某地區變電站全生命周期造價管理工程應用研究

劉尚科，丁向陽，俱 鑫，尤 菲，茍瑞欣

(國網寧夏電力有限公司經濟技術研究院，寧夏 銀川 750001)

傳統造價管理更多是注重建設過程的造價管控，沒能充分兼顧整個工程全生命周期造價的合理性，并且對后續的運維成本分析不夠全面，造成生產運維成本過高。資產全生命周期造價管理是基于長期綜合效益考慮，從項目規劃、設計、采購、建設、運行、報廢六個方面出發，實現全生命周期造價成本最優的一種管理理念和方法，通過本課題的研究，可提高電網項目基礎管理水平、資產運營效率和企業綜合績效，使造價管理目標由“單純造價控制”向“全生命周期成本最優”轉變[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基本形成。但是長期以來，在我國占統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。傳統管理模式的缺陷導致在資產管理過程中出現了管理目標不明確、評估與考核體系不健全、資產管理組織不協調、管理鏈條和信息割裂等現象，形成了資產管理的職能和信息條塊壁壘。

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

1 變電站全生命周期設計理念

針對某地區傳統電網造價管理規劃設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計理念，進而優化某地區電網公司變電站項目的規劃、設計、采購、建設、運行、報廢等全過程，從而使該電網公司投資成本降至最低，綜合效益顯著提升[3]。

全生命周期成本優化設計含義為在前期的規劃設計階段，設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化。

2 變電站全生命周期成本影響因素

設備購置費中對項目投資影響較大的為配電裝置設備購置費、主變壓器系統設備購置費和控制及直流系統設備購置費三項費用；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場地征用及清理費[4]。

建設場地征用及清理費主要與征地費用有關，在此不做分析。通過因果分析(魚骨圖法)，對配電裝置設備購置費、主變系統設備購置費、控制及直流系統設備購置費、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，影響上述費用的關鍵因素有：變電容量、主變臺數、配電裝置數量、計算機監控、電力電纜材料、控制電纜材料、接地材料、主控樓、設備支架及基礎、進站道路。

考慮到主變數量與變電容量有一定的相關性、配電裝置價格與配電裝置布置型式有一定的相關性[5]，而主變數量、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備案例研究

3.1 工程概況

1) 建設時間

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

2) 建設規模

主變壓器單臺容量為2 100 MVA。遠期規模主變壓器2組，其中變電站出線8回；本期規模主變壓器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劃；66 kV采用單母線接線，每組主變低壓側裝設2臺總回路斷路器。

b) 主要電氣設備選擇。750 kV、330 kV母線側電氣設備短路電流水平均按63 kA選擇；66 kV母線側電氣設備短路電流水平按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，出線構架采用A型鋼管結構構架，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

主要內容包括：主設備及二次設備的設計生命；設備的運行方式、條件和運行生命；設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；設備的可靠性分析；同種類型設備關于故障率的統計分析；試驗和調試設備的成本[6-8]。

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

表1 投入成本參數表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，通常采用參數法進行。

表2 運行成本參數表Tab.2 Operating cost parameter table

3) 檢修維護成本(MC)。全生命周期內檢修維護成本MC=615.5萬元。技術方案的檢修成本如表3所示。從表3中可以看出，技術方案的檢修周期為“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 檢修維護費用參數表Tab.3 Maintenance cost parameter table

4) 處理成本(DC)。變壓器內部有很多金屬材料，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，將設備回收，表4給出了技術方案的處理成本。

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。技術方案的故障停電成本指標如表5所示。

表4 處理成本參數表Tab.4 Processing cost parameter table

3.3 本工程與通用造價指標對比分析

本工程的靜態投資為85 738.25萬元，通用造價的靜態投資為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構支架、站區碎石地面、電纜溝、場平、站區環保隔聲降噪、擋土墻等工程的開展使費用增加了約1 404.73萬元；設備購置費減少8 185.75萬元，主要原因是變電站的設備價格參照國家電網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《電網工程建設預算編制與計算規定》，將站外電源、調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，采用新標準設計費減少，取費基數變化。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初始投資靜態費用為85 738.25萬元，其中設備購置費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 初始投資靜態費用分布Fig.2 Initial investment static cost distribution

