核能项目部署瓶颈：成本进度超支风险分析与对策

尽管出现了新项目、新技术和商业企业，但全球实际部署速度相对缓慢——但这未必是人们想象的原因。

这并非由于安全风险：大多数核能电站已安全运行数十年，新一代先进反应堆设计具有更先进的安全系统。也非缺乏政治意愿：在美国，多届政府都表现出强烈的两党支持和投资。更非监管障碍：监管机构一直在努力使框架适应当今项目的需求。甚至也不是成本问题：许多大型消费者和地方社区已表示愿意承担早期变革性电源的成本。正如几位州公共服务专员、电力公司领导人和商业投资者所分享的，阻碍核能项目近期部署的主要因素是成本和进度超支的风险。要使核能部署具有融资可行性并能大规模快速部署，行业需要证明其能够持续按时按预算建造核电站。有许多措施可以实质性解决这些风险，本文将分享这些内容。

对于任何基础设施项目来说，解决潜在的成本和/或进度超支问题至关重要。即使是同类首创(FOAK)和早期同类(EOAK)项目也是如此。核能项目历来交付记录较为复杂，包括成功完成、重大挑战和废弃项目。历史上，与其他基础设施项目相比，尤其是电力行业，核能项目的超支往往显著更大（平均为估算成本的两倍）且更频繁。

许多项目已按时按预算成功完成。Palo Verde核电站（亚利桑那州，1986年和1988年）不仅按预期交付，而且亚利桑那州公司委员会审计员估计项目管理团队通过其行动为纳税人节省了超过3亿美元。St. Lucie-2（佛罗里达州，1983年）和柏崎刈羽-1（日本，1985年）也属于此类。最近，Saeul-1和-2（韩国，2016年和2019年）以相对较小的成本超支完成。

近期核能项目的延误和成本超支。

Palo Verde核电站。（照片：亚利桑那公共服务公司）

更常见的是核能项目完成——但存在显著延误和成本超支。Vogtle-3和-4（佐治亚州）分别于2023年和2024年完成，并成功为超过100万户家庭和企业供电。也就是说，这些机组完工晚了七年，成本超过初始估算的两倍——主要原因是开始时设计不完整且未生成准确估算，这在3号和4号机组完工之间的显著生产率提升和成本降低中得以证明，因为4号机组有更清晰的起始位置。

最近建造的美国核反应堆的显著成本超支已被一些利益相关方用来主张在没有额外财务保护的情况下不批准更多项目。法国的Flamanville-3于2024年达到临界但尚未投入商业运营，也属于此类例子，建设完成晚了12年，预算超支三倍。

对利益相关方最具挑战性的结果是项目在建设后废弃。美国各地有50多个项目以及全球数十个项目遭遇了这一结果。南卡罗来纳州的V.C. Summer-2和-3遇到了与Vogtle-3和-4早期阶段类似的挑战，但问题对公用事业公司和项目合作伙伴来说过于重大而无法解决，因此项目在建设期间被废弃。已花费数十亿美元，但没有产生运营项目。

项目失败部分归因于规划不足、协调不够、透明度不足和监督不力。此类别的其他核电站例子包括印第安纳州的Marble Hill——于1984年废弃——以及阿拉巴马州的Bellefonte-1和-2——于1988年废弃。

成本超支可能有多种来源，包括低估项目成本和时间表、不得不重建电厂部分以解决制造挑战、需要根据设计变更重新指定或重新订购设备，以及需要额外资源的任务。

进度延误可能扰乱电厂设计和建设中的其他任务，可能影响电厂外其他协调活动（例如满足新客户需求和替代旧机组），并可能显著增加成本，特别是考虑到核能项目相对较高的前期资本需求——毕竟时间就是金钱。

成本和进度超支幅度方面的风险和不确定性一直是行业的犹豫来源，对这些担忧有一系列回应。一些利益相关方选择支持风险资本较小的较小项目，如小堆(SMR)，尽管大型反应堆更成熟且具有更好的规模经济。

其他人选择观望方法，在投资前评估其他项目的部署。一些利益相关方要求额外的财务保护，甚至超出美国能源税收抵免已提供的范围。其他人则依靠通过重复项目部署获得经验——极端情况下，不担心今天的超支，并相信只要建造足够多，行业最终将达到高效点。尽管这些方法各有优点，但在实施和有效性方面也存在重大挑战。

