Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Ανάλυση Οικονομικών Στοιχείων Ενεργειακού Συστήματος ΔΠΜΣ: «Τεχνοοικονομικά Συστήματα» Διαχείριση Ενεργειακών Πόρων Καθηγητής Ιωάννης Ψαρράς

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Ανάλυση Οικονομικών Στοιχείων Ενεργειακού Συστήματος ΔΠΜΣ: «Τεχνοοικονομικά Συστήματα» Διαχείριση Ενεργειακών Πόρων Καθηγητής Ιωάννης Ψαρράς"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Ανάλυση Οικονομικών Στοιχείων Ενεργειακού Συστήματος ΔΠΜΣ: «Τεχνοοικονομικά Συστήματα» Διαχείριση Ενεργειακών Πόρων Καθηγητής Ιωάννης Ψαρράς Εργαστήριο Συστημάτων Αποφάσεων & Διοίκησης - Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Γρ Ισόγειο Σχολής Ηλεκτρολόγων - Τηλέφωνο: , Επίκουρος Καθηγητής Αλέξανδρος Φλάμος Τμήμα Βιομηχανικής Διοίκησης & Τεχνολογίας – Πανεπιστήμιο Πειραιώς Γρηγορίου Λαμπράκη 126, 3 ος Όροφος, Γραφείο: 304 – Τηλέφωνο:

2 Ενεργειακό Πρόβλημα Ενέργεια Ασφάλεια Ενεργειακού Εφοδιασμού Εξασφάλιση της αναγκαίας ποσότητας ενέργειας, στην κατάλληλη μορφή & χρονική στιγμή Ανταγωνιστικότητα Βιοτικό επίπεδο Δεσμεύσεις με άμεση επίδραση στην δομή και ανάπτυξη του ενεργειακού συστήματος Αποδεκτές Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις Αποδεκτό Κόστος Ενέργειας

3 Ενεργειακό Σύστημα Το ενεργειακό σύστημα περιλαμβάνει το σύνολο των διατάξεων που μετατρέπουν τις πρωτογενείς πηγές ενέργειας σε μορφές μεταφέρσιμες, αποθηκεύσιμες και τελικά αξιοποιήσιμες από τον καταναλωτή, για την παραγωγή ωφέλιμου έργου. Ενεργειακό Σύστημα Σύνολο διατάξεων Μετατροπή των πρωτογενών πηγών ενέργειας Μορφές Μεταφέρσιμες Αποθηκεύσιμες Αξιοποιήσιμες Παραγωγή ωφέλιμου έργου

4 Ενεργειακές πηγές, μετατροπές & χρήση Βιοκαύσιμα Θερμικά ηλιακά Αιολική, υδροηλεκτρική, παλιρροϊκή, ωκεάνια κλπ. Φωτοβολταϊκά Φυσικά καύσιμα Πυρηνικά Γεωθερμία Χημική Πυρηνική Θερμότητα Μηχανική Ηλεκτροχημική Ηλεκτρική Ενεργειακές μορφές Ενεργειακές πηγές Τελική χρήση: Οικιακή, Βιομηχανική, Μεταφορές κ.α.

5 Ενεργ. αλυσίδα συμβ. συστήματος χημική ενέργεια θερμικές απώλειες ηλεκτρική ενέργεια Θερμική ενέργεια πρωτογενής ενέργεια Σταθμός παραγωγής Η.Ε. παρεχόμενη ενέργεια ωφέλιμη ενέργεια Θερμική ενέργεια κινητική ενέργεια ηλεκτρική ενέργεια μετρητής 2,5% απώλειες εξόρυξης & μεταφοράς στον σταθμό 30-40% της πρωτογενούς ενέργειας Περίπου το 1/3 της πρωτογενούς ενέργειας Έννοια υπολογισμού LCOE

6 Απόδοση συστήματος Η απόδοση μετατροπής (Efficiency) ενός ενεργειακού συστήματος ορίζεται ως η διαίρεση της ωφέλιμης ενέργειας (energy output) με την συνολική ενέργεια που εισέρχεται στο σύστημα (energy input). Efficiency = (Energy Output / Energy Input) x 100% Ποια είναι η απόδοση της ενεργειακής αλυσίδας? (εξόρυξη λιγνίτη  φωτισμός)

