陳海華

(福建省電力勘測設(shè)計院，福建福州350003)

LCC是從整個項目生命周期出發(fā)進(jìn)行思考，側(cè)重于從項目決策、設(shè)計、施工、運(yùn)行維護(hù)等各階段全部造價的確定與控制，使LCC最小的一種管理理念和方法[1]。國家可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略表明，在今后很長的一段時間內(nèi)將會大力發(fā)展可再生能源技術(shù)，在電力行業(yè)中許多新興種類的分布式能源將會獲得巨大的發(fā)展[2]，由于分布式能源缺乏長期運(yùn)行經(jīng)驗的積累，更有必要進(jìn)行LCC分析，這就為LCC的分析研究提出了更高的要求。

1 我國電力系統(tǒng)全壽命周期成本管理現(xiàn)狀分析

LCC最早起源于瑞典的鐵路系統(tǒng)，我國自1987年開始引進(jìn)LCC技術(shù)，2008年國家電網(wǎng)公司年中工作會議對全面推進(jìn)資產(chǎn)全壽命周期管理提出了明確要求，并依托500 kV安慶變等一系列工程作為試點(diǎn)，組織開展設(shè)計競賽活動進(jìn)行大力推廣。

我國電力系統(tǒng)LCC的計算方法目前主要采用費(fèi)用分解結(jié)構(gòu)(cost breakdown structure,CBS)計算法，即把LCC中各種費(fèi)用進(jìn)行分解并按照一定的屬性進(jìn)行分類，分別計算各類費(fèi)用后再匯總整個項目LCC的計算方法，在經(jīng)過一段時間的應(yīng)用后，該方法逐漸遇到了瓶頸，主要體現(xiàn)在LCC計算不能真實(shí)反應(yīng)出工程全壽命的費(fèi)用，部分取值受主觀影響較大，或者計算結(jié)果不夠清晰以至于不便于工程決策。很多方案由于不能很好地對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，甚至造成了與實(shí)際情況相反的結(jié)論，因此在項目決策過程中，其結(jié)論的有效性也遭到質(zhì)疑，不能很好發(fā)揮作用。

2 現(xiàn)階段LCC應(yīng)用方法存在的局限性

現(xiàn)階段LCC具體的計算模型主要有：

式中：LCC為全壽命周期成本；IC為一次投資成本；OC為運(yùn)行維護(hù)成本；FC為中斷供電損失成本；DC為報廢成本。

在計算模型中，LCC分類后在各環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合計算比較，最終得出LCC最小值供決策參考。該方法具有可量化分析、結(jié)論直觀的特點(diǎn)，但存在以下局限性：

(1)由于我國電力系統(tǒng)的LCC研究尚未達(dá)到完善的階段，大量的輸入數(shù)據(jù)主要靠分析人員憑經(jīng)驗得出，受主觀影響較大。如在對變壓器殘值的取值時，有選取30%~40%[3]，也有選擇50%[4]，而變壓器本身的設(shè)備價較高，這兩種取值的結(jié)論差別很大。

(2)敏感性參數(shù)考慮不充分。對于大型建設(shè)項目，由于建設(shè)和運(yùn)營的周期較長，有些參數(shù)可能會發(fā)生變化，一些重要參數(shù)的變化甚至?xí)斐勺罱K結(jié)論的變化，如果不充分考慮這些參數(shù)可能帶來的影響，得出的結(jié)論與實(shí)際情況存在一定的偏差，會影響決策的正確性。如在對500 kV容量為1 140 MVA的三相變壓器進(jìn)行詢價時發(fā)現(xiàn)，對于同一個制造廠家，其2008年的報價為4 900萬元，而2010年的報價僅為3 450萬，兩次報價差值高達(dá)1 450萬，這對于項目LCC計算會造成很大的影響，因此在項目初期決策過程中，若沒有預(yù)先判斷到這種情況，就有可能做出錯誤的判斷。

