ต้นทุนที่ซ่อนอยู่ของโครงการนอกโครงข่าย: การติดตั้งสถานที่ ไม่ใช่อุปกรณ์

รายการที่ไม่มีใครจัดสรรงบประมาณไว้

เมื่อโครงการนอกกริดเกินงบประมาณ ผู้พัฒนามักโทษใบเสนอราคาอุปกรณ์ แต่ความจริงแล้ว ค่าใช้จ่ายที่เกินจริงมากที่สุดมักเกิดจากสิ่งที่เกิดขึ้นหลังจากอุปกรณ์ออกจากโรงงาน

• การขนส่งไปยังสถานที่ห่างไกล งานก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐาน การประสานงานระหว่างช่างหลายสาขา และการล่าช้าของกำหนดเวลา มักถูกประเมินต่ำกว่าความเป็นจริงอย่างสม่ำเสมอ
• ในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบโฟโตโวลเทอิก (PV) แถบแอฟริกาใต้สะฮารา ค่าใช้จ่ายด้านวิศวกรรมและค่าใช้จ่ายประเภทอื่นๆ —รวมถึงค่าขนส่งและค่าประสานงานหน้างาน —อาจคิดเป็นประมาณร้อยละ 33 ของต้นทุนเงินลงทุนรวม ซึ่งสูงกว่าต้นทุนของแผงโซลาร์เซลล์เองเสียอีก
• ในไมโครกริดเชิงพาณิชย์ ค่าใช้จ่ายประเภทอื่นๆ วัดได้ว่าคิดเป็นร้อยละ 43 ของต้นทุนโครงการรวม
• สำหรับสถานที่ห่างไกล ค่าขนส่งเพียงอย่างเดียวอาจเพิ่มต้นทุนจริงของอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ถึงร้อยละ 31 ก่อนแม้แต่จะเริ่มเทคอนกรีตทำฐานราก

ใบเสนอราคาอุปกรณ์มองเห็นได้ชัดเจน แต่ใบแจ้งค่าติดตั้งต่างหากที่กำหนดว่าโครงการจะผ่านเกณฑ์ผลตอบแทนขั้นต่ำ (hurdle rate) หรือไม่

จุดที่วิธีติดตั้งแบบก่อสร้างหน้างาน (stick-built) รั่วไหลทั้งเงินและเวลา

โลจิสติกส์ไม่ใช่การบวก —แต่เป็นการคูณ

• สถานที่ห่างไกลมักมีถนนที่ไม่ดี ข้อจำกัดเรื่องความสูงและน้ำหนัก และต้องใช้การขนส่งขั้นที่สอง
• ในแบบจำลองแบบก่อสร้างภาคสนาม โครงสร้างเหล็ก ตู้ควบคุม และสายเคเบิลจะมาถึงเป็นชุดๆ แต่ละชุดต้องจัดการการขนส่งและการยกแยกกัน
• หากชุดใดชุดหนึ่งมาช้า ก็อาจทำให้ทั้งไซต์หยุดชะงักได้
• โครงสร้างสำเร็จรูปแบบรวมทั้งหมดจะมาถึงในรูปแบบหน่วยเดียว: ยกเพียงครั้งเดียว วางเพียงครั้งเดียว และใช้เวลารอคอยบนไซต์น้อยลงมาก

งานโยธาและแรงงานบนไซต์คือตัวแปรที่ควบคุมได้น้อยที่สุด

• การประกอบแบบภาคสนามขึ้นอยู่กับฐานรากคอนกรีตที่สร้าง onsite การทำงานร่วมกันระหว่างช่างหลายสาขา สภาพธรณีวิทยา ช่วงเวลาที่เหมาะสมทางสภาพอากาศ และทักษะของแรงงานท้องถิ่น
• ตัวอย่างไซต์โทรคมนาคมในแอฟริกาจริง: งานฐานรากคอนกรีตถูกเลื่อนออกไปสามสัปดาห์เนื่องจากปัญหาธรณีวิทยา และค่าใช้จ่ายด้านการขนส่งสูงกว่างบประมาณ 47%
• ระบบสำเร็จรูปย้ายงานการผสานรวมและการทดสอบกว่า 90% ไปดำเนินการที่โรงงาน บนไซต์จึงเหลือเพียงงานปรับระดับฐานรากและการเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซเท่านั้น

