ПРИЛОЖЕНИЕ Н Методика расчета показателей эффективности при выработке энергии на базе ВИЭ, предложенная Осадчим Г.Б.

Коэффициент окупаемости при оценке и выборе проекта (энергосистемы) выступает в качестве неизвестного, которое находится из равенства полученных денежных поступлений за весь срок службы проекта и сделанных капитальных

194

вложений по его реализации :

где r_n- коэффициент приведения (окупаемости) капиталовложений, алгебраиче­ская величина;

T- срок службы проекта (его временной горизонт), в годах;

D_t- денежные поступления от реализации проекта, рассматриваемые как резуль­тат функционирования авансированного капитала, tгод;

K_t- капитальные вложения в течение tгода.

В данном случае коэффициент окупаемости - это заданный «изнутри» рам­ками конкретного проекта показатель (его «внутренняя доходность»), значимость которого для лица, принимающего решения, не распространяется на другие про­екты. Он является показателем максимально возможного уровня рентабельности капиталовложений для конкретного проекта^[194][195].

При выборе варианта из числа многих представленных технических реше­ний с однократными капитальными вложениями и мало меняющимися по годам эксплуатационными расходами (для систем и установок возобновляемых источ­ников энергии (ВИЭ)), показателем сравнительной экономической эффективности

196

капитальных вложений является минимум годовых приведенных затрат :

где i = 1, 2, 3, ..., n- число сравниваемых вариантов;

C_i- эксплуатационные расходы по рассматриваемым вариантам;

K_i- капитальные вложения по тем же вариантам;

E_h- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

Критерием выбора проекта для реализации в этом случае является минимум приведенных затрат.

А вот если эксплуатационные расходы (особенно стоимость топлива для традиционной энергетики) растут с течением времени равномерно, т.е. прямоли­нейно зависят от времени, то приведенные затраты за расчетный год будут со­ставлять:

где C_ip- эксплуатационные расходы в расчётном году, равные C_i1, β_i, t_p;

Сц - эксплуатационные расходы первого года эксплуатации после осуществления K_i,т.е. после сдачи объекта строительства в эксплуатацию;

β_i- темп роста эксплуатационных расходов; tp - расчётный год.

Следовательно,

Однако если изменение стоимости топлива непредсказуемо, то рост эксплу­атационных затрат не может быть определён, что вносит неопределённость при принятии решений по использованию той или иной системы, оборудования тра­диционной энергетики, энергетики ВИЭ.

С определёнными упрощениями эффективность по сроку окупаемости си­стемы энергетики ВИЭ может быть рассчитана по формуле:

¹⁹⁶ Белова И. В. Экономика железнодорожного транс. - М.: Транспорт, 1983. - 351 с.

где K - удельная сметная стоимость системы, руб.;

Q - годовое количество энергии, вырабатываемое системой, МВт-ч (холода, теп­лоты и т.д.);

С_Э- стоимость замещаемой энергии (холода, теплоты и т.д.), евро/(МВт-ч).

Следовательно, оценка систем энергетики ВИЭ в сравнении с традиционной энергетикой по приведённым затратам, сроку окупаемости - это не те единствен­ные критические показатели, по которым можно судить об эффективности ис­пользования ВИЭ, поскольку, кроме всего прочего, её системами и установками вырабатывается «зелёная» энергия^[196].

По мнению ряда учёных - Х.З. Барабанер, В.М. Никитина, Т.И. Клоковой^[197]- использование в качестве критериев эффективности производства показателей «увеличения объёмов производства продукции», «валового и чистого дохода», «сокращение затрат труда», «материальных ресурсов», «роста фондовооружённо­сти», «стоимости рабочего места», «установленного киловатта», «снижения при­ведённых затрат» неполно определяют реальную динамику технического и техно­логического уровня производства, т.к. эти критерии относительны и неточны. Ве­личина стоимостных показателей определяется через цены (как выражение стои­мости продукта), которые не всегда отражают общественно необходимые издерж­ки производства. Поэтому исследователи предлагают такой показатель, который позволял бы более достоверно определить затраты на производство и, не подме­няя стоимостных показателей, дополнял бы их и корректировал. Таким показате­лем, по их мнению, должна являться энергоёмкость, отражающая затраты энергии на протяжении жизненного цикла производства продукта: от добычи сырья до по­лучения готового продукта (энергии). По их мнению, энергетические показатели предпочтительны, потому что они наиболее соответствуют экономическим крите­риям эффективности общественного производства, отражая затраты совокупного

труда на получение продукта в энергетических единицах, и могут служить реаль­ной основой ценообразования, связанной с учетом затрат в системе «добыча — переработка — выпуск конечного продукта»^[198].

