Основные принципы оценки экономической эффективности средств энергосбережения зданий

Ю. А. Табунщиков, доктор техн. наук, профессор (Москва),

И. Н. Ковалев, канд. техн. наук, доцент ИУБиП (г. Ростов-на-Дону),

Е. О. Гегуева, инженер-экономист (г. Сальск)

Введение и общие положения

Строительство энергоэффективных, энергосберегающих зданий привлекает все большее внимание руководителей городского хозяйства и инвесторов. Для первых это связано с возможностью снижения дотаций населению на оплату за потребленную тепловую энергию, для вторых – с возможностью повысить конкурентоспособность потребительских качеств здания. Существует и стратегическая цель внедрения энергосберегающих технологий в строительную индустрию – добиваться снижения энергоемкости российской экономики, чрезвычайно энергорасточительной.

8 июля 2004 года мэр Москвы Ю. М. Лужков подписал распоряжение Правительства Москвы № 1373-РП «О проектировании экспериментального демонстрационного энергоэффективного жилого дома по адресу: ул. Трофимова, вл. 22 (Юго-Восточный административный округ)» с использованием инновационных решений для последующего применения в проектной практике Москвы. Согласно этому распоряжению НП «АВОК» будет оказывать научно-техническое сопровождение проектирования экспериментального демонстрационного энергоэффективного жилого дома.

Ниже представлен перечень энергосберегающих мероприятий для возможного их использования в проекте экспериментального демонстрационного энергоэффективного жилого дома:

1) индивидуальный источник теплоэнергоснабжения (индивидуальная котельная или источник когенерации энергии);

2) тепловые насосы, использующие тепло земли, тепло вытяжного вентиляционного воздуха и тепло сточных вод;

3) солнечные коллекторы в системе горячего водоснабжения и в системе охлаждения помещения;

4) поквартирные системы отопления с теплосчетчиками и с индивидуальным регулированием теплового режима помещений;

5) система механической вытяжной вентиляции с индивидуальным регулированием и утилизацией тепла вытяжного воздуха;

6) поквартирные контроллеры, оптимизирующие потребление тепла на отопление и вентиляцию квартир;

7) ограждающие конструкции с повышенной теплозащитой и заданными показателями теплоустойчивости;

8) утилизация тепла солнечной радиации в тепловом балансе здания на основе оптимального выбора светопрозрачных ограждающих конструкций;

9) устройства, использующие рассеянную солнечную радиацию для повышения освещенности помещений и снижения энергопотребления на освещение;

10) выбор конструкций солнцезащитных устройств с учетом ориентации и посезонной облученности фасадов;

11) использование тепла обратной воды системы теплоснабжения для напольного отопления в ванных комнатах;

12) система управления теплоэнергоснабжением, микроклиматом помещений и инженерным оборудованием здания на основе математической модели здания как единой теплоэнергетической системы.

Безусловно, что только некоторые из перечисленных мероприятий после тщательного экономического обоснования будут использованы в проекте.

Принятая схема экономического обоснования имеет следующую последовательность действий:

1. Задается и согласовывается в соответствующих инстанциях возможное увеличение затрат на строительство здания с учетом применения энергосберегающих решений. Эта величина по отношению к стоимости базового проекта может быть увеличена на 5, 10 или более процентов.

2. Задается желательный для заказчика срок окупаемости дополнительных инвестиций на применяемые энергосберегающие решения и соответствующий индекс (норма) доходности.

3. Производится сопоставительная оценка выбранных энергосберегающих решений по критериям экономической эффективности п. 2.

Обоснование величин экономических показателей по пп. 2 и 3 с последующим их заданием и экономическое обоснование соответствующих средств энергосбережения на основе утвержденных Методических рекомендаций [1] требует тщательной проработки. В настоящей работе приведены некоторые соображения по данной проблематике и возможный вариант экономических расчетов по количественной оценке эффективности энергосберегающих технологий при строительстве зданий.

