羅琳 LUO Lin

（國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，重慶 401120）

0 引言

為了緩解電力供應(yīng)壓力、提升供電可靠性，電網(wǎng)企業(yè)對(duì)于變電站的投資建設(shè)金額逐年增加。在輸配電價(jià)改革的新形勢(shì)下，電網(wǎng)企業(yè)的建設(shè)投資正加速向精益化方向發(fā)展，因此如何在保證建設(shè)目標(biāo)的情況下實(shí)現(xiàn)變電站大修技改項(xiàng)目的成本優(yōu)化控制具有重要研究意義。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者就電網(wǎng)工程項(xiàng)目的大修技改項(xiàng)目的成本控制進(jìn)行了廣泛的研究。郁琰佳等[1-2]對(duì)電網(wǎng)大修技改項(xiàng)目全過(guò)程管理的重點(diǎn)及成本管理中存在的問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并就此構(gòu)建了適用于電網(wǎng)大修技改項(xiàng)目的全維度技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理模型。鄭渠岸等[3]運(yùn)用全壽命周期成本理論（Life Cycle Cost, LCC）等，對(duì)電網(wǎng)大修技改項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行計(jì)算評(píng)估，并就評(píng)估結(jié)果提出合理的成本管控決策。此外，賀蘭菲[4]等基于輸配電價(jià)改革的新要求，考慮了輸配電定價(jià)的影響因子及其約束條件，建立了輸配電價(jià)定價(jià)成本監(jiān)審數(shù)學(xué)模型，并就此優(yōu)化提出了電網(wǎng)設(shè)備技改大修決策模型。綜合來(lái)看，相關(guān)研究主要集中于電網(wǎng)大修技改項(xiàng)目的成本管理研究以及LCC 理論的直接運(yùn)用，缺乏針對(duì)變電站大修技改項(xiàng)目特點(diǎn)，并采用系統(tǒng)LCC 理論進(jìn)行成本管控的相關(guān)研究?；谏鲜龇治?，本文開(kāi)展基于全過(guò)程全壽命周期理論的變電站大修技改項(xiàng)目成本控制研究，以期在輸配電價(jià)改革等新形勢(shì)下提升變電站大修技改造價(jià)管控水平。

1 變電站大修技改項(xiàng)目成本控制分析流程

根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)的IEC 60300-3-3 標(biāo)準(zhǔn)給出的全壽命周期成本計(jì)算分析流程，結(jié)合變電站大修技改項(xiàng)目特點(diǎn)，設(shè)計(jì)提出基于全壽命周期理論的變電站大修技改項(xiàng)目成本控制分析流程，如圖1 所示。整個(gè)分析流程主要由建立組織環(huán)境、計(jì)劃分析、確定分析方法、計(jì)算分析以及完成分析5 個(gè)階段構(gòu)成。

圖1 變電站大修技改項(xiàng)目LCC 成本控制分析流程

①建立組織環(huán)境。明確背景信息，分析目標(biāo)項(xiàng)目的內(nèi)外部環(huán)境及其影響因素，確定備選方案。②計(jì)劃分析。主要包括確定分析的范圍和目標(biāo)，確定分析任務(wù)和工作人員，確定相關(guān)約束條件并確定相關(guān)財(cái)務(wù)參數(shù)。③確定分析方法。主要包括確定規(guī)則、方法，選擇或者建立滿(mǎn)足分析目標(biāo)的LCC 模型，確定成本分解結(jié)構(gòu)、確定不確定因素。④計(jì)算分析。該階段主要對(duì)各種方案的LCC 成本進(jìn)行測(cè)算分析，包括成本要素估算，收集成本數(shù)據(jù)、合計(jì)各階段成本、LCC 計(jì)算和敏感性分析等。⑤完成分析。在完成LCC 分析后，根據(jù)得出的降低成本的選項(xiàng)、成本驅(qū)動(dòng)因素的識(shí)別等采取后續(xù)行動(dòng)。

