海島配電網(wǎng)工程造價水平分析

邢少霞，庫陶菲，關(guān)前鋒，文明哲，崔建釗

（1.海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計研究中心，海南 海口 570203；2.中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計研究院有限公司，廣東 廣州 510663）

隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大力發(fā)展，配電網(wǎng)發(fā)展進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)的新階段，海島配電網(wǎng)工程正隨著海島經(jīng)濟(jì)的發(fā)展加速前進(jìn)。海島配電網(wǎng)造價管理兼具主網(wǎng)管理的特點與難度，又受制于海島高鹽、高溫、多雨環(huán)境的影響，導(dǎo)致工程造價較一般陸地項目有所差異。本文通過海島配電網(wǎng)工程造價樣本分析，對海島地區(qū)配電網(wǎng)工程造價的合理性進(jìn)行探討。

1. 海島地區(qū)配電網(wǎng)工程類型

1.1 配電工程

海島風(fēng)浪較大、氣候環(huán)境特殊，暴露在外的電力設(shè)備比陸地上更容易損壞，尤其是架空線路，大風(fēng)可以引起架空線不同步擺動，特殊條件下會引起架空線舞動，發(fā)生鞭擊，甚至還可能使懸垂絕緣子串產(chǎn)生偏擺，造成帶電部分與桿塔構(gòu)件間的電氣間距減小而發(fā)生閃絡(luò)。為保證島上安全用電及供配電可靠性，不同于陸地工程中柱上變、開閉所、分接箱、架空線路、電纜等多種形式的配變工程，海島地區(qū)較多地采用地下電纜工程和箱變工程。海島線路入地能夠避免大風(fēng)降雨的影響，減少外部氣候環(huán)境對設(shè)備材料的損耗，從長遠(yuǎn)來看能減少事故損失，經(jīng)濟(jì)效益高于架空線路。

1.2 發(fā)電工程

目前已建的海島供電方式主要分為兩種，一種是通過交流海纜與陸地主網(wǎng)相連進(jìn)行供電。這種方式投資較大，供電半徑大，電壓合格率較低，且受維護(hù)因素影響大，一旦海纜等陸上供電設(shè)施出現(xiàn)故障，海島恢復(fù)供電時間長，難以保證供電的可靠性和穩(wěn)定性。另一種是由島上柴油發(fā)電機(jī)組供電。柴油發(fā)電成本高，發(fā)電效率低，同時柴油發(fā)電會導(dǎo)致嚴(yán)重的污染，破壞海島周圍的生態(tài)環(huán)境。

從收集到的海島工程樣本來看，發(fā)電工程分類主要為柴油發(fā)電、光伏發(fā)電和風(fēng)電工程。與陸地配電項目不同，由于島嶼遠(yuǎn)離陸地，地廣人稀，遠(yuǎn)距離架設(shè)輸電網(wǎng)絡(luò)不符合經(jīng)濟(jì)效益，鋪設(shè)海底電纜的前期投入和后期維護(hù)費用巨大，難以收回成本；并網(wǎng)電力設(shè)施建設(shè)難度大，通電成本較高，因此需要在海島當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)自主發(fā)電項目，以解決海島的用電需求。在我國，90%的島嶼還在使用化石能源，比如運用柴油發(fā)電機(jī)供電。但柴油發(fā)電機(jī)維護(hù)工作量大，可靠性不高，柴油發(fā)電成本的不斷攀升，且消耗不可再生能源還會導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，已經(jīng)不能滿足人們對高質(zhì)量電力供應(yīng)的需求。新能源微電網(wǎng)技術(shù)可有效解決原有偏遠(yuǎn)地區(qū)供電存在的問題，減少或完全剔除柴油機(jī)發(fā)電，改善環(huán)境因素對可再生能源發(fā)電的影響，為用戶提供安全、穩(wěn)定的電力供給。因此，為了有效開發(fā)海島資源并優(yōu)化資源配置，未來海島供電主要將以光伏、風(fēng)電、太陽能、潮汐能、儲能等新能源微電網(wǎng)技術(shù)作為發(fā)展趨勢。

2 海島地區(qū)造價水平分析

2.1 樣本工程基本情況

某市供電局海島配電網(wǎng)2015—2017 年度完成結(jié)算的4 個樣本工程中：箱變工程累計容量3900kVA（其中新建2400kVA、利舊1500kVA），電纜工程累計長度17.104km（其中高壓電纜10.074km、低壓電纜7.03km）。同時，其中3 個工程配套柴油發(fā)電機(jī)組（累計規(guī)模為10000kW）、光伏發(fā)電和風(fēng)機(jī)發(fā)電（累計規(guī)模分別為68.84kW 和30kW）。