Для облегчения восприятия сказанного в качестве примера можно рассмот­реть работу Проекта, предложенного Г.Б. Осадчим, «Системы холодотеплоснаб- жения»^[199], обеспечивающим выработку холода и горячей воды в летний период и теплоты - в зимний.

Экономическая эффективность проектов, подобных этому, обычно склады­вается из социального, экономического и экологического эффектов или из соци­ально-эколого-экономической эффективности. С учетом приведенных критериев рассмотрим эколого-социально-экономическую эффективность системы холодо- теплоснабжения по сравнению с традиционным холодоснабжением и теплоснаб­жением.

При этом возьмем за основу, близкую к современным воззрениям, по мне­нию автора, методику определения эффективности использования ВИЭ исследо­вателей А.М. Некрасова и В.В. Фураева из МЭИ^[200][201]. Дополнив ее рядом новых по­казателей, в том числе приведенных учеными, проводившими экономические ис­следования в области топлива и энергетики^{202, [202], и многих других.}

При определении для зональной экосистемы эколого-социально­экономической эффективности системы холодотеплоснабжения (любой из техно­логий энергетики ВИЭ) будем пользоваться показателями, которые приведены на рисунке Н.1.

Рисунок Н. 1 содержит основные составляющие дополнительной эффектив­ности почти каждой отдельно рассматриваемой технологии энергетики ВИЭ без

учёта формирования на зональной экосистеме многогранных социальных и вто­

ричных (сопутствующих) экономических эффектов (результатов).

Рисунок Н.1 - Структура дополнительного экономического эффекта системы

холодотеплоснабжения (отдельно взятой системы энергетики ВИЭ)

Источник: Осадчий Г.Б. Составляющие экономической эффективности использования энерге­тики возобновляемых источников энергии, 2013 год

Народнохозяйственный эффект использования системы холодотеплоснаб- жения, как и любой технологии энергетики ВИЭ, состоит не только в производ­стве холода и теплоты, но и в сохранении при этом органического топлива в недрах (в том числе за счёт использования зимой биометана). Это принципиаль­ное преимущество всей энергетики ВИЭ, и его необходимо учитывать при опре­делении эффективности использования систем и установок энергетики ВИЭ по сравнению с установками, использующими органическое топливо^[203].

Ведь при сохранении топлива не возникает (не растёт) в этой сфере гло­бальный «экономический долг поколения» (GED), который достиг астроно­мических размеров.

Поэтому основной полезный результат от использования системы холо­дотеплоснабжения может быть представлен в виде суммы слагаемых:

Эти равенства с соответствующей корректировкой применимы ко всем тех­нологиям использования ВИЭ.

Экономия ресурсов становится всё более важной задачей, и учёт много­гранных последствий от их сохранения, несомненно, будет давать более объек­тивную оценку эффективности использования ВИЭ и энергосбережения.

Народнохозяйственный эффект от сохранения запасов органического топ­лива в недрах при использовании ВИЭ оценивается как:

где B_t- количество топлива, сэкономленного у конечного потребителя в год;

k∏oτ - коэффициент, учитывающий потери первичного (находящегося в недрах) топлива при движении его к конечному потребителю: при добыче, обогащении, транспортировке, переработке, распределении и т.п., когда в среднем теряется до 90 % от топлива, находящегося в недрах (k∏_oτ>> 1);

ц - удельная оценка (цена) сохранения в недрах органического топлива.