7 Απόδοση συστήματος Παράδειγμα (σελ 1/2): 1 τόνος άνθρακα ~ 25 GJ πρωτογενούς ενέργειας 2,5% κατανάλωση κατά την εξόρυξη και μεταφορά Συνεπώς η εισερχόμενη ενέργεια στο εργοστάσιο παραγωγής Η.Ε. ισοδυναμεί με το 97,5% x 25 GJ = 24,4 GJ Θεωρούμε ότι η θερμική απόδοση (μετατροπή χημικής ενέργειας σε Η.Ε) του εργοστασίου παραγωγής Η.Ε. είναι 33% Συνεπώς η παραγόμενη Η.Ε. υπολογίζεται ως: 33% x 24,4 = 8 GJ

8 Απόδοση συστήματος Παράδειγμα (σελ 2/2): Θεωρούμε ότι οι απώλειες μεταφοράς Η.Ε (μεταφορά, μετασχηματισμός, διανομή) είναι 7,5% Συνεπώς η παρεχόμενη Η.Ε στον χρήστη είναι: 92,5% x 8 = 7,4 GJ Μια λάμπα πυρακτώσεως μετατρέπει το 5% της Η.Ε σε φως. Ωφέλιμη ενέργεια (φως) = 7,4 x 5% = 0,37 GJ Συνολική απόδοση = (0,37 GJ / 25 GJ) x 100% = 1,5% (αν και 50 φορές καλύτερη από την απόδοση του φωτισμού με κεριά – χαρακτηρίζεται χαμηλός)

9 Απόδοση συστήματος Σύστημα ΙΣύστημα ΙΙ Απόδοση Παραγωγή Η.Ε. 35%Παραγωγή Η.Ε. & θερμότητας 70% Μεταφορά Η.Ε. 95%Μεταφορά Η.Ε.95% Φωτισμός με λαμπτήρες πυρακτώσεως 5%Φωτισμός με λαμπτήρες φθορισμού 20% Σύνολο2%Σύνολο13% Σύστημα ΙΙΙ Απόδοση Παραγωγή Η.Ε. & θερμότητας 70% Μεταφορά Η.Ε.95% Φωτισμός με OLED (Φωτοδίοδοι) 30% Σύνολο20% Φωτισμός – βελτίωση της απόδοσης του συστήματος: Διαφορετικά κόστη κεφαλαίου, διάρκεια ζωής, κλπ.  LCOE

10 Το ηλεκτρικό αυτοκίνητο είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα μετατροπής ενεργειακών μορφών που αναδεικνύει την σημασία της συστημικής ανάλυσης. Στηρίζει την κίνησή του στη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας που είναι αποθηκευμένη στις μπαταρίες του σε κινητική μέσω ενός ηλεκτρικού κινητήρα. Αποτελεί κοινή πεποίθηση ότι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι πολύ φιλικά προς το περιβάλλον. Το γεγονός αυτό όμως μπορεί να τεθεί σε αμφισβήτηση στην περίπτωση που ο ηλεκτρισμός που χρησιμοποιείται για την φόρτιση των μπαταριών δεν παράγεται με καθαρό τρόπο. Απόδοση / ποιότητα συστήματος

11 Συνολική κατανάλωση ενέργειας Πηγή: ΚΑΠΕ Ελληνικό Σύστημα

12 Μάθημα: Τεχνοοικονομικά Ενεργειακών Συστημάτων 1.12 Σύστημα ΗΕ Εγκατεστημένη ισχύς* (14.3 GW): Λιγνιτικοί σταθμοί (36%) Πετρελαϊκοί (16%), Φ.Α (18%) Υδροηλεκτρικοί (23%) Αιολικά (5%) Παραγωγή Η.Ε.* (56.6 ΤWh): Λιγνιτικοί σταθμοί (52%) Πετρελαϊκοί (14%), Φ.Α (18%) Υδροηλεκτρικοί (11,5%) Αιολικά (3%) *2006 Πηγή: ΔΕΗ Να υπολογιστούν οι συντ χρησ λιγν & υδροηλεκτρ

