大型核電工程項(xiàng)目建設(shè)管理探索

□張 微 杜 廣 徐國飛

“在當(dāng)今社會中，一切都是項(xiàng)目，一切也將成為項(xiàng)目。”源自于美國項(xiàng)目管理專業(yè)資質(zhì)認(rèn)證委員會主席Paul Grace。從廣義的角度看，凡事若以項(xiàng)目的方式運(yùn)作，它就能作為一個項(xiàng)目，能運(yùn)用項(xiàng)目以及項(xiàng)目管理的知識。目前，國際上在建的大工程項(xiàng)目有國際空間站(ISS)、國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)以及我國主導(dǎo)的“一帶一路”項(xiàng)目等。這些項(xiàng)目管理和建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)尤為寶貴，可以為我國國內(nèi)核電項(xiàng)目管理和建設(shè)提供參考。

一、大工程項(xiàng)目管理概述

(一)大型工程項(xiàng)目的特點(diǎn)。大型工程項(xiàng)目一般有一些共性的特點(diǎn)，例如：一是目標(biāo)明確性、資源約束性、合同的嚴(yán)肅性。二是一次性和不可逆性。三是周期長、投資風(fēng)險(xiǎn)大。大工程項(xiàng)目通常具有其特殊性，例如跨學(xué)科的系統(tǒng)工程(工程管理、金融、外貿(mào)、法律等)。國際大工程項(xiàng)目通常有跨國際的經(jīng)濟(jì)活動以及合同主體的多國性，因此這類項(xiàng)目受到國際政治、經(jīng)濟(jì)影響因素較多，風(fēng)險(xiǎn)更大。

(二)工程項(xiàng)目各參與方的職責(zé)和目標(biāo)。

圖1 工程項(xiàng)目各參與方的關(guān)系

1.業(yè)主。項(xiàng)目投資主體，實(shí)現(xiàn)投資目標(biāo)，追求最佳投資經(jīng)濟(jì)效益，盡早回收投資成本。

2.設(shè)計(jì)(咨詢)單位。按業(yè)主要求提供設(shè)計(jì)(咨詢)服務(wù)：實(shí)現(xiàn)合同約定的設(shè)計(jì)(咨詢)目標(biāo)，并獲得預(yù)期的咨詢報(bào)酬。

3.承包單位。按業(yè)主要求開展項(xiàng)目的生產(chǎn)經(jīng)營活動，實(shí)現(xiàn)合同約定的過程承包項(xiàng)目目標(biāo)，追求最大的工程利潤。

4.政府。對工程項(xiàng)目施行強(qiáng)制性監(jiān)督管理，維護(hù)本國的社會公共利益和企業(yè)利益。

(三)大型工程項(xiàng)目管理的幾種主要模式。

1.設(shè)計(jì)-招標(biāo)-建造(DBB)模式。最傳統(tǒng)的管理模式，通用性強(qiáng)，國際上應(yīng)用廣泛。工程項(xiàng)目的實(shí)施按照設(shè)計(jì)→招投標(biāo)→建造的順序進(jìn)行，一個階段結(jié)束后另一個階段才開始。

2.設(shè)計(jì)-采購-施工總承包(EPC)模式。業(yè)主把總承包項(xiàng)目的管理風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)嫁給總承包商。在標(biāo)準(zhǔn)化、批量化的核電建設(shè)中，EPC總承包方式可使核電廠造價下降，業(yè)主投資回報(bào)率上升。

3.項(xiàng)目管理承包(PMC)模式。與傳統(tǒng)模式相比增加了一個中間管理承包商。適用于：項(xiàng)目投資大、工藝和技術(shù)復(fù)雜，一體化程度高，業(yè)主自身能力不足或管理成本高，業(yè)主由多個大公司組成、具有不同的文化背景、并可能有政府參與，業(yè)主追求項(xiàng)目的最佳目標(biāo)。

圖2 大工程項(xiàng)目的承包方式

二、大型工程項(xiàng)目案例分析

(一)國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)。ITER是國際核聚變研究的巨型工程，將成為世界上最大的磁約束等離子體物理學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，這是目前正在建設(shè)的世界上最大的實(shí)驗(yàn)性托卡馬克核聚變反應(yīng)堆。該組織成立于2007年，由七個成員實(shí)體資助和運(yùn)行，歐盟、印度、日本、中國、俄羅斯、韓國和美國。該項(xiàng)目預(yù)期將持續(xù)30年：10年用于建設(shè)，20年用于運(yùn)行，總花費(fèi)大約100億歐元。ITER項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到建造已經(jīng)歷時11年，期間設(shè)計(jì)變更較多，工期嚴(yán)重滯后，超出原定預(yù)算較多。理論上屬于典型的四邊工程，即“邊研究，邊設(shè)計(jì)，邊研制，邊建設(shè)”。

ITER項(xiàng)目管理模式不屬于上述三種模式中的任何一種，是國際大工程項(xiàng)目的管理創(chuàng)新。ITER總部既是業(yè)主，同時也是設(shè)計(jì)單位。七個成員實(shí)體是投資實(shí)體，也是業(yè)主，同時也是承包單位，因?yàn)镮TER的實(shí)物采購包分布在七個不同的成員實(shí)體。但是ITER這種新型的項(xiàng)目管理模式也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，不僅要處理好技術(shù)和管理兩方面的問題，同時也要處理好國際政治、經(jīng)濟(jì)對ITER項(xiàng)目的影響，這將對ITER能否按時建成產(chǎn)生重大影響。