การจัดตารางเวลาเป็นต้นทุน ไม่ใช่ตัวแปรที่เป็นกลาง

• ห้องไฟฟ้าแบบก่อสร้างหน้าไซต์แบบดั้งเดิมสำหรับการขุดแร่ระยะไกลหรือการใช้งานไมโครกริด มักใช้เวลา 6 –12 เดือน ตั้งแต่เริ่มงานโครงสร้างพื้นฐานจนถึงการจ่ายไฟ
• บ้านไฟฟ้าแบบพรีฟับริเคต (E-House) หรือสถานีไฟฟ้าย่อยแบบบรรจุในคอนเทนเนอร์ที่มีกำลังเทียบเท่าสามารถส่งมอบและจ่ายไฟได้ภายใน 2 –4 เดือน
• โดยเฉพาะสำหรับการขุดแร่: ใช้เวลา 12 –20 สัปดาห์ นับจากยืนยันคำสั่งซื้อสำหรับโซลูชันแบบพรีฟับริเคต เทียบกับ 9 –18 เดือน สำหรับแบบก่อสร้างหน้าไซต์แบบดั้งเดิม
• สถานีไฟฟ้าย่อยแบบกล่องสามารถติดตั้งได้ภายใน 2 –5 วันบนฐานรากที่เตรียมไว้แล้ว เทียบกับ 4 –การประกอบสถานที่สำหรับแบบดั้งเดิมใช้เวลา 12 สัปดาห์
• แพลตฟอร์มไมโครกริดบนสเก็ดสามารถลดระยะเวลาการติดตั้งได้สูงสุดถึงร้อยละ 85 และลดต้นทุนการติดตั้งได้สูงสุดถึงร้อยละ 65

ช่องว่างด้านกำหนดเวลา คือ ช่องว่างด้านกระแสเงินสด

ทุกสัปดาห์ที่ประหยัดได้ มีมูลค่าแนบมาด้วย

• การผลิตไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลแบบระยะไกล —แหล่งพลังงานหลักในระหว่างที่โครงการอยู่ระหว่างการก่อสร้าง —มีต้นทุนอยู่ระหว่าง 0.32 ถึง 0.48 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง ซึ่งขับเคลื่อนโดยความผันผวนของราคาเชื้อเพลิงและโลจิสติกส์การขนส่งภายในประเทศ
• ไมโครกริดสำหรับเหมืองหรือเกาะที่เริ่มจ่ายไฟได้เร็วกว่ากำหนดสี่เดือน ไม่เพียงแต่ประหยัดค่าแรงเท่านั้น แต่ยังเริ่มแทนที่การใช้ดีเซล หรือเริ่มสร้างรายได้ได้เร็วกว่าสี่เดือนด้วย
• กระแสเงินสดนั้นปรากฏในเศรษฐศาสตร์ของโครงการตั้งแต่วันแรก —และไม่ปรากฏให้เห็นในการเปรียบเทียบอุปกรณ์แบบข้างต่อข้าง

นี่คือเหตุผลที่ข้อโต้แย้งเกี่ยวกับการผลิตล่วงหน้าเป็นข้อโต้แย้งที่เน้นต้นทุนรวมในการติดตั้งทั้งหมด ไม่ใช่ข้อโต้แย้งที่เน้นราคาจัดซื้อ

การผลิตล่วงหน้าคือข้อโต้แย้งที่เน้นต้นทุนรวมในการติดตั้งทั้งหมด

ความเข้าใจผิดทั่วไป: โครงสร้างหุ้มแบบผลิตล่วงหน้าดูมีราคาสูงกว่าในรายการอุปกรณ์ แต่โครงสร้างแบบก่อสร้างภาคสนาม (stick-built) “เสนอราคาต่ำ ”มาพร้อมกับค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมหลายรายการ

• ค่าขนส่งระยะที่สอง
• ค่าแรงสำหรับการประสานงานในสถานที่
• ค่าปรับปรุงใหม่ที่เกิดจากปัญหาความเข้ากันได้
• ค่าบริหารจัดการเพิ่มเติมอันเนื่องจากกำหนดเวลาที่ยืดเยื้อ

