بررسی انواع مدل‌های تامین در نگهداشت توربین‌های گازی

سرویس صنعت برق نیوز: هزینه های بهره برداری و نگهداری و تعمیرات (O&M) یکی از هزینه های اساسی در بحث نگهداشت نیروگاه ها محسوب می شود. از همین رو در راستای کنترل هزینه و حفظ ضریب اطمینان و آمادگی نیروگاه، ترجیح مالکان درخصوص یک نیروگاه جدیدالاحداث برای انجام خدمات و تعمیرات، شرکت سازنده نیروگاه (OEM) می باشد. اما پس از اتمام قرارداد بهره برداری با شرکت سازنده، مالک به تصمیم گیری درباره انعقاد قرارداد مجدد با شرکت سازنده یا عقد قرارداد جدید با یک شرکت ارائه دهنده خدمات مستقل (ISP) می پردازد. این گزارش با بررسی انواع قرارداد و انتخاب راه حل بهینه برای انعقاد قرارداد بهره-برداری و تعمیرات O&M و مقایسه هزینه آن ها کمک شایانی به مالکان نیروگاه خواهد کرد.

انتخاب پیمانکار مناسب و انواع قرارداد‌های بهره برداری، نگهداری و تعمیرات

بر اساس استاندارد‌های IEEE 762 و ISO 3977–9:1999 حفظ قابلیت اطمینان، آمادگی، ضریب بهره برداری و ایمنی نیروگاه جزء پارامتر‌های اصلی و اساسی در بحث نگهداشت نیروگاه محسوب می شود. از همین رو انتخاب پیمانکار و قرارداد مناسب با توجه به نوع نیروگاه، سال بهره برداری و تکنولوژی مورد استفاده در آن نیروگاه علاوه بر پایداری تولید، به کاهش هزینه هم کمک می کند. از همین رو انواع قرارداد‌های بهره برداری و نگهداری و تعمیرات در ادامه توضیح داده می شود:

• O&M Contract
• Full O&M Contract
• LTSA Contract
• Parts Supply programs

O&M Contract: برنامه های بهره برداری و نگهداری و تعمیرات Operation and Maintenance نیز شناخته می-شود. این نوع قرارداد برای مالکانی مناسب است که تمایل دارند بهره برداری و نگهداری نیروگاه را برون سپاری کنند. در این نوع قرارداد ریسک عملیاتی و نگهداری نیروگاه در ازای پرداخت هزینه ثابت سالانه توافق شده و کارمزد متغیر (در هر ساعت کار) به شرکت پیمانکار واگذار شده و در مقابل آمادگی، قابلیت اطمینان و راندمان قابل قبول و درآمد معین از سوی پیمانکار به مالک تضمین داده می شود. این نوع قرارداد شامل: تامین قطعات، بهره برداری و انجام تعمیرات جاری نیروگاه می باشد.

Full O&M Contract: برنامه های بهره برداری و نگهداری و تعمیرات کامل full scope maintenance programs نیز شناخته می شود. این نوع قرارداد نیز مشابه قرارداد قبل برای مالکانی طراحی شده که تمایل دارند بهره-برداری و نگهداری نیروگاه را برون سپاری کنند و هزینه های ثابت و متغیر در آن دیده شده و تعهدات کارفرما و پیمانکار مشابه قرارداد O&M می باشد. این نوع قرارداد شامل: تامین قطعات، بهره برداری و انجام تعمیرات اساسی و جاری نیروگاه می باشد.

لازم به ذکر است که قرارداد‌های O&M تحت عناوین و بند‌های متفاوت بنا بر خواسته مشتری تنظیم می گردد.

