李 鸿 思文东

延长油田股份有限公司杏子川采油厂 陕西 延安 717400

随着时代的发展，电力工程建设管理模式创新变革，电力工程造价管理目标已由“单纯造价控制”向“全生命周期成本最优”[1-3]。我国的电力工程造价管理模式主要存在如下问题：一是电力工程造价管理的重点是实施阶段，而没有把决策、设计阶段的影响造价的关键因素进行考虑。二是强调建设期建设成本，而对未来的运营和维护成本考虑较少，无法分析电力工程在全生命周期内的成本。鉴于此，有必要采用全生命周期成本管理方式，从工程项目的长期效益出发，综合考虑项目的规划、设计、采购、建设、运行、报废的全过程，在满足安全、效益、效能的前提下追求全生命周期成本最优。

1 全生命周期成本理论

电力工程的全生命周期成本可分为初始投资成本、运行成本、维护成本、故障成本和退役处置成本[4-5]。其计算公式为

式中，WLC：全生命周期成本。

CI（Investment Costs）：初始投资成本。电力工程初始投资成本指项目建设和调试期间，在正式投入运行之前所发生的一次性费用，包括建筑工程费、设备购置费、设备安装费和其他费用等。

CO（Operation Costs）和CM（Maintenance Costs）：运行成本和维护成本。电力工程运行和维护成本是指运行期间所花费的一切费用的总和，主要包括人工费、维保费、能耗费、环境费等。

CF（Outage of Failure Costs）：故障成本，包括故障检修成本和故障损失成本。

CD（Disposal Costs）：退役处置成本，包括设备退役处置时的人工、设备费用以及运输费用和设备退役处置时的环保费用，并去除设备退役残值。

2 全生命周期成本影响因素分析

运维检修工作是全寿命周期成本管理的重要环节，通过进一步梳理输变电工程的构成要素，挖掘和识别运检成本的主要影响因素，从而有效实现电力工程全寿命周期成本的优化管控[6-7]。

运行维护多为常规检查工作，单次费用较低，但发生频次高；检修及故障成本并不是每年发生，但单次费用成本高。因此，可以通过调研、收集各类检修工作投入成本和运维工作票，研究变电工程和线路工程实际运检工作情况，深入分析运检成本关键影响因素。

通过统计某地区变电工程技术改造、运维和检修的成本数据，得出变电工程中影响运维成本的主要因素如下：

（1）电压互感器、电流互感器、避雷器、开关、闸刀等相关设备中，运维成本关键影响因素主要为：

1）线路电压互感器C类检修、线刀B类检修；

2）正刀专项反措、消缺两项原因占比较大。

（2）主变压器相关设备中，运维成本关键影响因素主要为：

1）主变有载开关大修、相关渗油处理、发热处理、正刀专项反措；

2）主变油标管、油枕油位管模糊处理；

3）主变本体靠110kVB相套管处渗油、35kV套管C相右侧渗油缺陷处理、1号主变油枕油位管模糊无法看清缺陷处理、1号主变绝缘油总烃异常处理后电气试验；

4）主变绝缘油总烃异常处理。

（3）各类维护中，运维成本关键影响因素主要为：

1）户外场地绿化养护占比最高；

2）消防系统巡检、维护、改造次之。

同理，调研该地区线路工程运维检修成本，识别出影响运维费用的关键因素。识别出架空线路工程运维项目关键影响因素分别为线路巡视（登塔检查）、拆除鸟巢、加装防鸟刺、更换标识牌、综合检修、修剪树木以及调整弧垂6项影响因素。影响因素主要内容及发生原因分析如下：

线路巡视（登塔检查）：是以地面巡视为基本手段，并辅以带电登杆（塔）检查、空中巡视等。线路巡视为日常运维活动中频繁发生的工作，所以不论在频次占比还是总工作日占比上，其所占的比例最高。

