劉博杰，賴曉豐，薄美芳，孫立巍，朱國正，卜占友，牛建彬，唐慶輝，尚 鑫，楊欣鑫

(中國核電工程有限公司, 北京 100840)

作為第四代核能系統(tǒng)的主要堆型之一，快堆技術(shù)的發(fā)展和推廣對促進我國核電可持續(xù)發(fā)展和先進核燃料循環(huán)體系的建立具有重要意義[1]。我國示范快堆工程機組的額定功率為643 MW，設(shè)計壽命40年，建造總工期為72個月。

600 MW示范快堆工程造價包括工程費用，涉及前期準備工程、核島工程、常規(guī)島工程、BOP工程；工程其他費用，涉及建設(shè)場地征用及清理費、項目建設(shè)管理費、工程勘察設(shè)計與技術(shù)服務(wù)費、生產(chǎn)準備費、聯(lián)合試運轉(zhuǎn)費、其他方面費用；首爐核燃料費；基本預備費；價差預備費和建設(shè)期財務(wù)費用。

1 影響工程造價的“首堆單臺”因素識別

作為我國第一座示范快堆工程，設(shè)計、采購、制造、施工和調(diào)試等各環(huán)節(jié)均屬國內(nèi)首次，不確定性和風險較大，是典型的“四邊工程”，設(shè)計深度尚有不足。由于“首堆單臺”因素的存在，可能導致工程造價估算困難，并且產(chǎn)生額外的費用。影響“首堆單臺”工程造價的主要因素如下。

1.1 工期因素

根據(jù)田灣核電有限公司、三門核電有限公司“首堆單臺”的建設(shè)經(jīng)驗，“首堆單臺”對工程造價最為顯著的影響來源于工期的延長。600 MW示范快堆工程為鈉冷卻堆型，其設(shè)計理念和廠房形式與之前的壓水堆機組存在極大差別，子項設(shè)置和服務(wù)功能也存在較大差別。作為我國首臺示范快堆工程，其設(shè)計和建設(shè)存在工藝系統(tǒng)固化滯后、關(guān)鍵系統(tǒng)驗證滯后、研究周期長、設(shè)備設(shè)計成熟度低、俄供設(shè)備接口變化、設(shè)計變更頻繁，因而其建設(shè)存在“邊設(shè)計、邊施工”的客觀狀況，由此導致工程進度推進緩慢，工程延期，建安承包商窩工索賠增加，工程建設(shè)管理費用和調(diào)試費用增加，建設(shè)期利息和融資費用以及匯兌損益也有較大幅度的增加，最終對設(shè)備購置費和建安工程費造成影響。

1.2 “三新”因素

一種新機型“首堆單臺”工程建設(shè)的難點主要有兩個方面，一是設(shè)計理念變化引起的系統(tǒng)布置施工圖紙變更，二是關(guān)鍵核心新設(shè)備的研制。相比壓水堆核電站，示范快堆工程核島工藝系統(tǒng)流程差別較大?？於压に囅到y(tǒng)設(shè)置三回路，液鈉為工作介質(zhì)，不斷從中間熱交換器得到熱量并帶到蒸汽發(fā)生器，使汽—水回路中的水變成高溫蒸汽[2]。因此，示范快堆“首堆單臺”工程的工藝設(shè)備必然面臨著“新設(shè)備、新設(shè)計、新廠家”三新的困難，由此導致新設(shè)備研發(fā)、試驗工作量增加、非標設(shè)備數(shù)量增加、進口設(shè)備數(shù)量增加、設(shè)計變更、工期延長等。此外，“三新”設(shè)備還存在國內(nèi)研制和國外采購同時開展的情況。上述因素均會導致設(shè)備購置費增加，非標設(shè)計費增加，最終導致工程造價的增加。

1.3 “冗余和包絡(luò)”因素

由于600 MW示范快堆工程是“首堆單臺”機組，相比于成熟機組，具有設(shè)計成熟度低、新設(shè)備及新工藝未經(jīng)驗證、供應(yīng)鏈有待拓展和完善、承包商缺乏施工經(jīng)驗等，導致工程進度管理不確定性較大。因此，在設(shè)計時可能會考慮到冗余性和包絡(luò)性。示范快堆核島單堆體積是“華龍一號”“首堆單臺”機組(以漳州核電1、2號機組為參照)核島體積的1.4倍，是M310“首堆單臺”機組(以海南核電1、2號機組為參照)核島體積的4倍。由于示范快堆“首堆單臺”核島土建的包絡(luò)性設(shè)計，混凝土工程量、保溫絕熱工程量、模板工程量、不銹鋼覆面工程量、碳鋼預埋件工程量、碳鋼襯里工程量均有增加?！笆锥褑闻_”因素導致上述工程量增加，由此增加項目的建筑安裝工程費以及工程造價。

