[15/01/2007] Эффект серийности
Деньги считают все, и богатые, и бедные. Особенно, когда речь идет о деньгах, измеряемых миллиардами долларов. А именно такими суммами оперирует сегодня атомная энергетика. Неудивительно, что в тендерах на строительство атомных энергоблоков ценовой фактор подчас становится определяющим при выборе победителя.
Ф.М.Митенков, научный руководитель
ФГУП «ОКБМ», академик РАН |
Б.А.Авербах,
д.т.н., гл. специалист отдела техникоэкономических исследований ФГУП «ОКБМ»
|
И.Н.Антюфеева,
инженерконструктор
1 категории отдела техникоэкономических исследований ФГУП «ОКБМ»
|
Не случайно в Федеральной целевой программе развития атомного энергетического комплекса России провозглашена амбициозная цель – сократить капитальные вложения в строительство новых энергоблоков на 10 процентов. Указан и один из источников экономии – «масштабный ввод новых типовых серийных энергоблоков атомных электростанций…».
Но в Советском Союзе, оказывается, уже имелся опыт серийного изготовления ядерных установок. Перенимать его один к одному глупо, а вот присмотреться и взять все ценное, наверное, стоит. Именно этой целью руководствовались авторы статьи «Эффект серийности», которую мы предлагаем сегодня вашему вниманию.
Взгляд из прошлого в настоящее
Опыт ведущих стран в области стационарной атомной энергетики демонстрирует значительные сокращения затрат за счет стандартизации, совершенствования технологии и повышения производительности труда при серийном строительстве унифицированных энергоблоков. Эффект снижения капитальных затрат при серийном промышленном строительстве стандартных энергоблоков АЭС с реакторами типа PWR во Франции составляет 20–40%.
Из практики сооружения отечественных АЭС с реакторами типа ВВЭР известно, что подавляющее большинство энергоблоков создавалось по индивидуальным проектам, которые в значительной степени отличались как от предыдущих, так и последующих – и по проектным решениям (составу оборудования, компоновке), и по организационно-техническим подходам, являясь уникальными, головными, со всеми характерными только для головных энергоблоков затратами.
Исключением в опыте атомного энергостроительства СССР явилось поточное строительство по типовому проекту четырех энергоблоков первой очереди Запорожской АЭС (ЗАЭС), которая была объявлена головной опытно-показательной стройкой. Эффективность поточного метода к тому времени уже была подтверждена на строительстве Ладыженской, Запорожской ГРЭС и других тепловых электростанций, для которых сроки ввода энергоблоков были сокращены почти в 2 раза, а трудозатраты на 1 кВт установленной мощности снижены на 30–40% .
На стадии разработки проекта ЗАЭС был учтен опыт строительства и монтажа оборудования Нововоронежской, Южно-Украинской и Калининской АЭС, использованы такие преимущества унифицированных проектов, как полная повторяемость всех конструкций для каждого энергоблока, унификация узлов зданий и сооружений, применение индустриальных конструкций полной заводской готовности. Принятые решения позволили организовать поточное строительство нескольких идентичных энергоблоков ЗАЭС одними и теми же специализированными строительно-монтажными организациями. Положительный опыт строительства первых трех энергоблоков ЗАЭС, включая результаты анализа технико-экономических и конструктивно-технологических показателей, был опубликован в выпусках серии номеров журнала «Энергетическое строительство» 1982–1987 гг. Однако после Чернобыльской аварии резко сократилось, а после распада СССР практически свелось к нулю количество и объем публикаций о строительстве и эксплуатации АЭС.
Но главное – резко сократилось финансирование и на время прекратилось проектирование и строительство новых энергоблоков АЭС, что способствовало утрате приобретенного опыта.
Прямая зависимость
В течение нескольких десятилетий в нашей стране развивалось важное направление атомной энергетики – транспортные ядерные энергетические установки. Сбор, обобщение и анализ экономических данных по транспортным ядерным энергоустановкам важны также для создания коммерческой атомной энергетики с улучшенными экономическими характеристиками.
В 2003–2005 гг. ФГУП «ОКБМ» по инициативе академика РАН Е.П.Велихова выполнены исследования экономики жизненного цикла транспортных ядерных энергетических установок (ЯЭУ) в период их интенсивного строительства и эксплуатации в 1963–1992 гг. Работа выполнена в три этапа с привлечением данных основных заводов-изготовителей оборудования реакторных установок, судостроительных и судоремонтных предприятий.
В результате исследования выявлены определенные тенденции изменения экономических показателей серийного производства при создании транспортных ЯЭУ. Так, при серийном изготовлении комплектов оборудования РУ, их стоимость может быть снижена на 30–35%. Себестоимость монтажных работ на судостроительных предприятиях снижается на 20–40%. Эффект серийности при монтаже оборудования и систем может усиливаться и проявляться уже на второй установке в серии за счет:
– применения двух комплектов оборудования в составе двухреакторных ЯЭУ;
– применения унифицированного оборудования для ЯЭУ различных серий, позволяющего увеличить серийность;
– высокой интенсивности выпуска продукции, следствием которой является неразрывность технологических процессов;
– конструктивно-технологических решений, изначально заложенных в проектах оборудования и систем и направленных на снижение затрат, в том числе максимально высокого процента заводской готовности поставок – поставки комплектов оборудования в виде готовых блоков, агрегатов, контрольной сборки агрегатов РУ на машиностроительном заводе и т.п.
На этапе эксплуатации выделена стадия заводского ремонта энергоотсеков в условиях специализированных судоремонтных заводов, которая характеризуется набором экономических показателей и тенденций их изменения, аналогичных стадиям изготовления и монтажа оборудования и систем ЯЭУ. Среднее снижение стоимости ремонтных работ в условиях специализированных судоремонтных предприятий оценивается величиной не менее 30%.