2.2 樣本工程造價分析

某市供電局2015—2017 年度配電網(wǎng)完成結(jié)算共計4 個樣本工程，由于樣本工程前期工作開展較早，其施工圖預(yù)算及投標(biāo)報價仍執(zhí)行2009 版配網(wǎng)行業(yè)計價文件[1]。依據(jù)合同規(guī)定，項目結(jié)算方式為“合同價+變更”，因此，技術(shù)經(jīng)濟(jì)文件編制依據(jù)為：

（1）定額執(zhí)行《20kV 及以下配電網(wǎng)工程預(yù)算定額（2009 版）》；

（2）項目劃分及取費執(zhí)行《20kV 及以下配電網(wǎng)工程建設(shè)預(yù)算編制與計算標(biāo)準(zhǔn)（2009 年版）》；

（3）定額價格水平調(diào)整：根據(jù)電力定額總站文件當(dāng)期發(fā)布的20kV 及以下配電網(wǎng)工程預(yù)算定額價格水平調(diào)整系數(shù)文件、《XX 市建設(shè)工程計價辦法》計列；

（4）運輸費用：依據(jù)《XX 市建設(shè)工程計價辦法》計列；

（5）設(shè)備材料根據(jù)當(dāng)?shù)厥袌鰞r格確定。

2.2.1 配電工程

樣本中配電網(wǎng)工程主要分為箱變和高、低壓電纜工程。其中箱變工程樣本容量3900kVA，總投資285.43 萬元，全費用單位造價731.87 元/kVA；海島高壓電纜工程樣本長度為10.074km，總投資1357.58 萬元，全費用單位造價134.76 萬元/km；海島低壓電纜工程樣本長度為7.034km，總投資874.57 萬元，全費用單位造價124.41 萬元/km。高低壓電纜的主要敷設(shè)方式均為電纜排管（穿管直埋）和電纜溝，且電纜截面主要為3×240mm2?；谕趶綄Ρ仍瓌t，陸地工程指標(biāo)選擇3×240mm2截面數(shù)據(jù)，具體情況見表1。

（1）從全費用單位造價來看，海島各項工程單位造價指標(biāo)整體高于陸地配電網(wǎng)工程，其中箱變工程約為陸地的2.67 倍，高壓電纜工程約為陸地的2.14 倍，低壓電纜工程約為陸地的1.99 倍。

（2）從設(shè)備材料費指標(biāo)來看，海島工程單位設(shè)備材料費高于陸地工程，原因在于：

①海島工程箱式變壓器設(shè)備價以及電纜材料價按廠家報價或當(dāng)?shù)厥袌鰞r計取，陸地工程設(shè)備主材價按南方電網(wǎng)公司發(fā)布的當(dāng)期設(shè)備材料信息價計取，該信息價為大批量框招價格，整體水平低于市場價格。

②海島工程箱變工程設(shè)備運雜費率按8.3%計取，高于一般計價標(biāo)準(zhǔn)0.7%。

③2017 年海島工程設(shè)備價格較低是由于該年度樣本工程箱變?yōu)槔f設(shè)備。

④對于電纜工程，由于樣本工程主要敷設(shè)方式為電纜排管（穿管直埋），其中電纜保護(hù)管設(shè)計量較大，且材料單價由于前述原因高于南網(wǎng)信息價。

（3）從剔除設(shè)備費、主材費的建安綜合單價指標(biāo)來看，海島工程與陸地平均水平差有所減小，但仍存在一定差異，主要為：

①海島工程建安工程費綜合單價指標(biāo)與建安工程費在總投資中占比成正相關(guān)。

②海島箱變工程設(shè)備卸車保管費計入直接工程費，且與乙供設(shè)備費進(jìn)入稅金取費基數(shù)，導(dǎo)致本體工程費用增高。

表1 配電造價指標(biāo)對比表

③海島工程電纜安裝工程造價指標(biāo)較高是由于電纜單價較高，其材料卸車保管費計入直接工程費。同時，由于電纜保護(hù)管工程量大、安裝費用較高，再經(jīng)過取費計稅，導(dǎo)致本體工程偏高。

④海島工程人工、機(jī)械調(diào)差系數(shù)及運輸費依據(jù)《XX 市建設(shè)工程計價辦法》計列，該辦法考慮了海島人工機(jī)械調(diào)遣費用，使得建安工程費綜合單價指標(biāo)較陸地工程水平高。

