Технологии энергосбережения

15.10.2010

Оценка потенциала повышения энергоэффективности на региональном уровне

ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛА ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ НА РЕГИОНАЛЬНОМ УРОВНЕ[1]

Категории уровня энергоэффективности

В соответствии с уровнем удельного расхода энергии на производство единицы продукции, работ или услуг можно выделить несколько категорий уровня энергоэффективности:

«Теоретический минимум» – минимально возможное в соответствии с законами термодинамики удельное энергопотребление, необходимое для выполнения определенной работы или преобразования материалов;

«Практический минимум» – наилучшие практически достигнутые в мире показатели удельного энергопотребления с применением технологий, доказавших свою эффективность;

«Реальное потребление за рубежом» – средние или наиболее часто встречающиеся показатели удельного энергопотребления в других странах;

«Среднее потребление в России» – средние показатели удельного энергопотребления в России;

«Лучшие региональные показатели» – наилучшие практически достигнутые в регионе показатели удельного энергопотребления;

«Средний региональный показатель» – средняя статистическая величина удельного потребления энергии в регионе. Этот показатель использовался для оценки потенциала повышения энергоэффективности;

«Худший региональный показатель» – оборудование с наихудшими показателями эффективности в регионе по данным статистической отчетности.

Потенциал повышения энергоэффективности в каждом секторе определяется как произведение уровня экономической активности в этом секторе на разницу фактического (среднего по региону) удельного расхода энергии на производство единицы продукции, работы или услуги за базовый год и «практического минимума» – значения удельного расхода для наиболее энергоэффективных технологий, технических средств или зданий, используемых при производстве аналогичных продукции, работ или услуг.

Можно выделить три основных определения потенциала повышения энергоэффективности:

Технический (технологический) потенциал оценен при допущении, что все оборудование мгновенно заменяется на лучшие образцы, соответствующие «практическому минимальному» удельному расходу. Технический потенциал показывает только гипотетические возможности энергосбережения без учета затрат и других ограничений на его реализацию. Он может быть оценен как результат «сбривания» красной зоны (нижняя оценка) или красной и желтой зон (верхняя оценка). Для оценки технического потенциала повышения энергоэффективности использовалась информация только по уже практически опробованным технологиям.

Экономический потенциал – часть технического потенциала, которая экономически привлекательна при использовании общественных критериев принятия инвестиционных решений: нормы дисконтирования 6%, вмененной цены энергии (экспортная цена природного газа), экологических и прочих дополнительных затрат (например, цены углерода). На реализацию этого потенциала требуется время, определяемое скоростью замены основного энергопотребляющего оборудования.

Рыночный потенциал – часть экономического потенциала, использовать которую экономически целесообразно при применении частных критериев принятия инвестиционных решений в реальных рыночных условиях (фактические цены на оборудование и энергоносители, налоги и др.)

Существуют три основных различия при оценке экономического и рыночного потенциалов: различаются процедура принятия инвестиционных решений – централизованное или децентрализованное (из-за этой разницы в плановой экономике, при прочих равных условиях, энергоемкость всегда в два и более раз выше, чем в рыночной); нормы дисконтирования – стоимость денег и восприятие риска (12% для промышленности и 33-50% для домохозяйств); и состав эффектов – реальные, а не вмененные цены, учет налогов и льгот, включение дополнительных экологических и прочих затрат. Более высокая альтернативная стоимость капитала для домохозяйств обусловлена рядом причин: домохозяйства, как правило, менее охотно идут на риск, связанный с инвестициями в энергосберегающие мероприятия; для реализации сколько-нибудь значительных капиталовложений им приходится брать кредиты по процентным ставкам, установленным для частных заемщиков; или, при наличии свободных средств, у них есть более важные (в их глазах) сферы для инвестирования.

Можно выделить еще две градации потенциала повышения энергоэффективности:

Информационно-обеспеченный потенциал – часть рыночного потенциала, оформленная в виде ТЭО или индивидуальных решений, подготовленных по результатам сбора и анализа информации.

Финансово обеспеченный потенциал – часть информационно-обеспеченного потенциала, относительно которой приняты решения о выделении средств на реализацию мероприятий.

 

Кривые стоимости экономии энергии

Важной составляющей методики оценки потенциала повышения энергоэффективности и необходимых для его реализации затрат является способ учета последних.

Кардинальное повышение энергоэффективности российской и региональной экономики возможно только при условии модернизации и обновления значительной части накопленных основных фондов. Однако основная задача их модернизации и обновления состоит не только в повышении энергоэффективности, но и (в большей степени) в сохранении работоспособности, повышении надежности и общей производительности основных фондов, получении дополнительных доходов и снижении издержек и вредных экологических воздействий. Повышение энергетической эффективности и снижение энергетических издержек является только одним из эффектов модернизации и обновления. Поэтому в расчетах затрат по проектам используется концепция приростных капитальных затрат.