ITER項(xiàng)目進(jìn)展滯后，拖期嚴(yán)重的根本原因是技術(shù)成熟度不夠。ITER初步的工程設(shè)計(jì)于1998年完成，最初由歐、美、日、俄四方共同承建，預(yù)算造價約100億美元。由于美國國內(nèi)聚變研究政策的調(diào)整，曾于1998年退出ITER計(jì)劃，但歐、日、俄三方仍然全力推進(jìn)，2001年已完成新的設(shè)計(jì)及大部分部件與技術(shù)的研發(fā)。新的設(shè)計(jì)保留了ITER原設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)，但是主要技術(shù)參數(shù)大幅下調(diào)，而且技術(shù)不成熟的設(shè)計(jì)沒有充分評估，因此預(yù)算降至約46億美元。

對大工程項(xiàng)目而言，初步設(shè)計(jì)占總設(shè)計(jì)工作量的20%～25%，卻影響工程造價的85%～90%。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，采用欠成熟技術(shù)項(xiàng)目的研發(fā)成本平均要超支34.9%，而采用成熟技術(shù)項(xiàng)目的研發(fā)成本平均超支只有4.8%。ITER項(xiàng)目最終會超支多少，不得而知，但是技術(shù)不成熟對項(xiàng)目設(shè)計(jì)和完成的影響是巨大的。ITER項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2021年完成建設(shè)階段，并將于同年開始啟動反應(yīng)堆，并于2025年開始等離子體實(shí)驗(yàn)，2035年開始進(jìn)行全氘-氚聚變實(shí)驗(yàn)，讓大家拭目以待。

圖3 技術(shù)成熟度對項(xiàng)目完成的影響

(二)中國實(shí)驗(yàn)快堆(CEFR)工程。該工程是由中國原子能科學(xué)研究院負(fù)責(zé)研究、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行的一個研究用實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆。它不同于一般的科研項(xiàng)目，也不具備成熟的工藝技術(shù)和設(shè)備等條件，是一個典型的大型科學(xué)工程建設(shè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目1986年列入國家“863”計(jì)劃，1992年國務(wù)院批準(zhǔn)，1995年12月正式立項(xiàng)。計(jì)劃投資13.8億元，實(shí)際完成造價25.2億元。計(jì)劃2010年6月并網(wǎng)發(fā)電，實(shí)際拖期13個月。

原子能院采用了DBB模式，不僅承擔(dān)了核島工藝、系統(tǒng)和設(shè)備設(shè)計(jì)，也負(fù)責(zé)設(shè)備采購、施工管理和調(diào)試和運(yùn)行等工作。中國實(shí)驗(yàn)快堆項(xiàng)目從預(yù)研到設(shè)計(jì)、建造，參與單位達(dá)數(shù)百家。工程管理上實(shí)行項(xiàng)目法人負(fù)責(zé)制，工程監(jiān)理制，合同制和招投標(biāo)制。

中國實(shí)驗(yàn)快堆建設(shè)的啟發(fā)和思考：第一，快堆作為典型的大科學(xué)工程項(xiàng)目采用DBB方式是合適的。第二，做好轉(zhuǎn)段準(zhǔn)備，減少各個階段的不成熟度，減少設(shè)計(jì)變更和返工。第三，聘用專業(yè)的PMC團(tuán)隊(duì)支持更有益于項(xiàng)目管理。第四，盡可能多地采用成熟和標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)和設(shè)備，更多考慮專業(yè)化的設(shè)計(jì)、采購和設(shè)備監(jiān)造隊(duì)伍支持。

(三)三門核電工程AP1000。國家通過招標(biāo)引進(jìn)的美國西屋公司AP1000型三代壓水堆核電站技術(shù)，計(jì)劃通過四臺機(jī)組的示范，實(shí)現(xiàn)自主化和國產(chǎn)化。一次規(guī)劃6臺機(jī)組，分期建設(shè)：1號機(jī)組為AP1000全球首堆。AP1000在國外尚無先例，AP1000的引進(jìn)無論在技術(shù)還是管理上均對中國核電界提出了挑戰(zhàn)。

根據(jù)合同計(jì)劃，一號機(jī)組應(yīng)于2013年11月30日商運(yùn)；二號機(jī)組應(yīng)于2014年9月30日商運(yùn)。工程進(jìn)展嚴(yán)重滯后，一號機(jī)組于2018年6月30日并網(wǎng)發(fā)電，實(shí)際拖期56個月；二號機(jī)組于2018年8月24日并網(wǎng)發(fā)電，實(shí)際拖期48個月。

三門核電工程拖期嚴(yán)重的關(guān)鍵原因分析：第一，受810條款限制，西屋負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)并由EMD制造供貨的屏蔽式主冷卻劑泵不能直接采用美國核潛艇和核動力航母常用的屏蔽泵設(shè)計(jì)和材料；AP1000的主泵尺寸和性能參數(shù)均大于現(xiàn)有屏蔽泵，需要從新研制。主泵無法按期交貨，導(dǎo)致工程嚴(yán)重拖期。第二，設(shè)計(jì)成熟度不高，設(shè)計(jì)固化不及時，導(dǎo)致設(shè)計(jì)變更超常，現(xiàn)場修改和返工工作量大。第三，國產(chǎn)化設(shè)備制造不順利，設(shè)備供貨出現(xiàn)大幅延誤。

三、結(jié)語

無論國際或國內(nèi)的大工程項(xiàng)目都具有一些共同的特點(diǎn)，同時也有其特殊性。只有充分理解和認(rèn)識這些大工程項(xiàng)目的特點(diǎn)和管理模式，同時消化和吸收目前在建或已建成的國內(nèi)和國際大工程項(xiàng)目的管理經(jīng)驗(yàn)，深刻認(rèn)識和反省以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，才能保證大工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營。