Трудоемкость изготовления отдельных видов оборудования РУ (исключая головные образцы) снизилась в 2–3 раза, а в сумме по комплекту тепломеханического оборудования снижение составило не менее 50% (см. рисунки 1 и 2).
Рис. 1. Среднегодовая трудоемкость изготовления комплектов оборудования унифицированных РУ, применяемых в различных проектах транспортных энергоустановок
Рис. 2. Среднегодовая трудоемкость изготовления серии насосов 1 контура
Трудоемкость монтажных работ по ядерной энергетической установке снизилась на 15–20% по отношению ко второй ЯЭУ в серии, то есть без учета затрат на освоение и подготовку производства (см. рисунок 3). По отношению к головным объектам эффект снижения трудоемкости еще более значителен.
Рис. 3. Трудоемкость монтажа оборудования и систем ЯЭУ
Трудоемкость ремонта транспортных РУ, несмотря на характерные для специфики судоремонта значительные различия в объемах ремонта для каждого объекта в серии, имеет тенденцию к снижению, в среднем на ~30% (см. рисунок 4).
Рис. 4. Трудоемкость заводского ремонта унифицированной РУ на судоремонтном заводе
Отчего растут затраты
Сокращение затрат является важнейшей целью, начиная с самой ранней стадии жизненного цикла энергоустановок – научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР).
Собственный опыт ФГУП «ОКБМ» по проектированию РУ и их оборудования в совокупности с результатами выполненной НИР свидетельствует, что сокращению затрат на проведение НИОКР способствуют:
– специализация проектных организаций,
– наличие межотраслевой или государственной программы и отчетность перед Заказчиком;
– заимствование узлов и технических решений, успешно зарекомендовавших себя в эксплуатации, стремление к применению унифицированных изделий и узлов;
– экспериментальная проверка технических решений на макетах, широкое использование математического моделирования;
– учет фактического состояния производства, своевременная разработка задания на подготовку производства, оперативная «обратная связь» с производством и эксплуатацией;
– совмещение стадий проектирования и ряд других факторов.
Причинами увеличения затрат на стадиях промышленного изготовления оборудования, монтажа и ремонта систем транспортных ЯЭУ, как правило, являются:
– доработка систем и модернизация оборудования после запуска серии в производство, разунификация;
– снижение объема и интенсивности производства, которое приводит к нарушению неразрывности технологических процессов и дополнительным затратам на восстановление производства;
– изменения в схеме производственной кооперации, нестабильность поставок;
– нестабильность регулирующей нормативной документации;
– нестабильность экономической обстановки в стране и на предприятиях.
Несмотря на отличия
Формируемая в настоящее время Федеральная целевая программа (ФЦП) «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007–2010 годы и на период до 2015 года» направлена на интенсивное серийное строительство унифицированных энергоблоков АЭС типа ВВЭР электрической мощностью 1100–1200 МВт для производства электроэнергии и тепла. Разрабатываются также программы создания атомных станций малой и средней мощности для региональной энергетики, развития направления реакторов на быстрых нейтронах с замкнутым топливным циклом.
Во всех перечисленных программах выдвинуто требование по повышению экономической эффективности энергоблоков, в том числе за счет снижения удельной стоимости промстроительства и снижения стоимости выработки электроэнергии.
Применимость результатов анализа фактических данных по экономике жизненного цикла транспортных ЯЭУ в коммерческой атомной энергетике России оправдана, поскольку технические принципы, заложенные в структурах транспортных и стационарных реакторных установок, аналогичны. Несмотря на то, что имеют место определенные отличия, связанные с масштабом и конструктивным исполнением этих установок, полученные результаты исследования серийного производства транспортных ЯЭУ могут быть использованы при серийном создании коммерческих АЭС большой, средней и малой мощности.
Исследования экономики транспортных ядерных энергетических установок представляют интерес с точки зрения возможности заимствования наиболее эффективных методов из практики транспортного атомного энергомашиностроения, судостроения, централизованного ремонта оборудования энергоотсеков, организационно-технических и технологических подходов. В максимальной мере это касается проектов атомных станций малой и средней мощности – как в наземном исполнении, так и плавучих энергоблоков, разрабатываемых с использованием основных решений транспортных ЯЭУ. К числу этих проектов относятся атомные станции с РУ типа КЛТ, АБВ, ВБЭР разработки ФГУП «ОКБМ», создание которых основано на использовании судовых технологий с эволюционным сокращением затрат в условиях серийного производства, а также проектной и технологической унификации.
Для малых серий ЯЭУ получение экономического эффекта будет возможно за счет использования в новых проектах унифицированных решений, унифицированного оборудования; максимального использования преимуществ эволюционного совершенствования и развития проектов с допустимой ориентацией на существующие технологии, производственную базу машиностроительных и крупных судостроительных заводов, сохранившуюся кооперацию. При неизбежном в развитии техники внедрении качественно новых проектных решений для перспективных энергоблоков необходим сравнительный анализ их технико-экономической эффективности.
В результате проведенных исследований на примере крупной области атомного машиностроения – серийного производства транспортных ядерных энергетических установок – показано, что при переходе на индустриальное серийное производство коммерческих АЭС могут быть реализованы значительные резервы снижения затрат на всех стадиях их жизненного цикла и, следовательно, снижены капитальные затраты и себестоимость произведенной энергии.
(Журнал «Атомная стратегия» № 27, январь 2007 г.)
|
| |
 |
Связанные ссылки |
 |
|
 |
Рейтинг статьи |
 |
Средняя оценка работы автора: 5 Ответов: 1

|
|
 |
опции |
 |
|
|