关键词：模块化变电站；常规变电站；全寿命周期；造价差异
引言：从现阶段发展而言，在进行电网建设时，传统的建设理念存在诸多缺陷，与时代发展完全不符。在这一背景下，模块化变电站理念被提了出来，不仅运用效果极佳，而且全寿命周期造价投入也有着非常大的区别。
一、模块化建设理念
当前变电站建设工作的外部环境条件十分恶劣，从而在早期智能变电站基础上诞生了模块化变电站。对于功能性层面的基本要求做到了进一步梳理和整合，无论是前期设计还是后期施工，时刻遵循着的模块化建设的管理理念，以此尽可能减少施工的步骤，形成规模生产、集成调试、模块化配送的基本形式。而在建筑物内部，全部应用的是模块化结构，工厂预制、现场机械化安装全部都是基于标准化要求设计。不仅如此，对于建筑结构、材料和模数予以全面统一，以此提升设计建设工作的标准化特点，进而提升建设工作的整体质量和效率，确保电网本身的建设能力可以达到规定水平[1]。
二、全寿命周期造价的概念
全寿命造价（Life Cycle Cost，后文简称LCC）的概念最早是在上世纪60年代被提出，主要是指在进行系统设置以及其实际运营全部过程所消耗的费用。这其中，包含了开发、设置、使用、后勤以及报废处理等费用。对于变电站而言，在进行投资决策的时候，全寿命周期造价是一项非常重要的内容，主要体现在三个方面。
其一是在进行LCC计算的时候，通常是从用户的角度出发进行考虑，因此用户是其中的主体人物。一方面将电力的正常生产考虑了进来，另一方面也考虑到了电力用户的耗费。
其二是在进行LCC计算的时候，主要从电力产品的生产和消耗等多个方面对成本投入展开思考，因此满足我国提出的可持续性发展基本理念。
其三是LCC贯穿电力全寿命周期的成本信息，这些资料都能够作为点了企业未来信息化发展的重要基础，因此也和模块化变电这建设的基本理念完全一致。
其四LCC可以促使施工人员在进行建设工作的时候，实际决策变得更具科学性以及全面性，以防会有过于盲目决策的情况出现，从而防止一些工作人员在进行设备和材料采购时过于急功近利，影响了企业的整体发展[2]。
三、应用案例
本篇文章选用的案例为蒙西地区某220kV变电站，该站为户外GIS站，主变电为2×240MVA，220kV出线6回，110kV出线16回，10kV出线12回。
这其中，常规站的围墙内占地面积常规站12436m2，主建筑面积772m2，体积2971m3；配电室面积231m2，体积1064m3；消防泡沫间面积54.m2，体积222m3；砖砌式围墙1042m2，防火墙240m2，钢筋砼电缆沟道502m3。
装配式变电站的围墙内占地面积10507m2，主建筑面积560m2，体积2520m3；配电室及泡沫消防间面积275m2，体积1240m3；装配式围墙1042m2，防火墙240m2，装配式电缆沟道502m3。
二、装配式变电站全寿命造价差异
（一）建设期间存在的差异
一般来说，装配式变电站与常规变电站造价的定量差异集中主要体现在五个方面，分别是变电站建筑采用装配式引起的工程造价差异、变电站围墙采用预制混凝土装配式围墙引起的工程造价差异、变电站电缆沟道采用预制混凝土结构沟道引起的工程造价差异、变电站防火墙采用装配式防火墙引起的工程造价差异以及建安工程费变化引起的其他费用差异[3]。
从装配式的角度来看，与常规现浇混凝土式变电站相比，变电站投资增加18万元～466万元之间，投资增加幅度在0.2%～5%之间。
而从建筑物工程造价来看，变电站建筑部分若按上述计价暂定标准测算可看出，装配式变电站主建筑单位造价4867元/m2，现浇式单位造价2658元/m2，装配式变电站较现浇式单项投资增幅约83%。由于两方案布置形式不同，参照国网通用设计，本次测算常规变电站按保护不下放，装配式变电站保护下放，引起装配式变电站比常规变电站建筑面积减小。装配式建筑相比较常规站另增加二次舱及基础，此项费用增加126.49万元。这其中，配电室及泡沫消防间部分若按上述计价暂定标准测算可看出，装配式变电站主建筑单位造价6618元/m2，现浇式单位造价3272元/m2，装配式变电站较现浇式单项投资增幅约102%。
从围墙工程造价来看，变电站建筑部分若按上述计价暂定标准测算可看出，变电站采用装配式围墙单位造价1125元/m2，砖砌围墙单位造价321元/m2，装配式围墙较砖砌围墙单项投资增幅约250%[4]。
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从电缆沟工程造价来看，变电站建筑部分若按上述计价暂定标准测算可看出，变电站采用预制电缆沟单位造价1906元/m3，钢砼电缆沟单位造价1548元/m3，预制电缆沟较钢砼电缆沟单项投资增幅23%。
从防火墙工程造价来看，变电站建筑部分若按上述计价暂定标准测算可看出，变电站采用装配式防火墙单位造价2165元/m2，框架填充墙造价536元/m2，装配式防火墙较框架填充墙单项投资增幅约304%；
