核电项目全寿命周期管理浅析

核电项目全寿命周期管理浅析

孙寿昆

国家电投集团电能核电设备有限公司

摘要：全寿命周期成本管理是国际较为前沿的建设成本管理理论，是从设备、项目的长期经济效益出发，对整体进行管控，提高设备或系统可靠性，综合考虑初始投资及运行维护成本费用，降低总费用，提高效益。核电项目建设周期长，投资资金大，本文试将全寿命周期管理方法应用在核电项目设计、采购、施工、运维全周期，分析项目管理模式，提升项目总体规划。

关键词：核电、全寿命周期、项目管理

1、前言

全寿命周期管理(Life-Cycle Cost，简称LCC)，是一种以提高设备或系统可靠性为目标，综合考虑初始投资及运行维护成本费用，降低总费用，提高效益的先进管理模式。

全寿命周期是指装备从设计和开发、生产、使用和保障，直到退役和材料回收的全过程。寿命周期费用是整个寿命周期内各阶段所发生费用的总和，主要包括以下几部分费用:设计费用、采购费用、施工费用、调试费用、维修和保障费用、退役和处理费用、因故障损失等。

核电项目从前期设计、场地施工、设备采购、设备安装调试，直至核电厂发电，大概需要6年，投入运营后，设计寿命为40-60年。核电项目运用全寿命周期管理模式，将为项目成本带来客观效益。

2、全寿命周期管理的目标

全寿命成本=决策(设计)成本+实现成本+运行成本+物流成本+运维成本+残值损益评估值。全寿命周期管理要求从工程项目的全寿命周期(包括前期策划、设计阶段、施工阶段和使用维护、设备回收等阶段)去考虑工程造价考虑的时间范围更长，也更合理。

典型设计、“两型一化”所追求的成本优化、资源合理利用，同样是全寿命周期设计所追求的目标。而全寿命周期管理能够在标准化建设中起引领作用，将推动各专业、各环节相关规程规范的统一协调整合优化设计方案，统一设备参数，减少设备类型，减少备品备件储备，扩大配备范围，提高运行维护效率和效益。除了注重这些细节，全寿命周期管理在工作中的应用，还有着更加详细的定位。全寿命周期设计建设是对输变电工程前期规划、方案设计、设备采购施工安装、运行维护、回收利用等各个阶段进行全系统、全过程、全费用的管理和优化。在目标定位上，更加注重资源节约、环境协调、可持续发展，更加注重全寿命期内的功能匹配、寿命协调和费用平衡;在功能定位上，更加注重工业性设施的核心定位，剥离冗余功能，突出输变电工程的整体功能和基本功能;在创新方法上，更加注重系统优化、全局优化、费用优化，注重工程全寿命周期分析方法的应用;在新技术应用上，更加注重新技术、新材料、新工艺等集成应用，注重先进管理方法的应用。

3、全寿命周期管理的关键

3.1 核电项目建设阶段及成本构成

对于核电项目工程来说，工程项目建设分为项目决策阶段、设计准备阶段、设计阶段、施工阶段、运维阶段，相应各阶段产生的成中日决策成本、招标成本、设计成本、施工成本、运行维护成本等。项目实施各阶段实现全寿命周期费用最小化的可能性在工程项目建设阶段，非常重视建设实施阶段的成本控制与管理，这是与目前施工企业的体制有关的。施工企业是严格按图施工的，一旦图纸确定，不能随意更改，往往设计阶段对工程造价的影响大大超过施工阶段。国内外的研究数据表明，在项目的施工阶段，节约投资的可能性只有12%左右，而88%的节约投资可能是在项目的设计阶段。

建设工程的使用性能要求、规格、规模等首先在方案中体现出来，从而确定了工程造价的基调，是全寿命周期费用最小化的关键阶段初步设计、施工图设计都是体现方案的逐步具体化;设计的合理程度、设备的配套及选型、材料的使用都是直接影响工程造价的重要因素，所以在经过充分研讨确定方案的前提下，设计阶段的优化组合才是决定工程造价的重要阶段，即实现全寿命周期费用最小化的重要阶段。