2 變電站大修技改項(xiàng)目全壽命周期成本計(jì)算模型

LCC 是一個(gè)跨項(xiàng)目生命周期的經(jīng)濟(jì)模型，對(duì)于變電站大修技改工程來(lái)說(shuō)，其LCC 成本主要由投資成本、運(yùn)行成本、檢修維護(hù)成本、故障成本、退役處置成本構(gòu)成，LCC 構(gòu)成如圖2 所示。

圖2 變電站設(shè)備LCC 成本構(gòu)成

LCC 具體計(jì)算公式如下：

式中，CI 表示投資成本，CO 表示運(yùn)行成本，CM 表示檢修維護(hù)成本，CF 表示故障成本，CD 表示退役處置成本。

2.1 投資成本

變電站設(shè)備的投資成本，主要包括設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)、安裝調(diào)試費(fèi)、基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)以及其他費(fèi)，計(jì)算公式如下：

式中，CIc表示拆除費(fèi)用，指原變電站設(shè)備的拆除費(fèi)用；CIg表示設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用，指用于購(gòu)置新的變電站設(shè)備涉及的相關(guān)費(fèi)用；CIa表示安裝調(diào)試費(fèi)用，指用于新設(shè)備安裝調(diào)試產(chǎn)生的費(fèi)用；CIj表示基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用，指新設(shè)備安裝過(guò)程中所需的土建基礎(chǔ)費(fèi)用；CIq表示其他費(fèi)用，指設(shè)備投入運(yùn)行前的驗(yàn)收費(fèi)用、狀態(tài)檢測(cè)費(fèi)用等。

2.2 運(yùn)行成本

變電站設(shè)備的運(yùn)行成本，主要包括設(shè)備能耗費(fèi)、日常巡檢費(fèi)以及環(huán)保等費(fèi)用，計(jì)算公式如下：

式中，COn表示設(shè)備能耗費(fèi)，由設(shè)備本體能耗費(fèi)用以及輔助設(shè)備能耗費(fèi)用構(gòu)成，受設(shè)備的空載損耗值、年運(yùn)行小時(shí)書(shū)以及成本單價(jià)等參數(shù)影響；COj表示年度日常巡檢費(fèi)用，可根據(jù)電力公司的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)算。

2.3 檢修維護(hù)成本

變電站的檢修維護(hù)成本，即大修成本，主要包括檢修費(fèi)、部件購(gòu)置費(fèi)以及其他費(fèi)用構(gòu)成，計(jì)算公式如下：

式中，CMj表示檢修費(fèi)，指變電站設(shè)備周期性預(yù)防性試驗(yàn)費(fèi)用及周期性檢修費(fèi)用；CMg表示變電站設(shè)備部件的購(gòu)置費(fèi)；CMq表示變電站設(shè)備檢修維護(hù)過(guò)程中產(chǎn)生的其他費(fèi)用。

2.4 故障成本

變電站的故障成本主要由故障檢修費(fèi)和故障損失費(fèi)兩部分構(gòu)成，具體計(jì)算公式如下所示：

式中，CFj表示故障檢修費(fèi)，指當(dāng)變電站設(shè)備發(fā)生故障后，對(duì)其進(jìn)行檢修恢所產(chǎn)生的費(fèi)用；CFs表示故障損失費(fèi)，指當(dāng)變電站發(fā)生故障后，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行造成的損失，包括停電損失費(fèi)、設(shè)備性能及壽命損失費(fèi)，間接損失費(fèi)等，受站點(diǎn)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)值和故障率影響。

2.5 退役處置成本

變電站設(shè)備的退役處置成本主要由設(shè)備退役處置費(fèi)和設(shè)備殘值費(fèi)構(gòu)成，具體計(jì)算公式如下所示：

式中，CDd表示設(shè)備退役處置費(fèi)，CDc指設(shè)備在進(jìn)行退役處理時(shí)候產(chǎn)生的人工費(fèi)、工具費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)以及環(huán)保費(fèi)；表示設(shè)備殘值費(fèi)，以負(fù)數(shù)計(jì)入公式。CDd和CDc分別與安裝調(diào)試費(fèi)及投資成本相關(guān)，計(jì)算公式如下:

式中，α 表示設(shè)備安裝調(diào)試費(fèi)比例，λ 表示設(shè)備殘值率。

考慮設(shè)備的不同使用年限，將全壽命周期成本折算為年值進(jìn)行分析，具體折算公式如下所示：

式中，n 為設(shè)備的使用年限，i 為報(bào)酬率。

3 案例分析

3.1 案例介紹

A 變電站的500kV2 號(hào)主變于2002 年8 月投入運(yùn)行，容量為750MVA，設(shè)計(jì)壽命為30 年。目前，該變壓器已運(yùn)行21 年，運(yùn)行過(guò)程中主要問(wèn)題有絕緣油總烴超注意值、輕瓦斯曾多次誤發(fā)信、變低套管滲漏油。經(jīng)過(guò)對(duì)該變壓器的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，擬對(duì)其進(jìn)行更換或者進(jìn)行大修，對(duì)應(yīng)如下兩種方案。

方案1：直接將2 號(hào)主變拆除，更換全新三相變壓器，設(shè)計(jì)壽命為30 年，可運(yùn)行至2053 年。

方案2：對(duì)現(xiàn)有2 號(hào)主變進(jìn)行大修，考慮變壓器設(shè)計(jì)壽命以及設(shè)備的浴盆曲線(xiàn)，設(shè)備在大修后繼續(xù)運(yùn)行9 年后更換新的三相變壓器，設(shè)計(jì)壽命為30 年，可運(yùn)行至2061 年。

現(xiàn)通過(guò)LCC 模型對(duì)比分析兩種方案，確定最為合理的方案。計(jì)算假設(shè)：①設(shè)備的投資成本數(shù)據(jù)按照2023 年第一季度國(guó)家電網(wǎng)工程設(shè)備材料信息參考價(jià)進(jìn)行估算；②采用平均年限法計(jì)算設(shè)備折舊；③不考慮人為因素引起的設(shè)備故障；④LCC 成本折算成資金現(xiàn)值；⑤不考慮故障損失費(fèi)；⑥其他費(fèi)用為備用設(shè)備的分?jǐn)偝杀竞蜌堉怠Ｏ嚓P(guān)參數(shù)設(shè)置如表1 所示。

表1 參數(shù)設(shè)置

3.2 LCC 分析

根據(jù)計(jì)算假設(shè)以及相關(guān)參數(shù)設(shè)置，使用公式（1）-公式（2），分別計(jì)算兩種方案對(duì)應(yīng)的各分項(xiàng)成本以及其他費(fèi)用，具體計(jì)算對(duì)比結(jié)果如表2 所示。

表2 兩種方案LCC 成本對(duì)比

方案1 由于直接更換全新變壓器，使用年限為設(shè)計(jì)壽命30 年：按照現(xiàn)值折算，投資成本為3916.4 萬(wàn)元；運(yùn)行成本為300 萬(wàn)；新設(shè)備不涉及檢修維護(hù)，該項(xiàng)成本為0；故障成本只考慮故障檢修費(fèi)用，共計(jì)150 萬(wàn)元；退役處理費(fèi)按比例計(jì)算為188.1 萬(wàn)元；其他成本涉及備用設(shè)備的成本分?jǐn)傄约皞溆迷O(shè)備殘值，共計(jì)600 萬(wàn)元。方案1 全壽命周期成本現(xiàn)值合計(jì)5019.47 萬(wàn)元，折算為年值為404.5 萬(wàn)元。

