秦旭映 劉凱

一、HTR-PM600建設(shè)概覽

在20萬千瓦模塊式高溫氣冷堆核電站示范工程（HTR-PM）基礎(chǔ)上，我國(guó)正在開發(fā)60萬千瓦模塊式高溫氣冷堆核電站（HTR-PM600）。HTR-PM600將充分借鑒HTR-PM在設(shè)計(jì)、制造、建造和執(zhí)照申請(qǐng)方面的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、規(guī)?；O(shè)計(jì)和建造。該項(xiàng)目建成后將成為國(guó)際首個(gè)商用高溫氣冷堆核電站，目前正處于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)階段。

1. HTR-PM600建設(shè)的重大意義

（1）符合國(guó)家能源政策

2014年6月，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》，明確了要安全高效發(fā)展核電，同時(shí)加強(qiáng)高溫氣冷堆核電站等國(guó)家科技重大專項(xiàng)的實(shí)施。

（2）有利于低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，有助于保護(hù)環(huán)境

推進(jìn)核電建設(shè)，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展有較大的幫助，能夠適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

（3）有助于我國(guó)核電走出去，助力海外市場(chǎng)推廣

我國(guó)高溫氣冷堆項(xiàng)目正在與沙特阿拉伯、印度尼西亞等國(guó)家開展合作，有望實(shí)現(xiàn)核電走出去的重大突破。

2. HTR-PM600造價(jià)優(yōu)化的重要性

HTR-PM作為示范工程，依托一定政府資金支持，目的是技術(shù)驗(yàn)證和工程示范。而HTR-PM600的建設(shè)目的則是商業(yè)應(yīng)用，HTR-PM600能否實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行取決于其經(jīng)濟(jì)性。目前，在投資方對(duì)燃料價(jià)格和上網(wǎng)電價(jià)都無法控制的情況下，通過方案優(yōu)化、降低造價(jià)、節(jié)約投資，是提高其經(jīng)濟(jì)性的有效途徑。

二、高溫氣冷堆項(xiàng)目投資組成及建設(shè)方案

1.投資組成

按照中國(guó)國(guó)家能源局2010年發(fā)布的《核電廠建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)預(yù)算編制方法》，在高溫氣冷堆項(xiàng)目的投資組成中，以建筑工程費(fèi)、設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、安裝工程費(fèi)最為重要。其中建筑工程費(fèi)，特別是核島部分，是與工程布置等建設(shè)方案關(guān)聯(lián)度最大、也是在廠址選擇等前期設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮的部分。因此，很有必要探討工程布置等建設(shè)方案的優(yōu)化對(duì)核島建筑工程費(fèi)的影響。

2.建設(shè)方案

高溫氣冷堆示范工程采用雙堆帶一機(jī)的模式，堆芯額定輸出熱功率為2x250MWt，機(jī)組名義電功率為200MWe。在示范工程基礎(chǔ)上，60萬kW高溫氣冷堆核電站采用6個(gè)反應(yīng)堆模塊連接1臺(tái)蒸汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)方案，每個(gè)反應(yīng)堆模塊熱功率為250MW，機(jī)組的熱功率將達(dá)到1500MW，電功率可達(dá)655MW。6個(gè)反應(yīng)堆模塊如何布置，是HTR-PM600項(xiàng)目需要著重考慮的建設(shè)方案。

三、核島建筑工程造價(jià)優(yōu)化影響因素分析

影響工程投資的主要因素有：設(shè)計(jì)方案、投資計(jì)算方法、計(jì)價(jià)依據(jù)等，下面對(duì)各主要因素在核島建筑工程造價(jià)優(yōu)化過程中的影響和作用進(jìn)行逐項(xiàng)分析。

1. 設(shè)計(jì)方案

影響核島建筑工程造價(jià)的設(shè)計(jì)方案主要分為兩類，一類是平面布置方案，一類是建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案，如下主要闡述平面布置方案和建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案對(duì)核島建筑工程造價(jià)優(yōu)化的影響。

（1）平面布置方案

高溫氣冷堆示范工程所采取的雙堆方案，反應(yīng)堆廠房的平面布置比較松散，核附屬項(xiàng)目比例較大。與壓水堆相比投資密度偏低，建筑體積利用率不高，因此，該方案還有優(yōu)化空間。

在HTR-PM基礎(chǔ)上，如果簡(jiǎn)單的將HTR-PM600的6個(gè)反應(yīng)堆模塊采取品字形或是矩形等方式布置，其平面布置還是比較松散，設(shè)備投資密度偏低，經(jīng)濟(jì)性較差，需要進(jìn)一步優(yōu)化。

綜合考慮了結(jié)構(gòu)、布局、工藝需求等因素后，確定圓形安全殼方案為HTR-PM600的初步設(shè)計(jì)方案。該方案采用穹頂、圓形安全殼設(shè)計(jì)，既提高了體積利用率，又使得核島建筑工程費(fèi)單位功率投資密度和單位建筑體積投資密度較為合理、具有較好的經(jīng)濟(jì)性。

除了對(duì)平面布置方案予以優(yōu)化外，還對(duì)優(yōu)化得出的圓形安全殼方案對(duì)應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，并從造價(jià)角度進(jìn)行分析。

（2）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

從結(jié)構(gòu)的剛度、整體穩(wěn)定性、承載能力、豎向及水平向地震作用以及扭轉(zhuǎn)地震影響等角度分析，對(duì)圓形安全殼方案從結(jié)構(gòu)上提出了三種基礎(chǔ)處理方案：

