ก่อนที่เราจะพูดถึงราคาโลหะหรือข้อกำหนดทางวิศวกรรม เราต้องมาดู “สนามรบ” ก่อน นั่นก็คืออากาศที่อยู่รอบๆ สายส่งของคุณ
ผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อหลายคนมักคิดว่าสภาพอากาศมีเพียงแค่ “ร้อน” หรือ “เย็น” เท่านั้น อย่างไรก็ตาม สำหรับตัวนำไฟฟ้าเปลือย องค์ประกอบทางเคมีของอากาศเป็นปัจจัยสำคัญที่สุดที่จะกำหนดอายุการใช้งานของตัวนำนั้น
อุตสาหกรรมนี้ใช้มาตรฐานที่เรียกว่าISO 9223 เพื่อวัดระดับความรุนแรงของสภาพแวดล้อม ลองคิดว่านี่คือ “ระดับความเสี่ยง” สำหรับการลงทุนของคุณ
นี่คือแนวคิดที่สำคัญที่สุดที่ต้องทำความเข้าใจ
ในสภาพแวดล้อมภายในแผ่นดินที่สะอาด ตัวนำไฟฟ้าจะเปียกเฉพาะเมื่อฝนตกเท่านั้น เมื่อฝนหยุด ลมจะพัดให้สายไฟแห้ง และการกัดกร่อนก็จะหยุดลง
ในสภาพแวดล้อมชายฝั่ง กระบวนการจะแตกต่างออกไปอย่างสิ้นเชิงเนื่องจากมี เกลือเป็น องค์ประกอบ
คลื่นทะเลซัดสาดและพัดพาอนุภาคเกลือที่มองไม่เห็นขึ้นไปในอากาศ อนุภาคเหล่านี้จะตกลงบนสายส่งไฟฟ้าของคุณ เกลือมี คุณสมบัติในการดูดความชื้น ซึ่งหมายความว่ามันทำหน้าที่เหมือนฟองน้ำขนาดเล็ก
ฟังดูแปลกๆ แต่สำหรับสายส่งไฟฟ้าชายฝั่งแล้ว พายุฝนฟ้าคะนองหนักกลับเป็นประโยชน์เสียด้วยซ้ำ
สายส่งไฟฟ้าทำจากเส้นลวดหลายเส้นที่บิดเกลียวเข้าด้วยกัน ในพื้นที่ที่มีฝุ่นละอองมากหรือในพื้นที่อุตสาหกรรม สิ่งสกปรกจะเข้าไปติดอยู่ในช่องว่างเล็กๆ ระหว่างเส้นลวดเหล่านี้
เมื่อดินเหล่านี้ผสมกับเกลือชายฝั่ง มันจะก่อให้เกิด "พอก" (คล้ายกับก้อนโคลนเปียก) โคลนเปียกนี้จะกักเก็บน้ำเค็มไว้ภายในสายเคเบิล มันไม่สามารถแห้งได้ และลมก็ไม่สามารถพัดพาไปได้ ทำให้ตัวนำไฟฟ้าผุกร่อนจากภายในสู่ภายนอก ซึ่งเป็นปัญหาที่คุณมองไม่เห็นจากพื้นดินจนกว่าสายไฟจะชำรุด
หากโครงการของคุณอยู่ในเขต C4, C5 หรือ CX โครงสร้างพื้นฐานของคุณจะถูกโจมตีจากอากาศอย่างต่อเนื่อง การใช้วัสดุมาตรฐาน "ภายในประเทศ" ในเขตเหล่านี้ไม่ใช่แค่ทางเลือกที่ถูกกว่าเท่านั้น แต่ยังเป็นการรับประกันว่าจะเกิดความเสียหายก่อนกำหนดอีกด้วย
เป็นเวลานานหลายทศวรรษแล้วที่ ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced) เป็น "ตัวเลือกหลัก" ของอุตสาหกรรมพลังงานทั่วโลก หากคุณดูแคตตาล็อกของบริษัทสาธารณูปโภคใดๆ คุณก็จะเห็นว่ามันเป็นตัวเลือกเริ่มต้นเสมอ
ACSR เป็นที่นิยมด้วยเหตุผลสองประการง่ายๆ คือ ความแข็งแกร่งและราคา
อย่างไรก็ตาม เมื่อคุณนำ ACSR มาใช้ในพื้นที่ชายฝั่ง คุณกำลังนำเอาข้อบกพร่องทางเคมีที่ร้ายแรงเข้ามาด้วย นั่นคือ การกัดกร่อนแบบโลหะคู่ (Bi-Metallic Corrosion )
ACSR ประกอบด้วยโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันมาก ได้แก่ อลูมิเนียมและเหล็กกล้า