方案2 先對(duì)現(xiàn)有主變進(jìn)行大修，9 年后進(jìn)行更換，使用年限為39 年：考慮漲價(jià)預(yù)備費(fèi)以及基準(zhǔn)收益率，更換設(shè)備的投資成本現(xiàn)值為3001.59 萬(wàn)元；運(yùn)行成本為390 萬(wàn)元；檢修維護(hù)成本為2500 萬(wàn)元；故障成本只考慮檢修費(fèi)用，共計(jì)285萬(wàn)元；退役處理費(fèi)按比例計(jì)算為40.68 萬(wàn)元；其他成本僅設(shè)計(jì)備用設(shè)備殘值，共計(jì)-120 萬(wàn)元。方案2 全壽命周期成本現(xiàn)值合計(jì)6097.27 萬(wàn)元，折算為年值為459.65 萬(wàn)元。

以L(fǎng)CC 年值為經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以確定方案1 為優(yōu)選方案。

3.3 敏感性分析

為確保模型計(jì)算的可靠性，選取參數(shù)設(shè)置過(guò)程中具有不確定性的3 項(xiàng)因素（漲價(jià)預(yù)備費(fèi)、投資成本、大修費(fèi)用）進(jìn)行敏感性分析，以確定敏感性因素變化對(duì)于兩種方案LCC 年值變化的影響。3 項(xiàng)因素分別采用漲價(jià)預(yù)備費(fèi)率、設(shè)備及建安費(fèi)準(zhǔn)確率、大修費(fèi)用準(zhǔn)確率進(jìn)行變化調(diào)節(jié)，具體敏感性分析結(jié)果如表3 所示。

表3 敏感性分析表

由表3 可知，當(dāng)存在以下情況是，方案2 的LCC 值將小于方案1 的LCC 值：①漲價(jià)預(yù)備費(fèi)率從4%降到0.87%以下時(shí)；②當(dāng)設(shè)備及建安費(fèi)準(zhǔn)確率從100%增長(zhǎng)到160.91%以上，即更新設(shè)備的實(shí)際投資成本高于估算成本60.91%時(shí)；③當(dāng)大修費(fèi)用準(zhǔn)確率從100%降到70.74%時(shí)，即大修費(fèi)用降到1768.5 萬(wàn)元時(shí)。

首先，根據(jù)近期公布數(shù)據(jù)情況可知，平均物價(jià)上漲指數(shù)約為4%，與敏感性因素臨界值0.87%相差較大，因此該因素對(duì)于方案選擇影響不大。其次，在項(xiàng)目可研設(shè)計(jì)階段，應(yīng)控制設(shè)備投資，實(shí)際投資值較估計(jì)值增加量控制在60.9%以?xún)?nèi)時(shí)，即可保證方案1 的有效性。最后，大修費(fèi)用是影響本次方案選擇的一大重要因素，若大修費(fèi)用降到1768.5 萬(wàn)元以下時(shí)，方案2 要優(yōu)于方案1，因此需提前與大修廠(chǎng)家確定費(fèi)用情況才可確定方案選擇。

綜上分析，在保證大修費(fèi)用以及投資估算準(zhǔn)確的情況下，方案1 較方案2 為優(yōu)選方案。

4 結(jié)語(yǔ)

在調(diào)整輸配電價(jià)的新形勢(shì)下，需要變電站大修技改項(xiàng)目向著控成本、提質(zhì)效的方向發(fā)展。本文提出了基于全過(guò)程全壽命周期理論的變電站大修技改項(xiàng)目成本控制方法。首先，系統(tǒng)提出了變電站大修技改項(xiàng)目成本控制分析流程。然后，提出了變電站大修技改項(xiàng)目全壽命周期成本測(cè)算模型。最后，以A 變電站的500kV 2 號(hào)主變?yōu)槔?，?duì)更換變壓器、大修兩種方案進(jìn)行了測(cè)算分析以及敏感性分析，驗(yàn)證了所提模型方法的有效性。

本文所提的基于全過(guò)程全壽命周期理論的變電站大修技改項(xiàng)目成本控制方法，可為項(xiàng)目管理、造價(jià)管理人員在變電站大修技改項(xiàng)目前期階段提供有效的決策工具，可有效控制項(xiàng)目成本，提升此類(lèi)項(xiàng)目的精益化管理水平，助力電網(wǎng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。