При определении эффективности системы холодотеплоснабжения требуется также учёт и анализ расхода не только денежных ресурсов (капитальных вложе­ний, текущих затрат), но также сырьевых, топливных, транспортных, материаль­ных и трудовых ресурсов в натуральном выражении, изменения которых для сравниваемых вариантов надо определять последовательно.

Солнечная энергия является экологически чистым видом топливно­энергетического ресурса (ТЭР), что необходимо учитывать в виде экологического эффекта. Воздействие выбросов (СО₂) при сжигании биометана (зимой для при­вода в работу компрессора системы) на окружающую среду условно принимаем нулевым, поскольку в природных условиях из органической биомассы (отходов), которая обеспечила получение биометана в биореакторе, в атмосферу за счёт естественного брожения выделился бы биометан. А вот преобразование органиче­ских отходов в биометан и удобрения необходимо учитывать в виде экологиче­ского эффекта, уменьшающего загрязнение окружающей среды далеко не без­вредными отходами животноводства.

Использование биометана не требует очистных сооружений для предло­женной системы холодотеплоснабжения (очистка биогаза от вредных газов осу­ществляется в технологическом цикле биогазовой установки).

Поэтому экологический эффект Э_эк (евро) может быть учтён как предот­вращённый ущерб благодаря отсутствию вредных выбросов в результате исполь­зования солнечной энергии системой (дезинфекция отходов животноводства при получении биометана условно не учитывается):

("минус" - это когда выбросы положительно влияют, например, на почву: для из­весткования кислых почв и удобрения используется зола, которая имеет полезные микроэлементы и соединения калия).

Аналогично можно определять экологический эффект Эж.с.д. как предот­вращенный ущерб благодаря уменьшению вредных выбросов при создании и до­быче энергоносителя^[205].

При оценке ущерба водных объектов можно исходить из уровня содержа­ния растворимого кислорода (РК) в воде и органических отходов.

Так же, как и при загрязнении воздуха, почти нет предела разнообразию за­грязнителей, которые могут сбрасываться и сбрасываются в водную среду^[206].

Экономия органического топлива - это и экономия кислорода, расходуемо­го при сжигании топлива. Представляется, что эффект от сохранения кислорода может быть выражен следующим образом:

где Nκ , Nk*^h°- количество кислорода, необходимое соответственно для сжига­ния 1 т замещаемого топлива и биометана, кг/т;

З_К- затраты на производство кислорода, евро/кг.

Необходимо также учитывать, что при доставке топлива к отдалённым по­требителям транспортом расходуется также много кислорода.

Эффект от высвобождения рабочей силы может быть учтён как прирост чи­стой продукции:

где P_τπ- средний объём чистой продукции в год на одного работника.

Определённый интерес представляет использование отходов сжигания, например, угля, торфа и сланцев. Зола угольная и сланцевая широко используется для раскисления почв и производства углетуков (удобрений) - стимуляторов ро­ста растений.

Эффект от использования этих отходов (угля, сланцев) может быть учтён согласно^[207] следующим образом (если на них есть покупатель):

где В_УГ= В_уг°д_Т+ В_уг°д_ТР (т) - годовая экономия угля в натуральном выражении (В_уг°д_Т - экономия угля при получении холода и теплоты;

В_уг°д_ТР - экономия угля за счёт отказа от транспорта высвобожденного угля В_У. г°дт)^;

Цз - цена заменяемого сырья массой, равной количеству отходов, образовавшихся при сжигании 1 т угля (сланца), евро/т;

С°_Тх и С_З- содержание полезного компонента соответственно в отходах и в заме­няемом кондиционном сырье, %;

к_ЗАМ- коэффициент замены.

При сооружении для системы холодотеплоснабжения котлованов под сол­нечный соляной пруд и котлован со льдом верхний плодоносный слой земли (чернозём, гумус) может быть продан, а значит, эффект от его реализации будет снижать стоимость системы холодотеплоснабжения. А если он будет использован для улучшения плодородия почвы собственника системы холодотеплоснабжения, то годовой эффект от этого будет выражаться в повышении урожая выращи­ваемых культур, компенсируя уменьшение площади участка, использованной под пруд и котлован.