拆除鸟巢、加装防鸟刺：由于鸟类的粪便会导致短接空气间隙类故障，鸟粪污染绝缘子类故障、鸟体短接类故障、鸟啄类故障等，因此要定期派人清理检查，维护线路运行的安全。

更换标识牌：由于标识牌的丢失、脱落、损坏、字迹或颜色不清、严重锈蚀等原因需要对其更换。

修剪树木：确保导线与树木之间的安全距离，部分树种需要修剪，避免发生交叉跨越的情况。

调整弧垂：满足弧垂对地的安全距离，是确保线路安全运行的重要影响因素。

3 案例分析

案例背景：某110kV输电线路于2012年1月投运，全线路60基铁塔、20km，线路导线型号为LGJ-300/40，地线型号为GJ-80、OPGW。存在问题：线路45#-46#档中因附近农民新修乡村道路，路基抬高，现导线对地距离为4m，不满足《架空输电线路运行规程》中规定的“非居民区110kV线路导线与地面最小距离6.0m”的安全距离要求，附近农民路经此处时，严重威胁人民群众生命财产安全。

（1）全生命周期成本最优理念

根据全生命周期成本最优理念，提出“导线对地距离优化设计”的策略“线路经过城乡结合部时，应考虑经济社会未来发展（如修路、种植果树、农业大棚），宜按现有导线对地最小距离提高一定的安全高度”。基于此考虑提出对比研究的方案基本情况如下。

方案一：

①建设期：在建设期线路满足规程规范中关于“导线对地距离最小为6m”的要求；

②运行期：由于线路45#-46#档内有村民修建乡村道路，导致导线对地距离不足，需进行改造。通过增立1基铁塔，增加导线对地距离，确保附近农民通过线下道路时人身安全。

方案二：

①建设期：在不增加铁塔数量的基础上，考虑将导线对地最小距离考虑为8m，增加45#、46#铁塔的呼高2m，确保在村民修路之后，线路仍然满足规程规范中对地距离的要求。

②运行期：与方案一相比，线路塔基数未增加，运维费用较方案一减少。

（2）参数取定

取定基准折现率为6%，选取2012年为基准年，工程残值按照5%考虑；年金现值系数（P/A，6%，25）为12.7834。

方案一：技改工程量：塔材8t，基础混凝土25m3，悬垂串3串，征地0.1亩，青苗2亩。

方案二：考虑在原方案的基础上增加工程量：塔材量12t，基础混凝土15m3，土方工程量100m3。

（3）计算过程

1）初始投资CI

方案一：初始投资按照该线路的原值考虑，该线路的资产原值为1700万元，初始投资为1700万元。

方案二：若考虑增加铁塔高度，初始投资增加约10万元，则该工程的初始投资1700+10=1710万元。

2）运维成本CO

运维成本主要包含巡视、接地开挖、登塔检查等内容，基于调研收资，测算得出方案一的年运维成本运维16万元，方案一高于方案二的主要原因是新立铁塔，增加了铁塔、接地、附件巡视及检修的工作量，人工工作量综合增加20工日/年，检测费1.5万元，方案二的年运维成本约为14万元。计算两个方案的运维成本现值为：

方案一：16×（P/A，6%，25）=205（万元）

方案二：14×（P/A，6%，25）=179（万元）

3）检修成本CM

考虑到经技术改造的方案一与方案二在线路路径、所处的污区环境、雷害及鸟害环境相同，若未来方案一发生改造，有理由相信方案二也会发生改造。由此，2014年之后预设方案二和方案一的检修成本相同。因此，方案一2014年的检修成本为40万元，预设2020年检修成本为50万元，2030年检修成本为80万。方案二预设2020年检修成本为50万元，2030年检修成本为80万元。计算两个方案的检修成本现值为：

方案一：40×（P/F,6%,2）+50×（P/F,6%,8）+80×（P/F,6%,18）=95（万元）

方案二：50×（P/F,6%,8）+80×（P/F,6%,18）=59（万元）

4）故障成本CF

方案二改造之前，线路对地距离不足，容易引起线路故障跳闸，直接影响工程的过电量，影响项目前期投资的回收。

假设本线路工程的输送容量15MW，负荷率按80%考虑，根据陕西电网输配电价计算，本线路的电价加价为80元/MWh。考虑2020年方案一出现故障停电的概率0.2‰，方案二出现故障停电的概率为0.25‰。基于以上参数计算，方案一和方案二成本现值为。