尽管如此，核能项目并非注定失败。检查项目结果的差异显示了项目管理方式的明显不同。尽管很多焦点放在反应堆技术和监管框架上，但通过更加关注核电站建设的执行和交付方式可以创造巨大价值。

有许多经过验证、易于实施的策略能够减轻导致成本和进度超支的根本因素。主动实施更现代的项目管理和交付实践，解决超支的根本原因，是使新核能成为商业现实的更具影响力和可操作性的方式之一。成功交付项目将增加消费者信心和财务可融资性，释放更多部署机会。

有效的项目管理有许多方法，那么问题出在哪里——特别是在这样一个拥有如此多专业知识的行业？一些策略是新的，仅在过去几年出现，特别是在技术领域。此外，尽管一些策略是专家熟知并有记录的，但许多在实践中并未实施。这可部分归因于项目开发商可能视为优先的其他因素，如紧迫的时间表或其他外部约束；其他时候，可归因于傲慢和利益相关方激励不一致。一些人还相信核能的至关重要作用，认为不惜任何成本部署都是合理的，并忽视了日益竞争的电力市场的动态。通过更全面地看待项目成功并积极实施最佳的技术、商业和人际工具，核能项目利益相关方可以规划更好的路线——有些人已经在这样做。

在拜登政府期间，我领导了一个美国政府关于核能项目管理和交付的工作组。过去一年，我有幸会见了核能和核能相关行业的顶级领导人和主题专家，包括项目开发商、建筑师和工程师、建筑承包商、技术专家、投资者、保险公司、监管机构、工会和工人、国家和地方政策制定者、社区领袖、学者、倡导者等。

通过这些对话，确定了一系列可操作的建议和最佳实践供项目利益相关方参考，其中许多在本文中讨论。（这些已汇编成一份更广泛的报告，涵盖了可在项目全生命周期实施的更广泛建议。完整报告《推进现代有效的核能项目管理和交付》将于今年晚些时候在线发布。）

在项目规划前期投入更多

在许多情况下，成功项目交付的战斗在建设开始前就已决定胜负。对于某些类型的项目，快速行动和迭代可能是有效的，特别是在迭代成本低廉且不确定性无法解决的情况下。然而，在核能领域，由于高昂的材料和劳动力成本以及严格的监管标准，建设期间的迭代往往非常昂贵。在早期项目开发活动中投入更多时间和精力，在规划阶段而非建设期间迭代，是避免后续超支的更有效方式。

设计完整性——从完整（或至少高保真）设计开始——可以显著降低项目执行风险。由于此策略需要在建设前的前端投入更多时间和资源，可能会略微增加成本并延长开发过程，但更有可能通过防止建设期间的意外成本而获得回报，因为在建设期间进行变更的成本显著更高。

尽管这可能看起来显而易见，但这已成为几个核能项目的陷阱。以Vogtle-3为例：出于商业原因，即使设计远未最终确定，项目建设也已开始。随着项目进展，进行了若干设计变更，导致昂贵的返工以及建设和许可延误。

设计完整性的补充是准确估算：能够在建设开始前生成项目成本和时间的高保真预测。许多项目超支是因为初始成本估算要么不够详细，要么基于不足的前期规划。从完整和经过验证的设计出发提高了估算的准确性。

在涉及新特性的项目中，开发商可能不知道真实成本，建设期间可能出现更难预测的问题。此外，重要的是阻止开发商无意或故意低估项目预算以在选拔中获得优势，只在后续要求增加预算。为此，让项目业主和/或评审员聘请经验丰富的独立工程师和规划师是有帮助的。采用基于里程碑的方法，在关键决策点广泛审查项目的主要元素，也可以减少后续不可预测问题的可能性。

在某些情况下，项目利益相关方可能希望在没有完整设计的情况下进行。可能急于满足外部截止日期（如税收抵免要求），开发活动可能并行化以缩短建设前时间表，或者可能是FOAK/EOAK建设，存在更多不确定性。

在这些情况下，设置额外的保障措施更为关键，以避免在其他阶段（如许可、人员配备，当然还有建设）产生重大下游影响。尽可能提前推进（例如，至少从相当于AACE 2级估算开始）仍将获得回报并减少不利结果的可能性。

