Методические основы оценки энергетической эффективности энергосбережения.

Введение

В настоящее время потенциал энергосбережения России составляет по разным оценкам от 460 до 540 миллионов тонн условного топлива или 40-45 процентов всего энергопотребления в стране. Доля энергозатрат в себестоимости продукции и услуг составляет в среднем: в промышленности - 18%, на транспорте - 17%, в сельском хозяйстве -11%.

Значительные резервы энергосбережения имеются в жилищно-коммунальной сфере, в отдельных отраслях промышленного производства. В себестоимости продукции военно-промышленного комплекса энергозатратная составляющая в среднем достигает уже 18-20 процентов. Затраты топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на производство чугуна, стали, кокса, алюминия и некоторой другой продукции стратегического назначения выросли более чем на 30 процентов.

Таким образом, в сложившейся ситуации необходима широкая реализация энергосберегающих мероприятий в различных отраслях промышленности. Однако воплощение их на практике требует оценки эффективности данных действий, причем для получения объективного обоснования необходимо производить оценку эффективности энергосберегающей технологии несколькими методами. Это в свою очередь позволит находить оптимальные решения проблем, связанных с высокими энергетическими затратами современного производства.

Способ оценки эффективности технологического процесса путем сопоставления его технико-экономических показателей с соответствующими показателями лучших на данный момент времени отечественных или зарубежных технологий имеет недостаток, заключающийся в том, что уровень техники и объемы потребления энергоресурсов все время повышаются.

Введение идеальных аналогов позволяет оценить минимум энергопотребления. Использование идеальных аналогов полезно и при разработке норм энергопотребления.

Помимо промышленности, сельского хозяйства и транспорта значительные резервы экономии энергии имеются в системах тепло- и электроснабжения.

Реализация потенциала энергосбережения во всех отраслях народного хозяйства определяется их экономической эффективностью, методы оценки которой изложены ниже.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ.

 

Для принятия решения об эффективности энергосбережения необходимо выбрать метод оценки и критерий объективности.

Указанная оценка может производится различными способами:

· на основе определения срока окупаемости;

· по предельным экономически допустимым капиталовложениям в энергосберегающие мероприятия;

· по получаемой за счет их осуществления экономии затрат, прибыли, рентабельности мероприятий;

При этом расчеты могут выполняться в статической и динамической постановке задачи (последнее при длительных сроках осуществления мероприятий).

1.1 Метод «срока окупаемости»

Срок окупаемости представляет собой период, за который масса прибыли сравняется с объемом первоначальных инвестиций. Следовательно, чтобы рассчитать срок окупаемости в простейшей форме, необходимо величину инвестиций разделить на годовой объем прибыли от реализации продукции по проекту (или годовую экономию на эксплуатационных расходах).

По сроку окупаемости капиталовложений в мероприятия оценка эффективности производится на основе зависимости:

(1.1) где:

К - капиталовложения в энергосберегающие мероприятия;

- экономический эффект (прирост дохода) от осуществления мероприятия

, где (1.2)

достигаемая экономия затрат по расходуемому энергоресурсу;

- экономия, сопутствующая снижению расхода энергоресурса (в транспортные системы, склады, снижение влияния на окружающую среду);

- дополнительные издержки производства, обусловленные новыми капитальными вложениями;

- прирост затрат в эксплуатации в связи с внедрением энергосберегающего мероприятия;

-выигрыш (потери), связанные с налогообложением, банковским процентам по ссудам и др. в зависимости от уровня энергосбережения.

, (1.3) где

- расход энергоресурсов до и после внедрения энергосберегающих мероприятий;

- цена единицы энергоресурса до и после внедрения энергосберегающих мероприятий;

Если мероприятие связано с заменой (вытеснением) одного и того же ресурса, то .

Если мероприятие приводит к замене вида используемого ресурса, то

, (1.4)

где(1.5)

- цена i -го фактора на единицу расходуемого ресурса;

- удельный выход i -го фактора в j -м энергоресурсе (выбросы золы, газов, пыли, потребность в складах и т.п.);

- коэффициент, учитывающий капитальную составляющую, отнесенную к одному году.

(1.6)

где – относительные расходы на эксплуатацию, включая оплату труда, ремонт и управление по дополнительным вложениям в энергосбережение.

(1.7)

где – налоговые, таможенные, акцизные и другие i-е ставки на единицу стоимости потребляемой энергии j-го вида

Инвестиционный вариант считается выгодным, если срок его окупаемости не превышает некоторого норматива, установленного фирмой в качестве критерия эффективности. Когда рассматривается несколько вариантов, удовлетворяющих этому условию, то выбирается тот, у которого срок окупаемости минимален.