Эффект (экономия оборотных средств на топливо) от того, что система хо- лодотеплоснабжения летом не нуждается в привозном топливе, а зимой в мини­мальном объёме может быть выражен следующим образом^[208]:

где П_с, П_ТРАд - сумма, полученная от реализации энергии, выработанной систе­мой холодотеплоснабжения и традиционными установками выработки холода и тепла, соответственно;

Э°б^Т - средняя стоимость оборотных средств (топлива) при работе энергоустано­вок на органическом топливе;

Э°б^БИ° - средняя стоимость оборотных средств (биометана) при работе системы. Ветеринарно-санитарный эффект Э_в-С может быть учтён как предотвращён­

ный ущерб благодаря отсутствию завоза топлива, а с топливом - вредных орга­низмов и переносчиков болезней, сорных трав, при использовании системами солнечной энергии и биометана:

где N_bc- количество вредных живых существ, сорных растений различных ви­дов, способных проникнуть на территорию, при завозе 1 т топлива;

у - удельный ущерб от этих вредных живых существ и сорных растений различ­ных видов.

Исходя из изложенного, дополнительный экономический эффект использова­ния системы холодотеплоснабжения будет следующим (дополнительно к эффек­ту, связанному с произведённым холодом и теплом):

Кроме определения прямого экономического эффекта, существуют методи­ки определения различных сопутствующих внедрению новшеств экономических эффектов (дополнительных показателей).

Часть показателей эффективности отдельных технологий энергетики ВИЭ можно определять как сопутствующие экономические эффекты следу­ющим образом.

Дополнительный экономический эффект от дополнительных объёмов работ O^°^π,евро), выполненных работниками, высвободившимися в результате приме­нения энергии, вырабатываемой по любой из технологий энергетики ВИЭ, в ме­стах, где она раньше не применялась, и от вторично используемых рабочих мож­но определять по формуле²¹⁰:

где С_н._Чі- средняя тарифная ставка для данной категории работающих и среднего разряда работ, руб./ч;

Ч_В- численность высвобождаемых рабочих (трудовых ресурсов), чел.;

t_B- трудоёмкость годового объёма работ, выполняемых высвободившимися рабо­чими, чел. -ч;

З_пР - заработная плата (основная и дополнительная) производственных рабочих с отчислением на социальное страхование, руб.;

К_З- коэффициент, выражающий отношение заработной платы промышленно­производственного персонала к заработной плате производственных рабочих, ед. ; К°ф_П.н - коэффициент, учитывающий выплаты и льготы из общественных фондов потребления, ед.;

Е_Н- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

З_СБИі- ежегодные приведённые затраты на социально-бытовую инфраструктуру (рассчитывается, исходя из средней нормы удельных затрат на эту сферу З_{СБИ сР}), евро;

і (і= 1 2, Тд_Р) - период осуществления дополнительных работ по созданию со­

циально-бытовой инфраструктуры и подготовке рабочих кадров, год;

3°_ві- ежегодные приведённые затраты на обучение и воспроизводство рабочей силы, евро;

α_t- коэффициент приведения разновременных затрат к расчётному периоду.

Возникает сопутствующий эффект также в добывающих и перерабатывающих сырьё отраслях, в машиностроительном комплексе, что будет оказывать влияние на улучшение инвестиционной политики в стране.

Следует учитывать также, что при применении предлагаемых новых ресурсо­сберегающих технологий отпадает необходимость в геологоразведочных работах, в значительной части опытно-экспериментального производства, приборов и обо­рудования для проведения испытаний, станочного парка опытного производства и т.п. для создания новых материалов. Отпадает необходимость в увеличении про­пускной способности транспортной инфраструктуры и т.д.

Сопутствующий экономический эффект от уменьшения инвестиций в добы­вающих отраслях (Э^С_ИП'Д_О) в расчёте на одну технологию энергетики ВИЭ (эко­номическая оценка экологического эффекта)^[211]:

где K_pppt- единовременные затраты на геологоразведочные работы в t-м году, ев­ро;

К_Ш(- единовременные затраты на строительство шахт, бурение скважин в t-м го­

ду, евро;

K_p3t- единовременные затраты на рекультивацию земель в t-м году, евро; t (t = 1 2, Тд_ОБ) - инвестиционный период в добывающих отраслях, год.