对于FOAK/EOAK项目，存在不确定性元素且由于新颖元素可能更难获得准确成本估算，创建与类似但已知部分的强类比并使用参考类别预测等技术有助于弥合不确定性差距。此外，验证关键供应商的制造能力、执行劳动力可用性风险分析以及让建筑承包商验证可建造性应有助于识别潜在陷阱。

劳动力发展

Vogtle 4号机组蒸汽发生器就位。（照片：佐治亚电力公司）

核能项目是劳动密集型的，通常需要数千名熟练工人跨越各种行业和职业。在高峰期，Vogtle-3和-4项目雇用了9,000名建筑工人。这种需求在规模上变得更为关键：为满足美国部署目标，行业将需要数十万新的建筑工人（焊工、电工、管工、劳工和调度员）。项目延误可能意味着数千名工人等待，这会产生停机成本并可能对其他项目产生连锁延误。

由于前期规划不善、需要具有特殊技能的工人或停工导致的劳动力不可用也可能造成延误。拥有稳健的劳动力战略非常重要，应主动针对特定项目进行优化，考虑可用劳动力池、劳动力需求和项目时间表。及时高效地部署经验丰富且熟练的劳动力是确保满足项目截止日期、最小化质量问题和返工以及发现FOAK/EOAK设计潜在可建造性问题的关键。

核能项目复杂且必须按照严格规格精确建造，特别是为了符合法规。经过适当培训和认证的劳动力——例如来自注册学徒计划和工会的劳动力——是巨大资产。除了安全效益外，精确建造有助于消除返工。除了减少时间花费和延误外，训练有素的劳动力有助于避免大型计划外资本支出（例如订购替换部件、浇筑新混凝土）。

此外，工会可以实质性提高劳动力生产率并降低项目成本。许多这些劳动力组织也有强大的培训计划，提供了汇集和转移知识的方式，以惠及多个项目——也就是说，它们形成了重要的建设和执行专业知识库之一，对于快速创建稳健的学习曲线很重要。

项目业主和承包商，特别是FOAK/EOAK项目，应优先考虑不确定性和长期性的员工配置。虽然前期规划提供了显著杠杆，但开发商应预期意外情况并自然预期可能需要变更的情况。拥有直接且稳健的应急计划是关键。

主动超配——在项目高风险阶段雇用少量额外工人较长时间——也可以是有用的风险缓解策略。额外成本被避免延误的好处所抵消。此外，在整个组织的多个层级部署规划和时间表专家可以产生回报，因为变更可以更快实施，下游和相互依赖的任务可以降低风险。

由于核能项目具有较长的开发周期且劳动密集度更高，在整个生命周期中管理和监控工作负载非常重要。劳动力激增（例如延长工作周、额外班次）有时有助于加速交付、执行或纠正关键路径行动并减少拥堵。然而，一些研究表明，过度使用劳动力激增会导致工人疲劳、劳动力生产率损失、更多返工以及其他可能无意中延长建设和增加成本的意外后果。强大的劳动力计划需要仔细考虑这一点，与其他实践相结合，以确保项目团队处于良好位置以最小化此风险。

项目劳动协议(PLA)是构建和实施项目劳动力战略所有方面到可操作计划和合同的重要方式。它们在项目开发周期早期签署，通常在建设开始前很久，并概述人员配置计划、劳动力合作伙伴提供员工的承诺以及提前培训和预审工人的路径。PLA是确保整个项目中劳动力可用性和工人输入及专业知识（包括运营效率、健康和安全）的关键工具，可以显著减轻成本和进度风险。

推动更好协调的商业结构

核能项目在商业合同和承保方面可能很复杂。较大的项目尤其需要显著的前期资本用于开发和建设。现代合同和商业策略可以提供强大工具，以在项目利益相关方之间创建一致的激励并促进更大协作。有几种有用的方法，包括签订具有基于指数的成本调整机制的合同。在这里，我们将重点关注一致的多方交付协议的重要性。