ในสภาพแวดล้อมที่แห้ง โลหะเหล่านี้จะอยู่ร่วมกันได้อย่างสงบ แต่ในน้ำเค็มเป็นอิเล็กโทรไลต์ (ของเหลวที่นำไฟฟ้าได้)
เมื่อความชื้นปนเกลือเข้าไปในสายเคเบิล มันจะสร้างการเชื่อมต่อระหว่างอะลูมิเนียมและเหล็ก ซึ่งจะทำให้สายส่งไฟฟ้าของคุณกลายเป็นเหมือนแบตเตอรี่ขนาดใหญ่
สำหรับผู้ดำเนินการหรือเจ้าของโครงข่ายไฟฟ้า ส่วนที่น่ากลัวที่สุดของการล้มเหลวของระบบ ACSR ในพื้นที่ชายฝั่งคือ มันเกิดขึ้นจากภายในสู่ภายนอก
ในเขตชายฝั่งที่มีสภาพแวดล้อมรุนแรง (C5) สายส่งไฟฟ้าแรงสูงแบบ ACSR ที่ควรใช้งานได้นาน 50 ปี อาจชำรุดเสียหายได้ภายในเวลาเพียง 10 ถึง 15 ปี หมายความว่าคุณต้องจ่ายค่าบำรุงรักษาสายส่งนี้ถึง 3 เท่า ตลอดอายุการใช้งานของโครงการตามปกติ
ผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อหลายคนถามว่า “เราไม่สามารถซื้อ ACSR คุณภาพสูงที่เคลือบด้วยจาระบีมาใช้เพื่อป้องกันน้ำรั่วได้หรือ?”
แม้ว่าการใช้ จาระบีทนความร้อนสูง หรือสารเคลือบขั้นสูง เช่น Mischmetal (Galfan) จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้ แต่ก็ไม่ใช่ทางแก้ปัญหาทั้งหมด:
คำแนะนำเชิงกลยุทธ์: หากโครงการของคุณอยู่ติดชายฝั่งจริงๆ อย่าพยายาม "แก้ไข" ปัญหา ACSR ด้วยจาระบี การลงทุนที่ปลอดภัยกว่าคือการกำจัดเหล็กออกทั้งหมด (โดยใช้ AAAC) หรือแยกส่วนเหล็กออก (โดยใช้ ACCC)
หากโครงการส่งหรือจำหน่ายไฟฟ้าของคุณตั้งอยู่ภายในระยะ 20 กิโลเมตรจากชายฝั่ง หรืออยู่ใกล้กับแหล่งมลพิษทางอุตสาหกรรม การยึดติดกับมาตรฐาน ACSR ถือเป็นการตัดสินใจที่มีความเสี่ยง
ทางเลือกทางวิศวกรรมที่ชาญฉลาดคือ AAAC (ตัวนำโลหะผสมอะลูมิเนียมทั้งหมด) นี่คือเหตุผลว่าทำไมวัสดุนี้จึงเป็น “สุดยอดแห่งชายฝั่ง”
จุดแข็งที่สำคัญที่สุดของ AAAC คือความเรียบง่าย
ต่างจาก ACSR ซึ่งผสมโลหะสองชนิด (เหล็กและอลูมิเนียม) AAAC เป็น โลหะผสมเนื้อเดียวกัน หมายความว่าทำจากวัสดุชนิดเดียวกันตลอดทั้งชิ้น โดยทั่วไปจะเป็นโลหะผสมอลูมิเนียม-แมกนีเซียม-ซิลิคอนที่มีความแข็งแรงสูง (ซีรี่ส์ 6201)
โลหะผสมอะลูมิเนียมมีคุณสมบัติพิเศษตามธรรมชาติอย่างหนึ่งคือ การเกิดชั้นฟิล์ม ป้องกัน (Passivation )
เมื่อโลหะผสมสัมผัสกับอากาศ มันจะก่อตัวเป็น "ผิว" ขนาดเล็กมากที่เรียกว่าอะลูมิเนียมออกไซด์ขึ้นทันที
สำหรับผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อ การเปลี่ยนไปใช้มาตรฐาน AAAC จะเปลี่ยนลักษณะทางกลของสายการผลิต จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องแจ้งเรื่องนี้ให้วิศวกรของคุณทราบ
นี่คือข้อโต้แย้งที่สำคัญที่สุดสำหรับ CFO หรือฝ่ายการเงินของคุณ
