1. 引言
全生命周期成本(LCC)是指一个设备在全部生命周期内，为其投入的全部费用总和，包括设计、开发、测试、生产、运行、维护直至报废的所有直接和间接相关费用之和。由于电力企业有着较高的成本控制要求，追求设备的综合投入成本最优，因此LCC概念自被提出以来，就受到了电力行业的高度重视。
1987年国际电工委员会(IEC)制定了关于LCC评价标准的草案，并于1996年正式发布国际标准《全生命周期费用评价实施指南》(IEC60300-3-3)，目前最新的版本是于2017年发布的V3.0。IEC指南虽然阐明了LCC的计算分析准则，但是没有给出采购环节的应用方法。国内电力企业目前已有不少实践探索，其中LCC招标被认为是最具前景的方法。
2. 电力设备LCC招标方法
LCC招标是LCC分析在招标采购中的具体应用，与传统招标方式有着重大区别。传统招标采购方式，以交付物价格、性能和质量作为主要评判依据，即以性价比作为竞标因素，没有评估设备购置完成后的相关成本。可以说，传统招标是注重设备前期投入的一种采购方式，而LCC招标则是综合考量全部投入的采购方式。虽然LCC招标方式在理论上，有着明显优于传统招标的成本控制能力，更加符合电力企业的诉求，但在实务操作中仍有不少难题，例如信息可用性、假定条件、项目不确定性、合同条款设计等，留待进一步地研究改良。 [1]
基于LCC分析的招标采购研究，可以分为三部分：第一部分是LCC招标设备的范围研究，包括招标设备的适用、禁用条件以及典型场景；第二部分是招标设备的LCC模型设计，包括LCC模型分解，LCC模型的成本构成以及参数灵敏度分析；第三部分是LCC招标程序研究，根据通用招标流程，可以分为编制招标文件、供应商资格审查、评标、定标、签订合同和LCC后评估。
关于LCC招标的范围而言，电力企业招标采购的设备种类十分广泛，包括常规电力设备、通讯设备、控制设备、运输设备、计量设备、技防设备和综合自动化设备等。LCC招标尤以常规电力设备为主，其中线圈类设备包括变压器、电感器、电容器、电抗器等，开关类设备包括开关柜、GIS、断路器、隔离开关、接地开关等，线缆类设备包括电缆、导线、熔断器等。
目前，行业普遍采纳的LCC招标选择标准有四项。
1) 费用比例：针对设备的运行和检修费用占比较高的情况。由于传统招标无法正确评估后期成本，而采取LCC分析可以有效计算后期成本。线圈类设备中变压器，电抗器和互感器，开关类设备中的GIS、断路器、接地开关设备，本体和辅助设备的运行能耗费用占比较大，适用于该选择标准。
2) 间接损失：针对设备故障的间接损失较高，LCC模型设计中需要谨慎评估损失金额的情况。电网相关设备中的主变、开关设备、高压电缆等，一旦故障将引发社会大面积停电，造成不可挽回的经济损失，适用于该选择条件。
3) 优化空间：若某些设备厂商有机会或有条件提供改进设计方案，则可以选择采取倒逼的方式。由于设备故障发生率及运行、维护成本很大一部分是源于设计，LCC招标可以鼓励厂商不断改进设计方案，从源头上压减设备的LCC。
4) 数据验证：设备在运行一段时间后，采购方可以就LCC进行检验。因为招标阶段的部分基础数据是由厂商提供的，设备投入运行一段时间后，必须检验数据准确性。如遇实际发生值与投标提供的理论值偏差较大，采购方可以根据合同条款进行惩罚，以补偿LCC损失。通常数据验证发生在设备投入运行后的2~5年间，常规验证项目为可用率、可维修性、故障率等。
3. 电力电缆及附件LCC招标模型
选定LCC招标的设备类型后，可以进行LCC模型的设计。各类电力设备的LCC招标模型差别较大，本文以110 kV电缆及附件作为具体案例。根据LCC分析通用方法，电缆LCC周期可划分成5个阶段：初次投入费用CI，运行费用CO，检修维护费用CM，故障费用CF，退役处置费用CD，具体模型分解如表1所示。 [2]
Table 1. LCC cost apportionment model of power cable
表1. 电力电缆LCC分解模型
常规电力电缆的生命周期以30年估计，根据上表的分解因子：
1) 初始投入费用CI：购置费用由厂商提供，包括电缆单价、电缆长度、终端(中间)接头单价和数量。各厂商的110 kV电缆安装费用基本相同，本体安装费约为4266元(3相/100米)，终端(中间)接头制作安装费约26,949元(3相/套)。 [3]