传统上，大多数核能项目涉及在单独协议下双边合同和分包给各方的单独任务（例如设计师、建筑商、EPC[工程-采购-建设]公司、供应商等）。尽管更容易执行，但这种方法可能在项目级别造成紧张和激励不一致——特别是对于FOAK/EOAK项目。例如，如果在项目级别有计划外工作驱动成本超支，理论上可能是承包商的收益。因此，承包商可能没有动力主动解决或避免额外工作的需要。相反，承包商可能被不公平地指责由于项目领导在设计过程中上游的意外变更导致的延误和成本超支。

集成项目交付(IPD)是一种更新、更协作的项目模型，将关键项目交付利益相关方（例如业主、建筑商、供应商等）聚集在单一协议下。它具有多种好处，有助于确保所有各方最大程度地朝向项目成功。凭借无责备文化和基于联盟的决策，它提供了一种强大方式来创建垂直整合业主和交付组织的集体主义，并能够优化和为特定项目引入最佳专家利益相关方。

通过共享风险-回报池创建财务一致性，每个交付合作伙伴的补偿与整体项目绩效（例如实际最终成本与商定成本目标）公式化关联。尽管相对较新，但有一些IPD类结构在核能行业使用的例子。在加拿大的Darlington项目中，有一个IPD，Ontario Power Generation作为业主和公用事业公司，AECON作为EPC，GE Vernova作为技术提供商，Atkins Réalis作为设计工程师。

Energy Northwest也在其华盛顿州项目中实施IPD结构的变体，涉及创建明确与整体项目成功相关的团队和补偿结构。这在利益相关方之间创建了共享问责机制。这种一致性可以更好地利用各方的专业知识来预见问题并提前预测。在商业和合同上设置可能更棘手，但据报道的好处在整个项目中大大超过了成本。

积极和现代的领导力

强大的项目管理始于并终于强大的项目领导力。这是改进项目交付的最重要驱动因素之一，并支撑着几乎所有其他描述策略的成功。治理、监督和文化是推动利益相关方一致性、确保问责制、确保项目的各个方面从一开始就结构良好和协调，并确保项目能够熟练响应任何变更的基础。

此策略的锚点是积极和参与的项目业主和运营商，他们帮助领导一个经验丰富的交付项目团队，包括建筑师、建设者、规划师、设备供应商等。与其他大型基础设施项目一样，特别是FOAK/EOAK项目，这对于创建强大文化至关重要，所有利益相关方都朝向最大化项目成功。

即使项目业主本身不是核能专家，他们积极参与重大决策、密切跟踪项目可交付成果、提供指导、确保问责制并对项目团队成员可访问至关重要。这应包括创建途径，让利益相关方在出现关键问题时能够快速安全地升级到领导团队，以确保快速问题修复并防止较小挑战滚雪球变成较大问题。

H.R.1，通常称为《一个巨大美丽法案法案》，由国会通过并由特朗普总统于7月签署。H.R.1影响能源行业的主要机制是通过修改拜登总统2022年《通货膨胀削减法案》建立的税收抵免。IRA最初作为拜登的《重建更好未来议程》提出，旨在通过减少联邦税收负担来应对气候变化，为非碳排放能源项目提供强有力的联邦支持。支持的技术包括风能、太阳能、地热能和核能。

结果：受H.R.1打击最严重的技术是特朗普政府最强烈反对的技术：太阳能和风能，它们将在2027年终止48E和45Y生产和投资税收抵免，以及其他变更。

水电、地热和核能表现更好。48E和45Y抵免的逐步淘汰时间表仍未加速，建设需要在2032-2033年前开始才能利用这部分联邦支持。核能特别是——显然是本届政府最青睐的清洁能源技术——通过创建新的税收抵免在H.R.1中获得直接支持。此奖金抵免将适用于雇用周围大都市区至少0.17%人口的先进核设施。

还有更多：S. 5421，通常称为《2024年加速可靠容量(ARC)法案》，是由参议员James Risch（共和党，爱达荷州）提出的法案。它旨在通过减少项目成本上升的风险来激励新核反应堆的投资，以打破这些创新和资本密集型项目的项目融资僵局。

早期核能项目的较高成本和较长部署时间表的风险为对新核电感兴趣的投资者创造了显著不确定性。根据能源部的说法，反应堆设计应在第十次部署时商业化。然而，从FOAK到全面商业部署具有挑战性。ARC法案旨在减少早期部署风险。