LTSA Contract: این نوع قرارداد با نام های قرارداد بلندمدت Long-Term Service agreement (LTSA) یا قرارداد نگهداری Maintenance Contracts نیز شناخته می شود. در این نوع قرارداد، بهره بردار موظف به برنامه ریزی و انجام تعمیرات اساسی (اورهال) توربین های گاز می باشد، اما شامل بهره برداری از نیروگاه بصورت روزانه یا تعمیر و نگهداری های روتین نیروگاه نمی باشد. تحت این قرارداد، شرکت پیمانکار بهره برداری، ریسک و مسئولیت برنامه ریزی و انجام به موقع تعمیرات در فواصل زمانی مناسب را بر عهده دارد. تفاوت این قرارداد با قرارداد‌های دیگر در مدت زمان آن است که این قرارداد معمولا 20-15 ساله می باشد. مزایای اصلی این نوع قرارداد در مقایسه با قرارداد‌های دیگر عبارتند از (1) به عهده گرفتن مسئولیت کامل ریسک های مربوط به نگهداری و تامین قطعات توسط پیمانکار، (2) هزینه نگهداری کنترل‌شده‌تر و (3) انعقاد ضمانت‌های تجاری و قرارداد‌های مربوط به نیروگاه در طول مدت قرارداد توسط پیمانکار.

Parts Supply programs: در این نوع قرارداد مسئولیت خرید، تضمین قیمت و در دسترس بودن قطعات یدکی در مدت زمان قرارداد با پیمانکار است. عموماً تحت این نوع قراردادها، بهره بردار (پیمانکار) در تصمیماتی مانند خرید قطعه جدید یا تعمیر قطعات موجود، اظهار نظر می کند. از سوی دیگر، مسئولیت کامل و ریسک بهره برداری و نگهداری و تعمیرات نیروگاه بر عهده مالک نیروگاه می باشد.
ارائه دهندگان خدمات نیروگاهی به 2 دسته کلی تقسیم بندی می شوند:
• سازندگان نیروگاه Original Engine Manufacturers (OEM)
• تامین کنندگان مستقل Independent Service Providers (ISPs)

در ایران شرکت های سازنده نیروگاه شامل (مپنا، زیمنس) و شرکت های ارائه خدمات مستقل شامل (صبا و ...) می باشد.
برای تصمیم گیری در مورد انتخاب بین انعقاد قرارداد با شرکت سازنده یا یک شرکت ارائه دهنده خدمات مستقل باید به پارامتر‌هایی از جمله:
• بلوغ فناوری: نوع تکنولوژی مورد استفاده در نیروگاه مانند مدل توربین و سال ساخت نیروگاه
• پوشش ریسک های قرارداد: ریسک های مربوط به بهره برداری، نگهداری و تعمیرات نیروگاه
• هزینه نگهداری: یکی از مهم ترین پارامتر‌های تصمیم گیری در مورد انتخاب قرارداد و پیمانکار

شکل زیر به مقایسه سه مدل قرارداد با شرکت سازنده OEM و یک قراداد با ارائه دهنده خدمات مستقل ISP بر اساس 3 پارامتر اصلی پرداخته است.

در شکل فوق سه مدل قرارداد (O&M، LTSA و Parts Supply programs) با شرکت سازنده OEM و یک قرارداد با ارائه دهنده خدمات مستقل ISP با هم مقایسه شده اند. همانطور که در شکل مشخص است قرارداد‌های O&M OEM بالاترین درصد پوشش ریسک بهره برداری و بلوغ فناوری را شامل می شود و از طرفی هم بالاترین هزینه تعمیر و نگهداری در هر کیلووات ساعت انرژی تولیدی را دارد که برای همه انواع تکنولوژی توربین ها مقرون بصرفه نمی باشد. با وجود درصد پوشش بالای ریسک بهره برداری در این نوع قراردها، شرکت های OEM ریسک های قرارداد را تنها در دوره گارانتی (معمولاً حدود 8000 ساعت کارکرد یا 1 سال)، برای قطعات پوشش می‌دهند. همچنین باید توجه داشت در صورتی که مالک، قرارداد بلندمدت یا O&M را فسخ کند و از آن خارج شود، موظف به پرداخت جریمه های سنگینی می باشد، بنابراین مدت این قرارداد‌ها نیز جنبه مهمی است که مالکین باید در نظر بگیرند.

