某地區(qū)變電站全生命周期造價管理工程應(yīng)用研究

劉尚科，丁向陽，俱 鑫，尤 菲，茍瑞欣

(國網(wǎng)寧夏電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院，寧夏 銀川 750001)

傳統(tǒng)造價管理更多是注重建設(shè)過程的造價管控，沒能充分兼顧整個工程全生命周期造價的合理性，并且對后續(xù)的運維成本分析不夠全面，造成生產(chǎn)運維成本過高。資產(chǎn)全生命周期造價管理是基于長期綜合效益考慮，從項目規(guī)劃、設(shè)計、采購、建設(shè)、運行、報廢六個方面出發(fā)，實現(xiàn)全生命周期造價成本最優(yōu)的一種管理理念和方法，通過本課題的研究，可提高電網(wǎng)項目基礎(chǔ)管理水平、資產(chǎn)運營效率和企業(yè)綜合績效，使造價管理目標由“單純造價控制”向“全生命周期成本最優(yōu)”轉(zhuǎn)變[1-2]。

20世紀90年代以后，全生命周期工程造價管理體系已經(jīng)基本形成。但是長期以來，在我國占統(tǒng)治地位的工程造價管理模式仍是全過程工程造價管理，對全生命周期工程造價管理模式的研究還很少。傳統(tǒng)管理模式的缺陷導(dǎo)致在資產(chǎn)管理過程中出現(xiàn)了管理目標不明確、評估與考核體系不健全、資產(chǎn)管理組織不協(xié)調(diào)、管理鏈條和信息割裂等現(xiàn)象，形成了資產(chǎn)管理的職能和信息條塊壁壘。

因此，必須對現(xiàn)有的資產(chǎn)管理模式進行變革和創(chuàng)新，引入先進的資產(chǎn)管理理念和現(xiàn)代資產(chǎn)管理手段，通過建立資產(chǎn)全生命周期管理體系，全面提升資產(chǎn)管理水平。

1 變電站全生命周期設(shè)計理念

針對某地區(qū)傳統(tǒng)電網(wǎng)造價管理規(guī)劃設(shè)計中評價方法的不足，在造價管理中引入全生命周期造價管理設(shè)計理念，進而優(yōu)化某地區(qū)電網(wǎng)公司變電站項目的規(guī)劃、設(shè)計、采購、建設(shè)、運行、報廢等全過程，從而使該電網(wǎng)公司投資成本降至最低，綜合效益顯著提升[3]。

全生命周期成本優(yōu)化設(shè)計含義為在前期的規(guī)劃設(shè)計階段，設(shè)計人員就要從本項目的全生命周期的角度去考慮成本問題。在此期間，設(shè)計人員不僅要把變電站項目的初始投資(如投入成本、運行成本等)作為問題的核心，更需要考慮在全生命周期內(nèi)這個變電站的成本(如運行維修成本、更新直至報廢整個過程的成本)，從而使全生命周期項目成本最優(yōu)化。

2 變電站全生命周期成本影響因素

設(shè)備購置費中對項目投資影響較大的為配電裝置設(shè)備購置費、主變壓器系統(tǒng)設(shè)備購置費和控制及直流系統(tǒng)設(shè)備購置費三項費用；建筑工程費中對項目投資影響較大的為配電裝置建筑工程費、主控樓建筑工程費；安裝工程費對項目投資影響較大的為電纜及接地安裝工程費；其他費用對項目投資影響較大的為建設(shè)場地征用及清理費[4]。

建設(shè)場地征用及清理費主要與征地費用有關(guān)，在此不做分析。通過因果分析(魚骨圖法)，對配電裝置設(shè)備購置費、主變系統(tǒng)設(shè)備購置費、控制及直流系統(tǒng)設(shè)備購置費、電纜及接地安裝工程費進行層層分解，分析影響上述各項費用的主要因素，如圖1所示。

圖1 主要因素及關(guān)鍵因素分析圖Fig.1 Analysis of main factors and key factors

可見，影響上述費用的關(guān)鍵因素有：變電容量、主變臺數(shù)、配電裝置數(shù)量、計算機監(jiān)控、電力電纜材料、控制電纜材料、接地材料、主控樓、設(shè)備支架及基礎(chǔ)、進站道路。

考慮到主變數(shù)量與變電容量有一定的相關(guān)性、配電裝置價格與配電裝置布置型式有一定的相關(guān)性[5]，而主變數(shù)量、配電裝置價格這兩個因素對項目投資的影響很大程度上已經(jīng)包含在變電容量和配電裝置布置型式因素里，因此不再單獨對這兩個因素進行分析。

