Chi phí ẩn của các dự án ngoài lưới điện: Lắp đặt tại hiện trường, chứ không phải thiết bị

Mục chi phí mà không ai lập ngân sách cho

Khi một dự án ngoài lưới vượt quá ngân sách, các nhà phát triển thường đổ lỗi cho báo giá thiết bị. Trên thực tế, những khoản vượt ngân sách lớn nhất thường bắt nguồn từ những việc xảy ra sau khi thiết bị rời khỏi nhà máy.

• Vận chuyển đến các địa điểm xa xôi, công trình dân dụng, phối hợp giữa nhiều ngành thi công và trượt tiến độ thường bị đánh giá thấp.
• Tại các dự án điện mặt trời ở khu vực cận Sahara châu Phi, chi phí kỹ thuật và chi phí gián tiếp —bao gồm vận chuyển và điều phối tại hiện trường —có thể chiếm khoảng 33% tổng chi phí đầu tư ban đầu—cao hơn cả chi phí của dàn pin quang điện.
• Đối với các vi mạng lưới thương mại, chi phí gián tiếp đã được ghi nhận ở mức 43% tổng chi phí dự án.
• Tại các địa điểm xa xôi, riêng chi phí vận chuyển có thể làm tăng 31% chi phí thực tế của thiết bị năng lượng mặt trời trước khi thậm chí móng trụ còn được đổ bê tông.

Báo giá thiết bị thì rõ ràng. Hóa đơn lắp đặt mới là yếu tố quyết định liệu dự án có đạt được tỷ suất lợi nhuận kỳ vọng hay không.

Nơi phương pháp lắp dựng tại hiện trường làm thất thoát tiền bạc và thời gian

Hậu cần không mang tính cộng dồn —mà mang tính nhân bội

• Các địa điểm ở xa thường có đường xá kém, giới hạn về chiều cao và trọng lượng, đồng thời yêu cầu vận chuyển thứ cấp.
• Trong mô hình xây dựng tại chỗ, các kết cấu thép, tủ điện và cáp được giao theo từng đợt. Mỗi đợt đều cần bố trí vận chuyển và nâng hạ riêng biệt.
• Chỉ một đợt giao bị chậm cũng có thể làm đình trệ toàn bộ công trường.
• Một buồng lắp ráp sẵn đến nơi dưới dạng một đơn vị tích hợp duy nhất: chỉ một lần nâng, một lần đặt, thời gian chờ tại công trường giảm đáng kể.

Công tác xây dựng dân dụng và lao động tại công trường là những yếu tố ít kiểm soát được nhất

• Việc lắp ráp tại chỗ phụ thuộc vào nền bê tông tại công trường, công việc phối hợp giữa các chuyên ngành, điều kiện địa chất, khoảng thời gian thuận lợi về thời tiết và trình độ tay nghề của lao động địa phương.
• Một ví dụ thực tế về trạm viễn thông tại châu Phi: công tác đổ nền bê tông bị chậm ba tuần do vấn đề địa chất, chi phí vận chuyển vượt ngân sách 47%.
• Các hệ thống lắp ráp sẵn chuyển hơn 90% công việc tích hợp và kiểm tra vào nhà máy. Tại công trường, chỉ còn lại hai công việc: san phẳng nền móng và kết nối giao diện.

Lịch trình là một chi phí, chứ không phải một biến trung lập

• Một phòng điện xây dựng tại hiện trường theo phương pháp truyền thống dành cho các ứng dụng khai thác mỏ từ xa hoặc vi mạng điện thường mất 6 –12 tháng từ khi bắt đầu thi công phần móng đến khi đóng điện.
• Một phòng điện dạng mô-đun (E-House) hoặc trạm biến áp dạng container có công suất tương đương có thể được giao hàng và đóng điện trong vòng 2 –4 tháng.
• Riêng đối với ứng dụng khai thác mỏ: thời gian từ khi xác nhận đơn hàng đến khi bàn giao giải pháp mô-đun là 12 –20 tuần, so với 9 –18 tháng đối với giải pháp xây dựng tại hiện trường.
• Các trạm biến áp kiểu hộp có thể được lắp đặt trong vòng 2 –5 ngày trên nền móng đã chuẩn bị sẵn, so với 4 –12 tuan lap dat tai dia diem cho cac thiet ke truyen thong.
• Mot nen tang vi mang vi mo tren ban truot co the giam thoi gian lap dat den 85% va chi phi lap dat den 65%.

