Оценка экономической эффективности инвестиций в энергосберегающие мероприятия

Ю. А. Табунщиков, профессор, доктор техн. наук, член-корр. РААСН;

Н. В. Шилкин, доцент МАрхИ

В настоящее время цены на тепловую энергию в России ниже мировых, и, по мнению специалистов, в ближайшее время эти цены должны вырасти.

Существуют разные мнения об интенсивности роста цен: ряд специалистов считает, что цены на тепловую энергию должны достичь некоторого «мирового уровня», другие отмечают, что цена тепловой энергии возрастет, но в любом случае будет ниже того же «мирового уровня». Здесь необходимо отметить, что само понятие «мирового уровня» цен на тепловую энергию не может быть определено (что, в частности, отмечалось доктором техн. наук В. Г. Гагариным). Поэтому можно рассматривать цену тепловой энергии конкретной страны (или нескольких географически близких стран со схожей экономикой).

В настоящей статье сделана оценка влияния стоимости тепловой энергии на срок окупаемости инвестиций в энергосберегающие мероприятия.

Для расчетов принимались: стоимость тепловой энергии в нашей стране в настоящее время, прогнозные цены на 2010 год, стоимость тепловой энергии в странах СНГ, Восточной и Западной Европы и США (подробнее см. ниже).

Расчеты сроков окупаемости инвестиций в энергосберегающие мероприятия проведены в соответствии с методикой, изложенной в «Положении об экономическом стимулировании проектирования и строительства энергоэффективных зданий и выпуска для них энергосберегающей продукции» [1], введенного в действие распоряжением руководителя Департамента градостроительной политики, развития и реконструкции города Москвы от 12 мая 2005 г. № 46 (далее по тексту – Положение).

При рассмотрении примеров следует учитывать, что точные значения стоимости оборудования, его монтажа, степень снижения удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию возможно получить только при составлении сметы конкретных работ, детального расчета теплоэнергетических характеристик здания и уточнения их по результатам натурных испытаний. Кроме этого, заранее неизвестно, какой будет точная стоимость эксплуатации энергосберегающих решений (изменение стоимости рабочей силы) в течение срока эксплуатации.

Рисунок 1. (подробнее) Стоимость тепловой энергии в России, странах СНГ, Восточной и Западной Европы и США

В связи с перечисленными факторами приводимые ниже примеры следует считать «упрощенными». Также при оценке эффективности инвестиций в энергосберегающие мероприятия следует учитывать следующие обстоятельства:

• Методология проектирования энергоэффективного здания должна основываться на системном анализе здания как единой энергетической системы. Представление энергоэффективного здания как суммы независимых инновационных решений нарушает принципы системности и приводит к потере энергетической эффективности проекта. Из этого следует, что существенная экономия энергоресурсов может быть достигнута только при внедрении комплекса энергосберегающих мероприятий.

Например, при устройстве в здании авторегулируемой (гигрорегулируемой) вентиляции экономия энергоресурсов может быть достигнута только в случае использования регулируемой системы отопления, поскольку при снижении теплопотерь за счет вентиляционного воздухообмена необходимо, соответственно, уменьшить теплоотдачу отопительных приборов; в противном случае возможен перегрев помещений. Примеры следует считать «упрощенными» также с учетом данного обстоятельства.

• Современные технические решения, обеспечивающие экономию энергоресурсов, зачастую одновременно способствуют повышению качества микроклимата (качества среды обитания человека), т. е. повышению потребительских качеств здания, защите окружающей среды и т. д. В связи с этим при принятии окончательного решения об использовании тех или иных энергосберегающих мероприятий в здании, наряду с оценкой экономической эффективности, могут учитываться и другие соображения количественного и качественного характера.