2 “首堆單臺”因素對示范快堆工程造價各項費用科目的影響

2.1 設(shè)備購置費

由于快堆技術(shù)與壓水堆技術(shù)工藝原理不同，因此，兩者從堆芯設(shè)計、冷卻劑種類、系統(tǒng)設(shè)置與布置，以及安全設(shè)施都有很大差別。示范快堆工程作為首堆項目，部分工藝設(shè)備需要研發(fā)或者引進。600 MW示范快堆工程核島一回路系統(tǒng)部分引進設(shè)備包括一回路鈉泵、二回路鈉泵、中間熱交換器、安全棒組件控制棒驅(qū)動機構(gòu)、補償棒組件控制棒驅(qū)動機構(gòu)、調(diào)節(jié)棒組件控制棒驅(qū)動機構(gòu)、非能動液力懸浮棒控制棒驅(qū)動機構(gòu)、堆芯熔融捕集器、高溫電離室及提升裝置、換料機和提升機。示范快堆2號機組建設(shè)中，上述設(shè)備將轉(zhuǎn)為國內(nèi)制造、國內(nèi)采購。因此，示范快堆“首堆單臺”因素將導致上述設(shè)備購置費增加，相應(yīng)地也會引起工程其他費中的非標設(shè)計費增加。由于首堆工程設(shè)計尚未成熟，可能導致預計工期的延長，外匯匯率可能會隨工期延長而存在波動的風險，由此造成進口設(shè)備購置費的增加。

2.2 建筑工程費

由于示范快堆項目設(shè)計尚不成熟，建筑工程包絡(luò)設(shè)計嚴重?！笆锥褑闻_”項目的廠房體積，特別是主工藝系統(tǒng)，通常較工程實際廠房體積要大。相應(yīng)地，混凝土工程量、保溫絕熱工程量、模板工程量、不銹鋼覆面工程量、碳鋼預埋件工程量、碳鋼襯里工程量均有增加，對應(yīng)消耗的建筑材料、人工數(shù)量、機械臺班數(shù)也會增加，由此產(chǎn)生額外的建筑工程費。

除包絡(luò)設(shè)計的影響，示范快堆“首堆單臺”項目額外產(chǎn)生的建筑工程費還與施工過程中發(fā)生的設(shè)計變更和工期的延長有關(guān)。建筑工程費是項目施工過程發(fā)生的費用，涉及整個工程的設(shè)計和施工周期，是造價控制的難點。600 MW示范快堆工程核島形狀與壓水堆機組不同，快堆核島采用長方體結(jié)構(gòu)，穹頂由三塊拱頂組成。核島主體結(jié)構(gòu)的不同，必然會導致項目實施過程中發(fā)生設(shè)計方案變更、施工周期延長等潛在風險，由此導致建筑工程費相比壓水堆成熟機組建筑工程費增加。

2.3 安裝工程費

考慮到機組建成后運行的可靠性和安全性，通常“首堆單臺”的設(shè)計在能保證各子項正常功能的條件下設(shè)計一定冗余工程量，以保證工藝系統(tǒng)的安全性。而在二期機組及之后的設(shè)計中，通過設(shè)計優(yōu)化降低工程量和相應(yīng)費用。示范快堆工程核島廠房內(nèi)裝置性材料如管道、管件、閥門、支吊架、保溫、電纜、風管等工程量相比成熟壓水堆機組有增加，由此導致相應(yīng)的裝置性材料費用及安裝費(人工費、輔助性材料費、機械費)增加。

示范快堆工程核島工藝設(shè)備多為“三新”設(shè)備，相關(guān)的數(shù)據(jù)驗證、分析、輻照評價工作等可能存在延期風險，從而影響安裝工程進度，導致窩工及安裝工程費增加。