Khoang cach ve tien do la mot khoang cach ve dong tien mat.

Moi tuan duoc rut ngan deu co mot gia tri nhat dinh.

• Phat dien diesel tu xa —nguon cung cap dien mac dinh trong suot thoi gian xay dung du an —co chi phi tu 0,32 den 0,48 USD moi kWh, do bien dong gia nhien lieu va logisitc van chuyen noi dia.
• Mot vi mang vi mo tai mo hoac dao bat dau hoat dong som hon bon thang khong chi giam chi phi nhan cong ma con bat dau thay the diesel hoac tao doanh thu som hon bon thang.
• Dong tien nay da co mat trong phan tich kinh te cua du an tu ngay dau tien —va no khong hien thi trong mot so sanh thiet bi ben canh nhau.

Đây là lý do tại sao lập luận về giải pháp lắp ghép sẵn là một lập luận dựa trên tổng chi phí lắp đặt hoàn chỉnh, chứ không phải lập luận dựa trên giá mua thiết bị.

Giải pháp lắp ghép sẵn là một lập luận dựa trên tổng chi phí lắp đặt hoàn chỉnh

Một quan niệm sai lầm phổ biến: các vỏ bọc lắp ghép sẵn trông đắt hơn ở mục chi phí thiết bị. Nhưng phương án thi công tại chỗ “có báo giá thấp ”kèm theo một chuỗi các khoản phụ trội.

• Phí vận chuyển thứ cấp.
• Chi phí nhân công điều phối tại hiện trường.
• Chi phí làm lại do vấn đề tương thích.
• Chi phí quản lý gia tăng do tiến độ kéo dài.

Một ví dụ so sánh minh họa rõ điểm này:

• Thiết bị hệ thống pin dạng container: khoảng 18 triệu đô la Mỹ.
• Pin trần và bộ chuyển đổi nguồn (PCS): khoảng 15 triệu đô la Mỹ.
• Tuy nhiên, phương án xây dựng tại hiện trường làm phát sinh chi phí lên tới 4 –6 triệu đô la Mỹ chỉ riêng cho việc xây dựng nhà xưởng, chưa kể chuẩn bị mặt bằng và thời gian hiệu chỉnh kéo dài.

Các hệ thống tiền chế dồn phần lớn chi phí vào giai đoạn sản xuất tại nhà máy, nơi chi phí nhân công ổn định và chất lượng được kiểm soát chặt chẽ. Chúng loại bỏ các yếu tố bất định tại hiện trường — những yếu tố vốn khó kiểm soát ở các địa điểm xa xôi.

Đối với người mua quốc tế, câu hỏi thực tiễn không phải là “chiếc container có giá bao nhiêu? ”nhưng “tôi đang tự chịu rủi ro nào từ hiện trường? ”

Điều này có ý nghĩa gì đối với người mua quốc tế sử dụng hệ thống ngoài lưới điện?

Một trạm biến áp tiền chế hoặc cụm PCS-kèm-máy biến áp dạng skid sẽ chuyển toàn bộ công việc chế tạo, đi dây và kiểm tra nghiệm thu tại nhà máy sang môi trường kiểm soát được. Tại hiện trường, khách hàng chỉ cần thực hiện công việc làm nền móng và đấu nối sơ cấp.

Điều này quan trọng nhất ở những nơi:

• Lao động có tay nghề khan hiếm.
• Khoảng thời gian thi công bị giới hạn bởi điều kiện thời tiết.
• Mỗi tuần tăng thêm tại hiện trường làm tăng chi phí giám sát và hậu cần.

