Sản xuất điện bằng nhiên liệu hóa thạch: Cần thay đổi để cạnh tranh
Trong một môi trường bất ổn do chính sách năng lượng liên tục thay đổi, giá nhiên liệu biến động mạnh và các cuộc xung đột địa chính trị, những công ty sản xuất điện bằng nhiên liệu hóa thạch cần phải điều chỉnh chiến lược quản lý tài sản và chuỗi cung ứng để duy trì sức cạnh tranh.
Thách thức của các nhà máy điện hóa thạch
Có một điều khá rõ ràng vào lúc này: các nhà máy điện truyền thống trên thế giới đang phải đối mặt với rất nhiều biến động. Khi ngành năng lượng ngày càng có thêm nhiều nỗ lực giảm phát thải để đối phó với biến đổi khí hậu, tình hình căng thẳng chính trị và xung đột tại một số khu vực trên thế giới lại làm gia tăng tình trạng bất ổn. Một kết quả rõ ràng là giá nhiên liệu hóa thạch đang dao động mạnh, đặt ra những đòi hỏi mới về chiến lược quản lý tài sản, vòng đời tài sản cũng như dịch vụ vận hành và bảo dưỡng (O&M).
Trong hơn 100 năm qua, phần lớn công tác quản lý sản xuất điện bằng nhiên liệu hóa thạch sẽ bao gồm các hoạt động như bảo trì thường xuyên định kỳ và đầu tư chiến lược để đảm bảo sản xuất đủ nhu cầu phụ tải cơ bản cho các thập kỷ tới. Điều này đòi hỏi phải lập kế hoạch chu trình dài hạn cho các nguồn lực dịch vụ và bảo dưỡng cũng như một chuỗi cung ứng ổn định và hiệu quả, bao gồm phụ tùng thay thế. Đồng thời, trong thập kỷ qua, công tác quản lý còn bao gồm cả những khoản đầu tư vào công nghệ số để tăng hiệu quả tài sản và cho phép bảo trì dự đoán.
“Ngày nay, lần đầu tiên trong lịch sử, chúng ta chứng kiến một cú chuyển đổi mô hình có khả năng thực sự rung chuyển toàn bộ ngành năng lượng”.
Ngày nay, lần đầu tiên trong lịch sử, chúng ta chứng kiến một cú chuyển đổi mô hình có khả năng thực sự rung chuyển toàn bộ ngành và thay đổi cuộc chơi cho các công ty vận hành nhà máy điện nhiên liệu hóa thạch. Nhiều công ty đang trong cảnh tương lai mờ mịt đã băn khoăn rằng liệu nhà máy của họ có thể hoạt động ổn định lâu dài hay không, hoặc thậm chí đã nhận yêu cầu phải đóng cửa sớm hơn vòng đời dự kiến theo chính sách của chính phủ. Trong tình huống này, các khoản đầu tư nâng cấp để tăng hiệu quả hoặc độ ổn định đang bị cắt giảm và khâu quản lý tài sản đang chuyển từ kế hoạch dài hạn sang bảo trì khắc phục ngắn hạn.
Thay đổi chiến lược này đi kèm với những hậu quả sâu rộng cho nguồn lực dịch vụ và bảo dưỡng của chính công ty khai thác cũng như chuỗi cung ứng gồm các đơn vị cung cấp dịch vụ và phụ tùng thay thế của họ. Khả năng phản ứng nhanh, không chỉ trong ngành điện mà còn trong chuỗi cung ứng là điều tối quan trọng với thị trường năng lượng. Đặc biệt hơn nữa khi thị trường này đang chuyển đổi chiến lược quản lý tài sản từ dài hạn sang triển vọng vòng đời ngắn hạn do bị ảnh hưởng bởi tính chất biến động mạnh từ cả thị trường và quan điểm chính sách. Khi không có triển vọng tỷ suất hoàn vốn (ROI) rõ ràng cho những đợt cúp điện dự kiến và các biện pháp bảo trì dự đoán, một vài công ty vận hành nhà máy điện đang chuyển đổi sang mô hình “chạy đến khi hỏng” (RTF) đầy rủi ro. Theo đó, các cơ sở cũ sẽ hoạt động vượt quá chu kỳ bảo dưỡng cho đến khi xảy ra hỏng hóc và sẽ tiến hành bảo trì khắc phục.
Chuỗi cung ứng linh hoạt: chìa khóa giữ ổn định cho các nhà máy điện hóa thạch
Một khi xảy ra sự cố, công tác bảo trì khắc phục phải diễn ra thật nhanh để tránh thời gian nghỉ kéo dài hàng tháng và hạn chế tổn thất tài chính. Khi đó, một chuỗi cung ứng linh hoạt với khả năng cung cấp phụ tùng, công cụ và dịch vụ sửa chữa kịp thời cũng là yếu tố cần thiết để vận hành mô hình RTF thành công và có lợi nhuận. Đồng thời, những công ty sản xuất thiết bị gốc (OEM) với chuyên môn kỹ thuật chuyên sâu và các bản vẽ, tài liệu cùng kiến thức sẵn có cũng đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong tình huống này.
“Quản lý tài sản rủi ro cao hơn đòi hỏi khâu bảo trì khắc phục phải thật nhanh và linh hoạt”
Song song với đó, các đơn vị cung cấp dịch vụ và phụ tùng cũng sẽ cần điều chỉnh mô hình kinh doanh để đáp ứng những yêu cầu mới. Cụ thể, nhiều nguồn lực dịch vụ hiện trường phải sẵn có khi cần gấp và linh hoạt hơn với yêu cầu về thời gian và địa điểm giao hàng; phụ tùng cần phải được bàn giao trong thời gian chu kỳ ngắn hơn và trong một số trường hợp, nên dự trữ sẵn hàng trong kho. Vì thời gian là mấu chốt, các nhà cung cấp có thể cần đầu tư vào công nghệ và nguồn lực để tăng tốc độ phản ứng và tính linh hoạt. Điển hình là những dây chuyền sản xuất tích hợp kỹ thuật số cho phép sản xuất phụ tùng nhanh hơn, như thanh stato của máy phát điện, đồng thời có ít rủi ro lỗi chất lượng hơn.