2.2.2 發(fā)電工程

此次收集的4 個樣本工程中有3 個工程配套柴油發(fā)電機(jī)組；個別工程建設(shè)方案中包括光伏發(fā)電和風(fēng)機(jī)發(fā)電，與陸地配電網(wǎng)工程常見的配電、線路工程存在較大差異。針對樣本工程進(jìn)行發(fā)電類工程造價指標(biāo)分析，為將來海島項目相關(guān)類型工程提供參考（發(fā)電工程造價指標(biāo)見表2）。

從表2 中可知，海島工程柴油發(fā)電機(jī)組全費用單位造價為3325.07 元/kW；光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電機(jī)全費用單位造價分別為21136.68 元/kW 和40075.89 元/kW。發(fā)電工程計價依據(jù)與上述配變工程相同，其海島工程與陸地工程造價差異見表3。

表2 發(fā)電工程造價指標(biāo)

由表3 可知，陸上燃煤、燃?xì)獍l(fā)電工程單位造價區(qū)間為2722.50～3624.17 元/kW，海島柴油發(fā)電機(jī)單位造價為3325.07 元/kW，落在陸地近似類型發(fā)電工程造價區(qū)間內(nèi)，兩者相差不大。但陸地光伏發(fā)電、陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電單位造價分別為6932元/kW、77192 元/kW 和14500 元/kW，與海島樣本中同類型工程單位造價差異較大。海島光伏發(fā)電工程是陸地工程造價的3 倍，海島樣本風(fēng)電工程分別是陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電工程造價的5.2 倍和2.8 倍。

結(jié)合實際建設(shè)情況及造價分析可見，對于海島光伏發(fā)電建設(shè)，設(shè)施設(shè)備防腐是首要解決的問題。我國南海地區(qū)臺風(fēng)頻繁、風(fēng)力超強(qiáng)，對于安裝在屋頂上的光伏組件，在設(shè)計過程中必須加強(qiáng)光伏發(fā)電設(shè)施的防護(hù)，框架用材要有足夠的厚度和強(qiáng)度。例如框架板厚不宜小于2.5mm，戶外配電箱箱體宜為3mm 厚的不銹鋼并加防腐漆涂敷。另外，從海島電網(wǎng)運行經(jīng)驗來看，復(fù)雜的海島氣候環(huán)境有可能進(jìn)一步加劇可再生能源的間隙性與隨機(jī)性。例如，由于海霧的影響，造成光伏面板的環(huán)境濕度波動，光伏出力往往偏離預(yù)測值。而由于受起伏地形的影響，海島淄流要強(qiáng)于陸上，引起風(fēng)機(jī)過快過頻加減速，對于抗急風(fēng)能力較弱的中小功率風(fēng)機(jī)而言，甚至?xí)鹪O(shè)備損壞。海島風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備大都安裝于室外，具備濕度大、高聳、突出等易受雷擊特征。特別是在海島，伴隨電閃雷鳴釋放出巨大能量，不僅造成光伏組件、風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片損壞，而且常常引起發(fā)電系統(tǒng)過電壓，造成發(fā)電機(jī)擊穿、控制設(shè)備燒毀、電氣設(shè)備損壞等事故，甚至危及人身安全。因此，籌劃系統(tǒng)建設(shè)方案時也強(qiáng)化了防雷設(shè)計。

3 造價水平影響因素

通過上述分析可知，海島配電網(wǎng)工程整體單位造價指標(biāo)高于陸地配電網(wǎng)工程，原因在于：箱變工程設(shè)備購置費較高，部分工程設(shè)備費進(jìn)入稅金取費基數(shù)；電纜工程主材價格偏高、設(shè)計量較大，卸車保管費進(jìn)入直接工程費計入取費基數(shù)等；且樣本工程人、機(jī)調(diào)整系數(shù)和運輸費等按《XX 市建設(shè)工程計價辦法》計取，導(dǎo)致編制年價差和其他費用增高，從而全費用造價整體偏高。

鑒于海島地區(qū)遠(yuǎn)離陸地，不便與陸地電網(wǎng)連接，需要有獨立的發(fā)電、輸電、用電體系。因此采用柴油發(fā)電、光伏、風(fēng)力等儲能互補(bǔ)的發(fā)電項目，與電纜線路形成環(huán)網(wǎng)供電。考慮到海島多出現(xiàn)臺風(fēng)、雷電以及鹽霧等惡劣氣候現(xiàn)象，除提高輸配電與發(fā)電設(shè)備的防風(fēng)、防雷、耐鹽霧等設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)外，還需要充分考慮到微網(wǎng)的保護(hù)策略與緊急控制問題，提高海島電網(wǎng)的自愈能力，例如，實現(xiàn)無旋轉(zhuǎn)發(fā)電設(shè)備條件下的微網(wǎng)啟動功能，并網(wǎng)與離網(wǎng)狀態(tài)下的故障電流限流等。