3 變電站全生命周期成本主設(shè)備案例研究

3.1 工程概況

1) 建設(shè)時間

某地區(qū)變電站工程可研評審時間為2014年7月15日，初設(shè)評審時間為2015年1月15日，主要設(shè)備招標時間為2015年6月23日，竣工時間為2017年1月1日。

2) 建設(shè)規(guī)模

主變壓器單臺容量為2 100 MVA。遠期規(guī)模主變壓器2組，其中變電站出線8回；本期規(guī)模主變壓器1組，其中變電站出線4回。

3) 電氣部分

a) 電氣主接線。750 kV采用1個半斷路器接線；330 kV遠期18線2變，按雙母線雙分段接線規(guī)劃；66 kV采用單母線接線，每組主變低壓側(cè)裝設(shè)2臺總回路斷路器。

b) 主要電氣設(shè)備選擇。750 kV、330 kV母線側(cè)電氣設(shè)備短路電流水平均按63 kA選擇；66 kV母線側(cè)電氣設(shè)備短路電流水平按50 kA選擇。

c) 配電裝置和電氣總平面布置。750 kV配電裝置采用GIS戶外布置，出線構(gòu)架采用A型鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)架，間隔寬度為40 m；330 kV配電裝置采用GIS戶外布置，間隔寬度20 m；66 kV配電裝置采用支持管母線、“一”字型布置。

3.2 全生命周期成本估算模型的建立

主要內(nèi)容包括：主設(shè)備及二次設(shè)備的設(shè)計生命；設(shè)備的運行方式、條件和運行生命；設(shè)備主要故障的維修費用和維修方式，檢修策略以及檢修時所用的人力資源、備品備件等；設(shè)備的可靠性分析；同種類型設(shè)備關(guān)于故障率的統(tǒng)計分析；試驗和調(diào)試設(shè)備的成本[6-8]。

1) 投入成本(IC)。變電站投入運行之前，建設(shè)和調(diào)試全生命周期的變電站所產(chǎn)生的相關(guān)費用稱為投入成本。表1展示了投入成本為85 738.25萬元的某地區(qū)變電站全生命周期成本的建設(shè)方案。

表1 投入成本參數(shù)表Tab.1 Input cost parameter table

2) 運行成本(OC)。在變電站全生命周期運行期間所花費的人工費、能耗費、環(huán)境費、維保費等一切費用的總和稱為運行成本。

如表2所示，該變壓器的運行成本是17 059.77萬元，空載損耗成本和負載損耗成本占年運行損耗成本的絕大部分。故對于不同容量和不同規(guī)模的變電站來說，運行成本的各組成部分費用也不同，因而對其費用的估算，通常采用參數(shù)法進行。

表2 運行成本參數(shù)表Tab.2 Operating cost parameter table

3) 檢修維護成本(MC)。全生命周期內(nèi)檢修維護成本MC=615.5萬元。技術(shù)方案的檢修成本如表3所示。從表3中可以看出，技術(shù)方案的檢修周期為“二小三大”，即每兩年進行一次小修，每三年進行一次大修。

表3 檢修維護費用參數(shù)表Tab.3 Maintenance cost parameter table

4) 處理成本(DC)。變壓器內(nèi)部有很多金屬材料，尤其是變壓器的繞組為銅，因此其殘余價值極高。故在處理變壓器時，成本會有所下降。在實際工程中，設(shè)備廠家會對不同運行年限的變壓器進行不同的殘值估計，將設(shè)備回收，表4給出了技術(shù)方案的處理成本。

5) 故障停電成本(FC)。對故障停電成本的分析，通常只計算由于停電引起的供電損失，并不考慮由于停電造成的用戶損失，即按照非計劃停運情況進行計算。技術(shù)方案的故障停電成本指標如表5所示。

表4 處理成本參數(shù)表Tab.4 Processing cost parameter table

3.3 本工程與通用造價指標對比分析

本工程的靜態(tài)投資為85 738.25萬元，通用造價的靜態(tài)投資為84 687.00萬元，較通用造價上漲1 051.25萬元。其中：建筑工程費增加8 199.00萬元，主要原因是地基處理費用增加3 045.45萬元，其次由于考慮拉水費用增加建材價差1 050.34萬元，再者由于750 kV構(gòu)支架、站區(qū)碎石地面、電纜溝、場平、站區(qū)環(huán)保隔聲降噪、擋土墻等工程的開展使費用增加了約1 404.73萬元；設(shè)備購置費減少8 185.75萬元，主要原因是變電站的設(shè)備價格參照國家電網(wǎng)最新信息公示價格及近期招標合同價格計列；安裝工程費上漲111.00萬元，主要原因是按照2013版《電網(wǎng)工程建設(shè)預(yù)算編制與計算規(guī)定》，將站外電源、調(diào)試費用計入安裝工程費用；變電站的其他費用上漲927.00萬元，主要原因是增加冬季施工費1 103.86萬元，采用新標準設(shè)計費減少，取費基數(shù)變化。全生命周期費用與通用造價費用指標對比如表6所示。