(3)LCC分析過程中只考慮了財務(wù)分析，缺乏對國家和社會利益的整體考慮。在項目決策中要實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展觀，必須堅持以人為本，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會和人的全面發(fā)展，統(tǒng)籌人與自然的和諧發(fā)展，實(shí)現(xiàn)永續(xù)的可持續(xù)發(fā)展。財務(wù)分析主要是從企業(yè)的角度考察項目的效益，不能正確反映項目的經(jīng)濟(jì)效率和社會福利的凈貢獻(xiàn)，因此對于大型項目的決策不具備全局統(tǒng)籌考慮的效果。

(4)在項目的整體過程中，有很多不確定的因素，對項目的不同方面造成不同程度的影響，有些是可以忽略的，有些是可以控制的，而有些則是顛覆性的。電力工程項目不但耗費(fèi)大量資金、物資和人力等寶貴資源，且具有一次性和固定性的特點(diǎn)，一旦建成，難以更改?，F(xiàn)行LCC分析方法沒有考慮風(fēng)險可能帶來的影響，是比較片面的，對于高風(fēng)險的項目來說，如果忽略了對風(fēng)險影響的估計，就有可能造成項目費(fèi)用的增加，甚至導(dǎo)致整個項目的失敗。

3 對現(xiàn)行LCC應(yīng)用方法的改進(jìn)

3.1 指標(biāo)性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一

LCC計算中有很多費(fèi)用是依靠基礎(chǔ)輸入數(shù)據(jù)得出的，例如設(shè)備檢修費(fèi)、保險費(fèi)等是以設(shè)備采購費(fèi)的一定百分比計算，停電損失費(fèi)是建立在設(shè)備故障率基礎(chǔ)上的。檢修費(fèi)率、保險費(fèi)率及設(shè)備故障率等可以認(rèn)為是指標(biāo)性數(shù)據(jù)，根據(jù)其特點(diǎn)可以統(tǒng)一取值。指標(biāo)性數(shù)據(jù)需要有一個積累的過程，需通過長期的工程經(jīng)驗得出，因此需要權(quán)威部門進(jìn)行收集并參與制定。對于電力行業(yè)而言，LCC推廣的前提條件需要電網(wǎng)企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)重視并逐步推廣至各層工作人員，在全企業(yè)建立“自上而下”的LCC管理理念[5]，加強(qiáng)對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集和整理。

3.2 敏感性分析的引入

敏感性分析是用于技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的一種可行性分析方法,常用來研究項目中相關(guān)不確定因素的變化對項目經(jīng)濟(jì)效益的影響[6]。在LCC應(yīng)用中引入敏感性分析，即對影響項目的不確定因素進(jìn)行分析，測算這些因素的變化對項目效益造成的影響，找出最主要的敏感因素及其臨界點(diǎn)，并估計項目效益對這些因素的敏感程度，對原LCC結(jié)論進(jìn)行更深層次的分析，以便于項目的決策。

敏感性分析的流程中比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)在于敏感性因素的選取，一般應(yīng)考慮：(1)該因素的不確定性大；(2)該因素占LCC計算的比重大；(3)該因素的取值主要靠主觀推斷得出或該取值存在較大爭議。

LCC計算中有經(jīng)濟(jì)性參數(shù)和可靠性參數(shù)兩大類，當(dāng)經(jīng)濟(jì)性參數(shù)和可靠性參數(shù)發(fā)生變化時,LCC計算結(jié)果也將相應(yīng)地發(fā)生變化[7]。根據(jù)項目的情況不同，敏感性因素可以選取單因素或多因素，考慮到多因素綜合計算的結(jié)果不直觀，有時也不能體現(xiàn)出某個因素變化所帶來的結(jié)果，一般情況下建議采用單因素分析，多因素比對的方式，以達(dá)到統(tǒng)籌兼顧，突出重點(diǎn)的目的。

表1是國家電網(wǎng)公司220 kV泰和變設(shè)計競賽中，關(guān)于主變選擇所進(jìn)行的敏感性分析。

表1 最大負(fù)荷利用小時數(shù)靈敏性分析

在工程分析中最大負(fù)荷利用小時數(shù)是按平水年4 000 h考慮的，而枯水年及豐水年時，最大負(fù)荷利用小時數(shù)變化較大。對該因素做靈敏性分析，根據(jù)計算結(jié)果，當(dāng)最大負(fù)荷利用小時數(shù)增加的時候，采用自耦主變壓器的LCC與采用三繞組主變壓器的LCC相比優(yōu)勢將增大。