13 Ανάλυση Ισχύος / Παραγωγής ΗΕ GWh MW

14 Ηλεκτροπαραγωγή ανά καύσιμο Πηγή: ΚΑΠΕ Ελληνικό Σύστημα

15 Ημερήσια χρονολογική καμπύλη φορτίου: 1.15 Καμπύλες φορτίου t (0 – 24 h) PtPt Ενέργεια: Ε= ∫ τ P t dt PAPA T PμPμ P A : φορτίο αιχμής P μ : μέσο φορτίο Τ : περίοδος φορτίου Τ Α : Ιδεατή διάρκεια φορτίου αιχμής TΑTΑ

16 Καμπύλη διάρκειας φορτίου: 1.16 Ζώνες φορτίου h PΑPΑ PκPκ Β Κ Α Α : φορτίο αιχμής Κ: κυμαινόμενο φορτίο Β: βασικό φορτίο

17 1.17 Κάλυψη φορτίου h PΑPΑ PκPκ Β Κ Α Α : Υδροηλεκτρικά Κ: Φυσικό Αέριο Β: Λιγνίτης, Άνθρακας, Πυρηνικά

18  Συστήματα παραγωγής Η.Ε. από ορυκτά καύσιμα  Άνθρακας – Λιγνίτης  Φυσικό Αέριο (Φ.Α)  Πετρέλαιο  Τεχνικά χαρακτηριστικά συστημάτων  Οικονομικά  Περιβαλλοντικά Συστήματα Συμβ. Μορφών Ενέργειας Τεχνοοικονομικά ενεργειακών συστημάτων

19 Τεχνο-οικονομικά στοιχεία ενεργ. σ/των  Κόστος κεφαλαίου (Η.Ε. από φυσικά καύσιμα ↓, ΑΠΕ & πυρηνικά ↑, παλιρροϊκή, απορρίμματα, PV, CSP ↑↑)  Επιτόκιο αναγωγής (κίνδυνος επένδυσης)  Κόστος λειτουργίας & συντήρησης (Η.Ε. από άνθρακα, πυρηνικά, απορρίμματα ↑, ΑΠΕ, Φ.Α. & Πετρέλαιο ↓)  Κόστος καυσίμου (φυσικά καύσιμα, βιομάζα ↑, πυρηνικά & ΑΠΕ ↓, απορρίμματα (αρνητικό))  Έσοδα επένδυσης (ζήτηση, τιμή προϊόντος (π.χ. MWh))  Φορολογία (CO 2, κερδών κλπ.)

20 Ανάλυση οικονομικών στοιχείων  Ανάλυση Νεκρού Σημείου (Analysis of Break Even point)  Σταθερά έξοδα (FC)  Μεταβλητά έξοδα (VC)  Εισπράξεις (Revenues)  Κέρδη (Profits)  Προσδιορισμός σταθμισμένου κόστους ενέργειας - Levelized Cost of Energy (LCOE)  Στάθμιση σε επίπεδο προϊόντος (π.χ. MWh)  Χρονική στάθμιση (ετήσιο κόστος υπηρεσίας) κλπ.

21 Ανάλυση νεκρού σημείου Εισαγωγή Η ανάλυση του Νεκρού Σημείου (Break Even Point – B/E) είναι μια αναλυτική τεχνική για την διερεύνηση της σχέσης …. των σταθερών εξόδων (fixed costs) - FC ….των μεταβλητών εξόδων (variable costs) - VC ….των εισπράξεων (sales) - TR και των κερδών (profits) οποιασδήποτε εκμετάλλευσης.

22 Ανάλυση νεκρού σημείου Σημασία Κάθε επιχείρηση θα πρέπει να μελετάει με προσοχή τις σχέσεις μεταξύ  κόστους παραγωγής  όγκου παραγωγής  εσόδων  κέρδους. …ώστε να βρει ποιοι παράγοντες επηρεάζουν το κέρδος και πως αυτό διαμορφώνεται κάτω από διαφορετικές συνθήκες οι οποίες υπάρχουν στο περιβάλλον που η επιχείρηση δρα και αναπτύσσεται.

