际煤炭价格由过去几十美元/吨迅速上涨为上百美元甚至几百美元/吨，目前南非动力煤原煤价格指数已经攀升到250美元/吨左右，印尼动力煤原煤价格指数也达到了200美元/吨左右。作为燃煤发电企业血液的燃煤，其价格不断上涨，对企业造成了极大冲击，不仅对煤炭库存管理提出了更高的要求，对资金安排更是严峻的考验。因此，如何经济、高效地实现企业的煤炭库存管理，显得更加紧迫和重要。

二、库存管理理论概述

库存理论主要研究在保证生产或销售连续进行的前提下，如何使库存物资最少和资金占用最小，以提高物资的利用率和加速资金的周转，达到节约资金、提高企业经济效益的目的。如何做好库存管理已成为现代企业管理的一项重要内容，虽然燃煤与一般的物资有所区别，但是，应用库存管理理论的基本原理和方法来指导燃煤发电企业的燃料管理还是很有价值的。

1.经济批量订货模型

（1）经济订货量的含义

合理地进行库存管理，通过控制每次进货需要的数量和每次进货间隔时间，达到相关总成本最低的批量，这个批量叫作经济订货量。

（2）经济订货量基本模型的假设条件

工厂能及时补充相应的存货；

所有货物能集中到厂；

不存在缺货的可能性；

货物的需求耗用稳定；

采购单价基本保持不变；

公司有足够的现金流；

所需存货市场供应充足。

（3）经济订货量基本模型的计算公式

根据假设条件，简化的批量相关的存货总成本公式为：相关变动总成本＝订货变动成本＋储存变动成本，即

其中TC：相关变动总成本；D：总需求量；Q：每次订货量；K：每次订货成本；Kc：每次订货成本根据单级无限期确定性理论，当订货变动成本与储存变动成本之和最小时，可以使企业相关总成本最小。

由于燃煤发电企业基本满足经济订货批量的模型，在补货和陆续供应基本符合时，下文对燃煤发电企业的库存需求和管理分析主要采用该理论基础。

2.物资需求计划模型

（1）物资需求计划的含义

按照单一的物资为计划对象，以产品结构各层次，对物资需求的数量和从属关系，通过时间计划为标准，排列出各类物资在特定时间内需要的数量，具有工业企业计划制造的特点。

（2）物资需求计划模型的假设条件

在生产工艺上和需求时间上互相匹配；

数量、货品以及物资安排时间上比较严格，需要严格执行；

各类详细数据，比如生产计划、耗用清单、库存表格等资料，需要及时留存。

（3）物资需求计划模型的计算公式

由于该模型需要的详细资料较多，一般通过计算机来实现，该模型主要通过以下方式实现：一是重新生成的方式，定期计算物资需求；二是净改变方式，对预估变化部分的物资需求。

根据该模型的特点和假设条件，不完全适用于境外燃煤发电企业，更适合装配或工业制造类行业。

三、巴基斯坦ABC燃煤发电企业燃煤管理现状

1. ABC燃煤发电企业基本概况

该燃煤发电企业位于该国某市海边，有自用码头，能及时完成卸煤工作，发电机组设计年利用小时8760小时年平均负荷率不低于85%，根据理论设计水平，以316克/千瓦的标准耗煤量计算，以5000大卡的标煤发热量为依据，由于耗用的原煤分别来自印尼和南非，印尼煤平均热值4000大卡，南非煤平均热值6000大卡，全年耗用煤炭量在400万吨左右。

2.燃煤在燃煤发电企业中的作用

电力作为不可永久存储的能源，按电力需求来看，就需要不断地发电，而燃煤作为企业电力能源的基础，就需要燃煤发电企业保留一定的库存。因此，煤炭作为燃煤发电企业最重要的资产，合理有效地进行管理，有利于企业正常经营，也可以提高企业经济效益。

3.燃煤管理情况

（1）燃煤采购管理

燃煤供应要充分考虑到企业锅炉设计燃用的煤种，煤质不符合要求，就容易损害设备，造成锅炉结焦，燃烧不稳，该企业主要通过订单管理和船期管理来满足煤炭采购的需求：

订单管理：为保证煤炭及时供应，一般提前45～60天给供应商下达订单。

船期管理：随时掌握装船、海运进度。

（2）燃煤库存管理

煤炭库存成本包括煤炭采购成本和储存成本。

采购成本：是为取得存货而支付的代价，包括订货成本和购置成本两种成本。订货成本：是取得订单的成本。按成本性态再细分，一部分是和订货次数无关的固定订货成本，另一部分是和订货次数成正比的变动订货成本。变动订货成本=总需求量/每次的订货量×每次订货成本购置成本：是存货的采购总价。购置成本=总需求量×单价。

储存成本：储存成本是指持有煤炭而发生的成本，包括煤炭占用资金的利息、以及机会成本、煤场管理费用等。按成本性态再细分，一部分是和煤炭数量无关的固定储存成本，另一部分是和煤炭数量成正比的变动储存成本。变动储存成本=存货平均储存量×单位变动储存成本其中d：每日煤炭耗用量；p：每日到货量。

