[ARTICLE 3] POURQUOI VOUS AVEZ BESOIN D'UN APM INTÉGRÉ POUR CONTRÔLER LES COÛTS D'EXPLOITATION

Cet article est le troisième d'une série de quatre articles sur les défis uniques en matière d'exploitation et de maintenance de la catégorie d'actifs du stockage d'énergie et sur les raisons pour lesquelles les propriétaires et les exploitants de portefeuilles mixtes d'actifs solaires, éoliens et de stockage d'énergie ont besoin d'une plateforme intégrée de gestion de la performance des actifs.

Dans , l'article précédent de cette série, nous avons expliqué comment la catégorie d'actifs du stockage en batterie introduit un risque financier dans les projets hybrides d'énergie renouvelable en raison de l'incertitude quant au coût réel de l'exploitation de cet actif pendant la durée de vie du projet.

Les deux principaux facteurs à l'origine de ce risque sont le manque de données d'exploitation historiques permettant d'évaluer les coûts d'exploitation et l'incertitude quant à la manière dont l'actif sera soumis à un cycle. Comme nous l'avons vu, un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) peut durer 2 ans ou 10 ans en fonction de la sévérité du fonctionnement de l'équipement.

En outre, contrairement à un projet solaire ou éolien classique, dont les fonctions d'exploitation sont largement connues avant l'exploitation commerciale, les fonctions d'exploitation de la plupart des systèmes de stockage ne deviendront apparentes qu'au fur et à mesure de l'évolution des prix de l'énergie et de leur volatilité au cours des prochaines décennies - et personne ne peut prédire à l'avance à quoi ressembleront ces bandes de prix !

Comment le propriétaire d'un portefeuille hybride d'énergies renouvelables peut-il gérer ce risque ? La clé de la gestion du risque est de mieux le comprendre et de réduire son incertitude. Si nous voulons mieux comprendre l'incertitude des coûts d'exploitation d'un système de stockage en batterie, nous devons exploiter ses données d'exploitation historiques et établir une corrélation entre le fonctionnement et la fiabilité et le coût de l'équipement.

Comprendre comment les coûts d'exploitation varient en fonction de l'utilisation de l'équipement permet d'obtenir une connaissance approfondie des coûts d'exploitation réels de l'actif et de faire de bonnes projections sur les coûts d'exploitation futurs.

J'ai proposé dans l'article précédent que l'utilisation de plateformes de données traditionnelles déconnectées de systèmes de surveillance, de maintenance et de gestion des actifs pour générer ces informations est une approche sous-optimale et qu'une approche de plateforme intégrée est nécessaire.

Dans cet article, nous verrons comment une plateforme de données intégrée peut être utilisée pour calculer le coût réel de l'exploitation et de la maintenance de la centrale hybride renouvelable et comment cette information peut être utilisée dans le modèle économique du projet pour s'assurer que le système de stockage est réparti de manière optimale aujourd'hui et à l'avenir.

SOURCES DE DONNÉES SUR LES COÛTS D'EXPLOITATION

Avant d'aborder la question des coûts d'exploitation, il convient de revenir sur le concept d'"heures d'exploitation équivalentes" d'un bien, que j'ai présenté à l'adresse dans le dernier article de cette série. Les heures d'exploitation équivalentes diffèrent des heures d'horloge de l'équipement en ce sens qu'elles normalisent les données de fonctionnement de l'équipement pour tenir compte de la gravité des tâches d'exploitation. La corrélation entre les heures d'exploitation équivalentes et les coûts d'exploitation permet aux propriétaires de savoir si le coût du cycle est supérieur aux recettes qu'il génère.

De quelles données d'exploitation avons-nous besoin pour comprendre les coûts d'exploitation des systèmes de stockage et les heures d'exploitation équivalentes, et quelles sources de données peuvent être utilisées ? Passons en revue chaque type de données et leur origine :

DONNÉES DU SYSTÈME DE MAINTENANCE

Le système de maintenance(EAM ou CMMS) est le système d'enregistrement (SOR) pour tout ce qui concerne la maintenance programmée et corrective des équipements. Le bon de travail et le registre des actifs constituent le cœur du système, et c'est dans ces modules que nous enregistrons les transactions relatives à la maintenance physique effectuée sur l'équipement.

Bien que le système financier doive être le système d'enregistrement des prix unitaires de la main-d'œuvre et des matériaux, le système de maintenance est l'endroit où nous enregistrons la fréquence et le volume des coûts de main-d'œuvre, de pièces de rechange, de location d'outils et d'équipements associés à l'entretien de l'usine.

Il est important que les registres des ordres de travail contiennent suffisamment de détails sur le(s) métier(s) qui a (ont) effectué le travail, sur le nombre d'heures normales et supplémentaires effectuées, et sur la quantité de matériel et d'équipements connexes utilisés dans le cadre de l'activité de maintenance.