Пример 1:

На предприятии в технологическом процессе для изготовления продукции применяется водяной пар. На данный момент времени пар закупается у ГРЭС по цене Ц₁ =263руб. Годовая потребность пара для производственных целей составляет величину ΔЭ_П =26473Гкал. Возможность снижения затрат на данном предприятии связана с получением пара с помощью автономной котельной. Для приобретения котельной необходимо затратить около К =8,4 млн. руб. Достигаемый экономический и энергосберегающий эффект связан с уменьшением стоимости 1Гкал пара до величины Ц₂ =115руб (данная цена не учитывает затрат, связанных с наймом новых работников, установки оборудования, его ремонта и эксплуатации). Расчет экономии по формуле 1.3 дает экономию:

ΔД_Э= ΔЭ_П · (Ц₁-Ц₂) =26473·(263-115)=3,93 млн. руб.

Прирост годовых затрат в эксплуатации в связи с внедрением автономной котельной будет связан со следующими мероприятиями:

· наем новых работников, обслуживающих котельную ΔИ_ЭКС1=V _ЭКС1·K (V _ЭКС1·=0.05);

· установка и запуск котельной ΔИ_ЭКС2=V _ЭКС2·K (V _ЭКС2·=0.07);

· текущий ремонт котельной и ее техническое обслуживание ΔИ_ЭКС3=V _ЭКС3·K (V _ЭКС3·=0.03).

Дополнительные издержки производства, обусловленные новыми капитальными вложениями, будут связаны с возведением помещения для установки котельной И_К=α_К·К (α_К=0.05)

Потери, связанные с налогообложением, обусловленные установкой котельной на предприятии ΔН_Э=h_Н·ΔЭ_П Ц₂ (h_Н = 0.05 – налоговая ставка).

Расчет по формуле 1.2 дает значение экономического эффекта от осуществления мероприятия ΔД_Σ= 2.1 млн. руб.

Подставляя в формулу 1.1 можно произвести расчет срока окупаемости котельной:

τ = 8.4 / 2.1 = 4 года.

 

1.2 Метод «нормы прибыли» (рентабельности)

При внедрении новой энергосберегающей и безотходной технологии, обеспечивающей снижение энергопотребления или замену одного энергоресурса другими оценку эффективности целесообразно строить на показателях рентабельности.

Норма прибыли или рентабельность инвестиций, рассчитывается как отношение ожидаемой годовой прибыли (экономии на издержках производства) к величине инвестиций по проекту. Расчетное значение этого показателя сопоставляется с предельно допустимой рентабельностью, которая в общем случае устанавливается эмпирически, исходя из традиционной нормы для данной отрасли, вида продукции, направления капиталовложений. Выбирается тот вариант, который обеспечивает эту предельную норму прибыли или дает наибольшую рентабельность по сравнению с другими альтернативами.

Предельную норму прибыли рекомендуется дифференцировать по направлениям капиталовложений. В таблице 1 приведены обобщенные проранжированные оценки этого параметра, основанные на многолетнем опыте инвестиционной деятельности широкого круга зарубежных промышленных фирм.

Из таблицы можно сделать вывод, что более приоритетные направления капиталовложений дают пониженные требования к эффективности инвестиций; эти требования повышаются с ростом неопределенности результатов инвестиционных решений.

 

Таблица 1.

 

Класс капитало- вложенний	Направления капиталовложений	Нижний предел нормы прибыли, %
	«Вынужденные» (охрана природы, условия труда и т.д.)	Требований нет
	Сохранение позиций на рынке
	Обновление оборудования
	Экономия эксплуатационных затрат
	Увеличение доходов (расширение традиционных сфер деятельности)
	«Рисковые» (наукоемкая продукция, новые сферы деятельности и т.д.)

 

Следует особо подчеркнуть, что инвестиционные варианты конкурируют между собой только лишь в пределах данного класса (направления) капиталовложений.

(1.8)

(1.9)

где – рентабельность вытесняемых технологических процессов и установок;

- прибыль, получаемая от е -го вида продукции или результата внедрения (она оценивается не только энергетической, но и другими составляющими затрат и результатов);

- капиталовложения в m -й элемент технологической системы, характеризующий не только снижение энергоемкости, но и утилизацию отходов, использование других ресурсов, в комплексе обеспечивающих снижение энергоемкости. Метод нормы прибыли рекомендуется применять, когда у предприятия размеры собственного капитала ограничены, а ситуация на рынке капиталов неопределенная и неблагоприятная. Обычно при использовании метода нормы прибыли предпочтение отдается небольшим капиталовложениям.

