美國核電發展理念轉變對我國的啟示

近年美國核電行業提出以「降本增效」為核心目標的「履行核電承諾」行動計劃（Delivering the Nuclear Promise，簡稱「DNP計劃」），並推動「基於價值的維修」理念轉變（Value Based Maintenance Strategy, 簡稱「VBM」），經過一年多來的實踐，已發布了60多份效率提升行動倡議，推動核電運營企業的效率提升與行動轉變，其中95%的倡議內容已得到推廣和實施，為整個美國核電行業帶來超過6.25億美元的降本增效成果。

美國核電行業

新一輪「降本增效」計劃的出台背景

近年來，受天然氣革命的影響，美國電價急速下降，再加上受「9·11事件」及「福島事故」的影響，核電安全維護費用行業性大幅飆升，美國核電業出現了大面積虧損，2015年美國61個核電廠中有34個處於虧損狀態，年虧損額達29億美元。2016年初，為降低核電發電成本，提高企業效益，美國NEI（核能研究所）聯合INPO（美國核電運行研究所）、EPRI（美國電力試驗研究所）和美國核電運營企業，提出了為期五年的以不斷提升核電安全性、可靠性和經濟性為目標的「履行核電承諾」計劃，其中INPO負責計劃的總體協調，EPRI負責技術部分，美國所有核電廠都參與其中。

主要內涵。「履行核電承諾」計劃（「DNP計劃」）是一項旨在提高核電行業運營效率、安全性和經濟性的五年發展規劃，主要聚焦在生產運營、創造價值、提高效率三個戰略焦點領域，以為電廠提供可有效降低運行費用的創新性解決方案。該計劃的總目標是到2020年實現美國核電行業總發電成本下降30%，即在2012年40美元/兆瓦時的單位總發電成本基礎上，到2020年下降30%，即降低12美元/兆瓦時，對應全行業總發電成本下降約30億美元。這降低的12美元/兆瓦時主要包含四部分：一是在2012-2014年降低3.5美元/兆瓦時；二是到2020年通過降低年度資本性支出節省3美元/兆瓦時；三是到2020年通過降低燃料成本節省2美元/兆瓦時；四是通過履行核承諾計劃再下降3.5美元/兆瓦時。

推進落實與成效。美國DNP計劃的推進是由INPO、ERPI、NEI等行業協會牽頭，各電廠派員參與，在電廠各生產領域開展以提升效率、降低成本為目標的改進專項行動研究，並將研究成果在各行業協會上彙報、評審，最終由INPO、ERPI、NEI等聯合批准通過，形成Efficiency Bulletins（效率公告,實際上也就是通俗所說的「行動倡議」），並反饋給各電企由電廠按照行動倡議的內容進行最終的執行與落實。從2016年2月起截至目前，NEI先後發布了60多份核電效率公告，這些行動倡議從核電廠維護、人員培訓、標準化管理、軟體應用、資料庫建立、戰略採購、供應商管理等方面對核電企業提出了具體的效率提升建議，其中95%的倡議內容已得到推廣和實施，為整個美國核電領域帶來超過6.25億美元的降本成效。

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「基於價值的維修」 新理念

在美國核電行業發布的核電效率提升行動倡議中，其中2017年1月份發布的公告EB-17-03A《基於價值的維修》,和EB-17-03B《推行基於價值的維修的文化轉變》，首次提出要在美國核電行業倡導維修理念和維修文化的轉變，推進「基於價值的維修」，也就是倡導要從以往核電行業長期的「保守維修」理念向「價值維修」新理念轉變。這是近年來美國核電領域最大的行動變革和最主要的新理念轉變。

從體系上看，「基於價值的維修」理念提出是美國「DNP計劃」中為實現到2020年核電總發電成本下降30%而採取的一項「降本增效」專項行動，是整個戰略中的一項具體行動，屬戰術層面策略行動，但由於其對核電領域長期以來形成的某些根深蒂固的安全觀形成衝擊，而在世界核電領域 「一石激起千層浪」，引起普遍關注。