قرارداد بعدی LTSA OEM درصد پوشش ریسک بهره برداری و بلوغ فناوری بالایی دارد و هزینه نگهداری این نوع قرارداد هم نسبتا بالا است و برای توربین هایی با تکنولوژی بروزتر (کلاس بالاتر) مناسب است. هنگام عقد قرارداد EPC یا قرارداد 15 تا 20 ساله LTSA/O&M با شرکت سازنده (OEM) رویکرد شرکت در مورد ریسک ها، بهره برداری و هزینه های تعمیر و نگهداری به وضوح و با جزئیات تعریف شده است، با این حال، ممکن است پس از 5 تا 10 سال پس از امضای قرارداد و بهره-برداری از نیروگاه، مالک علاقمند به برعهده گرفتن مسئولیت انجام عملیات و تعمیر و نگهداری شود یا رویکرد‌های خدمات جایگزینی را در نظر بگیرد که همان سطح از خدمات و کیفیت را با هزینه کمتر ارائه می دهد؛ بنابراین توصیه می گردد قبل از امضای هر قرارداد خدمات بلندمدت، از یک تیم متخصص مستقل مشاوره بگیرید.

قرارداد سوم، OEM Parts Supply programs می باشد که درصد پوشش ریسک بهره برداری و بلوغ فناوری آن نسبت به دو نوع قرارداد قبلی کمتر و بالطبع هزینه آن هم پایین تر است.

قرارداد نوع چهارم، Independent Service Providers مدل قراردادی مخصوص شرکت های ارائه دهنده خدمات مستقل می باشد که دارای درصد پوشش ریسک بهره برداری و بلوغ فناوری نسبتا مناسبی می باشد و هزینه نگهداری و تعمیرات آن برای توربین های کلاس E و F کمینه می باشد.

اگر از بعد معیار فناوری به این موضوع نگاه کنیم، واضح است که هر چه فناوری قدیمی تر باشد، تجربه عملیاتی بیشتر و ریسک کمتری در مورد بهره برداری و تعمیر و نگهداری از نیروگاه وجود دارد. جدیدترین نوع فناوری توربین های گاز کلاس G، H و J هنوز ساعت کارکرد قابل توجهی نداشته و ریسک های بهره برداری و تعمیر و نگهداری بالایی را به همراه دارند. در مقابل، توربین های کلاس E و F میلیون‌ها ساعت کارکرد و صد‌ها هزار راه‌اندازی و احداث داشته اند، از این رو ریسک ها و هزینه‌های جاری مرتبط با این فناوری‌ها امروزه کاهش یافته است. بنابراین، این فناوری‌ها (توربین های کلاس E و F) از نظر بهره‌برداری و نگهداری، یک عامل کم ریسک محسوب می شود و مشخص است که انعقاد قرارداد‌های نگهداری و تعمیرات طولانی مدت OEM (سازنده) از منظر ریسک در فناوری برای توربین های کلاس E و F، یک انتخاب غیربهینه است.

بر اساس شکل بالا، هرچه به سمت راست بالا منحنی حرکت کنیم هزینه نگهداری و بلوغ فناوری بالاتر می باشد. همانطور که ذکر شد گوشه راست بالای منحنی برای توربین های پیشرفته تر با کلاس G، H و J (که در ایران موجود نمی باشد) که دارای ریسک و پیچیدگی بهره برداری بالایی هستند، مناسب می باشد و بهتر است که بهره برداری و تعمیرات این نوع توربین ها توسط شرکت سازنده انجام شود. اما توربین هایی با کلاس های معمولی E و F که دارای ساعت کارکرد بالایی هستند و پیچیدگی بهره برداری و نگهداری و تعمیرات برای آن ها وجود ندارد، نقطه سمت چپ- پایین منحنی (بهره برداری توسط ISP) برای آن ها نقطه بهینه می باشد که از نظر صرفه جویی در هزینه هم بسیار موثر است.

نویسنده: محمدزمان جلویان

منابع:

[۱]Nagy, D. and Savic, S. , ۲۰۱۵. Alternative Gas Turbine Maintenance Concepts by Independent Service Providers. Powergen International, pp.۸-۱۰.
[۲]Gülen, S.C. , ۲۰۱۹. Gas turbine combined cycle power plants. CRC Press. Chapter ۱۶. Maintenance.