基礎(chǔ)方案1：基坑肥槽采用C15素混凝土回填；

基礎(chǔ)方案2：在基礎(chǔ)底板下設(shè)置錨索，基坑肥槽采用原土回填；

基礎(chǔ)方案3：將核附屬?gòu)S房基礎(chǔ)底板從地面一層下落至核島底部，與核島基礎(chǔ)連為一體，基坑肥槽采用原土回填。

通過分析研究，三個(gè)備選方案中 基礎(chǔ)方案1造價(jià)最低，經(jīng)濟(jì)性最好。

2.投資計(jì)算方法

投資計(jì)算方法有：?jiǎn)挝簧a(chǎn)能力法、生產(chǎn)能力估算法、比例估算法、系數(shù)估算法、估算指標(biāo)法、概算指標(biāo)法、概算法、預(yù)算法等，計(jì)算誤差依次從高到低。目前常用的方法有估算指標(biāo)法、概算指標(biāo)法和概算法。估算指標(biāo)法計(jì)算簡(jiǎn)單，但誤差大，僅適用于相同或相似工程的造價(jià)估算。概算法計(jì)算復(fù)雜，工作量大，但精確度高，可適用于任何工程。

分別用“估算指標(biāo)法”和“概算法”計(jì)算 “圓形安全殼方案”的投資額：“概算法”比“估算指標(biāo)法”計(jì)算出的核島建筑工程費(fèi)稍有增加，其中人工與混凝土含量指標(biāo)增加較多，而鋼材含量指標(biāo)有所降低?？梢?，采用的計(jì)算方法不同，得到的投資額大小也不相同。

3.計(jì)價(jià)依據(jù)

HTR-PM600投資估算采用的估算指標(biāo)來源于HTRPM，而HTR-PM投資概算采用的定額為93版核概算定額。根據(jù)國(guó)家能源局公告2015年第4號(hào)文件，自2015年10月1日起，開始執(zhí)行核電廠建設(shè)工程預(yù)算定額2015版，原定額作廢，現(xiàn)行工程計(jì)價(jià)必須采用新版定額。計(jì)價(jià)采用的定額不同，也會(huì)造成投資結(jié)果出現(xiàn)偏差。

將HTR-PM核島建筑工程分別套用89版核預(yù)算、93版核概算及2015版核預(yù)算定額，核島建筑工程單位立方米的造價(jià)指標(biāo)逐步增加。究其原因?yàn)椋子貌煌亩~，其鋼材、砼等主要材料用量基本相同，但工日用量卻差別較大。

可見，在相同條件下，同一個(gè)工程項(xiàng)目分別套用不同的計(jì)價(jià)定額，得出的造價(jià)結(jié)果并不相同，誤差大小因套用的定額不同而異。

4. 其他因素

從新技術(shù)應(yīng)用層面考慮，HTR-PM600作為國(guó)際首個(gè)商用高溫氣冷堆核電站，無成熟的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，隨著設(shè)計(jì)的深入，經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，設(shè)計(jì)方案仍有優(yōu)化空間。

從規(guī)模化、模塊化角度分析，HTR-PM600正處于初始階段，隨著建造數(shù)量的增加，設(shè)備采購(gòu)量加大，建造經(jīng)驗(yàn)不斷積累，模塊化生產(chǎn)技術(shù)逐漸成熟，規(guī)模化效應(yīng)將會(huì)顯現(xiàn)出來。

從國(guó)家政策及核電行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展趨勢(shì)看，在我國(guó)核電走出去的同時(shí)，放寬行業(yè)準(zhǔn)入條件，允許國(guó)內(nèi)外其他行業(yè)進(jìn)入我國(guó)核行業(yè)的步伐將逐步加快。在這個(gè)過程中，建造成本有可能將進(jìn)一步降低。

四、優(yōu)化核島建筑工程投資的有效途徑

通過上述分析研究，對(duì)降低HTR-PM600核島建筑工程投資的有效途徑歸納如下：

1.設(shè)計(jì)階段是降低造價(jià)、控制建設(shè)投資的最關(guān)鍵階段：技經(jīng)與設(shè)計(jì)人員應(yīng)密切配合，協(xié)同工作，技經(jīng)分析的結(jié)果及建議要及時(shí)向設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)反饋，設(shè)計(jì)專業(yè)要根據(jù)反饋建議對(duì)設(shè)計(jì)方案精心優(yōu)化，建立“方案設(shè)計(jì)→經(jīng)濟(jì)性分析→建議反饋→方案優(yōu)化→經(jīng)濟(jì)性再分析→再反饋→再優(yōu)化”的良性循環(huán)機(jī)制。

2.設(shè)計(jì)方案優(yōu)化：通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用緊湊型模塊化組合方案，提高設(shè)備投資密度及單位功率投資密度，分?jǐn)偣芾砼c設(shè)計(jì)等間接費(fèi)用，共用核輔助設(shè)施及系統(tǒng)，共用基礎(chǔ)設(shè)施。

3.采用合適的計(jì)價(jià)方法和依據(jù)：投資計(jì)算應(yīng)采用與項(xiàng)目特征相適應(yīng)的計(jì)價(jià)方法、正確的計(jì)價(jià)依據(jù)、及時(shí)的人材機(jī)價(jià)格，以確保工程造價(jià)的準(zhǔn)確性。