En outre, il est important que les coûts des travailleurs internes et des contractants soient enregistrés. Pour vraiment comprendre le coût d'un actif d'énergie renouvelable par rapport à son fonctionnement, nous avons besoin d'informations détaillées sur l'activité de maintenance résultant de scénarios de répartition spécifiques.

C'est pourquoi l'intégration entre le système de maintenance et le système de surveillance est si importante. Si ces deux systèmes ne communiquent pas entre eux, il sera très difficile d'établir une corrélation entre les coûts d'exploitation et les heures d'exploitation équivalentes.

Des systèmes de données séparés peuvent vous indiquer, à un niveau macro, que vous avez dépensé telle somme pour l'entretien du système par rapport à ces heures de fonctionnement, mais ils ne seront pas en mesure d'associer les différentes tâches de fonctionnement aux coûts - qui sont les données dont vous avez besoin pour gérer les coûtsfuturs de .

Voici quelques-uns des ensembles de données qui doivent être enregistrés dans le système de maintenance :

• Main-d'œuvre, matériaux, location d'équipements et autres quantités consommables utilisées dans le cadre des activités de maintenance
• Maintenance corrective et programmée effectuée avec une catégorisation détaillée des tâches de travail standardisées
• L'échec, la cause et le code d'action associés à la maintenance corrective et tout enregistrement d'événement du système de surveillance associé, y compris les codes d'erreur au niveau de l'appareil.

LES DONNÉES DU SYSTÈME DE SURVEILLANCE

Le système de surveillance est l'endroit où nous suivons les heures d'horloge de l'équipement, les performances opérationnelles et les événements d'exploitation (un "événement" étant défini comme toute condition anormale de l'équipement). Par conséquent, un événement peut être une panne forcée non planifiée, une sous-performance ou une défaillance de l'équipement.

Il est important que les performances de chaque actif soient contrôlées et que le système attribue automatiquement une catégorie de défaillance. Ces données, associées aux données de maintenance de l'EAM, fourniront les informations nécessaires au calcul de l'équivalent en heures de fonctionnement de l'équipement.

Notre objectif est de comprendre la relation entre le temps de fonctionnement de l'équipement et les heures de fonctionnement équivalentes. Une heure d'horloge de fonctionnement est égale à une heure équivalente de fonctionnement lorsque l'équipement fonctionne dans les conditions garanties. Tout écart par rapport aux conditions de fonctionnement garanties peut se traduire par un nombre d'heures de fonctionnement équivalent supérieur ou inférieur au nombre d'heures de fonctionnement réel de l'équipement.

Pour calculer les heures de fonctionnement équivalentes, nous avons au moins besoin des informations suivantes :

• Heures d'ouverture de l'horloge de l'équipement
• Taux c du système de stockage, cycles, température du module, profondeur de décharge
• Données sur les défaillances de l'équipement, notamment : disponibilité de l'unité, taux d'interruption forcée, temps moyen entre deux défaillances et catégorie de défaillance, cause et mesures prises.
• Maintenance effectuée en raison de défaillances de l'équipement

Il ressort de ce qui précède que les données relatives à la fiabilité du système de surveillance doivent être associées aux données et aux coûts des activités d'entretien et de réparation si l'on veut caractériser la relation entre une heure d'exploitation équivalente et les coûts d'exploitation et de maintenance.

DONNÉES DU SYSTÈME FINANCIER

Une troisième plate-forme de données clé qui devrait être intégrée aux données de suivi et d'entretien est constituée par les données sur les coûts d'exploitation et d'entretien provenant du système financier. La plupart des organisations considèrent leur système financier comme le système d'enregistrement des données relatives aux prix unitaires, telles que le coût de la main-d'œuvre des techniciens sur le terrain ou le prix d'un fusible.

Pour calculer les coûts d'exploitation, nous devons associer les quantités d'heures de travail des techniciens et de fusibles remplacés aux données relatives à leur prix unitaire stockées dans le système financier. Par conséquent, un bon système EAM comprendra une interface bidirectionnelle avec le système financier du client afin que ces données puissent être partagées de manière transparente entre les deux systèmes.

Étant donné que nous voulons caractériser les coûts d'exploitation détaillés des actifs en fonction du service d'exploitation et des heures d'exploitation équivalentes, il est important que l'EAM et le système financier disposent d'un registre des actifs cartographié et qu'ils relient le numéro de l'ordre de travail au coût spécifique encouru pour chaque activité de maintenance et de réparation.

Les données du système financier nécessaires au calcul des coûts d'exploitation des actifs sont les suivantes :

• Prix unitaires et coûts réels de la main-d'œuvre, des matériaux et des autres activités de maintenance
• Ordre de travail associé au coût
• Actif associé au coût

DONNÉES DU SYSTÈME DE GESTION DES ACTIFS COMMERCIAUX

La dernière plateforme de données à intégrer dans la plateforme APM est le système de gestion des actifs commerciaux (CAM). Le système CAM est le système d'enregistrement pour la gestion des contrats d'actifs d'énergie renouvelable, y compris les accords d'achat d'énergie, les accords de fourniture, les accords d'exploitation et de maintenance et les garanties.

