Optimalt vedlikehold. Eivind Solvang. SINTEF Energiforskning AS. NTNU Institutt for elkraftteknikk

Transkript

1 EVU-kurs: Optimalt vedlikehold av vannkraftverk II NTNU, okt./17-21 nov Optimalt vedlikehold Eivind Solvang NTNU Institutt for elkraftteknikk

2 Optimalt vedlikehold Begreper Målsetting for vedlikehold og fornyelse, kriterier Optimalt vedlikehold Optimal tilgjengelighet Lønnsomhet Sviktmodell Beslutningsstøtte Eksempler på analyser Metoder, verktøy

3 Vedlikeholdsstrategier? Tilsynsstyrt Reparasjonsstyrt Forebyggende Tils tands - styrt Optimalt Us ys tematis k Systematisk Diffe re ns ie rt Ris ikos tyrt Periodisk Pålitelighets - s tyrt (RCM) (1950) (1970) (1990) Fokus på anleggsdel, havari og sikkerhet Fokus på system, funksjon og økonomi

4 Vedlikehold og fornyelse Oppgaver på eksist. anlegg Vedlikehold Fornyelse (reinvestering) Rutinemessig vedlikehold Uforutsett vedlikehold Rehabilitering Utskifting (lik ytelse) Oppgradering (økt ytelse) Planlagt En aktivitet som har som målsetning å bringe en enhet eller et system tilbake til en slik tilstand at den er i stand til å imøtekomme opprinnelig funksjonskrav. Funksjonskrav omfatter blant annet krav til ytelse, virkningsgrad, levetid, vedlikehold, miljø osv.

5 Målsetting for vedlikehold og fornyelse Tilgjengelighet Myndighetskrav HMS Teknisk tilstand Virkningsgrad Kostnader Overskudd

6 Optimalt vedlikehold Eiere Overskudd? Tilgjengelighet Marked Handel Produksjon Systemoperatør Ressurser Vedlikehold Teknisk system Myndigheter Grunneiere Publikum

7 Optimal tilgjengelighet Tilgjengelighet ved behov (tidspunkt) HMS Kostnader Myndighetspålegg Omdømme Tilgjengelighet mht produksjonskapasitet (inkludert virkningsgrad) Tilgjengelighet til riktig kostnad

8 Optimalt vedlikehold Formålet med vedlikeholdet/fornyelsen er å levere en tilgjengelighet i produksjonssystemet som: bidrar til å maksimere overskuddet for selskapet, eventuelt minimerer totale vedlikeholdsrelaterte kostnader forebyggende vedlikehold korrigerende vedlikehold (utbedring av feil og etter havari) tapt produksjon pga vedlikehold samtidig som myndighetspålegg og HMS-krav overholdes (og et dårlig omdømme unngås) Optimalt vedlikehold for et anlegg er det vedlikeholdet som oppfyller dette formålet

9 Optimalt vedlikehold (min. kostnader) Kostnader Sum kostnader Optimum Forebyggende vedlikehold 1 Ko rrig e re nde ve dlike hold 1 Økende andel forebyggende vedlikehold 1 Inkludert tilhørende produksjonstap (LCC+LCL)

10 Optimalt tidspunkt mht kostnader 100 Totale kostnader [kkr] Optimalt tidspunkt Tidspunkt for tiltak [år]

11 Optimalt tidspunkt mht lønnsomhet 100 Lønnsomhet [kkr] Optimalt tidspunkt Tidspunkt for tiltak [år]

12 Lønnsomhet for et tiltak Et tiltak er lønnsomt hvis nåverdien av alle inn- og utbetalinger (kontantstrømmen) er positiv (NV > 0), dvs positivt nettooverskudd Kontantstrømmen omfatter kun kostnader: Et tiltak på en enhet er lønnsomt hvis tiltaket reduserer de totale kostnadene knyttet til enheten innenfor analyseperioden Lønnsomhet er knyttet til en sammenligning av to alternativer: Totale kostnader hvis tiltaket ikke gjennomføres Totale kostnader hvis tiltaket gjennomføres Hvis man skal undersøke lønnsomheten for flere alternativer (tiltak) sammenlignes totalkostnaden for hvert alternativ med et referansealternativ, f.eks. ingen tiltak For at alternativene skal være sammenlignbare må man ta med alle relevante kostnader innenfor en realistisk analyseperiode (20-30 år) Kostnader for aktuelle tiltak, vedlikeholdskostnader, utilgjengelighetskostnader, osv

13 Lønnsomhet planlagt vedlikehold Produksjonstap pga planlagt vedlikehold Perioder med lav kraftpris (produksjonsplanlegging) Produksjonstap pga ikke planlagt vedlikehold Unngå havari Vedlikeholdskostnader Unngå havari Unngå unødvendig vedlikehold Produksjonstap pga dårlig virkningsgrad

14 Lønnsomhetsanalyse for et tiltak Tiltak A: Rehabilitering i år 1 Inntekter pga tiltaket (reduserte kostnader) Økt tilgjengelighet (færre feil): UT(A) = 15 kkr/år Redusert korrigerende vedlikehold: KV(A) = 5 kkr/år Kostnader pga tiltaket Selve tiltaket koster: I(A) = 150 kkr Generelle parametere Analyseperiode: 20 år Kalkulasjonsrente: 7 % pa

15 Inntekter og utgifter [kkr] Tiltak Økt tilgjengelighet Redusert vedlikehold Analyseperiode [år]

16 Akkumulert nåverdi 20 Akk. nåverdi [kkr] Analyseperiode [år]

17 Optimalt tidspunkt for planlagt vedlikehold Feiltilstand (FT) Estimeres på grunnlag av: Tilstandskontroll Forventet restlevetid Sannsynlighet for svikt Økonomisk analyse Tid For tidlig Optimalt tidspunkt For sent (svikt/havari)

18 Påkjenninger i forhold til en komponents tålegrense Påkjenning / tålegrense Tilfeldig påkjenning P Komponentens tålegrense F Havari Normal driftspåkjenning P-F intervall Levetid t Tilstandsindikatorer?

19 Sviktmodell Forebyggende tiltak Nytteverdi av tiltak? Adferd Teknisk tilstand Påkjenning Feilmode/ Svikttype Akutt påkjenning Eventuell barriere, eller konsekvensreduserende tiltak Hendelse/ Konsekvens Fysisk konsekvens av aktuell svikt (følgeskade)

20 Beslutningsstøtte vedlikehold Datagrunnlag Metoder Restlevetid Lønnsomhet Riktig tidspunkt Prioritering Strategi Brukerdialog

21 Eksempler på analyser (status?) Teknisk analyse Sannsynlighet for svikt Restlevetid Virkningsgradsutvikling Konsekvensanalyse Utilgjengelighetstap ved ulike hendelser (svikt) Virkningsgradstap Sikkerhet Risikoanalyse (sannsynlighet konsekvens) Kvalitativ analyse Kvantitativ analyse Økonomisk analyse (nåverdi) Kostnader for tiltak, inkl. sum kostnader Lønnsomhet av tiltak

22 Metoder, verktøy Vedlikeholdskalkyler Regnearkmal i Excel Vansimtap Verktøy for bl.a. analyse av tapte produksjonsinntekter ved havari og inntekter/kostnader ved rehabilitering VTGRevision Verktøy for analyse av optimale revisjons- og oppgraderingsbeslutninger i Vannvei, Turbin og Generator Flermåls beslutningsanalyse (FMBA) Risiko, kritikalitet RCM