3.2全寿命周期管理的关键阶段和重要阶段

决策和设计阶段是对变电站工程全寿命周期管理影响最大的环节。影响项目投资最大的阶段，是约占工程项目建设周期1/4的技术设计结束前的工作阶段，在初步设计阶段，影响项目投资的可能性为75%~95%，在技术设计阶段，影响项目投资的可能性为35%~75%在施工图设计阶段，影响项目投资的可能性则为5%~35%。很显然，项目投资控制的重点在于施工以前的投资决策阶段和设计阶段，而在项目做出投资决策后，控制项目投资的关键就在于设计。

技术与经济结合是控制项目投资最有效的手段，通过技术比较、经济分析和效果评价，正确处理技术先进与经济合理两者之间的对立统一关系，力求在技术先进条件下的经济合理，在经济合理基础上的技术先进，把控制工程项目投资观念渗透到各阶段之中。因此重视设计多方案选择，业主方严格审查监督初步设计、技术设计、施工图设计、施工组织设计，把控制项目投资观念渗透到各项设计和施工技术措施之中。据许多国家资料介绍，在设计阶段可降低工程造价25%~40%，这是施工阶段无法达到的效果。由此可见，加大设计阶段的控制力度对整个建设工程的效益是非常重要的。全寿命周期设计在全寿命周期管理中的重要性极为重要。核电工程设计设不仅是设计产品的功能和结构，而且是工程设计的规划、设计、生产、运行、使用、维修保养、直到回收再用处置的全寿命周期过程。全寿命周期设计意味着，在设计阶段就是考虑到工程寿命历程的所有环节，以求工程全寿命周期所有相关因素在设计分阶段就能得到综合规划和优化。全寿命周期设计的最终目标是尽可能在质量、环保等约束条件下缩短设计时间并实现产品全寿命周期最优。

全寿命周期设计，重在项目前期策划阶段指导设计人员从工程项目的全寿命周期角度对项目进行设计，对项目在施工难易程度、运行的能源消耗、项目使用者的舒适度和人性化、运行维护的难易程度、对环境的影响程度、运行的安全可靠性、规模的扩展性以及拆除回收的难易等方面面临的问题和情况给予考虑，并提出相应设计方案以应对以上情况和问题。对于不同种类的项目，其全寿命周期设计理念包括的方面有所不同。

4、核电项目特色

核电项目建设周期长，设备多样，设计复杂，运行周期长。以运行期间一个百万千瓦级的核电站为例，日常运行维修和换料大修所需的备品备件多达万余种；用于核电站的各项物资在设计、制造和加工过程中有特定的质量保证要求，如核燃料，它的生产必须具有全过程的质量控制手段，来确保安装入核反应堆后在3个燃料周期内不出现质量问题。同时，核电站的备品备件的周转率低，不超过20％。

不同设备的使用寿命不同，更换周期与频率不同。如何综合电站整理需求，做出全寿命周期设备及备品备件的维修、采购、更换计划，是项目管理者的一大挑战。

5、总结

随着全寿命周期管理工作的推广，结合信息系统间的联动与集成，在核电项目中运用全寿命周期管理模式，必然能够为项目成本控制做出很好的规划，提升效益水平。在资产管理中较先进的技术手段，必将随着管理手段的推广应用而加快实施，并为资产的闭环管理提供技术保障。设备及标识选型、业务流程、中间件集成等方面统一规划、统一标准，并贯穿资产全寿命周期管理的各环节。

参考文献：

[1] 盛献飞，探讨RFID技术在电网资产全寿命周期管理中的模式，电气学报，2019第4期

[2] 盛健，基于电气设备寿命评估技术在资产管理中应用，学术研究，2018第21期