การเปรียบเทียบเพียงครั้งเดียวสามารถชี้ให้เห็นประเด็นนี้ได้ชัดเจน

• อุปกรณ์ระบบแบตเตอรี่แบบบรรจุในคอนเทนเนอร์: ประมาณ 18 ล้านดอลลาร์สหรัฐ
• แบตเตอรี่เปล่าและระบบควบคุมพลังงาน (PCS): ประมาณ 15 ล้านดอลลาร์สหรัฐ
• แต่แนวทางการก่อสร้างแบบติดตั้งจริงหน้างาน (stick-built) ใช้งบประมาณ 4 –6 ล้านดอลลาร์สหรัฐ สำหรับการก่อสร้างอาคารเพียงอย่างเดียว รวมถึงการเตรียมพื้นที่และระยะเวลาการทดสอบใช้งานจริงที่ยืดเยื้อ

ระบบที่ผลิตไว้ล่วงหน้าจะเบี่ยงเบนต้นทุนไปสู่โรงงาน ซึ่งแรงงานมีความแน่นอนและคุณภาพสามารถควบคุมได้ ทั้งยังลดปัจจัยแวดล้อมที่ไม่สามารถคาดการณ์ได้จากการติดตั้งหน้างาน โดยเฉพาะในสถานที่ห่างไกลที่จัดการได้ยาก

สำหรับผู้ซื้อจากต่างประเทศ คำถามเชิงปฏิบัติที่แท้จริงไม่ใช่ “คอนเทนเนอร์มีราคาเท่าใด? ”แต่ “แต่เป็น ‘ความเสี่ยงใดบ้างที่ฉันจะรับกลับมาจากการติดตั้งหน้างาน?’ ”

สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไรสำหรับผู้ซื้อระบบไฟฟ้าแบบไม่ต่อกับโครงข่ายหลัก (off-grid) จากต่างประเทศ

สถานีไฟฟ้าย่อยแบบผลิตไว้ล่วงหน้า หรือชุด PCS พร้อมหม้อแปลงแบบติดตั้งบนโครงรองรับ (skid) จะย้ายกระบวนการผลิต การเดินสาย และการทดสอบรับรองในโรงงานไปยังสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ งานที่เหลือบนหน้างานจึงมีเพียงการสร้างฐานรองรับและการต่อเชื่อมวงจรหลักเท่านั้น

สิ่งนี้มีความสำคัญมากที่สุดในสถานการณ์ต่อไปนี้:

• แรงงานที่มีทักษะขาดแคลน
• ช่วงเวลาที่เหมาะสมสำหรับการทำงานกลางแจ้งมีจำกัด
• ทุกสัปดาห์เพิ่มเติมที่ทีมงานต้องอยู่หน้างานจะยิ่งทำให้ต้นทุนด้านการควบคุมดูแลและการจัดการโลจิสติกส์สูงขึ้นตามลำดับ

สินค้าในหมวดหมู่นี้ —เช่น แผงควบคุมพลังงานรวม (PCS) และแท่นหม้อแปลงแบบยกแรงดัน (step-up transformer skids) ที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานได้ทั้งแบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าหลัก (grid-connected) และแบบแยกเดี่ยว (islanded operation) พร้อมความสามารถในการเริ่มระบบใหม่ได้แม้ไม่มีแหล่งจ่ายไฟ (black-start capability) และมีระดับการป้องกันที่เหมาะสมกับ −40°C ถึง +55 °สภาพแวดล้อมประเภท C —ถูกออกแบบขึ้นตามหลักการดังกล่าว ความซับซ้อนทั้งหมดถูกเก็บไว้ภายในโรงงาน ส่วนพื้นที่ติดตั้งจะได้รับระบบที่พร้อมเชื่อมต่อใช้งานทันที ไม่ใช่ชุดอุปกรณ์ที่ต้องประกอบและปรับแต่งเองในสนาม

ตัวอย่างเช่น สถานีไฟฟ้าย่อยแบบสำเร็จรูปของบริษัท Jiangsu Unita ’และแท่น PCS พร้อมหม้อแปลงแบบยกแรงดันที่รวมเป็นหนึ่งเดียว ซึ่งถูกวางตำแหน่งให้เหมาะกับการใช้งานนอกเครือข่ายไฟฟ้า (off-grid) และในพื้นที่ห่างไกล โดยเฉพาะในสถานที่ที่สภาพแวดล้อมยากลำบากและมีแรงงานที่มีทักษะจำกัด