对于储存成本而言，主要包括以下两个方面：风损。风损煤量精确统计比较困难，原国内火燃煤发电企业规定在0.5%以内。该燃煤发电企业因加装防风抑尘网等措施，预计煤场内的损失减少到约0.1～0.3%。高挥发分煤的热值损失，褐煤一般存放半年热量损失6%。目前该燃煤发电企业主要采购的煤种均为褐煤，多存放1月热量则多损失1%。

（3）燃煤出库管理

根据该燃煤发电企业的锅炉设计原则，印尼煤和南非煤基本按照1∶1的比例进行掺烧，因此通过生产运维团队反馈数据，根据印尼煤和南非煤比例进行煤炭消耗按月出库。

四、经济批量订货扩展模型在ABC燃煤发电企业中的应用

1.经济批量订货模型的适用性

根据对经济批量订货模型的介绍，本文研究加入扩展模型的分析，即排除了（1）立即补货和（2）集中到货的假设，可以实现提前下单和陆续供应。后续假设条件中，该燃煤发电企业的煤炭库存管理条件均适用。

2.经济批量订货扩展模型

在这个模型中，该燃煤发电企业对于燃煤的耗用均是按计划继续，假设不存在缺煤的可能，同时燃料的供应是按批集中供应。因此，按照总成本理论，煤炭库存总成本=采购成本+缺货成本+储存成本。要使煤炭库存总成本最小，则三项成本之和也需最小，由于不存在缺货成本，因此采购成本与储存成本之和最小，即该燃煤发电企业煤炭库存总成本最小。

根据上述库存管理理论和经济批量订货模型，由于固定成本基本不变，当变动采购成本与变动储存成本相等时，煤炭库存总成本最小。即可以推导出经济订货批量，相关最小总成本

3.具体运用

（1）该燃煤发电企业202X年供耗存情况

根据统计，ABC燃煤发电企业的燃煤每月平均采购34万吨（含期初平均分配每月），消耗32万吨，平均库存量基本维持在20万吨左右。一般情况下，前三季度燃煤发电企业基本处于高位运行，供应多、消耗多、库存呈下降趋势，但在年末最后一季度，会准备机组的检修工作，因此供应和消耗基本减少，为保证煤炭库存的安全线，库存相对会有所增加。

（2）经济订货批量

根据ABC燃煤发电企业当年平均水平测算：

总需求量Q=34＊12=408万吨，平均到每日送货量d：408/360=1.13万吨，平均每日耗用量p：32＊12/360=1.06万吨。

每次变动订货成本K均为人工成本和管理费用，预计为0.5万美元。

单位变动储存成本Kc=（按平均库存量0.2%吹损+1%的热量损失）＊单价+资金占用成本+煤场管理费用=1.96美元/吨。

（3）煤炭价格上涨情况下的经济订货批量

假设每月煤炭价格按照5%比例环比上涨，同理可知单位变动储存成本3.07美元/吨，万吨，最佳订购次数=408/45≈9次，同理则每间隔12/9＊30≈40天需要订购一次，订购量为45万吨。

（4）煤炭价格下降情况下的经济订货批量

假设每月煤炭价格按照5%比例环比下降，同理可知单位变动储存成本1.84美元/吨，万吨，最佳订购次数=408/60≈7次，同理则每间隔12/7＊30≈52天需要订购一次，订购量为60万吨。

五、结语

ABC燃煤发电企业保持每年固定发电量，在煤炭耗用量稳定的情况下，由于变动订货成本较小，且基本保持不变，对订货批量影响基本取决于单位变动储存成本。

单位变动储存成本的高低，主要受煤价、煤炭库存量、吹损、热量消耗、资金占用成本、煤场管理成本影响。

当印尼煤价保持在均价40～60美元/吨，南非煤保持在均价80～100美元/吨情况下，平均订货周期基本为52天，平均订货量为60万吨。

当印尼煤和南非煤持续上涨超过50%时，均价分别在100美元和150美元以上时，则平均订货周期基本为40天，平均订货量为45万吨。

煤炭价格变化会影响经济订货批量和周期，煤价下降对经济订货批量和周期影响较小，且变化趋势较为缓慢；煤价上涨影响较大，且变化幅度较大。

因此，结合上述分析，ABC燃煤发电企业年平均消耗量达到400多万吨，采购资金3亿～4亿美元，由此产生的煤炭库存成本很大。在库存物资中，除燃煤以外的库存消耗物资外，还有几千余种其他物资，如各类备品备件、燃油、石灰石等，而燃煤的库存金额相当于其他所有库存金额的总和，足以看出燃煤的重要性。煤炭管理是燃煤发电企业实现价值创造的重要一环，合理地安排库存，更精细化地进行采购管理，降低库存成本，提高资金的使用效率，实现真正的企业经济价值。在保证燃煤发电企业稳定运行的情况下，保持合理库存，积极争取调度，“多发电，降成本、争效益”，在不断精益求精的管理中，实现燃煤发电企业的可持续发展。