Основные критерии экономической эффективности инвестиций (капитальных вложений)

В работе [2] рассмотрена возможность использования известных критериев экономической эффективности при обосновании инвестиций в средства энергосбережения строящихся зданий. На имеющемся статистическом материале [3, 4] дается соответствующая иллюстрация. В настоящей статье круг рассматриваемых экономических вопросов расширяется и обосновываются критерии эффективности инвестиций на некоторой упрощенной, но практически реальной схеме.

Предположим, что некоторые дополнительные инвестиции DI (I – investment) в средства энергосбережения приводят к ежегодному дополнительному доходу DIn в течение всего срока службы Тсл инвестиций. Будем считать инвестиции единовременными (реализующимися в течение 1 года), а получаемые доходы DIn (In – income) – постоянными по годам. Тогда суммарный доход за период времени Т определяется формулой, учитывающей дисконтирование величин DIn при приведении их к моменту инвестиций:

DInе = DIn е 1/(1 + r)^t,     (1)

где r – норма дисконта, определяемая процентной ставкой альтернативного использования денежных средств [5, 6].

Суммирование в (1) производится по годам в течение всего рассматриваемого периода Т.

Можно показать, что при реально возможном изменении величин r (в пределах 0,05–0,15) и DIn возможно их усреднение за период времени t. Имеется в виду допустимая малость относительных погрешностей в оценках критериев эффективности, рассмотренных в работе. Далее операция усреднения указанных величин будет предполагаться.

Используя формулу (1) можно получить выражения для основных критериев оценки эффективности инвестиций. Так, приравнивая (1) величине инвестиций DI, путем элементарных преобразований приходим к сроку их окупаемости (критерий РР – payback period):

Т_ок = -ln[1 - r(DI / DIn_ср) / ln(1 + r_ср),     (2)

куда входит бездисконтный срок окупаемости

Т₀ = DI / DIn_ср,   (3)

используемый ранее в планово-распределительной социалистической системе в качестве основного критерия эффективности капитальных вложений.

Если ограничить суммирование в (2) числом слагаемых t = Т_сл, в соответствии со сроком службы энергосберегающего оборудования (инвестиций) получим полный дисконтированный доход (ДД) инвестиций за срок их службы (критерий GPV – gross present value):

DIn_е = DIn[1 - (1 + r)^-Тсл] / r. (4)

Вычитая отсюда величину инвестиций, определяем соответствующий чистый дисконтированный доход (ЧДД) – критерий NPV (net present value):

NDIn_е = DIn_е - DI. (5)

Относительную величину ЧДД:

Id = DInе / DI     (6)

называют индексом доходности (ИД) инвестиций (критерий II – income index), показывающим количество денежных единиц (д. е.) полного дисконтированного дохода (ДД) к 1 д. е. инвестиций.

Ясно, что критерии (5) и (6) рассчитывают при условии, что срок окупаемости

Т_ок < Т_сл.    (7)

На рис. 1 показана графичес-кая интерпретация рассматриваемых критериев в предположении непрерывного дисконтирования, что практически не влияя на количественную сторону оценок, делает анализ хорошо обозримым.

Пунктирная прямая отвечает бездисконтному учету будущих доходов, т. е. линейному учету будущих дополнительных доходов от инвестиций в энергосберегающее оборудование.

Верхняя кривая рассчитана при r = 0,1, нижняя – при r = 0,15 с целью показать воздействие величин процентных ставок (норм дисконта) на нелинейность экономических процессов.

Пример рассчитан по экономическим показателям одного из факторов (средств) энергосбережения одного строительного объекта: DI = 375 д. е., DIn = 154 д. е./год [1, 4]. Относительные единицы получены при базовой величине DI.