В соответствии с методикой упомянутого Положения определяется:

1. Бездисконтный срок окупаемости инвестиций в энергосберегающие мероприятия Т₀, лет, по формуле:

Т₀ = DК / DЭ. (1)

2. Срок окупаемости инвестиций в энергосберегающие мероприятия с учетом дисконтирования поступающих доходов за счет экономии энергоресурсов Т_д, лет, по формуле:

Т_д = – ln [1 – r • Т₀] / ln (1 + r). (2)

3. Срок окупаемости инвестиций в энергосберегающие мероприятия с учетом наращения (капитализации) поступающих доходов за счет экономии энергоресурсов Т_нр, лет, по формуле:

Т_нр = ln [1 + r • Т₀] / ln(1 + r), (3)

где DК – инвестиции в энерго-сберегающие мероприятия, руб.;

DЭ – ежегодный средний дополнительный доход за счет экономии энергоресурсов в течение всего срока эксплуатации энергосберегающих мероприятий, руб./год;

r – расчетная норма дисконта¹; в соответствии с «Положением» норму дисконта рекомендуется принимать равной 10–12 %, т. е. r = 0,10–0,12; в настоящем расчете норма дисконта принята равной 10 % (r = 0,10).

На практике инвестор обычно имеет альтернативу: использовать имеющиеся средства на энергосберегающие мероприятия или вложить их в так называемые «портфельные инвестиции» (различные виды «дачи взаймы» денежных средств под процент). Безусловно, инвестор будет рассматривать оба варианта: рассчитывать доходность вложения имеющихся средств в энергосберегающие мероприятия или – в портфельные инвестиции.

Для сравнения инвестиций в энергосберегающие мероприятия с другими возможностями использования денежных средств (с портфельными инвестициями) инвестор может использовать специальные номограммы (подробнее об этом см. [2]). Пример такой номограммы приведен на рис. 2.

Рисунок 2. (подробнее) Номограмма для определения предпочтительности инвестиций в энергосберегающие мероприятия с учетом дисконтирования, с учетом наращения и портфельных инвестиций при Тсл = 20 лет

Расчет сроков окупаемости инвестиций в энергосберегающие мероприятия производился на примере здания серии П44Т (17 этажей, первый этаж нежилой, 2 секции, 128 квартир). Удельный расход тепловой энергии на отопление которого составляет 102 кВт • ч/м².

Сроки окупаемости рассчитаны для инвестиций в следующие семь вариантов энергосберегающих мероприятий:

• Вариант 1. Устройство индивидуального теплового пункта (ИТП).

• Вариант 2. Устройство регулируемой системы отопления с терморегуляторами прямого действия на каждом отопительном приборе: на каждом трубопроводе, подводящем теплоноситель к радиатору, устанавливается радиаторный терморегулятор прямого действия с термоэлементом.

• Вариант 3. Устройство регулируемой системы отопления с терморегуляторами на каждом отопительном приборе с электрическим управ-лением: на каждом трубопроводе, подводящем теплоноситель к радиатору, устанавливается клапан с термоэлектрическим нормально открытым приводом, привод соединяется с электромеханическим комнатным термостатом.

• Вариант 4. Устройство авторегулируемой (гигрорегулируемой) системы вентиляции с естественным притоком через гигрорегулируемые приточные клапаны и с естественной вытяжкой через гигрорегулируемые вытяжные решетки, установленные в помещениях ванной комнаты и санузла.

• Вариант 5. То же, что и вариант 4, но энергосберегающие мероприятия внедряются на 10 зданиях указанной серии. В этом случае удельные единовременные дополнительные капитальные вложения (инвестиции) уменьшаются примерно на 30 % за счет оптовых скидок на стоимость оборудования.

• Вариант 6. Устройство авторегулируемой (гигрорегулируемой) системы вентиляции с естественным притоком через гигрорегулируемые приточные клапаны и с механической вытяжкой из помещений кухни, ванной комнаты и санузла через гигрорегулируемые вытяжные решетки посредством центрального вытяжного вентилятора.

• Вариант 7. Устройство поквартирной механической приточно-вытяжной вентиляции с утилизацией теплоты удаляемого воздуха. Компактный приточно-вытяжной агрегат с пластинчатым рекуперативным теплоутилизатором размещается в подшивном потолке туалета. Забор наружного воздуха осуществляется через отверстие в наружной стене или из остекленной лоджии. Приточные воздуховоды разводятся в жилые комнаты. Вытяжной воздух забирается из помещений кухни, ванной комнаты и санузла. Теплота удаляемого воздуха используется для подогрева приточного посредством пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора.

Сроки эксплуатации всех вариантов энергосберегающих мероприятий приняты равными 20 лет.

Согласно МГСН 2.01-99 [2], требуемый удельный расход тепловой энергии системой отопления здания за отопительный период для жилых зданий этажностью 10 и более этажей составляет 95 кВт • ч/м².

