季彪

(海南核电有限公司,海南 昌江 572700)

一、目前我国核电发展面临的机遇与挑战

(一)机遇

我国向国际社会郑重承诺,二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和。“碳达峰、碳中和”不仅影响着我国绿色经济复苏和高质量发展,引领了全球经济技术变革的方向,而且对保护地球生态、推进应对气候变化的国际合作具有重要意义。核电是清洁的能源,基本上没有有害放射性物质及微尘颗粒CO2、SO2、NOX等的排放,核电站的核燃料单位重量贮能很高,每吨燃料元件等于30万吨煤燃烧所发的热,且核电站寿命长、消耗少。截至2020年底,我国核电装机容量4989万千瓦,占总装机容量的2.3%,这个比例相对较低。核电作为重要的清洁能源,将迎来很好的发展机遇。

(二)挑战

“十三五”时期,全国全口径发电装机容量年均增长7.6%,截至2020年底,我国全口径发电装机容量达22.0亿千瓦,已远超美国的发电装机容量。“十三五”时期,全口径发电量年均增长5.8%。可见,我国发电装机的增速要高于电力需求的增长,这势必造成电力市场竞争的进一步加剧,核电也将面临越来越激烈的竞争。这个竞争可能是多方面的,但最终起决定作用的将是市场,因此,电力生产企业必须向降低成本要效益。

二、核电站质量成本概述

(一)核电站的质量保证

安全是核电站的生命线,而安全要靠质量作保障,既要重视安全也要重视质量。核电站的质量保证源于自身需要,也源于国家监管部门的要求。一方面,核电企业都须制定专门的质量保证大纲、事故(事件)管理等一系列质量管理制度,并配备专业的管理团队进行质量管理;另一方面,国家核安全局发布文件对核电站的厂址选择、设计、设备制造、建造和调试、运行、退役期间的质量保证进行了专门规定。

(二)加强核电质量成本管理的必要性

据估计,一般企业的质量成本约占营业额的20%~40%。而核电站要求安全第一、质量第一,核电的质量成本往往远高于一般制造业水平,其在核电站造价及今后的运行维护成本中占有较大的比例。核电质量管理的重要性凸显了核电质量成本管理的重要性,管控好质量成本可有效提升核电企业的盈利能力。

(三)核电质量成本的组成要素

质量成本主要包括质量控制成本和失败成本两项内容。一是质量控制成本。它也由两部分组成,一是预防成本,是为提高质量而进行的投入,如配备人员费用、制度编制审查费用、同行对标费、搜集资料费、分析评估费等;二是鉴定成本,如鉴定费、试验验证费、专家费等。二是失败成本。是工作结果不满足质量要求而产生的成本,包括内部损失成本和外部损失成本,如设备设施损坏费、返修费用、退货损失、诉讼索赔损失等。根据损失大小,核电站将质量问题分为重大紧急质量事项、影响较大的质量问题(不符合项)、设施建造和运行质量事故(事件)、其他质量问题等,这也是基于失败成本的分级管理模式。

要提高质量管理成效,就需要对这些成本要素进行特征分析,找到关键要素,然后加以控制,牵住“牛鼻子”。

三、核电质量成本要素的特征

(一)预防成本

预防成本是为防范质量事件、事故的发生而发生的成本,它包括质量管理人员费用、质量活动外委合同费用、质量改进措施费、质量教育培训费、质量信息对标分析费等。核电质量管理的一种有效方式是组织质量控制小组,简称QC小组。QC小组是指以改进质量、降低消耗、改善环境、防范人因事件、提升经济性为目的而组织起来,运用质量管理的理论和方法开展活动的小组。QC小组的管理方式已经在核电站建设和换料大修中得到良好运用,QC小组强化了事先预控、过程把关、事后检查。

(二)鉴定成本

鉴定成本是按照质量标准对核电设备和设施的质量进行测试、评定和检验所发生的各项费用,包括鉴定人员费、资料准备费、检测设备使用费、技术和专利使用费等。

由于设备、设施的重要性,核电站往往需要定期进行无损检测(Non Destructive Testing),也叫无损探伤,这是一种很好的鉴定方式,是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。其他如定期检查评审、同行评估、经验反馈等也是鉴定核电站质量的很好的方式。

(三)内部损失成本

内部损失成本是指发生在核电企业内部,因质量问题而产生的成本,包括设备损坏重新采购成本、返修成本、复查检验费等。由于核电站造价高、技术含量高,一旦发生损失则成本巨大。如果在核电建设过程中某些工程特别是一些隐蔽工程因质量问题需要返工,则需拆除原有设施再重新建设,成本往往很高。

质量问题越晚被发现,需要的整改成本也越高。例如,某核电厂运行过程中发现了BOSS头焊缝问题,引起了国家监管部门的重视,并要求相关电厂都进行检查,结果也在其他电厂或多或少地发现了类似问题。整改措施是将原有焊缝切除,并重新进行焊接,而相比之下,建成的电站与在建设过程中电站相比,其难度增加了很多倍,整改成本也成倍增加。

(四)外部损失成本

核电设施由于质量问题产生的外部损失成本往往难以承受。如某核电项目质量文件弄虚作假,被国家监管部门处罚,停工数月,损失达上亿元。核电设备制造厂商由于造假或质量问题被监管部门及核电业主处罚的事件也不在少数,有的还被纳入了供应商黑名单,这些损失都是难以估量的。

(五)最佳质量成本

通过对以上质量成本要素的特征进行分析可以看出,核电质量成本最大的特点就是失败成本巨大,无论是内部损失成本还是外部损失成本,一经发生,都可能带来千万元或亿元级数的损失,可见,失败成本是影响核电站质量成本的关键要素。

质量成本管理的目标是追求最佳质量成本,即在满足质量要求的基础上实现相对低成本。质量提高意味着质量控制成本也就是投入的增加,而质量水平降低,失败成本则会增大,当这四项质量成本之和为最小值时,即为最佳质量成本(如下图)。

由于失败成本是影响核电质量成本的关键要素,且国家监管部门对核电质量的要求规定较为细致,所以鉴定成本的敏感度不高,因此工作的重点就落在预防成本上。为更好地控制核电质量成本,必须专注于预防成本。

第一,关注设计在控制质量成本中的重要作用。在核电站设计阶段就须考虑质量成本的适宜性,应该实行质量分级管理,而不是什幺都追求高配,不是质量等级越高就越合适。

第二,加大人力物力投入,做好核电工程建设和运行机组大修的QC工作,加强人员培训力度,增加检查、监督的范围和频度,及早发现质量问题,及早整改,以较小的代价解决质量问题。

第三,积极通过自检互检、定期评审、同行评估、经验反馈等行之有效的方式发现并解决核电质量问题和隐患。

第四,细化核电无损检测方案,发掘问题于细微之处,确保核电设施的安全,将失败成本控制在最低水平。

四、结语

目前核电站质量成本管理存在两种错误的质量观念:一是质量意识淡薄,不计失败成本;二是质量意识太强,价质不对等。核电站要制定质量成本目标,仔细斟酌投入,在预防成本上做文章,减少失败成本,核电站建设的质量管理工作重点要从“事中、事后把关”转移到“事前预防”上来。相信我国核电将迎来更好的发展机遇,为我国碳达峰、碳中和目标的顺利实现作出有力的贡献,促进国民经济的又好又快发展。