Визуальный анализ рис. 1 указывает на недопустимость в общем случае использования бездисконтных методов расчета эффективностей инвестиций. Так, в части расчета срока окупаемости имеем существенную отрицательную погрешность, которая перерастает в недопустимо большую при определении ЧДД и ИД, когда происходит переоценка эффективности инвестиций в разы. Таким образом, линеаризация потока будущих доходов, исключая учет фактора времени, в большинстве случаев полностью искажает экономическую интерпретацию инвестиционного процесса.

Погрешности рассматриваемых критериев возрастают с ростом нормы дисконтирования r и продолжительности Т_сл. С другой стороны, в нечастых случаях быстро окупающихся инвестиций (сроком до 2–3 лет) можно обходиться бездис-контными методами расчета, что также просматривается на рис. 1.

Рисунок 1. (подробнее) Доходность энергосберегающего средства 3 при двух значениях нормы дисконта и бездисконтирования (r = 0)

Экономические показатели при принятии решений

Объем и состав экономических расчетов в сфере капитального строительства и, в частности, строительства зданий определяется: а) инвестиционной сферой (объединение деятельности заказчиков, инвесторов, подрядчиков, проектировщиков, поставщиков оборудования и т. д.); б) составом субъектов инвестиционной деятельности (инвесторы и пользователи) и их взаимодействием.

В любом случае инвесторы в процессе принятия решения о направлении средств рассматривают все альтернативные варианты капитальных вложений, реальных и портфельных, сравнивая их по степени доходности. Значимость отдельных показателей для оценки сравнительной эффективности вариантов инвестиций определяется степенью их связи с целью инвестирования. В соответствии с этим наиболее значимым оценочным показателем является ЧДД (5) и соответствующий ИД (6), поскольку они, определяя меру интегрального эффекта, дают наиболее общую характеристику результата инвестирования, т. е. непосредственно отражают цель инвестирования.

В этой связи рассмотрим два варианта инвестиций: а) в некоторое средство энергосбережения (или в комплекс энергосберегающих мероприятий при строительстве конкретного здания) и б) в портфельные инвестиции (ценные бумаги, например, облигационного вида). Преимущество одного из них скажется на большей величине ДД (или ЧДД) за интервал времени Тсл. При портфельных инвестициях в размере DI за этот же интервал времени образуется следующая величина ДД по схеме сложных процентов:

DIn'_е = DIn(1 + r)Т_сл. (8)

Приравнивая суммарный доход (8) и таковой при реальных инвестициях (4), можно найти такую величину нормы дисконта, которая обеспечит экономическую эквивалентность двух направлений инвестиций. Таким же способом можно найти r, дающую приоритет реальным инвестициям. Соответствующий критерий таков:

Т₀ = DI / DIn < [1 - (1 + r)^-Тсл]/(1 + r)^Тсл r.     (9)

На рис. 2 приведена номограмма, отражающая критерий (9). Алгоритм применения номограммы следующий. По известному бездисконтному сроку окупаемости Т₀ и заданной норме дисконта r находим на номограмме точку А, определенным образом ориентированную относительно семейства кривых срока службы Т_сл инвестиций. Если точка А расположена ниже соответствующей кривой Т_сл, то предпочтение нужно отдать реальным инвестициям (рис. 2).

Анализ номограммы показывает, что в диапазоне изменения нормы дисконта 7–15 % реальные инвестиции оказываются более выгодными лишь при малых значениях Т₀, т. е. при очень быстрой окупаемости инвестиций.

При сравнении вариантов реальных инвестиций ориентироваться следует на критерий ИД.

Рассмотрим некоторые вопросы экономического выбора в двух вариантах взаимодействия основных экономических субъектов инвестиционного процесса – инвесторов и пользователей.

При совмещении функций инвестора и пользователя для обоснования эффективности инвестиций достаточно воспользоваться критериями (2), (5) и (6). При сравнении альтернативных инвестиций в разные субъекты товарного и финансового рынков можно воспользоваться критерием (9).

