标准配送式智能变电站试点工程技术经济分析

张星星

（福建永福工程顾问有限公司）

标准配送式智能变电站试点工程技术经济分析

张星星

（福建永福工程顾问有限公司）

本文主要是研究标准配送式智能变电站（以下简称“标配站”）与常规智能变电站（以下简称“常规站”）造价水平的差异，选取典型工程进行全寿命周期成本分析，揭示在不同电压等级、不同建设条件下选择和应用标配站的经济效益和社会效益。

标配站；装配式项目；造价指标；经济效益；社会效益

1　引言

2013年国网首批安排建设的标配站试点工程，但国内暂无标配站的系统性造价分析成果。标配站造价分析有利于测定标配站造价水平，对后续概预算等造价文件的编审工作具有重要的指导意义和规范作用；有利于规范标配站工程物资、施工市场报价，促进市场公平，提高投资效益；填补在标配站工程建设研究方面的空白，为项目投资决策提供重要依据。

2　造价水平分析

2.1整体造价水平分析

220kV标配站平均单位容量造价240.04元/kVA，110kV标配站平均单位容量造价432.39元/kVA，其中：设备购置费占比在41.83～58.62%，是变电站投资的主要组成部分；建筑工程费占比在15.07～34.32%，其中变电站布置型式是半户内或户内布置时，建筑工程费占比达32.56～42.75%，对变电站投资的影响较大；安装工程费占比在9.14～10.99%，对变电站投资影响较小。

2.2装配式项目造价指标分析

2013年标配站中应用率较高的装配式项目有预制舱式二次组合设备、预制光缆、预制电缆、装配式建筑物、装配式围墙等项目，应用率在90～100%，预制舱式一次组合设备、装配式护坡、装配式电缆沟、装配式防火墙等项目应用率仅在10～25%。

220kV、110kV标准配送式智能变中装配式项目投资占变电站静态投资分别占7.66%、27.02%。变电站布置型式对装配式项目权重有较大影响，当采用户内及半户内站时，装配式项目权重会显著上升，当采用户外站时，装配式项目权重占比较小。其中：在采用半户内站或户内站时，装配式项目中装配式建筑物占变电站投资比例较大，投资占比15.6～38.4%；采用户外站时，装配式建筑物单位容量造价投资占比2.6～5.8%。

装配式围墙、装配式防火墙投资占比0.05～1.46%；装配式护坡与所址条件有关，其投资占比将与变电站所址条件有关；预制光缆投资占比0.27～0.35%，预制电缆投资占比0.21%；预制舱式二次组合设备投资占比4.11～9.67%。

主要造价指标为：预制舱舱体造价指标为12586元/m2，装配式建筑物（装配式轻钢结构）造价指标为4408元/m2，装配式围墙造价指标为1852元/m，装配式护坡造价指标为1175元/m2。

3　标配站与常规站造价差异及分析

3.1总体造价水平差异分析

为了更准确地分析标配站与常规站的造价差异，使得不同地区、不同站址条件的工程造价建立在相对一致的平台上，具有横向可比性，将差异性较大的征地费统一按每亩15万元计列，场地平整、地基处理、挡土墙护坡和进站道路部分的费用统一按取消考虑。

调整后的标配站与常规站造价水平差异分析为：220kV标配站单位容量造价为224.89元/kVA，比常规站平均值215.08元/ kVA高9.81元/kVA，高出比例为4.56%。110kV标配站单位容量造价为418.37元/kVA，比常规站平均值365.63元/kVA高52.74元/kVA，高出比例为14.42%。

3.2主要装配式项目与常规技术方案造价指标差异分析

分析得出，装配式项目单位造价指标均比常规技术方案指标高。220kV、110kV二次设备预制舱单位造价指标比常规二次设备室高出300.81%和320.46%；抵消设计对面积的优化后，比常规二次设备室仅高出40.76%和165.94%。

220kV、110kV装配式建筑物平均造价指标比常规主控楼分别高出31.75%和46.03%，抵消设计对建筑面积的优化后，110kV装配式建筑物总造价比常规主控楼仅高出29.55%，而220kV装配式建筑物总造价比常规主控楼反而低52.82%。其主要原因是220kV建筑面积的优化幅度较大，而110kV建筑面积的优化幅度不显署。

