淺析火電廠設(shè)備故障檢修全壽命周期成本控制方法

陳志勇

（國家能源集團(tuán)宿遷發(fā)電有限公司，江蘇 宿遷 223800）

在社會經(jīng)濟(jì)大發(fā)展背景下，國家大力推進(jìn)以火電廠為骨干框架的能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)共建“一帶一路”各項工作。為堅持國家政策，電力相關(guān)企業(yè)加大電網(wǎng)投入，大力進(jìn)行電力流程建設(shè)和設(shè)計工作。在這種情況下，火電廠設(shè)備故障維護(hù)工程項目成本決策和成本管理的研究也在不斷深入研究。以往，按照我國傳統(tǒng)的火電廠設(shè)備故障維護(hù)項目成本決策方法，切斷了火電廠設(shè)備故障維護(hù)項目的前期準(zhǔn)備階段、施工階段、運(yùn)維階段和廢棄物上報階段的內(nèi)在聯(lián)系，未能達(dá)到降低整個生命周期成本的目標(biāo)。鑒于此，需要基于全生命周期成本進(jìn)行火電廠設(shè)備故障維護(hù)項目成本決策方法研究。基于此，本文分析了火電廠設(shè)備故障維護(hù)的具體內(nèi)容和電網(wǎng)工程造價，運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)方法，并基于全壽命周期費(fèi)用問題，對火電廠設(shè)備故障維護(hù)進(jìn)行研究。

1 火電廠設(shè)備故障檢修全壽命周期成本控制計算方法

生命周期是指項目從概念階段到項目結(jié)束的整個生命周期。生命周期成本(Life cycly cost，LCC)是指獲得大系統(tǒng)的生命周期和整個系統(tǒng)生命周期的總成本。信用管理是一種從固定資產(chǎn)中獲取長期經(jīng)濟(jì)效益，追求生命周期中總成本價值最小的管理理念和方法?；鹆Πl(fā)電廠的設(shè)備故障維護(hù)中，設(shè)備故障維修期間的主要成本主要分為前期成本、施工期間成本、運(yùn)行期間成本、浪費(fèi)成本以及拆解銷毀成本等，均屬于生命周期成本范疇。

目前精度較高結(jié)果的成本估計算法主要有人工負(fù)荷法、工業(yè)成本法、學(xué)習(xí)曲線法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和詳細(xì)估計法。在計算方法上，多數(shù)方法需要收集大量的數(shù)據(jù)，但是在電氣工程項目的建設(shè)和運(yùn)行中，對大數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和篩選是一項復(fù)雜的工作。成本決策是火電廠設(shè)備故障維護(hù)的重要組成部分，它關(guān)系到城市規(guī)劃、電力消費(fèi)和社會需求。由于我國成本管理的研究工作尚待發(fā)展，成本管理的研究必然導(dǎo)致成本決策。在火電廠設(shè)備故障維護(hù)方面仍有許多需要改進(jìn)的地方，成本決策的目標(biāo)是選擇最優(yōu)的成本方案，在這個過程中，將運(yùn)用相關(guān)的科學(xué)理論，并采用科學(xué)的數(shù)學(xué)方法，對提出的每個方案的經(jīng)濟(jì)性和可行性進(jìn)行研究和分析，并按照一定的項目集和既定的目標(biāo)對研究結(jié)果進(jìn)行分析比較。由于一種具體的成本評價方法只能反映決策的某一重點。因此，在不同的成本權(quán)重下，火電廠設(shè)備故障維護(hù)項目會有不同的成本效益。而系統(tǒng)動力學(xué)是系統(tǒng)科學(xué)和管理科學(xué)的一個重要分支，由于系統(tǒng)的動態(tài)性能夠保持要素的內(nèi)在性，因此利用系統(tǒng)的動態(tài)性來構(gòu)建生命周期的成本效益模型，更精細(xì)地計算火電廠設(shè)備故障檢修全壽命周期成本，并施以決策控制，具有強(qiáng)大優(yōu)勢。而且系統(tǒng)動力學(xué)方法關(guān)注于項目內(nèi)在的組成與相互關(guān)聯(lián)度，從三個層次分別對項目的全壽命周期成本進(jìn)行計算，更能夠提升成本控制的效果。其三個層次的內(nèi)容如下。

首先，立足于火電廠設(shè)備故障檢修項目，研究其成本投入與成本回報關(guān)系，對不同成本限額的方案進(jìn)行比較。用年度凈利潤M(扣除稅金后)除以總成本K的值E作為評價指標(biāo)。公式如下。

