隨著(zhù)電網(wǎng)建設規模的不斷增大，先進(jìn)技術(shù)和設備投入的不斷增多，配電網(wǎng)的投資規模也迅速增加，如何提高電網(wǎng)的投資效益，確保電網(wǎng)企業(yè)的良好持續發(fā)展是電網(wǎng)工程項目建設的重點(diǎn)工作。
本文利用全生命周期管理理論，建立了配電網(wǎng)工程項目全生命周期管理的數學(xué)模型，通過(guò)計算對電網(wǎng)工程項目進(jìn)行評價(jià)分析，得出電網(wǎng)項目的成本消耗，為電網(wǎng)項目的優(yōu)化改良提供了理論依據。
近年來(lái)，隨著(zhù)我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，電力行業(yè)也產(chǎn)生了翻天覆地的變化。配電網(wǎng)建設項目的規模和投資越來(lái)越大，然而電力項目的管理往往存在很多不足，嚴重影響了配電網(wǎng)建設項目的投資收益和項目效果。
本文通過(guò)引入配電網(wǎng)項目全生命周期管理的理念，從經(jīng)濟、環(huán)保以及社會(huì )影響等多方面因素入手，對配電網(wǎng)項目投資的成本和收益進(jìn)行了綜合管理和分析，提高了配電項目的綜合效益[1]。通過(guò)工程實(shí)例對該方法進(jìn)行了驗證，從而確保了配電網(wǎng)工程全生命周期管理的科學(xué)性和實(shí)用性。
1 配電網(wǎng)工程全生命周期管理模型
1.1 配電網(wǎng)工程項目全生命周期的成本構成
配電網(wǎng)全工程項目的全生命周期成本由一次性投資成本、運營(yíng)成本、故障成本以及廢棄和環(huán)境成本構成[2]。其中，一次性投資指的是從設計到項目驗收合格的整個(gè)建設周期內，電網(wǎng)建設所需的全部投資費用，主要包括設備和材料采購、設備安裝和調試等費用[3]。
項目方案確立之后，工作人員可以根據設計圖紙和技術(shù)方案對整個(gè)項目進(jìn)行造價(jià)估算。項目的運營(yíng)成本是指維持設備正常運行所需的各項資金消耗的和，主要包括人員工資/設備維護和保養費用以及能源損耗等費用。故障成本主要由故障損失和故障恢復兩方面構成。故障損失是指故障造成的經(jīng)濟損失和社會(huì )影響，故障恢復成本是指排除故障所需的資金投入。廢棄成本是指項目停運后所產(chǎn)生的人工、設備處理以及環(huán)保投入等方面的費用。
1.2 配電網(wǎng)工程項目全壽命周期的成本分析模型
配電網(wǎng)的全生命周期管理充分考慮了項目從立項到停止運營(yíng)的整個(gè)生命周期內的全部費用的總 和[4]。在分析過(guò)程中，對工程項目各方面的成本進(jìn)行估算并進(jìn)行累加，從而得到最終的結果。通過(guò)對項目的成本和效益進(jìn)行分析，最終確定最佳的方案組合。
為了簡(jiǎn)化模型，把項目有關(guān)經(jīng)濟、運行狀態(tài)、環(huán)境保護等多方面指標都計算到成本里。其中經(jīng)濟和項目運行狀態(tài)指標可以通過(guò)故障成本來(lái)衡量，設備可靠性高、電能供應能力強則故障成本低。環(huán)境保護的成本可以通過(guò)專(zhuān)家估算得出[5]。在計算過(guò)程中，各階段的成本需最終折算到初始年度的價(jià)值，最終，計算模型歸納到成本計算中。
全生命周期的成本主要包括一次投資成本、后期的運行維護成本以及最終的報廢成本，而各時(shí)期的成本是不能簡(jiǎn)單的直接累加的，需要以初始年度的現值為參考進(jìn)行折現處理。
因此，從成本的投入次數考慮，配電網(wǎng)工程成本包括一次投入成本和重復成本。
配電網(wǎng)的一次性成本投入到總價(jià)值如下式所示：
（1）
式中，PC1表示一次性成本的現有價(jià)值；A1表示一次性成本在t時(shí)刻的價(jià)值；PV表示一次性成本的成本折算系數；d表示項目的實(shí)際折算比率；t表示計算時(shí)間。
而配電網(wǎng)工程的重復成本折算價(jià)值的計算如下所示：
（2）
式中，PC2表示重復成本的現有價(jià)值；A0表示t時(shí)刻重復成本現有價(jià)值的總和；PVsum表示重復成本的折算系數；t表示參數計算時(shí)間。
在對項目進(jìn)行全生命周期的成本分析過(guò)程中，可以實(shí)現不同方案不同階段資金投入的情況，從而確定成本投入最小的方案，降低電網(wǎng)的成本投入，提升電網(wǎng)的運營(yíng)效益。
總起來(lái)講，全生命周期管理的成本分析主要通過(guò)對工程項目整個(gè)運作過(guò)程中，對影響成本的各因素進(jìn)行充分考慮，通過(guò)專(zhuān)家評分等手段將各種因素進(jìn)行量化處理，最終通過(guò)分析模型進(jìn)行綜合分析計算，綜合分析計算各影響因素，得出工程項目的最終成本。