配式围墙平均造价指标均比常规砖砌围墙方案高出77.07%。

3.3造价水平差异原因

对于相同的技术方案，标配站单位容量造价基本高于常规站，其中110kV标配站户内站和半户内站应用比例较高，对整体工程造价的影响更显著。标准配送式建设引起的造价差异主要体现在建筑工程费上，110kV标配站较之常规站的建筑面积相当而单位造价较高，建筑工程费大幅度增加，而220kV标配站建筑面积创新优化的幅度优势大，建筑工程费增加幅度较110kV电压等级小。

围墙内占地面积：变电站用地面积的大小主要受变电站的远景规模、配电装置型式影响，而标准配送式建设对全站的电气设备数量和配电装置型式不会有明显变化，因此标配站与通用设计方案相比，在相同的远景规模情况下，占地面积差异并不显著。

4　经济效益分析

经济效益分析是分析标配站和常规站在经济上的可行性和适用条件。

从样本工程中选取：220kV户外站（GIS）2×240MVA（工程A）、110kV全户内（GIS）2×50MVA（工程B）、110kV户外站（GIS）1×50MVA（工程C）三个典型工程为分析对象，按变电站设计寿命周期按60年和贴现率i取7.0%，采用LCC全寿命周期成本方法定量分析经济效益，典型工程A的全寿命周期费用净现值，标配站比常规站低，表明标配站在经济上可行。典型工程B和C的全寿命周期费用净现值，标配站均比常规站高，表明标配站在经济上可行不如常规站。主要原因是，典型工程B和C的标配站方案动态投资比常规站方案高出较多，其中工程B为户内站，建筑面积较大，主控楼、围墙及防火墙等均采用装配式方案；而C工程虽为户外站，但大量应用装配式技术。由于目前装配式设备、材料尚未形成大规模工厂化加工，预制成本较高，标配站的初始投资较常规站增加幅度较大是必然的。随着标配站规模化建设的推广应用，标配站一次建设成本将会逐步降低，标配站的经济效益将有可能比常规站更优。

5　社会效益分析

标配站实现了“标准化设计、装配式建设”。在功能定位上，突出智能变电站的技术和工业化设施的定位；在设计理念上，推行全寿命周期最优化设计，开展节能和环保设计，体现“以人为本、环境友好，安全可靠、简洁适用，创新优化、节约资源”的理念。实现了输变电工程安全施工和全寿命周期内资源节约及环境保护。

5.1建设工期

标配站的建设工期较标配站有较大的缩短，其中220kV变电站建设工期缩短约20%，110kV变电站建设工期缩短约48%。主要原因为标准配送式建设模式，采用工厂内生产、调试、配送，建、构筑物工厂化预制，实现工程设计、工厂加工、土建施工、安装调试等环节有效衔接，可以显著加快施工建设速度，提升工程建设效率。对于工期要求紧张的项目，采用标准配送式建设模式可以有效达成缩短建设工期的目标。

5.2建设质量

采用标准配送式建设模式，对工程建设全过程质量水平提升起到了积极的作用：

（1）在设计质量方面，针对装配式项目的特点，设计过程中采用了协同设计的新型设计管理方式，积极落实业主、设计单位、制造商等各方的要求和意见，有效确保设计质量，从源头上保证了标配站的建设质量。

（2）在施工质量方面，在预制舱、建筑物、防火墙、围墙等方面实现工厂化加工、机械化施工，基础以上无湿作业，大大减少现场施工因素对施工质量的影响，有效提升工程建设质量稳定性与施工效率。

（3）在调试质量方面，预制舱内全部设备在工厂内完成组网、单体调试和分系统调试，现场调试只需进行自动化系统联调、一次通流等调试工作，提高调试工作质量。

5.3资源节约及环境保护

标配站中主要建构筑物、二次设备舱大量采用预制构件，工厂化加工制作，现场装配施工，减少现场湿作业，实现环保施工，提高施工效率，节省了大量的工程用水与生活用水。同时通过控制建筑物体量，避免设置室内外水消防系统，有效节约了水资源。

装配式建筑物主体钢结构以及围护系统墙板均为节能环保型材料，有利于回收循环利用，现场装配施工减少了水、电需求，有效降低了物耗、能耗。同时积极采用标准工艺，规范作业流程，减少施工对环境的影响和污水废弃物的排放，减少了对周边水土资源的污染。

[1]刘振亚.《国家电网公司输变电工程通用设计110（66）～500kV变电站分册》[M].北京：中国电力出版社，2011.

[2]国家发展改革委建设部.《建设项目经济评价方法及参数（第三版）》[M].北京：中国计划出版社，2006.

[3]国家电网公司.2014年国家电网公司输变电工程造价分析数据收集表[Z].北京：国家电网公司，2014.

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