此外，示范快堆工程核島穹頂分三塊拱頂，分別需要三次吊裝。由拱頂?shù)跹b產(chǎn)生的大型吊裝設(shè)備租賃費、人工費計入“核島大件吊裝”的安裝工程費中。由于示范快堆首堆工程可能存在窩工、施工方案變更的風險，大型吊裝設(shè)備的租賃費、人工費等可能因此增加。隨著工程經(jīng)驗的積累與施工組織管理的優(yōu)化，快堆二期工程“核島大件吊裝”的安裝工程費會有所降低。

2.4 工程其他費

600 MW示范快堆工程的工程其他費共涉及7項科目，其中部分費用科目會受到“首堆單臺”因素影響。其中建設(shè)場地征用及清理費參照工程所在地相關(guān)標準計算，無論是否“首堆單臺”并沒有明顯差異；對于前期工作費，如果涉及機型驗證相關(guān)專題的編制，則示范快堆前期工作費可能會高于成熟堆機組；項目建設(shè)管理費根據(jù)相關(guān)費用標準計列。因此，無論是“首堆單臺”還是成熟堆機組，在項目建設(shè)管理費的計算上應(yīng)該沒有區(qū)別；根據(jù)《工程勘察設(shè)計收費標準》，由于示范快堆工程為我國首個快堆工程項目，采用大量新工藝技術(shù)，“首堆單臺”因素對工程基本設(shè)計費的影響主要體現(xiàn)在附加調(diào)整系數(shù)上，由此導致基本設(shè)計費的增加。因此示范快堆“首堆單臺”的工程勘察與設(shè)計費應(yīng)高于成熟堆機組；由于示范快堆工程采用大量新技術(shù)，導致該工程的實測和驗證項目比成熟堆機組有所增加。根據(jù)國際原子能機構(gòu)(IAEA)核安全導則No.NS-G-2.9第2.2節(jié)規(guī)定，調(diào)試大綱可包括不同類型的試驗：新型設(shè)備的試驗和對一個系列的原型核動力廠進行試驗。由此檢驗新概念的正確性[3]?！叭A龍一號”示范工程(福清核電5、6號機組)的研究與試驗費比華龍成熟堆(漳州核電1、2號機組)增加了3倍?；谏鲜龇治?，“首堆單臺”的工程勘察設(shè)計與技術(shù)服務(wù)費應(yīng)高于成熟堆；對于生產(chǎn)準備費，其工作內(nèi)容與相應(yīng)的費用不受機組建設(shè)時序的影響；然而，由于對示范快堆“首堆單臺”的調(diào)試和運行經(jīng)驗不足，導致調(diào)試費用相較于成熟堆要高。綜上，由于“首堆單臺”因素的存在，600 MW示范快堆的工程其他費高于成熟堆。

2.5 基本預備費

根據(jù)“華龍一號”示范工程福清核電5、6號機組預備費與福清核電3、4號機組預備費的比較結(jié)果，受“首堆單臺”因素影響導致的預備費比非首堆預備費高近2倍。預備費包括基本預備費和價差預備費，主要是針對項目實施過程中可能發(fā)生難以預料的支出而事先預留的費用。示范快堆作為首堆工程，在建造過程中存在著大量不可避免的設(shè)計變更及施工過程中可能增加的工程量，因此在600 MW示范快堆工程造價的計算中需要充分考慮基本預備費。

基本預備費的計算是以工程費、工程其他費及首爐核燃料費為基數(shù)，采用一定的費率計算。雖然“華龍一號”核電機組與600 MW示范快堆基本預備費的計算參照的規(guī)定有所不同，“華龍一號”核電機組的基本預備費計算參考《核電廠建設(shè)項目建設(shè)預算編制方法》(NB/T 20024—2010)，而600 MW示范快堆的基本預備費計算參考《國防科技工業(yè)固定資產(chǎn)項目工程建設(shè)其他費用和預備費編制規(guī)定》(科工法〔2005〕496號)。然而，在各自的范疇內(nèi)，不同設(shè)計階段基本預備費費率的取定規(guī)則是一定的。一般來說，可行性研究估算階段基本預備費的費率高于初步設(shè)計階段概算的基本預備費費率。“華龍一號”示范工程福清核電5、6號機組初步設(shè)計概算基本預備費費率與非首堆漳州核電1、2號機組可行性研究估算的基本預備費費率相同，均為5%。這說明同樣機型，雖然設(shè)計階段已經(jīng)深化，但基本預備費費率并沒有變化，“首堆單臺”因素對基本預備費的影響的確存在并得到了認可。