สรุป: การสนทนาเรื่องต้นทุนสำหรับระบบนอกเครือข่ายไฟฟ้ากำลังเปลี่ยนไป

การแข่งขันในโครงการนอกโครงข่ายไฟฟ้ากำลังเปลี่ยนผ่านจาก “ใครสามารถเสนอราคาอุปกรณ์ต่ำที่สุด ”ถึง “ไปเป็นใครสามารถลดความไม่แน่นอนที่เกิดขึ้นจริงบนพื้นที่ได้มากที่สุด ”

• แบบจำลองที่ก่อสร้างตรงหน้างาน (stick-built) ทำให้เจ้าของโครงการต้องรับความเสี่ยงจากสถานที่ด้วยศักยภาพในการจัดการของตนเอง
• แบบจำลองที่ผลิตล่วงหน้า (prefabricated) นำความเสี่ยงนั้นกลับเข้าสู่โรงงาน ซึ่งมาตรฐานและระบบบูรณาการสามารถดูดซับความเสี่ยงนั้นได้

สำหรับสถานที่เหมือง หมู่เกาะ และจุดสื่อสารโทรคมนาคมที่อยู่ห่างไกล ยิ่งสภาพพื้นที่เลวร้ายลงและช่วงเวลาที่กำหนดสำหรับดำเนินงานแคบลงเท่าใด แนวทางการผลิตล่วงหน้าก็ยิ่งมีคุณค่ามากขึ้นเท่านั้น

การเลือกตู้สำเร็จรูปไม่ใช่การจ่ายเงินเพื่อตู้เท่านั้น แต่คือการจ่ายเพื่อความสามารถของระบบ: รักษาความซับซ้อนไว้ที่โรงงาน และทิ้งความเรียบง่ายไว้ที่สถานที่ติดตั้ง

สถานการณ์การใช้งาน

คำถามที่พบบ่อย

คำถาม: ทำไมโครงการนอกกริดมักเกินงบประมาณอุปกรณ์?

ค่าใช้จ่ายที่เกินจริงมากที่สุดมักเกิดจากค่าติดตั้งที่ไซต์ —การขนส่ง งานโยธา การประสานงานระหว่างช่างหลายสาขา และความล่าช้าในการดำเนินงานตามกำหนดเวลา —มากกว่าตัวอุปกรณ์เอง ในแอฟริกาใต้สะฮารา ค่าใช้จ่ายประเภทนี้อาจสูงถึงร้อยละ 33 ของค่าใช้จ่ายเงินลงทุนรวม

คำถาม: โซลูชันแบบพรีแฟบริเคตสามารถติดตั้งได้เร็วขึ้นเท่าใด

สถานีไฟฟ้าย่อยแบบพรีแฟบริเคตและอาคารควบคุมไฟฟ้าแบบพรีแฟบริเคตสามารถส่งมอบและจ่ายไฟได้ภายใน 2 –4 เดือน เมื่อเปรียบเทียบกับการก่อสร้างแบบดั้งเดิมซึ่งใช้เวลา 6 –12 เดือน นอกจากนี้ แพลตฟอร์มไมโครกริดแบบติดตั้งบนโครงเลื่อน (skid) สามารถลดระยะเวลาการติดตั้งได้สูงสุดถึงร้อยละ 85

คำถาม: ตู้หุ้มแบบพรีแฟบริเคตสามารถทำงานได้ในสภาพแวดล้อมใดบ้าง

โซลูชันแบบพรีแฟบริเคตสมัยใหม่มีการระบุค่าความสามารถในการใช้งานภายใต้สภาวะสุดขั้ว ตั้งแต่ −40°C ถึง +55 °องศาเซลเซียส โดยมีระดับการป้องกันที่เหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมแบบทะเลทราย เขตร้อน และอาร์กติก ทั้งยังออกแบบมาเพื่อใช้งานได้ทั้งแบบเชื่อมต่อกับระบบสายส่งไฟฟ้าหลักและแบบแยกเดี่ยว (islanded) รวมถึงมีความสามารถในการเริ่มระบบใหม่ได้แม้ไม่มีแหล่งจ่ายไฟภายนอก (black-start capability)