23 Λειτουργία Τα έσοδα της επιχείρησης θα πρέπει να καλύπτουν τα ακόλουθα: 1.Το κόστος παραγωγής των προϊόντων (π.χ. πρώτες ύλες, κόστος κεφαλαίου, εξοπλισμός, εργατικό κόστος, γενικά έξοδα παραγωγής, κλπ.) 2.Το κόστος προώθησης πωλήσεων και διαφήμισης για τα προϊόντα της 3.Τα γενικά διοικητικά έξοδα. 4.Το κέρδους που αναμένει να πραγματοποιήσει κατά τη διάρκεια της χρήσης. Ανάλυση νεκρού σημείου Στην περίπτωση κατά την οποία η επιχείρηση καλύπτει με τις πωλήσεις της τα τρία πρώτα από τα παραπάνω στοιχεία τότε λέμε ότι λειτουργεί στο νεκρό σημείο του κύκλου εργασιών της.

24 Ορισμός Νεκρό Σημείο μίας Επιχείρησης - Μονάδας, είναι το: Αναγκαίο ύψος των Πωλήσεων (Τζίρου) ……το οποίο εάν πραγματοποιήσει η Επιχείρηση ….καλύπτει όλα της τα έξοδα, δηλαδή δεν πραγματοποιεί ούτε κέρδος ούτε ζημία. Ανάλυση νεκρού σημείου

25 Νεκρό Σημείο Εκφράζεται κατά διαφόρους τρόπους (1/2):  Ως αξία πωλήσεων: Σε τι ύψος πωλήσεων (τζίρου) η επιχείρηση δεν πραγματοποιεί ούτε κέρδος ούτε ζημία.  Ως ποσοστό % των πωλήσεων: Σε πιο ποσοστό επί των προβλεπόμενων πωλήσεων, η επιχείρηση δεν πραγματοποιεί ούτε κέρδος ούτε ζημία.

26 Νεκρό Σημείο Εκφράζεται κατά διαφόρους τρόπους (2/2):  Ως ποσότητα πωλήσεων: Πόσα προϊόντα (ή άλλη μονάδα μέτρησης (παραγόμενες MWh, GWh κλπ.)) πρέπει να πωλήσει η επιχείρηση για να μην πραγματοποιήσει ούτε κέρδος ούτε ζημία.  Ως χρόνος: Σε ένα ετήσιο χρονικό ορίζοντα, πόσους μήνες θα χρειασθεί η επιχείρηση για να πραγματοποιήσει εκείνες τις πωλήσεις που θα την φέρουν σε σημείο να μην πραγματοποιήσει ούτε κέρδος ούτε ζημία.

27 Συνιστώσες: Οι συνιστώσες του Νεκρού Σημείου είναι οι πωλήσεις, τα έσοδα και τα έξοδα. Τα έξοδα διακρίνονται σε: –σταθερά έξοδα (fixed costs - FC) –και μεταβλητά (variable costs - VC). Νεκρό Σημείο

28 Συνολικά Έσοδα (Total Revenue-TR)  Τα συνολικά έσοδα των πωλήσεων (TR) είναι ίσα με τον αριθμό των πωλουμένων μονάδων (Q) επί την τιμή πωλήσεως κατά μονάδα προϊόντος (P). Δηλαδή TR = P x Q (π.χ. TR= P (€ / MWh) x Q MWh)  Εάν η συνάρτηση των εσόδων είναι γραμμική μπορούμε να απεικονίσουμε γραφικά ως εξής: Q Συνολικά έσοδα TR Γραφική Απεικόνιση

29 Σταθερά Έξοδα (Fixed Costs - FC)  Σταθερά, ονομάζονται τα έξοδα, τα οποία πραγματοποιούνται, άσχετα με το αν λειτουργεί ή όχι η επιχείρηση ή αλλιώς ανεξάρτητα από τον βαθμό απασχόλησης (π.χ. ενοίκια, μισθοί διοικητικού προσωπικού, αποσβέσεις, ασφάλιστρα χρηματοοικονομικά έξοδα κ.α.) (π.χ. τι συμβαίνει στης μονάδες παραγωγής Η.Ε που καλύπτουν αιχμές ζήτησης (pick load)?)  Είναι φανερό ότι όσο αυξάνει ο αριθμός των παραγόμενων μονάδων προϊόντος τόσο τα σταθερά έξοδα ανά μονάδα ελαττώνονται (π.χ. μονάδες παραγωγής Η.Ε που καλύπτουν βασικό φορτίο) Q Συνολικά σταθερά έξοδα FC Γραφική Απεικόνιση