1.3 電網(wǎng)項目成本投入到分析決策流程
配電網(wǎng)工程項目的全壽命周期的資金投入決策流程如圖1所示：
①應確定項目目標，項目目標包括項目最終的整體效果目標和具體的分項目標。項目的整體目標指的是電網(wǎng)配合所屬區域發(fā)展制定的目標，如供電量和供電質(zhì)量等，而具體目標指的是項目各分項所應達到的具體目標[6]。在目標確立過(guò)程中在考慮地區負荷未來(lái)發(fā)展的同時(shí)，也應考慮項目的經(jīng)濟效益，即在確保項目目標達成的前提下，盡可能降低成本；
②應進(jìn)行項目信息的收集。信息收集指的是項目進(jìn)行所需的各項數據，主要包括項目的設計技術(shù)數據、設備和基礎建設數據、運營(yíng)數據以及財務(wù)數據等，這些信息的匯總為方案分析提供了數據支持[7]；
③進(jìn)行方案的確定，應設立多個(gè)方案進(jìn)行選擇，進(jìn)行全壽命周期的成本分析，并進(jìn)行成本對比，選擇成本投入最低的方案作為最終方案。
圖1 配電網(wǎng)項目全壽命周期的決策流程
2 配電網(wǎng)工程全壽命周期管理的應用
2.1 配電網(wǎng)工程項目方案的經(jīng)濟性分析
為簡(jiǎn)化分析模型、降低分析模型的計算和分析難度，在計算過(guò)程中對于不同方案的成本相同的部分不進(jìn)行考慮，只對成本有差別的部分進(jìn)行分析[8]。同時(shí)由于初期設計成本和最終的廢棄成本對壽命周期成本的影響較小，因此不進(jìn)行考慮。
而項目建設過(guò)程中的噪聲和輻射影響，可能引起居民的投訴，影響項目進(jìn)度，此時(shí)，則需將這部分成本進(jìn)行充分考慮[9]。最終配電網(wǎng)工程項目的全壽命周期成本的簡(jiǎn)化模型如圖2所示。
圖2 配電網(wǎng)工程項目全壽命周期成本模型
配電網(wǎng)工程的年費用的計算如下式所示：
（3）
式中，Ca表示配電網(wǎng)工程項目在n年內的平均年度總費用；CI表示配電網(wǎng)的建設費用；CO配電網(wǎng)的運營(yíng)年度費用，其主要包括了輸電線(xiàn)路的損耗消耗以及備件損耗等維護費用；CF表示配電網(wǎng)項目的停電年度總損失，停電損失一方面包括了停電所造成的電網(wǎng)公司的損失，另一方面還包括了電網(wǎng)停電所造成的社會(huì )影響和其他企業(yè)的經(jīng)濟損失；n表示配電網(wǎng)項目運行年限，r0代表了折現率。
此外，由于電網(wǎng)的運行狀況、設備運行狀態(tài)以及電網(wǎng)的自然環(huán)境直接影響了電網(wǎng)的環(huán)保成本，所以直接計算環(huán)保成本難度較大[10]。因此，本文也將環(huán)保成本的計算簡(jiǎn)化，只考慮環(huán)保的前期工作成本和環(huán)境協(xié)調成本，對于環(huán)保成本可以根據相關(guān)專(zhuān)家的估算直接獲得。
2.2 配電網(wǎng)工程項目的全壽命周期分析的應用
1）項目方案的基本情況
為適應地區經(jīng)濟的發(fā)展，某地進(jìn)行了某變電站建設項目，項目同期實(shí)施了4條10kV的配電線(xiàn)路建設。線(xiàn)路的運行壽命為30年，對于該項目設計出基于表1和表2的兩種方案。
2）方案的全壽命周期成本計算
配電網(wǎng)工程的一次性投資成本見(jiàn)表3。
表1 方案一的工程量統計
表2 方案二的工程量統計
表3 一次性投資費用表
對于配電網(wǎng)的運行成本，主要包括設備的日常維護和檢修，我們主要結合廠(chǎng)家和日常維護的經(jīng)驗，計算出運行和維護成本見(jiàn)表4。
表4 年運行成本
配電網(wǎng)的故障損失成本見(jiàn)表5。
表5 配電網(wǎng)的故障損失成本
該配電網(wǎng)的環(huán)保成本經(jīng)折算后，方案一的花費為0，方案二的損耗為12萬(wàn)。
通過(guò)以上數據分析可知，方案一的一次性投入費用為502萬(wàn)元，年運行費用為69萬(wàn)元，年度停電損失為20.1萬(wàn)元，方案一的全壽命周期的費用為129萬(wàn)元。而方案二的一次性投入費用為216萬(wàn)元，年運行費用為82萬(wàn)元，年度停電損失為25.1萬(wàn)元。
方案二的全壽命周期的費用為138萬(wàn)元。經(jīng)過(guò)比較可以發(fā)現，方案一的年總費用比較低，因此方案一為該配網(wǎng)項目的最優(yōu)方案。
結論
全壽命周期的成本分析在配電網(wǎng)建設項目的應用，使得工程項目的成本得到控制，項目的綜合效益得到提高。本文對配電網(wǎng)工程項目的全壽命周期管理模型進(jìn)行了研究和分析，介紹了項目分析的流程，并對實(shí)際應用的不同方案進(jìn)行對比分析，最終得出了最優(yōu)的設計方案。
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