2) 运行费用CO：巡检费用包括电缆本体和附件，通常单条线路的巡检频次为3天一次，每次班组为2人，按人工作业费折算即可。损耗费用仅涉及电缆本体，包括导线电阻、介质、铅包和钢铠的电能损失。电缆电能损失的影响因素，包括涡流、敷设方法 [4] 、环境温度、集肤效应、邻近效应等。导线的电阻损耗和介质损耗费用占比较高，按同期电费折算即可。电阻损耗量
，其中电阻值r0由厂商提供，均方根电流值Ijf = 最大设计负荷电流*均方根电流系数，最大设计负荷电流取决于所接变压器容量大小，以常规的31.5 MVA (630 mm2)和40 MVA (800 mm2)为例，均方根电流系数约为0.25。介质损耗量
，其中电容值
，绝缘介质损失角正切
由厂商提供。 [5]
3) 检修费用CM：通常单条线路的检修周期在2年，检修项目包括电缆及附件的清洁、连接头紧固、油漆相色带修补、绝缘油取样、阀片压力检验等。按照业内经验，综合费用约为单根5442元。
4) 故障费用CF：间接损失费为故障费用的最主要比例，根据S地区历史数据估算，单次损失约为70.7349万元。
5) 退役处置费用CD：110 kV电缆拆除费用5991元(3相/100米)，终端(中间)接头拆除费约9671元(3相/套)。110 kV报废电缆每米重量约5.607 kg，须按同期铜价折算。
4. 电力设备LCC招标程序
LCC招标程序设计包括三个核心，一是设计LCC宣贯流程，二是设计基于LCC的评标因素，三是设计LCC后评估和惩罚机制。
LCC宣贯流程主要是为了让投标厂商能够正确认识LCC基本概念，准备投标所需相关资料，包括设备的设计寿命、运行条件、运行方式、维修方式及配件费用。厂商应主动开展可靠性分析，统计同类型设备的平均故障率，设备投入运行前的调试和试验成本，评估设备运行和报废期间的环保费用。 [6]
LCC的评标权重设计，需要进行灵敏度和失效概率分析，确定LCC费用构成中的关键部分。关键费用在不同厂商间的有一定的差异，驱动因子包括设备损坏度、故障设备所带负荷的损失程度、修复成本、设备损耗指标、设备运行电能损耗等。LCC评标因素可以设计为商务标的一部分，目前通用的权重不超过40%。
LCC后评估内容包括可用率、易维修性和故障率。可用率又分为负载损耗和空载损耗费用的评估，易维修性分为材料费、人工费和设备更新的费用，故障率根据后期运维实测数值评估。对于厂商所报LCC参数偏差过大，造成额外损失的，招标设计中可以预设惩罚性条款。具体补偿主要有四种方法：
1) 保证金扣罚：适用于大多数情况，若LCC偏差幅度不大，可以直接从合同保证金中予以扣罚。为避免合同双方对LCC核算产生分歧，影响合同正常的执行，保证金比例通常控制在5%以内。
2) 发货量扣减：适用于框架协议采购的合同，若前期已到货电缆不能满足标称的LCC控制水平，可以考虑削减甚至拒绝接下来的发货需求。考虑到工程质量延续性要求，实际中一般以小规模配网工程为主。
3) 信用惩罚：适用于厂商恶意虚标参数的情况，在认定厂商虚标参数骗取中标后，可以在公开平台进行负面信用公示。情节严重的，甚至可以拒绝未来一段时期内该厂商的其他投标。
4) 维修补偿：适用于维修费用偏差较大的情况，该方法执行十分简便，直接在合同中约定维修费的上限即可，超出部分由厂商承担。考虑到故障责任对于维修费承担的界定，实际中一般仅取事故中厂商有责的部分。
最后，为完善事前监管闭环，采购方可组织投标数据的采信度分析，通过各厂商间设备的重要设计差异来确定LCC影响因子。若投标人前期中标过同类型项目，则可以组织设备运检部门的专家，对投标理论数据和实际运行数据作偏差分析。若投标人为新晋厂商，缺乏可用的实际运行数据，则采购人可以提前与该厂商沟通，以工厂实地调研、样品试验、专家打分等理论方式给出采信度。
5. 展望与讨论
LCC招标方式在电力行业推广，首先需要各方的广泛接受，对于电力企业而言是一个不小的挑战。在正式实施LCC招标前，企业应当根据自身条件，制定周密的发展战略、宣传计划、配套制度、数据中台和专业化团队。由于电力设备前期的设计、试验和生产相关费用，以购置成本的形式由采购部门掌握，中期的安装和调试费用，由施工部门进行核算，后期的运行、检修和报废费用，又由运检部门进行核算，因此LCC数据的部门跨度较大，涉及到精准归集的问题，企业需要统一的中台系统，完成LCC数据的收集、处理、存储和分析。此外，设备LCC还受到外部风险因素的干扰，尤其对于非厂商原因的LCC意外增加，需要正确识别并予以剔除修正。如何正确修正厂商原因的LCC增加，是LCC合同补偿机制得以运行的前提，目前理论层面缺乏高效的方法，需要进一步的制度设计研究。