При разделении функций между инвестором и пользователем возникает вопрос стоимости инвестиционного объекта, формирующего соответствующие цены на соответствующем рынке. Энергоэффективные здания оцениваются, очевидно, выше по сравнению с традиционными. Также очевидно, что и стоимость их превышает традиционные. Нужно оценить соответственное удорожание. Думается, что здесь следует использовать известный принцип цены актива [7, 8]: цена любого актива равна современной стоимости всех связанных с ним настоящих и будущих платежей за использование этого актива.

В рассматриваемом случае более дорогое энергосберегающее здание имеет меньшую стоимость регулярных платежей за энергоносители. Удорожание определяется величиной DI, но в течение времени Т_сл пользователь получает ежегодный доход DIn, который к концу данного периода образует суммарную величину (4). Ясно, что инвестор вправе включить в стоимость объекта составляющую DI, также он вправе включит в стоимость энергосберегающего актива и суммарный доход пользователя. Но поскольку в течение срока окупаемости Т_ок (рис. 1), до точки безубыточности, пользователь не получает доход, поскольку последний компенсирует затраты на покупку более дорогого здания, инвестор может претендовать только на чистый доход пользователя. Однако сумма указанных составляющих дает полный доход пользователя.

Таким образом, удорожание энергоэффективного здания определяется величиной

DР = DI + ЧДД = ДД (10)

и рассчитывается по формуле (4).

Соображения по оценке нормы дисконта

Объективность результатов оценки сравнительной эффективности инвестиций, механизм определения которой рассматривался выше, во многом зависит от правильного определения нормы дисконта r и тенденции ее изменения. Отечественная экономика находится в настоящее время на стадии начального экономического роста. В соответствии с этим попробуем оценить среднюю величину r на ближайшие 10–15 лет.

Диапазон изменения процентной ставки рефинансирования Центробанка r_р в ближайшие 10–15 лет будет ограничиваться, скорее всего, значениями 5–15 % (в настоящее время она принята равной 13 %). Соответствующий диапазон нормы дисконта можно принять в пределах 7–18 % по той причине, что всегда выполняется естественное неравенство r_р < r. В настоящее время средняя величина r находится на уровне 20–22 %. С другой стороны, ставка рефинансирования не опустится, скорее всего, ниже 5 %, учитывая малую вероятность годовой инфляции в стране в 2–3 %, по примеру развитых стран. Предполагая вариант стабильно развивающейся экономической ситуации в стране и ориентируясь на экспоненциально понижающийся процент от высшего предела в 18 %, получаем средний прогнозируемый уровень r в 10 %.

Рисунок 2. (подробнее) Критерий (9) экономической эффективности инвестиций

Понятие приведенных затрат в рыночной экономике

При большом числе технически равноценных вариантов задача выбора из их числа наиболее экономичного обычно решалась в социалистической экономике посредством метода приведенных затрат. Последние для каждого из вариантов имели вид:

З = КЕ_н + Э,  (11)

где К – капитальные вложения (инвестиции);

Э – ежегодные эксплуатационные издержки (затраты);

Е_н – нормативный коэффициент эффективности, равный обратной величине нормативного срока окупаемости дополнительных инвестиций Т_н = 7–8 лет (численное его значение 0,12–0,14).

Минимальная величина затрат (11) свидетельствовала о наилучшей экономической характеристике варианта из числа сравниваемых. Этот вариант можно было бы найти и другим способом – путем попарного сравнения вариантов по признаку окупаемости дополнительных капитальных вложений DК вследствие снижения эксплуатационных затрат DЭ за бездисконтный срок окупаемости не более 7–8 лет. Поэтому метод приведенных затрат в экономическом смысле был полностью идентичен методу попарного сравнения вариантов по сроку окупаемости Т_ок' дополнительных капитальных вложений более дорогого варианта. При этом, что важно, этот срок определялся бездисконтным способом, поскольку в социалистической экономике отсутствовали такие рыночные категории, как процент, инфляция, равновесные цены и др., без которых отсутствовала и необходимость дисконтировать покупательную способность платежных средств во времени.