为实现此目标，ARC法案包括最佳实践，如项目成熟度要求、合同风险分担、执行监督和扩展贷款担保权限。它还将在能源部内创建新核投资加速计划(NNIA)，由能源部长监督并由贷款项目办公室管理。此计划将有助于推动项目完成并在三个项目阶段防止成本上升：

在前端，通过建立项目成熟度要求。

在项目期间，通过监督项目执行。

在结束时，通过激励项目完成。

在成本超支的情况下，NNIA可以帮助项目团队获得债务支持。它还旨在通过鼓励项目完成来保护纳税人；联邦成本分摊仅在项目投入服务后提供。这些部分共同作用以增加新核投资的成本确定性并鼓励项目完成。无论超支保护是否在项目期间使用，它们的可用性将减少投资风险并允许公司在初始项目规划阶段向前推进。——NN员工

21世纪项目领导力的补充是利用强大、动态的数字工具帮助利益相关方保持联系、知情和按计划进行。这可能包括文档管理系统，有助于准确跟踪项目可交付成果和变更，并可以额外协助核法规合规性，从而减少延误风险。它还可能包括工厂计算机辅助设计示意图、现场计量数据、工作计划、采购系统、设备交付时间表等。互连这些软件程序可以大大增强这些工具协助项目的能力。添加跨领域分析，如人工智能，可以增强部署这些工具的能力。

有范围广泛的更传统解决方案，如Microsoft Project和Oracle Primavera，提供其中一些功能，以及其他旨在带来更新和更广泛功能的产品最近开始出现，例如来自Hyundai、InEight、Westinghouse和Google以及The Nuclear Company和Palantir的产品。

这些程序可以在项目的所有阶段使用：帮助识别潜在问题并在早期设计阶段分析潜在应急管理策略的影响、培训工人、确保项目交付团队的充分可见性，并提供额外的故障排除和问责机制。

公开项目的相关信息也有助于维持社区和地方政府支持。同时，为确保项目团队成员不被可能的大量数据淹没，项目团队应开发针对不同团队成员的关键绩效指标(KPI)。这些数字工具可以帮助持续跟踪这些KPI并将数据汇总成相关且可操作的见解，供团队成员和其他利益相关方使用。

除了规划和跟踪外，一个未充分利用但高价值的过程涉及纳入项目早期预警系统。拥有检测正在进行项目偏离轨道的方法是最小化项目风险幅度的关键。一种这样的方法是预测性项目分析，这是一套主要用于预测任务和项目结果的定量方法和技术，特别是在较大资本项目上。这种由一些建设和保险公司使用的已知技术似乎尚未在核建设中得到广泛部署。

项目开发商可以预测一系列情景下的潜在问题并制定解决策略。预测性项目分析也可以通过集成项目软件工具、利用人工智能以及创建虚拟仿真环境和数字孪生来增强。此外，每当项目计划确实变更时，这些系统能够快速预测潜在的下游影响、标记给利益相关方、量化并减轻。

所有利益相关方都需要主动解决减轻成本和进度超支风险的策略。实施一套现代项目管理和交付最佳实践，如上所述，可以在源头上显著减少这些风险。尽管许多这些策略是可操作的，但采用历来相对零散。因此，这里有一些建议供更广泛的利益相关方——特别是地方和联邦政策制定者、金融投资者和其他促进部署的团体——在评估个别项目或为行业制定部署计划时考虑：

敦促和激励项目开发商展示他们已采取哪些步骤来减轻成本和进度超支风险。这可能包括为早期开发活动提供直接财务支持并将相关策略纳入资金资格标准。

鼓励形成项目部署联盟；成本和风险分担伙伴关系和合资企业（甚至包括可能后续受益的更广泛部署利益相关方群体）；以及标准化、更产品化的部署模型。

促进州和/或国家之间多项目部署群组的形成（例如国家州能源官员协会的First Mover Initiative）和其他，以简化地方法规、标准化设计要求和合同结构，并鼓励信息共享。

赞助形成集中、可访问的项目数据存储库，供公众和潜在部署利益相关方使用，以加速行业利益相关方将经验教训纳入新项目的能力。

Nana Menya Ayensu在拜登政府期间是白宫气候政策、金融和创新总统特别助理，并在其职业生涯中致力于开发创新能源基础设施政策。