技術方案的資產全生命周期估算成本比較如表7所示。

表7 技術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，占某地區變電站30年全生命周期成本的15.84%。

4 資產全生命周期管理提升舉措

目前，電網建設投資需求大和企業輸變電設備資產管理水平不高的矛盾日益突出。近年來，隨著電網資產規模的擴大，與輸變電設備資產密切相關的折舊費、修理費等成本比重不斷攀升。因此，做好輸變電設備資產規劃設計、設備采購、工程建設、生產運行、退役報廢等五大關鍵階段的全生命周期管理是其資產管理工作的重中之重。

4.1 規劃階段做好電網規劃評估與投資決策

在新一輪電力體制改革的環境下，售電側放開競爭，各區域電網的收益受到較大影響，使得電網企業利潤空間下降，投資能力受到制約；同時，又要強化電力統籌規劃。因此，電力需求預測、投資能力、電網規劃和投資決策都面臨著新的挑戰。

明確資產在全生命周期階段的管理要求并在項目的規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得到公司的格外重視，配置資源的重要準則應建立在其能否創造價值的調研上，并確定投資安排，以達到有效節約資產經營成本的目的。為了使變電站各種設備的運行效率、使用壽命和可靠性達到一個平衡點，應當著重增強資本的回報意識，并認真梳理價值聯系，綜合考慮變電站資產設備，在其全生命周期階段進行綜合造價管理，從而得出最優的投資決策[9-10]。

4.2設計階段完善電網輸變電設備資產風險評估數據

庫、設備資產績效管理數據庫和資產項目儲備庫

設備采購階段是在構建并完善電網輸變電設備的資產項目儲備庫、資產風險評估數據庫和設備資產績效管理數據庫的過程中，積累準確、可靠的運行數據，建立資產全生命周期管理可行性研究評估模型，最終開展設備資產投資項目優選模型實用化應用研究，并在后續運行中對相關支持平臺進行持續不斷地改進及優化完善。

4.3 設備采購階段對供應商進行全方位管理

如果沒有和重要設備的供應商建立戰略合作伙伴關系，供需之間缺少聯系與合作，就會導致管理人員無法對設備的質量和需求量進行有效控制[11]。

將資產全生命周期造價管理的理念融入設備采購階段的方方面面，并保證設備采購全過程中供應商的供貨質量和服務水平，任何一個環節出現問題都能夠及時定位，并追蹤問題原因，在保證電網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 工程建設階段對項目采用精細化管理

向工程建設全過程精細化、規范化管理轉型能保證項目費用、質量、安全、進度等重要信息的實時跟進與共享。

根據資產全生命周期的管理理念，統籌兼顧工程建設階段的“事前預控、事中監控、事后分析”，進而實現工程建設全過程的精細控制。

4.5 生產運行階段優化狀態檢修策略

為了對設備狀態進行準確評估，實現資產成本最低，有效支撐生產運維的工單、物料、人力成本的聯動，優化狀態檢修就十分必要。

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

4.6 設備資產退役管理系統化

缺乏完備的設備資產退役報廢規劃，導致設備資產壽命期短，設備資產報廢凈值率高。由于設備故障、退役等信息不能及時逆向反饋，退役報廢成本居高不下。

規范并完善設備資產退役管理制度以及設備資產退役工作體系，逐步提高設備的資產使用率和閑置設備資產的再利用水平。

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

2) 制訂設備資產后續處理的逆向物流的全過程評定標準。制訂并逐年完善設備資產退役相關控制機制及報廢標準；構建變電站資產設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，逐步實現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 論

1) 本文基于某地區輸變電工程的特點，借鑒傳統變電站工程全生命周期成本的構成，對某地區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境和社會因素成本，構建了數學模型，估算出某地區750 kV變電站全生命周期內總投資額為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，從規劃、設計、采購、建設、運行、報廢六個方面提出全生命周期管理的提升舉措。