對于一些有多重影響的因素，也可以用曲線的方式加以描述，例如在國家電網(wǎng)公司220 kV泰和變設(shè)計競賽中，若以年貼現(xiàn)率i為變化因素，那么自耦變壓器LCCF(i)和普通三繞組變壓器LCCG(i)可以表示為：

以曲線表示如圖1~3。

從圖中曲線可以看出，當(dāng)年貼現(xiàn)率i增加時，采用自耦主變壓器的LCC與采用三繞組主變壓器的LCC相比優(yōu)勢將減小。用曲線進(jìn)行敏感性分析，其結(jié)果更加簡潔明了，更有利于工程決策者做出科學(xué)的判斷。

圖1 自耦變壓器LCC F(i)變化曲線圖

圖2 普通三繞組變壓器LCC G(i)變化曲線圖

圖3 以自耦變壓器為基礎(chǔ)的LCC價差[G(i)－F(i)]的變化曲線圖

3.3 經(jīng)濟(jì)分析的引入

研究表明，工程全壽命周期設(shè)計是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)節(jié)約型社會、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)等科學(xué)理念的重要體現(xiàn)[8]。經(jīng)濟(jì)分析的目的在于，將LCC分析中沒有考慮到的一些國家性的和社會性的費(fèi)用進(jìn)行比對，提高資源配置的有效性，進(jìn)一步完善LCC的計算結(jié)果。對電力項目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析須考慮以下幾點(diǎn)因素：

(1)對可能造成國家性的和社會性的費(fèi)用進(jìn)行全面識別。例如在進(jìn)行主變壓器選擇時，損耗一般僅僅單純按照電能損失計算，若進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，則需考慮主變壓器噪音污染、損失電能附加的發(fā)電污染治理費(fèi)用等。隨著發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和建設(shè)節(jié)約型社會理念的深入，電網(wǎng)企業(yè)的資產(chǎn)全壽命周期成本將考慮計入環(huán)境成本，并以資源消耗最小作為評價目標(biāo)。

(2)要合理考慮經(jīng)濟(jì)效益的時間跨度，對于可能造成長遠(yuǎn)影響的項目，不僅要分析項目的近期影響，而且需要分析項目將帶來的中期、遠(yuǎn)期影響，以及由此帶來的費(fèi)用。

(3)在經(jīng)濟(jì)分析中對費(fèi)用的計量應(yīng)適當(dāng)，過高估計會影響決策者的判斷，使項目的進(jìn)程受阻，而估計不足則不能真正體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)分析中的意義，分析就會流于形式，應(yīng)當(dāng)盡可能地通過以往項目中可以參照的費(fèi)用或國家權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的指標(biāo)來確定。

全壽命周期設(shè)計目標(biāo)必須對產(chǎn)品整個壽命周期的所有費(fèi)用、資源消耗、環(huán)境代價及擴(kuò)展回收等進(jìn)行整體分析與規(guī)劃，使其達(dá)到社會、企業(yè)、用戶等各方面滿意，并體現(xiàn)工程對社會和歷史負(fù)責(zé)的精神，承載人們所期冀的使命。

3.4 風(fēng)險分析的引入

在LCC應(yīng)用中引入風(fēng)險分析，有助于通過信息反饋改進(jìn)或優(yōu)化方案，降低風(fēng)險，避免損失，并且利用綜合分析結(jié)果建立風(fēng)險管理系統(tǒng)，防范項目全過程中的風(fēng)險。風(fēng)險分析一般采用流程[9]如圖4所示。