Обоснование мероприятий технологического характера должно производиться с учетом всех затрат по их осуществлении и получаемых в результате этого эффектов (увеличение производства продукции вследствие повышения производительности установки).

Выбор решения по энергосбережению должен базироваться на учете продолжительности использования энергосберегающего мероприятия, изменения масштабов экономии ресурсов во времени, инфляции и др. временных факторов.

Учет продолжительности использования мероприятия [1], обеспечивающего энергосбережение, и изменения масштабов экономии энергоресурсов во времени возможны на основе метода дисконтирования затрат и результатов с использованием сложных процентов (на основе соответствующих динамических критериев эффективности).

Для этого необходимо установить:

· срок действия энергосберегающего мероприятия;

· распределение капитальных затрат в энергосбережение по годам;

· показатели масштабов экономии во времени.

Пример 2:

Объемы годового потребления электроэнергии предприятием V =8512685 кВт·ч/год (установленная мощность 1100кВт). Стоимость покупаемой электроэнергии Ц =1.5 руб./кВт. В рамках энергосберегающего мероприятия возможно приобретение автономной электростанции (АЭС) на базе двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с установленной электрической мощностью 500кВт, которая может работать как на газе, так и на мазуте. Время непрерывной работе установки на 100% мощности Т =8424 ч ( 336 часов в год – сервисное техническое обслуживание). Объем вырабатываемой электроэнергии за год 4212000 кВт·ч/год. Капиталовложения для АЭС работающей на газе составят величину К_m^г =1.29млн. руб., а для АЭС работающей на мазуте составят величину К_m^м =1.37 млн. руб. При этом с учетом всех затрат стоимость электроэнергии вырабатываемой АЭС, работающей на газе составит величину Ц_г =0.78руб., а стоимость электроэнергии вырабатываемой АЭС, работающей на мазуте составит величину Ц_М =0.81руб. Экономический эффект будет связан с экономией средств на электроэнергию:

Газ: П_е^Г=Э_эл.(Ц-Ц_Г)= 4212000·(1.5-0.81)= 3033000 руб.

Мазут: П_е^М=Э_эл.(Ц-Ц_М)= 4212000·(1.5-0.78)= 2906280 руб.

Полученные данные позволяют оценить рентабельность использования АЭС, работающую на газе и АЭС, работающей на мазуте, используя выражение (1.8):

ρ_г = П_е^Г/ К_m^г=2.35;

ρ_М = П_е^Г/ К_m^м=2.12.

Таким образом, по рентабельности эффективнее будет использовать на предприятии в целях энергосбережения АЭС, работающую на газе (мазут – как резервное топливо).

 

Сравнительная экономическая эффективность вариантов капиталовложений

При значительном числе сравниваемых вариантов в качестве показателя сравнительной эффективности рекомендуется использовать формулу полных расчетных затрат

, (1.10)

где К_i и И_i – соответственно капиталовложения и годовые издержки производства по каждому из сравниваемых вариантов проектных решений.

Вариант, где полные расчетные затраты минимальны, является экономически наиболее целесообразным.

Формулы полных расчетных затрат практически обеспечивают достаточно точные результаты расчетов только в тех случаях, когда можно не учитывать в сопоставимых технико-экономических расчетах фактор времени (сроки строительства до одного года, одинаковые сроки строительства и выхода на режим нормальной эксплуатации сравниваемых вариантов), то есть в тех случаях, когда можно пренебречь в сравниваемых проектных вариантах разницей в потерях от замораживания капиталовложений в незавершенном строительстве. В энергетике учет этих потерь особенно существенен в расчетах по выбору оптимальных вариантов, а также при обосновании сравнительной эффективности энергосберегающих проектов.

Пример 3:

Оценить будет ли эффект от перевода котельной с мазута на газ можно с помощью приведенных затрат следующим образом:

Z_норм=К+Т_H·И_i

где К – капитальные вложения, тыс.руб. Т_H· – нормативный срок окупаемости, И_i – годовые эксплуатационные затраты, тыс.руб./год.

Для энергетических объектов в случае применения новой техники Т_норм =6.7 года.

Газ: К_Г= 215 тыс. руб., И_iГ= 4226 тыс. руб.

Мазут: К_Г= 437 тыс. руб., И_iГ= 4705 тыс. руб.

Расчеты дают следующие значения приведенных затрат

Газ: Z ^г_норм=215 +6.7·4226=28533 тыс.руб

Мазут: Z ^м_норм=437+6·7·4705,658=32402 тыс. руб.

ΔZ=Z ^м_норм - Z ^г_норм=32402 - 28533 =3869 тыс. руб.

Из приведенных вычислений приведенных затрат следует, что работа котельной на газе экономически эффективнее.