Sản phẩm trong danh mục này —ví dụ như các cụm trạm biến đổi điện tích hợp (PCS) và máy biến áp tăng áp được thiết kế để vận hành kết nối với lưới điện hoặc vận hành độc lập (islanded), có khả năng khởi động lại từ trạng thái mất điện hoàn toàn (black-start) và đạt tiêu chuẩn bảo vệ phù hợp với −40°C đến +55 °Môi trường loại C —được thiết kế dựa trên nguyên lý đó. Độ phức tạp được giữ lại trong nhà máy. Hiện trường chỉ nhận một hệ thống sẵn sàng kết nối, chứ không phải một bộ linh kiện cần lắp ráp và hiệu chỉnh tại chỗ.

Các ví dụ bao gồm các trạm biến áp tiền chế của Jiangsu Unita ’và các cụm tích hợp PCS – máy biến áp tăng áp, được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng ngoài lưới điện và ở khu vực xa xôi, nơi điều kiện hiện trường khó khăn và lao động có tay nghề hạn chế.

Kết luận: Cuộc thảo luận về chi phí cho các hệ thống ngoài lưới điện đang thay đổi

Sự cạnh tranh trong các dự án ngoài lưới đang chuyển từ “ai có thể báo giá thiết bị thấp nhất ”đến “ai có thể loại bỏ nhiều yếu tố bất định nhất tại hiện trường. ”

• Các mô hình xây dựng tại chỗ yêu cầu chủ đầu tư tự chịu rủi ro tại hiện trường bằng năng lực quản lý riêng của họ.
• Các mô hình tiền chế chuyển rủi ro đó về nhà máy, nơi tiêu chuẩn hóa và tích hợp có thể kiểm soát được rủi ro.

Đối với các mỏ khai thác, đảo và trạm viễn thông xa xôi, điều kiện hiện trường càng khắc nghiệt và khoảng thời gian thi công càng eo hẹp thì phương pháp tiền chế càng trở nên quý giá.

Việc lựa chọn một buồng lắp ráp sẵn không phải là trả tiền cho container. Đó là trả tiền cho khả năng hệ thống: giữ độ phức tạp ở nhà máy và để lại sự đơn giản tại hiện trường.

Các tình huống ứng dụng

Các câu hỏi thường gặp

Câu hỏi: Vì sao các dự án ngoài lưới thường vượt ngân sách thiết bị?

Nguyên nhân chính gây vượt ngân sách thường đến từ chi phí lắp đặt tại hiện trường —vận chuyển, công trình dân dụng, điều phối đa ngành và chậm trễ tiến độ —thay vì thiết bị bản thân. Tại khu vực châu Phi cận Sahara, những chi phí gián tiếp này có thể chiếm tới 33% tổng chi phí đầu tư vốn.

Câu hỏi: Các giải pháp tiền chế có thể triển khai nhanh hơn bao nhiêu?

Các trạm biến áp tiền chế và nhà điện E-House có thể được giao hàng và đưa vào vận hành trong vòng 2 –4 tháng, so với 6 –12 tháng đối với phương pháp xây dựng tại chỗ truyền thống. Các nền tảng vi mạng tích hợp trên khung trượt (microgrid-on-a-skid) có thể giảm thời gian lắp đặt tới 85%.

Câu hỏi: Các buồng bao che tiền chế có thể hoạt động trong môi trường nào?

Các giải pháp tiền chế hiện đại được xếp hạng chịu được điều kiện khắc nghiệt từ −40°C đến +55 °°C, với cấp độ bảo vệ phù hợp cho môi trường sa mạc, nhiệt đới và vùng cực. Chúng được thiết kế để vận hành cả khi kết nối với lưới điện lẫn ở chế độ cô lập (islanded), đồng thời có khả năng khởi động lại từ trạng thái mất điện hoàn toàn (black-start).