主要內涵。「基於價值的維修」，英文為Value Based Maintenance Strategy,直譯為「基於價值的設備維修策略」（國內業界簡稱為「VBM」、「價值維修」），其核心概括為：一是要對關鍵設備進行分級，區分關鍵類設備與非關鍵類設備，最終大幅減少關鍵類設備的總量；二是區分故障會導致不可接受後果與不導致這些後果的設備，並採取不同的設備故障容忍策略；三是要將以往普遍存在的對設備維修「不計成本的確保可靠性」和維修「越多越好」的過度、保守維修理念和行業文化（主要是指非關鍵類設備），轉變為在進行設備維護和可靠性管理時，要進行成本效益綜合分析，以經濟性體現維修的價值，所強調的核心就是要推進「維修理念」的不斷優化，要更多的考慮成本因素，要綜合衡量維修的經濟效益。

據美國發電行業統計，設備維護費用約佔發電總成本的30%，而從圖1可看出，日常維護和預防性維修的總維護成本與預防性維護工作的數量是非線性關係，預防性維護工作過多或過少，都會導致總維護成本的增加。新的研究和實踐檢驗表明，並不是維修的越頻繁，設備的可靠性就越高，維修活動有風險，預防性維修工作越多，對設備的干擾就越多，因而新的研究提倡必須避免不必要的維修活動。正如NEI所提出的，「我們所需要做的就是在合理開展預防性維護工作的同時兼顧設備可靠性最大化和總運維成本最小化兩個原則，找出三者相結合的最優化點。」

因而，在NEI的行動倡議EB-17-03B《推行基於價值的維修的文化轉變》中，明確提出要推進「兩個轉變」：一是要將核電行業的「不惜一切代價確保可靠性」和維修「越多越好」的保守安全文化轉變為「基於價值的維修」，以增加成本效益分析方式的維修策略來綜合衡量機組安全性和可靠性的提升需要；二是要實現從「對設備故障零容忍」的保守風險文化向「基於價值的維修」的理念轉變，適當提高對不會造成嚴重後果的故障的容忍度。對那些發生故障後會導致不可接受後果的部件採取零故障容忍度策略，而對那些只會對電廠常規部分的安全性及可靠性造成極小影響、卻必須花費大量人力物力進行預防性維修的非關鍵部件，適當提高容忍度，接受不會帶來不良後果的故障存在，適當容忍非關鍵組件以及設備維修故障的可能存在。

目標計劃。按照NEI行動倡議所設定的目標，計劃在2019年底前完成「基於價值的維修」（VBM策略）在美國核行業的推廣，通過在全行業的落實與實施，預計在2020年前將可產生明顯經濟效益，機組年度維護成本將可實現明顯下降，到2020年12月底，全行業維持高水平設備可靠性所需的電廠維護預算將可削減25%以上。

實踐成效。NEI提出的「基於價值的維修」策略目前在美國核電企業已有成功應用的先例，Palo Verde核電廠通過率先應用APT公司開發的「基於價值的設備可靠性維護軟體平台」，在保證電廠設備可靠性的同時實現了維護成本的最優化，並由此獲得了含金量較高的2017年度美國核能行業「最佳創新實踐獎」（TIP）。

Palo Verde 核電廠以往在進行設備維護更新過程中，往往因擔心擔責而過分保守，較少考慮經濟性因素的影響，在引入「VBM設備維護優化策略」後，他們有效評估設備故障模式和進行設備維護的風險，在保障設備安全性的前提下，有效減少了維修工作量，縮短了預防性維護工作時間，並顯著降低設備維護成本，累計節省超1000萬美元，明顯提升了核電廠的經濟性。