Bien que les données CAM ne soient pas utilisées directement pour calculer les coûts d'exploitation des équipements ou les heures d'exploitation équivalentes, elles stockent toutes les conditions contractuelles et le contexte (métadonnées) liés à ces coûts. En outre, une bonne GPAO peut déclencher des notifications de conformité basées sur des événements, tels que des événements de garantie, alertant les gestionnaires d'actifs que des réclamations de garantie contre un fournisseur spécifique doivent être déposées.

Les données relatives à la gestion des actifs commerciaux doivent comprendre les éléments suivants :

• Accords de fourniture
• Accords d'exploitation et de gestion
• Conditions de garantie
• Garanties de performance, y compris les conditions de fonctionnement et les spécifications garanties

RASSEMBLER LES INFORMATIONS

Bien que cet article ne se veuille pas une spécification exhaustive de l'intégration de ces quatre systèmes de données, il devrait être évident que la couche d'intégration doit inclure au moins les caractéristiques suivantes :

• Registre commun des actifs : Les quatre systèmes doivent partager un registre commun des actifs afin que les activités et les coûts de maintenance et de réparation puissent être suivis par actif et par service d'exploitation.
• Échange de métadonnées : L'APM doit être le système d'enregistrement pour le registre des biens, mais l'échange de métadonnées sur les biens doit être bidirectionnel. Par exemple, si c'est dans le système financier que sont gérées les coordonnées des fournisseurs, le registre EAM doit être mis à jour lorsque le contractant O&M d'un site est remplacé dans le système financier.
• Taxonomie standard des codes de défaillance : Une taxonomie normalisée des défaillances doit être mise en œuvre dans l'EAM, et les données relatives aux défaillances doivent être échangées entre le moteur d'événements et le système de maintenance.
• Moteur d'événements : le moteur d'événements de l'APM doit communiquer avec tous les autres systèmes de données afin que les événements d'exploitation technique et commerciale puissent être gérés et déclenchés. Cela signifie que l'architecture de l'APM doit inclure un bus universel de messagerie d'événements afin que les producteurs et les consommateurs d'événements puissent facilement transmettre des informations d'un système à l'autre.

Il y a bien d'autres choses à dire sur ce sujet, mais je les garderai pour un prochain article.

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INTÉGRER LES RÉSULTATS DANS VOTRE MODÈLE ÉCONOMIQUE

J'ai mentionné dans le premier article de cette série que la classe d'actifs du stockage, en raison de sa capacité à arbitrer l'énergie, introduit une incertitude et un risque supplémentaires dans le portefeuille d'énergie renouvelable. Étant donné que les prix de l'électricité en temps réel changent constamment et ne peuvent être prédits avec certitude, tout système de stockage d'énergie qui peut participer aux marchés en temps réel ne peut pas vraiment savoir à l'avance quel type d'obligation d'exploitation le système subira au fil du temps.

En raison de cette réalité, les gestionnaires d'actifs et les coordinateurs de planification devront fréquemment mettre à jour le modèle économique du projet avec des estimations plus précises des coûts et de la durée de vie des actifs. D'où proviennent certaines de ces importantes hypothèses d'entrée du modèle ? De la plateforme de gestion de la performance des actifs.

Par conséquent, les indicateurs de performance et de coûts des actifs - tels que l'efficacité de l'aller-retour, les taux de perte de capacité, la durée de vie utile estimée et les coûts d'exploitation - doivent être disponibles en tant qu'indicateurs clés de performance dans le système et régulièrement mis à jour dans le modèle de performance du projet et le modèle de répartition économique.

Je recommanderais que ces valeurs soient mises à jour tous les mois si le système de stockage subit de nombreux cycles - en particulier si le système de stockage ne fonctionne pas conformément à la conception originale ou aux conditions de fonctionnement garanties dans les spécifications du fournisseur.

RÉSUMÉ

L'introduction de la catégorie d'actifs de stockage apporte une nouvelle complexité au propriétaire d'actifs d'énergie renouvelable. Pour bien comprendre les coûts d'exploitation variables d'une catégorie d'actifs dont les tâches d'exploitation peuvent changer, il est important que tous les systèmes de données qui gèrent les performances, les coûts et la maintenance soient intégrés afin que les gestionnaires d'actifs disposent des meilleures informations possibles lorsqu'ils programment les actifs de stockage sur le marché.

Dans le prochain article, nous verrons comment maintenir une plateforme de données intégrée qui fournit une évaluation précise de la durée de vie économique des actifs.

Aujourd'hui à la retraite, Steve Hanawalt a cofondé Power Factors en 2013 et a passé près de 40 ans dans l'industrie de l'énergie. Pour plus d'informations sur l'industrie des énergies renouvelables, suivez Power Factors sur LinkedIn et Twitter.