大型核電工程項目建設管理探索

□張 微 杜 廣 徐國飛

“在當今社會中，一切都是項目，一切也將成為項目?！痹醋杂诿绹椖抗芾韺I資質認證委員會主席Paul Grace。從廣義的角度看，凡事若以項目的方式運作，它就能作為一個項目，能運用項目以及項目管理的知識。目前，國際上在建的大工程項目有國際空間站(ISS)、國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)以及我國主導的“一帶一路”項目等。這些項目管理和建設的經驗尤為寶貴，可以為我國國內核電項目管理和建設提供參考。

一、大工程項目管理概述

(一)大型工程項目的特點。大型工程項目一般有一些共性的特點，例如：一是目標明確性、資源約束性、合同的嚴肅性。二是一次性和不可逆性。三是周期長、投資風險大。大工程項目通常具有其特殊性，例如跨學科的系統工程(工程管理、金融、外貿、法律等)。國際大工程項目通常有跨國際的經濟活動以及合同主體的多國性，因此這類項目受到國際政治、經濟影響因素較多，風險更大。

(二)工程項目各參與方的職責和目標。

圖1 工程項目各參與方的關系

1.業主。項目投資主體，實現投資目標，追求最佳投資經濟效益，盡早回收投資成本。

2.設計(咨詢)單位。按業主要求提供設計(咨詢)服務：實現合同約定的設計(咨詢)目標，并獲得預期的咨詢報酬。

3.承包單位。按業主要求開展項目的生產經營活動，實現合同約定的過程承包項目目標，追求最大的工程利潤。

4.政府。對工程項目施行強制性監督管理，維護本國的社會公共利益和企業利益。

(三)大型工程項目管理的幾種主要模式。

1.設計-招標-建造(DBB)模式。最傳統的管理模式，通用性強，國際上應用廣泛。工程項目的實施按照設計→招投標→建造的順序進行，一個階段結束后另一個階段才開始。

2.設計-采購-施工總承包(EPC)模式。業主把總承包項目的管理風險轉嫁給總承包商。在標準化、批量化的核電建設中，EPC總承包方式可使核電廠造價下降，業主投資回報率上升。

3.項目管理承包(PMC)模式。與傳統模式相比增加了一個中間管理承包商。適用于：項目投資大、工藝和技術復雜，一體化程度高，業主自身能力不足或管理成本高，業主由多個大公司組成、具有不同的文化背景、并可能有政府參與，業主追求項目的最佳目標。

圖2 大工程項目的承包方式

二、大型工程項目案例分析

(一)國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)。ITER是國際核聚變研究的巨型工程，將成為世界上最大的磁約束等離子體物理學實驗裝置，這是目前正在建設的世界上最大的實驗性托卡馬克核聚變反應堆。該組織成立于2007年，由七個成員實體資助和運行，歐盟、印度、日本、中國、俄羅斯、韓國和美國。該項目預期將持續30年：10年用于建設，20年用于運行，總花費大約100億歐元。ITER項目從設計到建造已經歷時11年，期間設計變更較多，工期嚴重滯后，超出原定預算較多。理論上屬于典型的四邊工程，即“邊研究，邊設計，邊研制，邊建設”。

ITER項目管理模式不屬于上述三種模式中的任何一種，是國際大工程項目的管理創新。ITER總部既是業主，同時也是設計單位。七個成員實體是投資實體，也是業主，同時也是承包單位，因為ITER的實物采購包分布在七個不同的成員實體。但是ITER這種新型的項目管理模式也面臨著巨大的挑戰，不僅要處理好技術和管理兩方面的問題，同時也要處理好國際政治、經濟對ITER項目的影響，這將對ITER能否按時建成產生重大影響。

ITER項目進展滯后，拖期嚴重的根本原因是技術成熟度不夠。ITER初步的工程設計于1998年完成，最初由歐、美、日、俄四方共同承建，預算造價約100億美元。由于美國國內聚變研究政策的調整，曾于1998年退出ITER計劃，但歐、日、俄三方仍然全力推進，2001年已完成新的設計及大部分部件與技術的研發。新的設計保留了ITER原設計的主要目標，但是主要技術參數大幅下調，而且技術不成熟的設計沒有充分評估，因此預算降至約46億美元。

對大工程項目而言，初步設計占總設計工作量的20%～25%，卻影響工程造價的85%～90%。經統計，采用欠成熟技術項目的研發成本平均要超支34.9%，而采用成熟技術項目的研發成本平均超支只有4.8%。ITER項目最終會超支多少，不得而知，但是技術不成熟對項目設計和完成的影響是巨大的。ITER項目預計于2021年完成建設階段，并將于同年開始啟動反應堆，并于2025年開始等離子體實驗，2035年開始進行全氘-氚聚變實驗，讓大家拭目以待。

圖3 技術成熟度對項目完成的影響

(二)中國實驗快堆(CEFR)工程。該工程是由中國原子能科學研究院負責研究、設計、建設和運行的一個研究用實驗反應堆。它不同于一般的科研項目，也不具備成熟的工藝技術和設備等條件，是一個典型的大型科學工程建設項目。該項目1986年列入國家“863”計劃，1992年國務院批準，1995年12月正式立項。計劃投資13.8億元，實際完成造價25.2億元。計劃2010年6月并網發電，實際拖期13個月。

原子能院采用了DBB模式，不僅承擔了核島工藝、系統和設備設計，也負責設備采購、施工管理和調試和運行等工作。中國實驗快堆項目從預研到設計、建造，參與單位達數百家。工程管理上實行項目法人負責制，工程監理制，合同制和招投標制。

中國實驗快堆建設的啟發和思考：第一，快堆作為典型的大科學工程項目采用DBB方式是合適的。第二，做好轉段準備，減少各個階段的不成熟度，減少設計變更和返工。第三，聘用專業的PMC團隊支持更有益于項目管理。第四，盡可能多地采用成熟和標準化的技術和設備，更多考慮專業化的設計、采購和設備監造隊伍支持。

(三)三門核電工程AP1000。國家通過招標引進的美國西屋公司AP1000型三代壓水堆核電站技術，計劃通過四臺機組的示范，實現自主化和國產化。一次規劃6臺機組，分期建設：1號機組為AP1000全球首堆。AP1000在國外尚無先例，AP1000的引進無論在技術還是管理上均對中國核電界提出了挑戰。

根據合同計劃，一號機組應于2013年11月30日商運；二號機組應于2014年9月30日商運。工程進展嚴重滯后，一號機組于2018年6月30日并網發電，實際拖期56個月；二號機組于2018年8月24日并網發電，實際拖期48個月。

三門核電工程拖期嚴重的關鍵原因分析：第一，受810條款限制，西屋負責設計并由EMD制造供貨的屏蔽式主冷卻劑泵不能直接采用美國核潛艇和核動力航母常用的屏蔽泵設計和材料；AP1000的主泵尺寸和性能參數均大于現有屏蔽泵，需要從新研制。主泵無法按期交貨，導致工程嚴重拖期。第二，設計成熟度不高，設計固化不及時，導致設計變更超常，現場修改和返工工作量大。第三，國產化設備制造不順利，設備供貨出現大幅延誤。

三、結語

無論國際或國內的大工程項目都具有一些共同的特點，同時也有其特殊性。只有充分理解和認識這些大工程項目的特點和管理模式，同時消化和吸收目前在建或已建成的國內和國際大工程項目的管理經驗，深刻認識和反省以往的經驗教訓，才能保證大工程項目的設計、施工和運營。