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發展理念的分析與啟示

降本增效已成當前國際核電業界繼「安全質量」後又一關注新重點。美國核電業提出的全行業降本增效「DNP計劃」，實際上是其在面對行業大面積虧損後不得已的行動，其目的就是藉此提高企業效率、降低發電成本，提高核電的市場競爭力。當前，核電在美國國內市場也面臨巨大的成本壓力，經濟性因素考慮也迫使其不得不採取推動全行業降本增效的措施來應對市場競爭。

以往，世界核電業界更多的是考慮安全、質量因素，甚至為了確保萬無一失而不計成本、犧牲經濟性。當前，面對激烈市場競爭，降本增效已成當前國際核電業界繼「安全質量」後又一發展新動向，在確保安全基礎上，更多的關注經濟性，通過降本增效來提升競爭力。不僅美國如此，法國近來也宣布啟動EDF工程優化與成本控制專項計劃，未來EPR項目將可減少工程費用約30%。2017年10月份，英國能源技術研究所（ETI）啟動了核能成本驅動項目，以有效降低包括運維在內的各種核電潛在成本。對於我國核電行業而言，也應及時關注和緊跟世界核電發展的這一新動向，踩准節奏才能搶佔先機，在確保安全質量的前提下，也需要注重和追求經濟高效。

美國核電降本30%的總目標中直接運維成本下降空間並不大。美國核電業提出的降本30%目標乍聽很高，實則有蹊蹺，其直接的運維成本下降空間實際上並不大：一是「DNP計劃」中所提的成本降低指的是「總發電成本」（Total Generating Costs，=運維成本+核燃料成本+資本性支出），而非降低直接的運維成本（Operating costs），而在整個「總發電成本」中資本性支出降低的彈性係數最大，但運維成本的降低才是真正體現發電成本降低的「硬功夫」；二是降本30%是以2012年實際成本為基準值的，而2012年是美國核電在2005~2015這十年間總發電成本最高的一年。這就形成一個有趣的「美國現象」，2016年美國核電行業發起的「DNP」降本增效五年計劃，是以處於近年歷史最高點的2012年為基準值，計划到2020年實現降本30%,而這其中還包括資本性支出和核燃料成本的降低，難免給人以降本30%目標有水分的感覺。

對比分析美國核電2012年與2016年的總發電成本，可以發現，2016年的總發電成本比2012年（十年來最高）降低12.39%，其中資本性支出降低9.71%，核燃料成本降低1.34%，運維成本降低1.34%。這說明，運維成本在發電總成本當中的下降空間實際上並不大，不可能成為核電業界降本增效的主陣地。這其中的根本原因就在於隨著社會各項費用的升高和通脹的發展，成本上漲基本上是不可避免的長期發展趨勢。

Right Reliability At Right Cost（以合理成本確保合理的安全可靠）引領國際核電運維領域新思潮。美國核電「基於價值的維修」理念（VBM理念）的提出，其理論基礎實際上來源於上世紀80年代、荷蘭的馬克· 哈曼為代表的設備管理諮詢團隊所提出的一套維修管理理論和實踐——價值驅動維修（VDM），它強調的就是要用經濟性分析來衡量維修組織的活動，即維修組織所創造的價值應綜合考慮「成本與收益」兩方面因素，兩者的均衡點即是體現維修活動的價值之所在。

美國核電業創新性的將這套理論引入到了核電運維領域，形成了「基於價值的維修」，體現了核電運維理念的不斷優化，也引領了世界核電運維的新潮流。而這正是基於這幾年來美國核電逐漸「回歸常態」的結果，正是在這種將核電當成「電」而不是「核」的背景下，才有了美國NEI倡導的推進核電文化理念的「兩個轉變」——「不惜一切保可靠性」的保守安全文化轉變和「對設備故障零容忍」的保守風險文化轉變，以實現Right Reliability At Right Cost，以合理的成本確保合理的安全可靠性。

本文刊載於《中國電力企業管理》2018年06期，作者單位為中廣核核電運營有限公司。

本文系《中國電力企業管理》獨家稿件，版權所有，如需轉載、使用或翻譯成其他語言，需經本刊同意並註明出處。

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