表3 海島發(fā)電工程與陸地工程造價對比表

海島自身生態(tài)系統(tǒng)脆弱，且大多依賴于漁業(yè)和旅游業(yè)，部分海島還是重要的自然保護(hù)區(qū)，因此海島電網(wǎng)的環(huán)保要求更為嚴(yán)格，對海島電網(wǎng)設(shè)備的選型、工作壽命、維護(hù)與廢棄處理等方面提出了更高的要求。特別是對于海島電網(wǎng)中的儲能設(shè)備，由于交通不便及運輸成本極高，要求儲能元件滿足環(huán)保要求的同時，還要具備較高的循環(huán)壽命以及性價比。

綜合以上，造成海島電網(wǎng)項目造價較高的原因有以下幾點：

3.1 人材機(jī)計價水平較高

海島地區(qū)島環(huán)境特殊，因此人工工資及補(bǔ)貼較高；此外，施工人員、施工機(jī)械的調(diào)遣時間和費用、材料的運輸效率和費用等，均影響配電網(wǎng)工程的直接成本[2]。

3.2 設(shè)備材料運輸費高

在海島地區(qū)，能夠就地取材的建筑材料極其稀少，施工所采用的水、沙、石大都需要取自陸地[3]。建設(shè)物資需要通過水路運輸或者航空運輸?shù)诌_(dá)島內(nèi)，除運輸費用外，還要考慮運輸過程中發(fā)生的保管費、運輸保險費、卸車保管費等，增加了配電網(wǎng)工程建設(shè)的成本。

3.3 施工難度大

海島土地含沙量較大，對于基礎(chǔ)工程，除土壤替換外，仍需采取多種技術(shù)手段，如：防風(fēng)、固土、降鹽堿等強(qiáng)化土地堅實度。同時,海島施工條件艱苦，島上天氣變化無常，當(dāng)遇到臺風(fēng)、暴雨時 需提前撤離，造成施工時間不固定、施工周期長。

3.4 海島環(huán)境帶來的高耗損

海水、海風(fēng)中含鹽量高，具有腐蝕作用。靠近海邊對設(shè)備的污穢等級、絕緣要求、爬電比距等參數(shù)要求高；海風(fēng)中大量鹽分對于設(shè)備、建筑等侵蝕非常巨大，對設(shè)備材料的要求也會高于陸地標(biāo)準(zhǔn)，因此提高了設(shè)備材料價格。此外，季節(jié)性臺風(fēng)帶來的破壞性影響，會給工程、建筑、設(shè)備等方面帶來巨大損失，造成工程風(fēng)險費用和施工防護(hù)費用增多。

3.5 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)高

由于海島風(fēng)大、高濕的氣候環(huán)境以及土地的稀缺性，線路工程絕大部分采用電纜敷設(shè)；若采用架空線路，則需采取防風(fēng)加固的措施。設(shè)備材料還要加強(qiáng)防腐設(shè)計，設(shè)計量和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)均有別于陸地工程。

3.6 環(huán)保要求高

海島生態(tài)環(huán)境脆弱，島上植被稍有破壞即難以恢復(fù)，破壞生態(tài)環(huán)境的代價較高，因此海島建設(shè)對生態(tài)保護(hù)的要求非常高。同時建設(shè)過程中產(chǎn)生的污水、廢棄物、垃圾等處理困難，也增加了工程施工成本。

4 結(jié)語

隨著電網(wǎng)建設(shè)的升級發(fā)展，配電網(wǎng)投資規(guī)模持續(xù)保持高位運行，配電網(wǎng)造價管理在電力建設(shè)管理中至關(guān)重要。海島地區(qū)因環(huán)境的特殊性導(dǎo)致海島配電網(wǎng)工程造價與陸地工程存在一定差異。本文依據(jù)實際工程進(jìn)行造價對比，從計價標(biāo)準(zhǔn)、物資采購價、設(shè)計、施工和環(huán)保要求等影響因素進(jìn)行分析，基本符合實際的項目情況，可為海島地區(qū)配電網(wǎng)工程造價管理提供切實有效的參考依據(jù)。