（二）运营期间存在的差异
本次案例中的220kV变电站，其中装配式变电站较常规变电站30年运营期维护费用增加67万元，50年运营期维护费用增加164万元。
因此，变电站建筑部分若按上述计价暂定标准测算可看出，变电站采用装配式防火墙单位造价2165元/m2，框架填充墙造价536元/m2，装配式防火墙较框架填充墙单项投资增幅约304%。
由此看出，在运营期，装配式混凝土建筑与常规混凝土建筑的维护项目和维护费用相比，常规建筑结构主要维护项目为墙体刷涂料、更换墙体保温，维护项目较少，但维护周期较短，一般10年需要维护一次，整体维护费用较低；而装配式建筑结构主要维护项目钢结构的防腐、防锈和耐久性评估、成品墙板的更换，维护项目较多，但维护周期较长，一般15-25年需要维护一次，整体维护费用较高。装配式混凝土建筑与常规混凝土建筑相比，运营期的维护费用平均高1.5倍。
（三）全寿命期间存在的差异
若从项目整体效益最大化出发，推行设计、生产、施工一体化的工程总承包模式，实现预制构件规模化生产、加大政策扶持力度、建立产业工人队伍、逐步减少人工费用，则可最大限度的有效降低装配式建筑增量成本。
由于内蒙古地区装配式建筑发展缺乏技术、标准支撑，产业配套能力弱，市场发育程度低，造成装配式构件的供应商数量少，且分布极为分散，致使供货来源单一，导致预制件市场价格偏高。根据住房和城乡建设部科技与产业化发展中心出版的《中国装配式建筑发展报告（2017）》预测，未来装配式建筑将大面积推广实施，市场供需平衡后，产品价格将趋于合理[5]。
装配式变电站施工工艺较常规站施工工艺，施工期间人工消耗量、湿作业时间、工期等方面均有所减少，综合效益将明显提升。
三、差异化的主要原因及未来发展
当前装配式建筑成本较高的原因在于钢结构工程量在建筑物中占比较大，预制构件价格较高。装配式建筑规模化优势尚未充分发挥，导致预制结构的应用在设计、生产、施工及管理方面均缺乏经验。
在运营期，装配式混凝土建筑比常规混凝土建筑的维护项目多，维护次数频繁，维护费用平均高1.5倍。
从三项工程全寿命周期造价测算结果来看，220kV户外变电站装配式方案较常规方案30年全寿命周期造价增加约6%，50年全寿命周期造价增加约7%。从中说明装配式建筑物平均单位造价水平与国网公司大体相当。
依据《电力建设工程估算指标(2016年版)》初步测算，同规模的220kV智能化变电站比常规变电站设备及安装费增加约700万元，110kV智能化变电站比常规变电站设备及安装费增加约300万元[6]。
由于目前定额总站、中电联及国网公司等官方造价管理部门均未对智能化装配式变电站与常规变电站进行系统的全寿命周期造价分析，致使本分析报告缺少权威的造价数据作参考。另外，公司投运的智能站极少，变电站运营期相关的维护数据类型繁多，数据采集困难，短时间内很难进行系统分析。
随着装配式建筑在国内的加速发展和在内蒙古地区的广泛推广，以及“三通一标”、智能变电站等优化变电站设计深度的加大，规模化效应日趋明显，在全寿命周期范围内，装配式建筑与常规建筑造价差异会逐步减小。
四、结束语
综上所述，模块化变电站属于一类创新型变电站，对早期的变电站设计模式进一步细化和深化，以此将元件本身的标准化设计特点全部体现出来，促使电网建设工作的整体水平有所提高。伴随相关技术的不断成熟，在未来还会向整站的模块化进一步发展，以此促使模块化的基本理念能够得到全面深化，进而推动整个电力行业逐步迈上新的台阶。
参考文献：
[1]吕涛,王清源,吕红霞.智能变电站与常规变电站全生命周期经济评价与分析[J].中国电力企业管理,2015(17):00038-00039.
[2]汪亚平,闫培丽,陈立.智能变电站与常规变电站技术与经济对比分析[J].能源技术经济,2018(8):00024-00026.
[3]刘玲，王朝龙.智能化变电站与常规变电站造价差异性分析[C]//2013电力行业信息化年会,2016(12):00046-00047.
[4]童学胜,谢成，牛岛均.模块化智能变电站与常规智能变电站技术经济差异化分析[J].工程与建设,2016(16):00015-00016.
[5]李革,李彦平.66kV智能变电站与常规变电站造价差异分析[C]//电网工程造价管理优秀论文,2017(12):00035-00036.
[6]蒋俊辉,刘欣.常规变电站与智能变电站全寿命的对比分析[J].电源技术应用,2017（12）：00019-00020.
论文作者:李海清
论文发表刊物:《中国电业》2019年16期
论文发表时间:2019/11/29
标签：变电站论文; 造价论文; 常规论文; 建筑论文; 寿命论文; 周期论文; 差异论文; 《中国电业》2019年16期论文;