При обосновании многих проектов по повышению энергоэффективности оцениваются не приростные, а полные капитальные затраты, поскольку стоимость оборудования не разбивается на части, дающие возможность продолжения или увеличения производства товаров и услуг и дающие эффект снижения энергопотребления. Поэтому часто стоимость проектов по повышению энергоэффективности завышается в 2-4 раза, а в качестве эффекта оценивается только стоимость экономии энергии.

Приростные капитальные затраты рассчитываются как разность между затратами на оборудование по энергосберегающему проекту, характеристики которого соответствуют высоким классам энергетической эффективности или лучшим зарубежным технологиям, и капитальными затратами по установке нового оборудования со средним или низким уровнем энергоэффективности, сопоставимым с эффективностью оборудования, которое эксплуатируется в настоящее время в России (например, разница в стоимости высокоэффективного электродвигателя и электродвигателя среднего класса эффективности). В ряде случаев, когда единственной целью вложения средств является повышение энергоэффективности, например, при установке регулируемого электропривода или приборов учета, в расчете использовались полные капитальные затраты. Данные по капитальным затратам в различных технологических процессах были взяты из разных доступных источников.

Для оценки экономического и рыночного потенциалов были взяты среднероссийские данные по удельным приростным капитальным вложениям, которые были оценены в рамках разработки Государственной программы «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в Российской Федерации на период до 2020 года».

Для определения экономического и рыночного потенциалов оценивалась стоимость экономии энергии (CSE) по следующей формуле:

 CSE=(CRF×Cc+Cop)/ASE         (1)


где:    

Cc – приростные капитальные затраты на реализацию мероприятия;

Cop – изменение эксплуатационных издержек или дополнительные эффекты

(рост выпуска, повышение качества и т.п.);

ASE – годовая экономия конечной энергии;

CRF – коэффициент приведения капитальных вложений (нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений), который рассчитывается по формуле:

   CRF=dr/?1-(1+dr)?^(-n)         (2)

где:

dr – норма дисконтирования;

n – срок службы оборудования.

При оценке экономического потенциала использовалась норма дисконтирования 6%, а при расчете рыночного – 12% для всех инвестиций. Для каждого вида оборудования используется свой срок службы[2].

Дополнительные затраты или выгоды (Cop) могут включать годовое изменение эксплуатационных издержек, устранение необходимости в капитальных вложениях или устранение действия внешних факторов, имеющих отношение к конкретному энергосберегающему проекту. Выгоды, (например, рост выпуска продукции за счет повышения его надежности и снижения ремонтных простоев, снижение затрат на ремонты и аварийно-восстановительные работы, снижение доли брака за счет автоматизации и улучшения условий труда и др.) отражены в виде отрицательных издержек в Cop.

Для иллюстрации использования выражения 1 возьмем простой пример замены лампы накаливания (60 Вт ценой 20 руб.) на компактную люминесцентную лампу (11 Вт ценой 67 руб.). Допустим, что норма дисконтирования для домохозяйства равна 50%, освещение используется 2000 часов в году, срок работы лампы накаливания составляет 1000 часов, а компактной люминесцентной лампы – 10000 часов. Тогда стоимость экономии электроэнергии равна 7 копейкам при средней стоимости электроэнергии в Москве в 2008 г. 2 руб./кВт-ч:

 CSE=(0.58×(67-20)-20)/(0.049×2000)=0.07 руб.


При оценке по полным, а не приростным, капитальным вложениям стоимость сэкономленной электроэнергии была бы равна 19 коп./кВт-ч. При использовании нормы дисконтирования 6% CSE становится отрицательной (–7 коп./кВт-ч), поскольку приведенная стоимость энергоэффективной лампы (0,24*47) оказывается ниже стоимости лампы накаливания.

Для каждого мероприятия оценивался масштаб экономии конечной энергии. Ранжирование мероприятий по стоимости позволяет построить кривую экономии энергии. На самом деле, строятся две кривые: для общественной и частной норм дисконтирования. Пересечение первой с вмененной ценой энергии (цена природного газа) дает оценку экономического потенциала, а второй со средней ценой энергии – рыночного. Очевидно, что оба потенциала увеличиваются по мере роста цен на энергоносители.

Оценка дополнительных затрат и выгод (Cop) крайне важна для оценки кривой стоимости экономии энергии (КСЭЭ), хотя и довольно сложна. В специальном исследовании по оценке дополнительных эффектов от реализации 81 энергосберегающего проекта в США получен вывод, что они увеличивают эффект от реализации проектов в среднем на 44% и снижают срок окупаемости таких проектов до 1 года. Именно наличие таких эффектов может приводить к тому, что стоимость экономии энергии может быть отрицательной.15

Обоснованию дополнительных затрат и выгод необходимо уделять специальное внимание. Их оценка для энергоэффективных технологий в промышленности (по перечню энергоемких продуктов, производимых в трех регионах), а также в других секторах, показана в табл.1.