表5 故障停電成本參數(shù)表Tab.5 Fault blackout cost parameter table

表6 全生命周期費用與通用造價指標對比表Tab.6 Full life cycle cost and general cost comparison table

3.4 本工程全生命周期成本估算

該變電站主體工程建設(shè)初始投資靜態(tài)費用為85 738.25萬元，其中設(shè)備購置費53 817.63萬元、安裝工程費5 286.65萬元、建筑工程費16 588.59萬元、其他費用10 045.38萬元，各項成本占總費用的比例如圖2所示。變電站30年的資產(chǎn)全生命周期成本計算過程與變壓器基本一致。

圖2 初始投資靜態(tài)費用分布Fig.2 Initial investment static cost distribution

技術(shù)方案的資產(chǎn)全生命周期估算成本比較如表7所示。

表7 技術(shù)方案的全生命周期估算成本對比表Tab.7 Full life cycle estimation cost comparison table of technical solutions

基于兩年小修、三年大修的檢修策略，變電站全生命周期內(nèi)總投資額為107 705.70萬元，其中變電站初始投資為85 738.25萬元，占某地區(qū)變電站30年全生命周期成本的79.60%，后期運行維護費用總計17 059.77萬元，占某地區(qū)變電站30年全生命周期成本的15.84%。

4 資產(chǎn)全生命周期管理提升舉措

目前，電網(wǎng)建設(shè)投資需求大和企業(yè)輸變電設(shè)備資產(chǎn)管理水平不高的矛盾日益突出。近年來，隨著電網(wǎng)資產(chǎn)規(guī)模的擴大，與輸變電設(shè)備資產(chǎn)密切相關(guān)的折舊費、修理費等成本比重不斷攀升。因此，做好輸變電設(shè)備資產(chǎn)規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備采購、工程建設(shè)、生產(chǎn)運行、退役報廢等五大關(guān)鍵階段的全生命周期管理是其資產(chǎn)管理工作的重中之重。

4.1 規(guī)劃階段做好電網(wǎng)規(guī)劃評估與投資決策

在新一輪電力體制改革的環(huán)境下，售電側(cè)放開競爭，各區(qū)域電網(wǎng)的收益受到較大影響，使得電網(wǎng)企業(yè)利潤空間下降，投資能力受到制約；同時，又要強化電力統(tǒng)籌規(guī)劃。因此，電力需求預(yù)測、投資能力、電網(wǎng)規(guī)劃和投資決策都面臨著新的挑戰(zhàn)。

明確資產(chǎn)在全生命周期階段的管理要求并在項目的規(guī)劃階段對這些方面進行落實，同時對其全生命周期建立可行性研究的概念模型，其中成本投入所獲得的效益應(yīng)得到公司的格外重視，配置資源的重要準則應(yīng)建立在其能否創(chuàng)造價值的調(diào)研上，并確定投資安排，以達到有效節(jié)約資產(chǎn)經(jīng)營成本的目的。為了使變電站各種設(shè)備的運行效率、使用壽命和可靠性達到一個平衡點，應(yīng)當(dāng)著重增強資本的回報意識，并認真梳理價值聯(lián)系，綜合考慮變電站資產(chǎn)設(shè)備，在其全生命周期階段進行綜合造價管理，從而得出最優(yōu)的投資決策[9-10]。

4.2設(shè)計階段完善電網(wǎng)輸變電設(shè)備資產(chǎn)風(fēng)險評估數(shù)據(jù)

庫、設(shè)備資產(chǎn)績效管理數(shù)據(jù)庫和資產(chǎn)項目儲備庫

設(shè)備采購階段是在構(gòu)建并完善電網(wǎng)輸變電設(shè)備的資產(chǎn)項目儲備庫、資產(chǎn)風(fēng)險評估數(shù)據(jù)庫和設(shè)備資產(chǎn)績效管理數(shù)據(jù)庫的過程中，積累準確、可靠的運行數(shù)據(jù)，建立資產(chǎn)全生命周期管理可行性研究評估模型，最終開展設(shè)備資產(chǎn)投資項目優(yōu)選模型實用化應(yīng)用研究，并在后續(xù)運行中對相關(guān)支持平臺進行持續(xù)不斷地改進及優(yōu)化完善。