式（1）中，I為年利率。設(shè)定MARR為最低盈利比率，當(dāng)E大于MARR時，投資回報為正，投資行為具有實際價值；當(dāng)E小于或等于MARR時，投資行為存在風(fēng)險，全壽命周期的成本將高于預(yù)算。其次，在確定成本投入有價值的前提下，研究成本回收期問題。根據(jù)成本額從小到大的排序，將可行的投資決策進(jìn)行排序，然后計算最佳成本回收期。將所有的結(jié)果分成兩種情況，剔除掉不利的情況，留下的是推薦的投資決策。在進(jìn)行火電廠設(shè)備故障檢修過程項目成本決策時，可以先將關(guān)聯(lián)方參數(shù)的經(jīng)驗值、估價值和標(biāo)準(zhǔn)值引入到原全生命周期模型中，模擬系統(tǒng)的真實運(yùn)行，從而得到方案全生命周期的成本變化率和累計值。其主要反映成本方案成本的重要參考參數(shù)。

2 實驗分析

2.1 實驗過程

為驗證本文設(shè)計的火電廠設(shè)備故障檢修全壽命周期成本控制方法的有效性，設(shè)計驗證試驗環(huán)節(jié)。試驗對象為某待建火電廠，方案中設(shè)計有兩種建設(shè)路線，采用設(shè)計的成本控制方法估算全周期成本與產(chǎn)出關(guān)系。兩種建設(shè)路線的主要參數(shù)詳見表1。

表1 擬建火電廠設(shè)備故障檢修方案主要參數(shù)

根據(jù)上表1，將兩種方案的數(shù)據(jù)代入生產(chǎn)輸出系統(tǒng)，并使用Vensim軟件進(jìn)行真實仿真。對比兩條輸出線的輸入輸出曲線如圖1所示。

由圖1可以看出，在整個生命周期中，A線的輸入輸出總是優(yōu)于B線的輸入輸出。A線的投資成本小于B線，A線與B線的投入產(chǎn)出曲線在運(yùn)行過程中距離不斷增大。由表1可以看出，A線的年土地利用成本低于B線，但A線的長度小于B線，因此可以降低道路損耗。A線的固定成本小于B線，即應(yīng)選擇維護(hù)一個設(shè)備維護(hù)成本高于B線但仍小于A線的路線。因此，根據(jù)最大輸入和輸出的原則，這個項目的成本決策應(yīng)該是：選擇B路線的計劃。

圖1 擬建火電廠設(shè)備故障檢修方案投入產(chǎn)出仿真圖

2.2 實驗的結(jié)論

從以上模擬結(jié)果可以看出，火電廠設(shè)備故障修復(fù)成本不僅應(yīng)該著眼于初始一次性成本投入，還應(yīng)該綜合考慮后期運(yùn)維和殘值成本的影響。而本文設(shè)計的基于火電廠設(shè)備全生命周期的決策方法可以通過對系統(tǒng)的仿真，得到全生命周期成本的累積變化曲線和成本計劃投入產(chǎn)出的累積變化曲線，從全生命輔助成本案例的角度進(jìn)行比較。同時，投入產(chǎn)出系統(tǒng)模型也可以進(jìn)行成本結(jié)構(gòu)優(yōu)化控制。而且在成本較高的要素中，適當(dāng)增加投資的投入產(chǎn)出可以產(chǎn)生積極影響，采取措施控制成本對投入產(chǎn)出的結(jié)果和生產(chǎn)所帶來的負(fù)面影響。另外，設(shè)計的全生命周期成本控制方法還可以在前期對整個系統(tǒng)進(jìn)行一個完整的解決，然后在后期繼續(xù)進(jìn)行開發(fā)工作；對于已經(jīng)完成的項目，這個輔助方法也可以用來指導(dǎo)后續(xù)的工作。

3 結(jié)語

隨著全壽命周期成本技術(shù)在我國的推廣和應(yīng)用，火電廠設(shè)備故障維修項目全壽命周期成本控制的概念正在逐步推進(jìn)。同時，在中國電力體制改革的背景下，火電廠企業(yè)資產(chǎn)的驗算方法和驗算規(guī)范已經(jīng)發(fā)生了變化，且運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和殘值率的驗算公式發(fā)生了變化，對火電廠設(shè)備故障維修費(fèi)用的校核計算產(chǎn)生了不小的影響。在此基礎(chǔ)上，需要考慮火電廠設(shè)備故障維修全生命周期成本計算方法和計算規(guī)范的影響，建立交互系統(tǒng)和運(yùn)行機(jī)制的成本，即體現(xiàn)在火力發(fā)電廠設(shè)備故障維修整個生命周期的每個階段上，并清楚地在每個階段顯示不同的影響機(jī)制和LCC成本檢測。在此基礎(chǔ)上，整個生命周期的成本核算模型可以得到建立。最后通過實驗環(huán)節(jié)得出設(shè)計方法的效果，以期為火電廠設(shè)備故障檢修全生命周期的價格控制提供一定的參考意義。