Таблица 1. Оценки дополнительных эффектов и затрат от реализации мероприятий по повышению энергоэффективности

Производство продукта, услуги, или работы

Дополни­тельный эффект руб./тут (цены 2009 г)

Дополни­тельные затраты руб. (цены 2009 г)

Примечания

Электроэнергетика

Производство электроэнергии

 

 

Дополнительный эффект определяется снижением расходов на капитальный и текущий ремонт оборудования и ростом выработки электроэнергии за счет снижения аварийных и ремонтных простоев оборудования и соответствующего увеличения его рабочей мощности

Передача (транспортировка) электроэнергии

12127

79

Дополнительный эффект определяется сокращением эксплуатационных затрат на текущее обслуживание и ремонты электрических сетей, ТП и ПС. Дополнительные затраты определяются необходимостью обслуживания АИИСКУЭ, систем диспетчеризации и оперативного управления электроснабжением.

Теплоэнергетика

Производство тепловой энергии на котельных

 

 

Дополнительный эффект определяется снижением расходов на капитальный и текущий ремонт оборудования и ростом выработки тепловой энергии за счет снижения аварийных и ремонтных простоев оборудования

Транспорт тепловой энергии

 

 

Дополнительный эффект определяется снижением расходов на капитальный и текущий ремонт оборудования тепловых сетей и ростом отпуска тепловой энергии за счет снижения аварийных и ремонтных перерывов в теплоснабжении

Промышленность

Производство железной руды

496

 

Дополнительный эффект определяется увеличением выпуска железной руды (железорудного концентрата) при модернизации и/или реконструкции технологических производств

Производство окатышей железорудных

299

 

Дополнительный эффект определяется увеличением выпуска окатышей железорудных при модернизации и/или реконструкции технологических производств

Производство агломерата (агломерационные производства)

2100

1084

Дополнительный эффект определяется увеличением выпуска агломерата при модернизации и/или реконструкции агломерационных производств. Дополнительные затраты обусловлены необходимостью покупки железорудного концентрата (руды) для обеспечения дополнительного объема производства агломерата

Производство кокса

1156

724

Дополнительный эффект определяется увеличением выпуска кокса при модернизации и/или реконструкции коксохимических производств. Дополнительные затраты обусловлены необходимостью покупки угля для обеспечения дополнительного объема производства кокса

Производство чугуна (доменное производство)

1333

 

Дополнительный эффект определяется увеличением выпуска чугуна при модернизации и/или реконструкции доменных печей. Реконструкция доменных печей с установкой бесконусных загрузочных устройств позволяет увеличить технологическую мощность доменного производства в среднем на 10-25% и не требует дополнительного увеличения расхода кокса на выпуск чугуна

Производство кислородно-конвертерной стали

27695

16023

Дополнительный эффект определяется увеличением выпуска стали при модернизации и/или реконструкции конвертеров. Дополнительные затраты обусловлены необходимостью покупки (производства) чугуна для обеспечения дополнительного объема производства конвертерной стали

Производство электростали

35778

8178

Дополнительный эффект определяется увеличением выпуска стали при модернизации и/или реконструкции электрических печей. Дополнительные затраты обусловлены необходимостью покупки металлолома для обеспечения дополнительного объема производства стали

Производство проката черных металлов

257

-

Дополнительный эффект определяется увеличением выпуска проката черных металлов при модернизации и/или реконструкции прокатных станов

Производство алюминия

1825

 

Дополнительный эффект определяется следующими факторами: 1. Увеличением выпуска алюминия при модернизации и/или реконструкции технологических производств; 2. Сокращением расхода анодов при производстве алюминия

Производство картона

1884

-

Дополнительный эффект определяется увеличением выпуска картона при модернизации и/или реконструкции технологических производств (картоноделательных машин - КДМ).

Производство бумаги

2569

-

Дополнительный эффект определяется увеличением выпуска бумаги при модернизации и/или реконструкции технологических производств (бумагоделательных машин - БДМ).

Жилищный сектор

Модернизация систем освещения

3160

 

Экономия на покупке ламп в связи с заметно большим сроком службы компактных люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания

 



[1] По материалам: Оценка потенциала энергоэффективности в Ростовской области, январь 2010г. Проект ТАСИС «Продвижение инвестиций в энергосберегающие проекты в российских регионах»

[2] Согласно данным ЦЭНЭФ

 

(По материалам: Оценка потенциала энергоэффективности в Ростовской области, январь 2010г. Проект ТАСИ)