4.3 設(shè)備采購階段對供應(yīng)商進行全方位管理

如果沒有和重要設(shè)備的供應(yīng)商建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，供需之間缺少聯(lián)系與合作，就會導(dǎo)致管理人員無法對設(shè)備的質(zhì)量和需求量進行有效控制[11]。

將資產(chǎn)全生命周期造價管理的理念融入設(shè)備采購階段的方方面面，并保證設(shè)備采購全過程中供應(yīng)商的供貨質(zhì)量和服務(wù)水平，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都能夠及時定位，并追蹤問題原因，在保證電網(wǎng)公司日常供電的情況下，有效降低全生命周期造價成本。

4.4 工程建設(shè)階段對項目采用精細化管理

向工程建設(shè)全過程精細化、規(guī)范化管理轉(zhuǎn)型能保證項目費用、質(zhì)量、安全、進度等重要信息的實時跟進與共享。

根據(jù)資產(chǎn)全生命周期的管理理念，統(tǒng)籌兼顧工程建設(shè)階段的“事前預(yù)控、事中監(jiān)控、事后分析”，進而實現(xiàn)工程建設(shè)全過程的精細控制。

4.5 生產(chǎn)運行階段優(yōu)化狀態(tài)檢修策略

為了對設(shè)備狀態(tài)進行準確評估，實現(xiàn)資產(chǎn)成本最低，有效支撐生產(chǎn)運維的工單、物料、人力成本的聯(lián)動，優(yōu)化狀態(tài)檢修就十分必要。

構(gòu)建以可靠度為核心的檢修模型，可以有效減少設(shè)備的維護費用，大大提高設(shè)備的可利用時間以及避免設(shè)備出現(xiàn)非計劃停運；同時，還能優(yōu)化設(shè)備的維護工作流程，進而降低設(shè)備的維護成本，使其既可實現(xiàn)設(shè)備可靠性的最大化，也可實現(xiàn)全生命周期成本的最小化。

4.6 設(shè)備資產(chǎn)退役管理系統(tǒng)化

缺乏完備的設(shè)備資產(chǎn)退役報廢規(guī)劃，導(dǎo)致設(shè)備資產(chǎn)壽命期短，設(shè)備資產(chǎn)報廢凈值率高。由于設(shè)備故障、退役等信息不能及時逆向反饋，退役報廢成本居高不下。

規(guī)范并完善設(shè)備資產(chǎn)退役管理制度以及設(shè)備資產(chǎn)退役工作體系，逐步提高設(shè)備的資產(chǎn)使用率和閑置設(shè)備資產(chǎn)的再利用水平。

1) 建立設(shè)備資產(chǎn)退役評估模型。建立健全的變電站設(shè)備資產(chǎn)退役管理制度，根據(jù)分析得出的變電站退役設(shè)備的剩余價值，考慮是否對設(shè)備進行后續(xù)處理，并且構(gòu)建設(shè)備資產(chǎn)退役評估模型，完善設(shè)備資產(chǎn)退役評估體系，對退役設(shè)備進行合理評估，對其后續(xù)處置方式進行系統(tǒng)化支持，以達到回收價值的最大化，從而實現(xiàn)變電站資產(chǎn)設(shè)備全生命周期成本最低的目標。

2) 制訂設(shè)備資產(chǎn)后續(xù)處理的逆向物流的全過程評定標準。制訂并逐年完善設(shè)備資產(chǎn)退役相關(guān)控制機制及報廢標準；構(gòu)建變電站資產(chǎn)設(shè)備再利用的鼓勵機制。

3) 完善物流管理，建立高效率、低成本的物資倉儲和配送體系。開展“大倉庫、大配送”的配送體系建設(shè)，逐步實現(xiàn)由一級倉向急救包配送，提高配送的效率，降低倉儲及配送成本。

5 結(jié) 論

1) 本文基于某地區(qū)輸變電工程的特點，借鑒傳統(tǒng)變電站工程全生命周期成本的構(gòu)成，對某地區(qū)變電站全生命周期成本進行修正和完善，綜合考慮了變電站工程的環(huán)境和社會因素成本，構(gòu)建了數(shù)學(xué)模型，估算出某地區(qū)750 kV變電站全生命周期內(nèi)總投資額為107 705.70萬元，其中變電站初始投資為85 738.25萬元，占變電站全生命周期成本的79.60%，后期運行維護費用總計17 059.77萬元，占變電站全生命周期成本的15.84%。

2) 通過分析某地區(qū)750 kV變電站全生命周期成本的影響因素，并與通用造價進行對比分析，從規(guī)劃、設(shè)計、采購、建設(shè)、運行、報廢六個方面提出全生命周期管理的提升舉措。