圖4 風(fēng)險分析流程

風(fēng)險識別是研究和確定項目中存在的風(fēng)險因素，研究對項目所可能帶來的影響，并分析其具體原因?，F(xiàn)代科學(xué)研究表明，工程系統(tǒng)及環(huán)境的不確定性具有多種多樣的表現(xiàn)形式[10]，對于電力行業(yè)，在進(jìn)行風(fēng)險識別時，要注意與項目的具體情況相結(jié)合。一般來說，電力行業(yè)的風(fēng)險因素要考慮：(1)市場風(fēng)險，即項目主要材料的供應(yīng)條件和價格變化對項目效益產(chǎn)生影響；(2)工程風(fēng)險，即項目中各種技術(shù)因素改變致使原方案發(fā)生重大改變甚至于不可行；(3)組織管理風(fēng)險，即項目全過程各組織環(huán)節(jié)發(fā)生脫節(jié)，導(dǎo)致整體計劃改變，增加項目投資；(4)新設(shè)備性能風(fēng)險，我國分布式能源技術(shù)近年來大量引進(jìn)新設(shè)備，這一點(diǎn)尤為值得關(guān)注。

風(fēng)險估計是估計風(fēng)險發(fā)生的可能性以及其對項目可能造成的影響。建立在LCC應(yīng)用基礎(chǔ)上的風(fēng)險估計，主要是利用風(fēng)險影響估計法，采用概率樹分析、蒙特卡洛模擬等方法，對項目的LCC應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步的計算，根據(jù)計算結(jié)論給出一定概率條件下的LCC值，使其更有利于項目決策。

風(fēng)險評價是在風(fēng)險估計的基礎(chǔ)上，通過對LCC結(jié)論的分析，對風(fēng)險程度進(jìn)行劃分，以揭示影響項目全壽命周期成本的關(guān)鍵性因素，并將其納入到項目LCC管理中，作為關(guān)鍵點(diǎn)予以控制。

風(fēng)險對策和風(fēng)險監(jiān)控是指根據(jù)風(fēng)險評價的結(jié)論，提出針對性的對策，避免風(fēng)險的發(fā)生或把風(fēng)險的影響程度降到最低，并在項目中予以監(jiān)控，從而在項目的全過程中真正實(shí)現(xiàn)LCC最小化的目的。

在項目的開始階段，不確定因素較多，風(fēng)險發(fā)生的概率較大，但是通過很小的風(fēng)險控制成本卻能夠避免后期較大的風(fēng)險損失；而隨著項目的實(shí)施，使得各種因素越來越明確，不確定性將會減少，但是由于大量的項目資源投入使用，避免和處理風(fēng)險損失的成本也在上升。

3.5 敏感性分析與風(fēng)險分析的區(qū)別

風(fēng)險分析與敏感性分析的不同點(diǎn)在于，敏感性分析僅針對某項不確定因素的影響趨勢，并沒有明確可能發(fā)生的概率，因此不能直接證明對項目的影響結(jié)果，因此只能作為初步的決策參考，但其方法較為簡單，比較適宜操作；此外，敏感性分析一般只在項目的某個領(lǐng)域中做LCC分析，也沒有提出具體的解決方式，而風(fēng)險分析一般要著眼于全局，統(tǒng)籌兼顧，并提出有針對性的對策，因此工作量比較大，對于一般性的項目，采用敏感性分析即可滿足要求，對于重大項目或風(fēng)險很大的項目，宜采用風(fēng)險分析。

4 結(jié)論

LCC分析在國內(nèi)外眾多的領(lǐng)域中已經(jīng)取得了顯著的效果，能提高項目的整體效益，有利于社會資源的優(yōu)化，有著強(qiáng)大的生命力和廣闊的應(yīng)用前景。為保證LCC管理模式能在電力行業(yè)中發(fā)揮效用，為電力建設(shè)提供堅強(qiáng)支持，在分析過程要本著公平、客觀、科學(xué)的原則，實(shí)事求是地收集原始數(shù)據(jù)，并用先進(jìn)的方法進(jìn)行分析，綜合考慮各方面因素的影響，得出可為決策參考的結(jié)論。要避免主觀意見影響分析過程，特別不能為了結(jié)論而拼湊LCC計算環(huán)節(jié)，影響LCC分析的正確性。

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