方案一：15×8760×0.8×80×0.2/1000×=1682（元）

方案二：15×8760×0.8×80×0.25/1000=2102（元）

5）废置处理成本CD

方案一：-1691×5%×（P/F，6%，25）=-19.70（万元）

方案二：-1707×5%×（P/F，6%，25）=-19.89（万元）

6）全生命周期成本

综上的分析，方案一与方案二的全生命周期成本为

方案一：CI+CO+CM+CF+CD=1980（万元）

方案二：CI+CO+CM+CF+CD=1928（万元）

应用全生命周期成本管理最优思想，在满足供电可靠性和安全性的前提下，方案二的成本小于方案一的成本，方案二优于方案方案二，即以建设期的小投入换取项目生产运营期的大投入，从而实现电力工程在全生命周期内实现投资最优配置。

4 全生命周期成本管理优化建议

（1）组织模式优化

电力工程建设时需要以全过程参与、各专业融入的原则，建立以项目为中心的基于全生命周期管理的项目管理组织结构，并将规划设计、设备采购、建设管理、运营维护、造价控制等专业管理职责集成到到项目管理组织结构中，提高项目管理的整体性、集成性和协调性，实现项目的全生命周期成本最优管理。

基于全生命周期管理的项目管理机构，主要由业主项目部、设计项目部、施工项目部和监理项目部组成，业主项目部由业主项目经理、安全专责、质量专责、技术专责、技经专责、属地协调联系人和物资协调联系人组成，其中业主项目部经理由基建部门指派，其他专业专责按照专业性质由基建部门人员和其他职能管理部门的人员来担任。另外考虑到多专业融合对项目管理的促进作用，还可以考虑审计部门、发展部门参与项目部外围管理。设计、施工、监理项目部的人员分别由设计单位、施工单位、监理单位的人员担任，在输变电工程建设中接受业主项目部的组织、指导、监督和考核评价，在工程实施的不同阶段，根据该阶段的专业性质和要求开展相应的设计、施工、监理专业支撑工作，确保按计划、按标准完成输变电工程建设任务。

（2）建设流程优化

实现项目的全生命周期管理，在现行的项目建设流程基础上，打破电力项目时间、区域上的界限，运营阶段向规划、设计、施工阶段渗透，且在组织策划、设计、施工的建设各阶段运用全生命周期的理念进行综合考虑。

在项目的规划可研阶段，由运营部门参与项目的规划设计，运用项目全生命周期管理的思想，统筹考虑项目的一次性投资和运营过程中可能发生的费用，做出综合效益最优的决策。在项目的初步设计阶段，由运营部门提供类似项目运维相关的成本数据，设计单位在技术可行、安全可靠的基础上，开展基于全生命周期成本最优的项目初步设计，并对设计进行有效的全过程管理，将管理贯穿设计的始终。在满足建设方需求的同时，积极推动相关政策工作的实施，并将一些新型的建设理念应用到工程建设中，运用新技术以及新方法来对确定工程建设的目标。

（3）造价管控优化

电力工程成本管理是一个系统工程，不仅需要加强对工程项目的立项策划、建设实施的管理，也要兼顾运行维护等各个阶段的费用，才可以进一步提高成本管理水平。具有而言，电力工程造价管控优化主要从开展基于全生命周期成本最优的可研估算编制、初步设计概算编制，细化运维成本管理工作，建立运维成本数据的分析与反馈机制，进行基于全生命周期成本最优的管理评价等方面入手。

一般来说，设计方案的选择在70%的程度上决定了项目的投资，从全生命周期管理的角度来说，也决定了项目全生命周期内的总费用。因此，开展基于全生命周期成本最优的可研估算编制是实现项目进行全生命周期管理的第一步。细化运维成本管理工作，收集、统计运维成本数据是目前项目进行项目全生命周期成本分析与项目全生命周期管理实践的首要工作。由于目前运维成本数据的分散、缺失、以及统计上的综合性、粗略性，难以分离出每一项具体运维工作的运维成本。因此，对现有运维成本进行合理地分类、统计、费用拆分，明确每一项运维工作所需的人工费、材料费、机械费等是实现项目全生命周期成本最优管理的基础。