Lấy ví dụ, xưởng dịch vụ sửa chữa thiết bị điện hơi của GE tại Bucharest (Romania) hoạt động trên một hệ thống tích hợp số hoàn toàn, trong đó sử dụng các bản vẽ 3D để đảm bảo từng bước trong quá trình sản xuất thanh stato được tiến hành nhanh chóng và hoàn hảo. Hệ thống này cung cấp thông tin phù hợp cho từng tổ sản xuất để khâu sản xuất linh kiện có thể tự động thực hiện quy trình nhân rộng dưới sự giám sát của các kỹ thuật viên kỳ cựu. Xưởng dịch vụ này cũng có dây chuyền đồng riêng để sản xuất dây đồng cách điện cho cuộn dây máy phát điện, giúp tiết kiệm thời gian tìm nguồn cung cấp bên ngoài. Với những tính năng nói trên và nhiều yếu tố khác, xưởng dịch vụ của GE có thể bàn giao nguyên bộ các thanh stato chỉ trong 5 tuần - thời gian giao hàng thuộc nhóm tốt nhất trên thị trường toàn cầu.
Thông thường, các công ty vận hành nhà máy điện nhiên liệu hoá thạch lên kế hoạch quấn lại dây máy phát điện trước khoảng 12 tháng. Xưởng dịch vụ tại Bucharest hiện có thể hỗ trợ một số nhu cầu chu kỳ ngắn hơn nhiều, như quấn lại dây hoặc sửa chữa cách nhiệt khi mất điện ngoài dự kiến. Ngoài ra, xưởng còn có thể tiến hành quấn lại dây cho máy phát điện trong những lần cúp điện bảo trì dự kiến sẽ diễn ra sau vài tuần, ngay cả khi ban đầu yêu cầu này không nằm trong phạm vi hoạch định. Điều này giúp bên vận hành nhà máy tránh sự cố mặc dù đang theo đuổi chiến lược quản lý tài sản RTF.
“Các mô hình vận hành bị ảnh hưởng bởi giá nhiên liệu biến động mạnh”.
Một yếu tố khác cũng ảnh hưởng lớn đến các công ty sản xuất điện bằng nhiên liệu hoá thạch là giá nhiên liệu biến động mạnh. Dẫu vậy, điều này lại mở ra cơ hội cho những mô hình hoạt động mới. Khi giá khí đốt tăng cao, các phân xưởng điện than sẽ hoạt động tối đa công suất và công ty quản lý có thể quyết định bỏ qua một số chu kỳ bảo dưỡng để theo đuổi lợi nhuận. Hệ quả là, họ sẽ đánh đổi bằng nguy cơ thiết bị hỏng hóc cao hơn. Khi đó, lại một lần nữa, nhà máy cần phản ứng nhanh để có thể thu về lợi nhuận cao càng sớm càng tốt.
Giá nhiên liệu liên quan trực tiếp đến giá bán điện ngoài thị trường. Trong tình hình biến động giá như hiện nay, chúng tôi nhận thấy các công ty điện lực sẽ tiến hành cúp điện bảo trì gấp rút bởi lẽ họ biết được sắp có đợt tăng giá điện và muốn tận dụng hết cơ hội đó. Trong nhiều trường hợp khác, các đợt cúp điện bảo trì dự kiến đang bị hoãn lại khi trùng thời điểm với đợt tăng giá điện sắp tới. Lúc này, một lần nữa, phản ứng nhanh và linh hoạt trong công tác O&M cũng như chuỗi cung ứng là điều tối quan trọng.
Nhiều công ty điện lực có tầm nhìn rõ ràng về vòng đời của những nhà máy nhiên liệu hóa thạch: đóng cửa theo kế hoạch hoặc ngừng hoạt động sớm theo yêu cầu. Trong khi đó, số khác lại được yêu cầu kéo dài vòng đời những nhà máy điện truyền thống này để đảm bảo nguồn cấp điện ổn định khi quá trình chuyển tiếp sang những công nghệ phát điện mới vẫn đang diễn ra. Một vài công ty thậm chí có thể cần phục hồi kết nối lưới điện cho những cơ sở đã đóng cửa hoặc đóng băng để hỗ trợ vấn đề an ninh năng lượng. Theo cách nào đó, những công ty này đều gặp chung một vấn đề. Họ vừa phải giữ những cơ sở cũ kỹ hoạt động ổn định, đồng thời không được cân nhắc tu bổ sửa chữa vì thời gian gia hạn sử dụng của những nơi này có thể không đủ dài để bù đắp chi phí tái đầu tư. Nói cách khác, những công ty vận hành này cũng sẽ cần chuỗi cung ứng phải hỗ trợ nhanh và linh hoạt để đảm bảo phản ứng kịp thời trước các vấn đề cánh quạt tuabin gió, van, cách nhiệt, quấn lại máy phát điện, thay cuộn dây…
Những động lực mới cho thị trường năng lượng sẽ đòi hỏi các công ty sản xuất điện, dịch vụ hiện trường và chuỗi cung ứng cần hợp tác chặt chẽ hơn bao giờ hết để có thể truyền tải điện ổn định trong một môi trường liên tục biến đổi và đang cố gắng cân bằng cùng lúc giữa giảm phát thải và an ninh năng lượng.