С помощью метода приведенных затрат определялся оптимальный вариант некоторых параметров объекта, численные значения которых могли меняться непрерывно, что представляло собой выбор экономически оптимального варианта из бесконечного числа сравниваемых, технически равноценных. Так, например, обстоит дело с экономическим выбором сечений проводов в линиях электропередач в энергосистемах.

В связи со сказанным возникает вопрос: имеют ли рассмотренные рыночные методы выбора экономически оптимального варианта аналог приведенным затратам в распределительной экономике? Положительный ответ имеет большое практическое значение, поскольку механизм их использования чрезвычайно удобен при экономическом сравнении большого числа вариантов. Положительный ответ на данный вопрос получен в [9], где показано, что соответствующий алгоритм выбора оптимального варианта полностью остается в силе, но нормативный коэффициент эффективности Е_н должен быть заменен на иной коэффициент Е, который можно назвать, например, коэффициентом эффективности. Последний отличается от своего распределенческого предшественника учетом фактора дисконтирования будущих дополнительных доходов от дополнительных инвестиций. Формула для этого коэффициента эффективности в рамках рассмотренной выше упрощенной модели инвестиционного процесса имеет следующий вид:

Е = r/[1-(1 + r)^-т].    (12)

В данной формуле период Т является предельным сроком окупаемости (с учетом операций дисконтирования будущих доходов) для дополнительных инвестиций, назначаемым инвестором. В случае государственных инвестиций срок окупаемости нормирован и принимается равным, как и в социалистической экономике, на уровне 8 лет. Отметим, в [9] это показано: неучет фактора дисконта в методе приведенных затрат часто приводит к выбору варианта с неоправданно большими капитальными вложениями. Заметим, что согласно (12) численно величина коэффициента Е почти в два с лишним раза превышает величину Е_н.

Выводы

1. В отличие от методов экономического обоснования инвестиций в социалистической экономике, в экономике рыночной следует учитывать эффект инвестиций и после их окупаемости, вплоть до окончания срока службы инвестиций.

2. Для успешного применения рыночных критериев оценки эффективности инвестиций в средства энергосбережения зданий необходима достоверная информация о величинах снижения потребления зданиями энергоносителей и снижения соответствующей стоимости. Это, в свою очередь, предполагает ясность в вопросах изменения тарифов на коммунальные энергоносители в перспективе.

Литература

1. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов: (Вторая редакция) / М-во экон. РФ, М-во фин. РФ, ГК по строительству, архитектуре и жилищной политике; рук. авт. кол.: В. В. Косов, В. Н. Лившиц, А. Г. Шахназаров. М.: Экономика, 2000.

2. Табунщиков Ю. А., Ковалев И. Н., Гегуева Е. О. Оценка экономической эффективности инвестиционных средств энергосберегающих зданий // АВОК. 2004. № 7. С. 36–40.

3. Ливчак И. Ф., Наумов А. Л. Регулируемая вентиляция жилых многоэтажных зданий // АВОК. 2004. № 5. С. 8–11.

4. Табунщиков Ю. А., Бродач М. М., Шилкин Н. В. Энергоэффективные здания. М.: АВОК-ПРЕСС, 2003.

5. Маршалл Джон Ф., Бансал Випул К. Финансовая инженерия: Полное руководство по финансовым нововведениям. М.: ИНФРА-М, 1998.

6. Мелкумов Я. С. Организация и финансирование инвестиций: Уч. пособ. М.: ИНФРА-М, 2002.

7. Фишер С., Дорнбуш Р., Шмалензи Р. Экономика. М.: Дело ЛТД, 2002.

8. Бирман Г., Шмидт С. Экономический анализ инвестиционных процессов. М.: Банки и биржы; ЮНИТИ, 1997.

9. Ковалев И. Н. Непрерывная модель инвестиционного процесса при неопределенности исходной информации / Международная конференция «Новые технологии в управлении, бизнесе и праве». Невинномысск, 2004.