Снижение удельного расхода тепловой энергии на отопление, по сравнению с нормативным уровнем, и соответствующая категория энергетической эффективности здания, установленная в соответствии с табл. 3.6 МГСН 2.01-99 [2], для рассматриваемых вариантов энергосберегающих мероприятий приведены в табл. 4.

Данные значения снижения удельного расхода тепловой энергии на отопление приняты на основании экспертного опроса специалистов Мосгосэкспертизы, Москомархитектуры, Департамента градостроительной политики, развития и реконструкции города Москвы, НИИСФ, ОАО «ЦНИИПромзданий», ООО «НПО ТЕРМЭК», АО «АЭРЭКО», ЗАО «Данфосс», МГСУ, ОАО «ИНСОЛАР-ИНВЕСТ», МАрхИ.

Ежегодный средний дополнительный доход за счет экономии энергоресурсов в течение всего срока эксплуатации энергосберегающих мероприятий рассчитывался исходя из следующих значений стоимости тепловой энергии:

• средняя стоимость тепловой энергии в России в первом квартале 2005 года (источник – «Отчет об экономической деятельности ОАО РАО “ЕЭС РОССИИ”. 1 квартал 2005 года»);

• прогнозируемая цена в России на 2010 год, вариант № 1 (экстраполяционный прогноз на основе динамики роста цены тепловой энергии в России с 2000 по 1 кв. 2005 г.²);

• прогнозируемая цена в России на 2010 год, вариант № 2 (прогноз доктора техн. наук В. Г. Гагарина);

• средняя стоимость тепловой энергии в странах СНГ и Восточной Европы в 2005 году – нижняя граница (по данным НП «Российское теплоснабжение»);

• средняя стоимость тепловой энергии в странах СНГ и Восточной Европы в 2005 году – верхняя граница (по данным НП «Российское теплоснабжение»);

• средняя стоимость тепловой энергии в США в 2001 году (по данным Energy Information Administration);

• средняя стоимость тепловой энергии в Европе в 2005 году (по данным доктора техн. наук В. Г. Гагарина);

• средняя стоимость тепловой энергии в странах Западной Европы в 2005 году – нижняя граница (по данным НП «Российское теплоснабжение»);

• средняя стоимость тепловой энергии в странах Западной Европы в 2005 году – верхняя граница (по данным НП «Российское теплоснабжение»).

Диаграмма, иллюстрирующая уровень стоимости тепловой энергии для указанных выше вариантов, приведена на рис. 1.

 

¹ Норма дисконта (rate of discount) – одно из возможных значений показателя, отражающего выгодность вложения инвестиционных средств в другие активы, помимо средств энергосбережения в рассматриваемом направлении. Это может быть ставка рефинансирования Центробанка, доходность государственных ценных бумаг, депозитных вкладов коммерческих банков и др. Соображения по оценке нормы дисконта приведены в [2].

²С достаточной степенью точности может быть экстраполирована лишь достаточно гладкая и предсказуемая зависимость, и по этой причине реальная цена тепловой энергии будет соответствовать прогнозируемой только в случае стабильной экономической ситуации в стране (отсутствия резких колебаний курса национальной валюты, принятия соответствующих законодательных инициатив и т. д.).

Сроки окупаемости инвестиций в энергосберегающие мероприятия, в зависимости от стоимости тепловой энергии, рассчитанные по формулам (1)–(3), представ-лены в табл. 1–3.

Таблица 1 (подробнее) Бездисконтные сроки окупаемости инвестиций в энергосберегающие мероприятия в зависимости от стоимости тепловой энергии

Таблица 2 (подробнее) Сроки окупаемости инвестиций в энергосберегающие мероприятия в зависимости от стоимости тепловой энергии с учетом дисконтирования поступающих доходов

Таблица 3 (подробнее) Сроки окупаемости инвестиций в энергосберегающие мероприятия в зависимости от стоимости тепловой энергии с учетом наращения поступающих доходов

Таблица 4 (подробнее) Снижение удельного расхода тепловой энергии на отопление по сравнению с нормативным уровнем в % и соответствующая категория энергетической эффективности здания по МГСН 2.01-99

При существующей стоимости тепловой энергии:

1. Бездисконтный срок окупаемости инвестиций для вариантов 3, 6, 7 превышает срок эксплуатации энерго-сберегающих мероприятий, а для вариантов 1, 2 , 4 и 5 – более 10 лет, что даже по нормативам социалистической экономики не являлось экономически целесообразным.