การซื้อเหล็กมาตรฐาน ACSR สำหรับโครงการชายฝั่งทะเลก็เหมือนกับการซื้อรถราคาถูกที่คุณรู้ว่าจะพังภายใน 3 ปี แต่การซื้อเหล็กมาตรฐาน AAAC คือการจ่ายราคาสูงกว่าเพื่อซื้อรถที่ใช้งานได้นานถึง 20 ปีโดยไม่ต้องซ่อมแซม ในสภาพอากาศเค็มของชายฝั่งทะเล เหล็กอัลลอยเป็นสินทรัพย์เพียงอย่างเดียวที่รักษามูลค่าไว้ได้
ถ้า ACSR เปรียบเสมือนรถบรรทุกที่แข็งแกร่ง และ AAAC เปรียบเสมือนรถเก๋งที่เชื่อถือได้แล้ว ACCC (Aluminum Conductor Composite Core) ก็เปรียบเสมือนผลงานชิ้นเอกด้านโครงสร้างของรถแข่งฟอร์มูล่าวัน
นี่คือเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดในอุตสาหกรรมตัวนำไฟฟ้า โดยได้ละทิ้งแกนเหล็กแบบเก่าอย่างสิ้นเชิงและหันมาใช้วัสดุเกรดเดียวกับที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศแทน
ความมหัศจรรย์ของ ACCC อยู่ที่แกนกลาง แทนที่จะใช้เหล็กหนักๆ มันใช้ แกนคอมโพสิต แกนนี้เป็นวัสดุไฮบริดสองส่วน:
สิ่งนี้ทำให้เกิดแกนกลางที่มีน้ำหนักเบากว่าเหล็ก แข็งแรงกว่ามาก และที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับหัวข้อของเรา คือ ไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมี
สำหรับพื้นที่ชายฝั่งทะเล ACCC มอบความอุ่นใจอย่างสูงสุด
พลาสติกคาร์บอนและอีพ็อกซี่ไม่สามารถเป็นสนิมได้ มันเป็นไปไม่ได้ทางกายภาพ
แม้ว่าความต้านทานการกัดกร่อนจะดีเยี่ยม แต่เหตุผลหลักที่บริษัทสาธารณูปโภคซื้อ ACCC ก็คือ ความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้า (Ampacity)
ในเมืองชายฝั่งที่กำลังเติบโต ความต้องการใช้ไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก แต่การสร้างเสาไฟฟ้าแรงสูงใหม่แทบเป็นไปไม่ได้ เพราะที่ดินมีราคาแพงและการขออนุญาตก็ยุ่งยาก
ตรงนี้ผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อต้องระมัดระวังเป็นอย่างยิ่ง เพราะ ACCC มาพร้อมกับความเสี่ยงด้านการดำเนินงานที่สำคัญ
อย่าซื้อ ACCC เพียงเพราะมันมี “สเปคที่ดีกว่า” ซื้อเฉพาะเมื่อคุณมีปัญหาเฉพาะที่ต้องการแก้ไข (เช่น ต้องการกำลังไฟฟ้ามากขึ้นสำหรับเส้นทางชายฝั่งที่แคบ)
หากคุณเลือกใช้ ACCC คุณต้องกำหนดให้มี การติดตั้งภายใต้การกำกับดูแล :
สรุป: วิธีนี้มีราคาแพงที่สุดในตอนแรก (แพงกว่า ACSR ถึง 3 เท่า) แต่บ่อยครั้งเป็นวิธีเดียวในการเพิ่มความจุในสภาพแวดล้อมที่แออัดและเค็มจัดโดยไม่ต้องสร้างเสาสัญญาณใหม่
เมื่อผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อพิจารณาใบเสนอราคา พวกเขามักจะให้ความสำคัญกับสิ่งต่อไปนี้CAPEX (ค่าใช้จ่ายด้านทุน) — ราคาที่ระบุในใบแจ้งหนี้ในวันนี้ อย่างไรก็ตาม สินทรัพย์โครงสร้างพื้นฐานจะต้องได้รับการประเมินตาม...TOTEX (ค่าใช้จ่ายทั้งหมด) - ต้นทุนในการเป็นเจ้าของสายเคเบิลตลอดอายุการใช้งาน