30 Μεταβλητά έξοδα (Variable Costs -VC)  Μεταβλητά, ονομάζονται τα έξοδα, τα οποία μεταβάλλονται ανάλογα με την λειτουργία της επιχείρησης (π.χ. ηλεκτρικό ρεύμα, πρώτη ύλη, καύσιμα, εκπομπές CO 2, αναλώσιμα, τρόφιμα, μισθοί εργαζομένων στα παραγωγικά τμήματα κ.α.)  Όσο αυξάνει η παραγωγή αυξάνουν και τα μεταβλητά έξοδα. Διακρίνουμε το κατά μονάδα μεταβλητό κόστος V και το συνολικό μεταβλητό κόστος που είναι VC = V x Q Q Συνολικά μεταβλητά έξοδα VC Γραφική Απεικόνιση

31 Συνολικά Έξοδα Το άθροισμα των σταθερών και μεταβλητών εξόδων μας δίνει τα συνολικά έξοδα. Επομένως: TC = FC + VC (π.χ. μονάδα παραγωγής Η.Ε) Συνολικά σταθερά έξοδα (FC) Q Συνολικά μεταβλητά έξοδα (VC) TC VC FC Συνολικά έξοδα (TC)

32 Το Νεκρό Σημείο Φέροντας μαζί τα διαγράμματα των συνολικών εσόδων (TR) και συνολικών εξόδων (TC) μπορούμε να δούμε το νεκρό σημείου της επιχείρησης, το οποίο είναι το σημείο τομής των δύο συναρτήσεων.

33 Γραφική Απεικόνιση: Νεκρό Σημείο ζημία κέρδος γραμμή κέρδους ή ζημίας γραμμή πωλήσεων νεκρό σημείο B/E Q συνολικά έξοδα συνολικά έσοδα σταθερά έξοδα Q B/E νεκρό σημείο TC FC TR 0 ζημία κέρδος

34 Απλές Ασκήσεις Σε μια Μονάδα (Φ.Α.) παραγωγής Η.Ε. πως μεταβάλλεται το ΝΣ όταν: 1.Η τιμή του καυσίμου (Φ.Α. - €/ m 3 ) μειώνεται 2.Η τιμή του καυσίμου (Φ.Α. - €/ m 3 ) αυξάνεται 3.Η μονάδα υποχρεώνεται να καταβάλει φόρο εκπομπής CO 2 4.Η τιμή πώλησης της Η.Ε. (€/ kWh) μειώνεται 5.Η μονάδα υποχρεώνεται να καταβάλει φόρο εκπομπής CO 2 (€/ tCO 2 ) και παράλληλα αυξάνεται η τιμή πώλησης της Η.Ε. Να δοθούν οι κατάλληλες γραφικές παραστάσεις και επεξηγήσεις ώστε οι παραπάνω μεταβολές να γίνουν κατανοητές από τον μη ειδήμονα.

35 Μεταβολές των εσόδων και εξόδων  Το συνολικό κέρδος μιας επιχείρησης προσδιορίζεται από την αλληλεπίδραση των τριών βασικών μεταβλητών, των εσόδων (TR) των σταθερών εξόδων (FC) και των μεταβλητών εξόδων (VC)  Όταν επέλθει οποιαδήποτε μεταβολή σε μία ή περισσότερες από τις συναρτήσεις αυτές θα μεταβληθεί και το συνολικό κέρδος της επιχείρησης.  Μπορεί για παράδειγμα να έχουμε μεταβολή της τιμής πώλησης του προϊόντος οπότε θα έχουμε μεταβολή των συνολικών εσόδων. Μπορεί να έχουμε μεταβολή των σταθερών εξόδων, π.χ. αύξηση των ενοικίων που πληρώνει η επιχείρηση και τέλος, μπορεί να έχουμε μεταβολή των μεταβλητών εξόδων π.χ. μείωση της τιμής των πρώτων υλών.