2. Срок окупаемости инвестиций с учетом дисконтирования во всех вариантах превышает срок эксплуатации энергосберегающих мероприятий и свидетельствует об экономической нецелесообразности инвестиций.

3. Срок окупаемости инвестиций с учетом наращения для вариантов 1, 2 и 5 меньше 10 лет и может рассматриваться в качестве экономически целесообразного. При стоимости тепловой энергии, равной 0,77 руб./ кВт • ч, величины сроков окупаемости выглядят более привлекательными для инвестора:

1. Бездисконтный срок окупаемости инвестиций превышает 10 лет для вариантов 3, 6, 7, но в любом случае ниже срока эксплуатации энергосберегающих мероприятий; в остальных вариантах бездисконтный срок окупаемости составляет от 4,8 до 7 лет.

2. Срок окупаемости инвестиций с учетом дисконтирования для вариантов 3, 6 и 7 превышает срок эксплуатации энергосберегающих мероприятий, а для варианта 4 – составляет более 10 лет, что свидетельствует об экономической нецелесообразности инвестиций; для вариантов 1, 2 и 5 – менее 10 лет, что свидетельствует об экономической целесообразности этих вариантов.

3. Срок окупаемости инвестиций с учетом наращения для всех вариантов составляет менее 10 лет (от 4,1 до 9,2 лет) и может рассматриваться в качестве экономически целесообразного.

При стоимости тепловой энергии, равной 2,15 руб./ кВт • ч, величины сроков окупаемости, безусловно, инициируют инвесторов на вложение средств в энергосберегающие мероприятия: максимальный бездисконый срок окупаемости не превышает 5,1 лет, срок окупаемости с учетом дисконтрования не превышает 7,5 лет, а с учетом наращения – 4,3 лет.

Важно отметить следующее обстоятельство: максимальный эффект от внедрения энергосберегающих мероприятий может быть достигнут только в случае их массового применения. Примеры 4 и 5 иллюстрируют это обстоятельство. Пример 4 рассчитан для случая внедрения энергосберегающего мероприятия в одном здании, а пример 5 – для случая внедрения такого же энергосберегающего мероприятия в 10 зданиях.

Общие единовременные дополнительные капитальные вложения (инвестиции) во втором случае уменьшаются примерно на 30 % за счет оптовых скидок на стоимость оборудования. При этом чистый доход за счет экономии энергоресурсов за весь период эксплуатации энергосберегающих мероприятий возрастает, а срок окупаемости инвестиций уменьшается. Например, при стоимости тепловой энергии 0,77 руб./кВт • ч срок окупаемости с учетом дисконтирования для варианта 4 (одного здания) составляет 12,6 лет, а для варианта 5 (10 зданий) – уменьшается до 7,2 лет.

Как уже отмечалось выше, в процессе принятия решения о направлении денежных средств инвесторами рассматривается несколько различных вариантов капитальных вложений. Это могут быть как инвестиции в энергосберегающие мероприятия, так и портфельные инвестиции (различные виды «дачи взаймы» денежных средств под процент).

Варианты капитальных вложений (инвестиций) сравниваются по степени доходности. Возможны три варианта капитальных вложений (инвестиций):

• Вариант 1. Прямая капитализация имеющихся свободных средств (портфельные инвестиции).

• Вариант 2. Инвестиции в энергосберегающие мероприятия с учетом дисконтирования получаемых промежуточных доходов.

• Вариант 3. Инвестиции в энергосберегающие мероприятия с учетом наращения получаемых промежуточных доходов (их капитализации, что также можно трактовать как портфельные инвестиции, но по несколько другой схеме по сравнению с вариантом 1.

На рис. 2 приведена номограмма для определения предпочтительности инвестиций в энергосберегающие мероприятия с учетом дисконтирования, с учетом наращения и портфельных инвестиций для срока эксплуатации данных мероприятий, равного 20 годам.