สำหรับโครงการริมชายฝั่ง ความแตกต่างระหว่าง "ราคาถูก" กับ "ราคาคุ้มค่า" ไม่ใช่แค่ส่วนต่างเล็กน้อย แต่เป็นช่องว่างทางการเงินมหาศาล
สถานการณ์สมมติโดยอิงจากราคาตลาดทั่วไปและรอบการบำรุงรักษาในสภาพแวดล้อม C5 (สภาพแวดล้อมทางทะเลรุนแรง)
| หมวดต้นทุน / ขั้นตอน | สถานการณ์ A: ทางเลือก "มาตรฐาน" (ACSR) | สถานการณ์ B: ทางเลือก "ชายฝั่ง" (AAAC) | ผลกระทบทางการเงิน |
| 1. ค่าใช้จ่ายในการจัดซื้อครั้งแรก (CAPEX) | 10 ล้านดอลลาร์สหรัฐ | 12 ล้านดอลลาร์สหรัฐ | ค่าใช้จ่ายในการรับรอง AAAC สูงกว่าปกติ 20% นี่คือ "ราคาที่สูงเกินคาด" ที่ทำให้ผู้ซื้อตกใจ |
| 2. การบำรุงรักษาตามปกติ (ปีที่ 1-10) | ค่าใช้ จ่ายสูง ($50,000 ต่อปี) ต้องใช้โดรนตรวจสอบสนิม และอาจต้องทาจาระบีป้องกันสนิมด้วย | ชั้นอลูมิเนียมออกไซด์ที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ เกือบเป็นศูนย์ ไม่จำเป็นต้องมีการแทรกแซงใดๆ | ACSR สูญเสียงบประมาณในการดำเนินงานไปจำนวนเล็กน้อยในแต่ละปี |
| 3. “หน้าผาชายฝั่ง” (ชั้นปีที่ 15) | CRITICAL FAILURE การกัดกร่อนแกนกลางทำให้เกิดลักษณะคล้ายกรงนก ส่งผลให้ท่อส่งนั้นไม่ปลอดภัย | ประสิทธิภาพการทำงานคงที่ สายการผลิตทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ 100% โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างใดๆ | จุดเปลี่ยนที่สำคัญ |
| 4. ค่าใช้จ่ายในการ "เปลี่ยนสายตัวนำ" | การเปลี่ยนสายเคเบิลที่มีอยู่เดิม มีค่าใช้จ่ายสูง กว่าการสร้างสายเคเบิลใหม่ (ค่าแรง ค่าเคลื่อนย้าย และการรื้อถอนสายไฟเก่า) คิดเป็นเงิน 15 ล้านดอลลาร์สหรัฐ | $0 ไม่ต้องดำเนินการใดๆ | นี่คือกับดัก: คุณจะเผลอซื้อแพ็กเกจนั้นซ้ำสองครั้ง |
| 5. อายุการใช้งานที่คาดหวัง | 15 – 20 ปี (ในเขต C5) | 40 – 50 ปี | AAAC มีอายุการใช้ งานยาวนานกว่า 2.5 เท่า |
| 6. ค่า TOTEX ที่คำนวณแล้ว (30 ปี) | 25.5 ล้านเหรียญสหรัฐขึ้นไป | 12.5 ล้านเหรียญสหรัฐ | ผู้ชนะ: AAAC |
ตารางด้านบนแสดงต้นทุนโดยตรง แต่สถานการณ์ A (ACSR) มี ความเสี่ยงทางการเงินแฝง อยู่ ซึ่งมักจะร้ายแรงกว่าต้นทุนทางวัตถุมาก:
โปรดทราบว่าการเปลี่ยนสายส่งในปีที่ 15 มีค่าใช้จ่าย $15 ล้าน ไม่ใช่ 10 ล้านดอลลาร์ ทำไม?
นี่คือหมายเลขที่ไม่ได้ระบุไว้ในใบแจ้งหนี้ค่าบริการเคเบิล
ในอากาศเค็มของชายฝั่งทะเล การเลือกใช้สายไฟที่ "ถูกที่สุด" แท้จริงแล้วอาจเป็นความผิดพลาดที่แพงที่สุดที่คุณอาจทำได้
ในฐานะผู้เล่นสำคัญในตลาดระบบส่งไฟฟ้า เราขอแนะนำ กลยุทธ์แบบแบ่งโซน :
อย่าปล่อยให้ "ข้อกำหนดมาตรฐาน" ทำลายผลกำไรของโครงการของคุณ เลือกใช้โลหะให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม แล้วโครงสร้างพื้นฐานของคุณจะทนทานต่อกาลเวลา