2.6 價差預備費和建設(shè)期財務(wù)費用

由于示范快堆工程為首堆單臺機組，設(shè)計變更及響應(yīng)施工的變更、窩工等因素可能導致工期額外延長，由此導致人民幣浮動率的增加。因此，在示范快堆工程中，漲價預備費也可因為“首堆單臺”因素而增加。

此外，由于建設(shè)期的額外延長，建設(shè)期利息可能會由于銀行利率的變化和借款時間的延長而增加。

3 降低首堆因素對600 MW示范快堆工程造價影響的措施

3.1 優(yōu)化工程管理方法和流程

基于首堆工程建設(shè)的不確定性較大，項目管理難度相比成熟堆機組較大，常規(guī)的進度管理方法包括合理分析和制定目標，實行全周期進度管理、強調(diào)過程控制和糾偏等。然而上述傳統(tǒng)管理方法在“首堆單臺”工程中遇到了一定挑戰(zhàn)[4]。因此，針對首堆工程總體風險和不確定性高的特點，需要采取更加前瞻性的分析、分階段的實施策略以及動態(tài)管理的方法來進行進度管理。在各種問題暴露前提前探清工程的形勢和各種制約因素；分年度、分節(jié)點做實和推進計劃以及進行密切跟蹤，動態(tài)管控、適時調(diào)整計劃和采取針對性措施[5]。最終，實現(xiàn)“首堆單臺”的建設(shè)能按預期順利開展，避免工期的延誤和現(xiàn)場變更。

對于示范快堆工程，建議對各項作業(yè)進行分類，對每類作業(yè)分別制定相應(yīng)的時間節(jié)點。例如，相關(guān)的作業(yè)可以分為科研條款、行政許可、設(shè)計出圖、設(shè)備采購、建安施工、系統(tǒng)調(diào)試幾大類。此外，有必要制定核島、常規(guī)島、BOP、調(diào)試的關(guān)鍵路徑網(wǎng)絡(luò)圖。由此分年度、分節(jié)點對各項工作進行跟蹤和管理。

3.2 加強設(shè)計代表與施工現(xiàn)場溝通

本文建議通過設(shè)計代表與施工現(xiàn)場充分溝通，提高圖紙的可用率，項目前期增派建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員赴施工現(xiàn)場，項目中后期增派安裝工程設(shè)計人員赴施工現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，及時反饋。由此減少現(xiàn)場變更、降低設(shè)計延誤導致工期延長的風險，最終減少價差預備費及建設(shè)期財務(wù)費用的額外發(fā)生。對于示范快堆工程，建議增派各專業(yè)設(shè)計人員駐扎施工現(xiàn)場，方便設(shè)計人員及時了解項目進展狀況并與施工人員保持溝通。

3.3 充分利用良好經(jīng)驗反饋

在600 MW示范快堆工程已有設(shè)計和已完工程的基礎(chǔ)上，總結(jié)并利用良好經(jīng)驗反饋，將上述經(jīng)驗反饋應(yīng)用到后續(xù)廠房和工程的設(shè)計和建設(shè)中，從而減少冗余和包絡(luò)造成的工程造價增加。通過吸取前續(xù)設(shè)計和建設(shè)的良好經(jīng)驗，實現(xiàn)后續(xù)廠房和工程更加合理的設(shè)計和施工，避免重復的系統(tǒng)布置，提高設(shè)計和施工效率。最終縮短工期，節(jié)省材料消耗，降低造價，提高快堆項目的經(jīng)濟性。

4 結(jié)論

本文以600 MW示范快堆工程為研究對象，識別了快堆工程“首堆單臺”對工程造價的影響因素以及分析了“首堆單臺”對工程造價各項費用科目的影響?！笆锥褑闻_”因素對示范快堆工程的工程費、工程其他費及預備費都可造成影響。通過優(yōu)化工程管理方法和流程、加強設(shè)計代表與施工現(xiàn)場充分溝通、充分利用良好經(jīng)驗反饋，可以降低“首堆單臺”對工程造價的影響，從而提高示范快堆項目的經(jīng)濟性。