Сопутствующий экономический эффект от уменьшения инвестиций в строи­тельство машиностроительных заводов (Э^С_ИН._М) в расчёте на одну технологию энергетики ВИЭ (систему холодотеплоснабжения)^[212]:

где K_3t- единовременные затраты на строительство в t-м году машиностроитель­ных заводов (цехов, участков) для выпуска оборудования традиционной энерге­тики, использующего органическое топливо, руб.;

t (t = 1 2, Т₃) - период строительства заводов (цеха, участков), год.

Сопутствующий экономический эффект от уменьшения инвестиций в транс­портном строительстве (Э^С_ИПТР, евро) в расчёте на одну технологию энергетики ВИЭ (для примера взята железная дорога):

где Кжді- единовременные затраты на строительство железных дорог в t-м году, евро;

К_ЗД{- единовременные затраты на строительство зданий и сооружений инфра­структуры железных дорог в t-м году, евро;

К_л°_к - единовременные затраты на приобретение в t-м году локомотивов (тепло­возов, электровозов), евро;

Квап - единовременные затраты на приобретение в t-м году железнодорожных ва­гонов, платформ, цистерн и т.п., евро;

t (t = 1 2, Т_ТР) - инвестиционный период, год.

Оценка методов, способствующих полному использованию солнечной энер­гии и её производных (теплоты/холода различных температурных диапазонов), может производиться на основе показателя фондоотдачи.

В случае комплексного (более полного) использования солнечной энергии коэффициент фондоотдачи Ф_Н следует рассчитывать с учётом экономии капи­тальных вложений в топливную базу, транспорт топлива и в сооружение специа­лизированных производств по формуле:

где ТК - конечная продукция (теплота и холод различных температурных диапа­зонов, востребованные в зависимости от времени года) в денежном выражении;

°_к - основные фонды предприятия при комплексном использовании солнечной энергии;

K₁-удельные капитальные затраты на производство единицы энергии (продук­ции) с учётом вложений в топливную базу, транспорт топлива и в сооружение специализированных производств при получении этой энергии из солнечной энергии;

Z_i- количество дифференцированных видов энергии, получаемых из солнечной энергии (i = 1 2,

m - порядковый номер дифференцированного вида энергии.

Таким образом, с учётом перечисленных выше факторов, фондоотдача име­ет другую «положительную» тенденцию - возрастает на каждый процент повы­шения комплексности использования ВИЭ.

Как видно, полное определение эколого-социально-экономической эффек­тивности любой системы энергетики ВИЭ должно рассматриваться с учётом при­ведённых зависимостей, охватывая многие отрасли промышленности, сельского хозяйства, транспорта, экономики, социальной сферы и т.д.

Поэтому определение дисконтированных чистых денежных поступлений или чистой приведённой величины дохода (NPV),характеризующей общий абсо­лютный результат инвестиционного Проекта (систем и установок энергетики ВИЭ), надо вести с учётом социально-эколого-экономических преимуществ энер­гетики ВИЭ по предлагаемой автором формуле:

где B_t- выгода (доход) от Проекта в году t,евро;

к_Э- коэффициент, учитывающий дополнительную социально-эколого­экономическую эффективность использования оборудования энергетики ВИЭ на рассматриваемой территории;

ζ- коэффициент, учитывающий опережающий рост цен на энергию, произведён­ную посредством сжигания органического топлива, а также сезонные эксплуата­ционные расходы и издержки при производстве этой энергии;

C_t- затраты на Проект в году t,евро;

r - ставка дисконта;

n - число лет жизни Проекта.

Приведённая структура составляющих дополнительного социально- эколого-экономического эффекта системы холодотеплоснабжения (отдельно взя­той системы энергетики ВИЭ) показывает, как взвешенно нужно подходить к ана­лизу эффективного использования новых технических решений.

Это тем более важно, так как в настоящее время существует широкий выбор различных технологий ВИЭ, и для полного их исследования большое значение имеет исследование ситуации в определенной стране, к примеру, исследование возможностей определенных технологий в целом, а также их региональное рас­пределение и стоимость.