Номограмма используется следующим образом. По известному бездисконтному сроку окупаемости Т0, определяемому по формуле (1), и заданной норме дисконта r находим на номограмме точку A, попадающую в одну из трех областей. Попадание в область 1 свидетельствует о целесообразности инвестиций в энергосберегающие мероприятия при дисконтировании поступающих доходов. Попадание точки А в область 2 существенно расширяет зону эффективности инвестиций в энергосберегающие мероприятия по сравнению с наращением получаемых доходов. Попадание точки А в область 3 означает отказ от использования свободных средств для инвестиций в энергосберегающие мероприятия и полный переход на портфельные инвестиции.

В рассматриваемом примере норма дисконта r принята равной 0,10 (10 %). Для данной нормы дисконта значения соответствующих кривых будут равны 1,3 и 8,5 лет. Если бездисконтный срок окупаемости некоторого средства энергосбережения ниже данных значений, инвестиции в средства энергосбережения предпочтительнее инвестиций портфельных.

Схема, отражающая зависимость сроков окупаемости от стоимости тепловой энергии, приведена на рис. 3.

Рисунок 3. (подробнее) Бездисконтные сроки окупаемости инвестиций в средства энергосбережения в зависимости от стоимости тепловой энергии

Анализ табл. 1 и схемы на рис. 3 показывает, что при норме дисконта, равной 10 %, в случае дисконтирования поступающих промежуточных доходов инвестиции в средства энергосбережения будут менее предпочтительны, чем портфельные инвестиции, даже при стоимости тепловой энергии 2,15 руб./кВт • ч.

В случае наращения (капитализации) поступающих промежуточных доходов при существующей стоимости тепловой энергии инвестиции в средства энергосбережения также менее предпочтительны, чем портфельные инвестиции, но при росте стоимости тепловой энергии их привлекательность для инвестора увеличивается. Например, уже при стоимости 0,77 руб./кВт • ч инвестиции в варианты 1, 2, 4 и 5 средств энергосбережения выгоднее инвестиций портфельных.

С другой стороны, предпочтительность инвестиций в средства энергосбережения перед портфельными инвестициями возрастает не только при росте стоимости тепловой энергии, но и при улучшении экономической ситуации в стране, приводящей к снижению нормы дисконта.

В частности, при уменьшении нормы дисконта до 0,05 (5 %) (что возможно при малой годовой инфляции, равной 2–3 %) значения соответствующих кривых будут равны 4,7 и 12,5 лет. В этом случае инвестиции в энергосберегающие мероприятия становятся целесообразными уже при относительно невысоких значениях стоимости тепловой энергии (рис. 3).

Было бы ошибочным рассматривать результаты приведенных выше расчетов как вывод о нецелесообразности экономии энергии. Это было бы совершенно неверно. Во-первых, необходимо иметь в виду, что для расчетов было принято здание с достаточно высокими показателями тепловой эффективности. Большая часть существующего жилого фонда обладает значительно более низкими показателями, и для этой части внедрение комплекса малозатратных энергосберегающих мероприятий даст, безусловно, существенный эффект. В любом случае, здесь надо начинать с подомового учета тепловой энергии⁴.

Новые здания рассчитаны на срок эксплуатации порядка 50 лет, а инженерное оборудование – не менее 15 лет, и расчеты экономической эффективности энергосберегающих решений должны вестись с учетом этого обстоятельства. Кроме того, можно значительно экономить тепловую энергию на основе практически беззатратных мероприятий, например, в общественных зданиях типа учебных заведений, офисов и т. п. можно понижать температуру воздуха в ночное время, выходные и праздничные дни. Наконец, есть понятие «потребительские качества здания», когда владельцы готовы дополнительно оплачивать энергосберегающие мероприятия, которые одновременно способствуют повышению качества микроклимата. И еще вопросы теплоснабжения неразрывно связаны с вопросами электроснабжения. Оценку экономичес-кой эффективности энергосберегающих мероприятий нужно вести с учетом этого обстоятельства.

 

⁴В настоящее время в НП «АВОК» такая методика разработана.

Литература

1. Положение об экономическом стимулировании проектирования и строительства энергоэффективных зданий и выпуска для них энергосберегающей продукции // ПЛ АВОК-7-2005. М.: АВОК-ПРЕСС, 2005.

2. МГСН 2.01-99. Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению.

3. Табунщиков Ю. А., Ковалев И. Н., Гегуева Е. О. Основные принципы оценки экономической эффективности средств энергосбережения зданий // Энергосбережение. 2004. № 7.