36 Μεταβολή των συνολικών εσόδων Μια αύξηση της τιμής πώλησης του προϊόντος επιφέρει μεταβολή της γραμμής συνολικών εσόδων (γραμμή TR2 στο διάγραμμα – περισσότερα έσοδα για την πώληση της ίδιας ποσότητας προϊόντων από ότι στην αρχική περίπτωση (γραμμή TR στο διάγραμμα )). Σε περίπτωση μείωσης της τιμής πώλησης του προϊόντος η νέα γραμμή συνολικών εσόδων θα βρίσκεται κάτω από την αρχική (γραμμή TR1 στο διάγραμμα). B/E 2 B/E 1 TR 1 TR 2 TC TR FC Q B/E TC VC FC TR π.χ. μεταβολή της τιμής πώλησης Η.Ε.

37 Μεταβολή στα σταθερά έξοδα Ας υποθέσουμε ότι αυξάνουν τα ενοίκια που η επιχείρηση πληρώνει καθώς επίσης και τα ασφάλιστρα. Αυτό σημαίνει ότι έχουμε μια αύξηση των σταθερών εξόδων που συνεπάγεται μετατόπιση της γραμμής των σταθερών εξόδων προς τα πάνω. Το ίδιο θα συμβεί και με τη γραμμή συνολικών εξόδων και επομένως το νέο νεκρό σημείο επιτυγχάνεται σε μεγαλύτερο όγκο πωλήσεων (Β/Ε 1 ) από ότι προηγουμένως (Β/Ε). B/E 1 TC 1 TC TR FC Q B/E TC VC FC TR FC 1 π.χ. αύξηση μισθών

38 Μεταβολή των μεταβλητών εξόδων Ας υποθέσουμε ότι αυξάνεται το κόστος των πρώτων υλών. Σε αυτή την περίπτωση αυξάνονται τα μεταβλητά έξοδα και κατά συνέπεια τα συνολικά έξοδα. Το νέο νεκρό σημείο (Β/Ε1) βρίσκεται σε υψηλότερο όγκο πωλήσεων. B/E 1 TC 1 TC TR FC Q B/E TC VC FC TR π.χ. αύξηση της τιμής Φ.Α, φόρος CO2

39 Προσδιορισμός του Νεκρού Σημείου Για τον προσδιορισμό του νεκρού σημείου ενός τμήματος παραγωγής ή συνολικά μιας επιχείρησης, λαμβάνονται υπόψη:  Τα έσοδα (TR)  Τα σταθερά έξοδα (FC)  Τα αναλογικά έξοδα (Μεταβλητά) – (VC) Ο προσδιορισμός του Νεκρού Σημείου πραγματοποιείται, είτε μαθηματικά είτε με γραφική παράσταση.

40 Μαθηματικός Προσδιορισμός Απλή εξίσωση με βάση τα ακόλουθα:  Τα Έσοδα (κύκλος εργασιών ή τζίρος (TR)) είναι ίσα με το συνολικό κόστος το οποίο διακρίνεται σε Σταθερές (FC) και Μεταβλητές (VC) δαπάνες, συν ή μείον το αποτέλεσμα (κέρδος ή ζημία (Α). Δηλαδή: TR = FC + VC + Α  Όταν δεν υπάρχει αποτέλεσμα, όπως στην περίπτωση του Νεκρού σημείου, τότε το Α = 0 οπότε στο Ν. Σ. θα έχουμε : TR = FC + VC

41 Διαγραμματικός Προσδιορισμός Διαγραμματικά, το Νεκρό σημείο του κύκλου εργασιών απεικονίζεται σε γραφική παράσταση στην οποία απεικονίζονται οι καμπύλες μεταβολής των εσόδων και των αντίστοιχων δαπανών της επιχείρησης, σε συνάρτηση με το βαθμό παραγωγικής δραστηριότητας. TR TC FC VC

42 Σύνοψη Το διάγραμμα Νεκρού σημείου του κύκλου εργασιών χρησιμοποιείται ως εργαλείο προσδιορισμού της τάσης διαμόρφωσης των εσόδων, των δαπανών και των αποτελεσμάτων σε συνάρτηση με το βαθμό δραστηριότητας της επιχείρησης. Ειδικότερα το διάγραμμα βοηθάει στον προσδιορισμό:  Του Νεκρού σημείου του κύκλου εργασιών των αντίστοιχων κερδών ή ζημιών  Του άριστου βαθμού δραστηριότητας – μέγιστο κέρδος  Του αντίστοιχου περιθωρίου ασφάλισης και  Του ύψους των σταθερών από τη μια και των μεταβλητών από την άλλη δαπανών.

43 Οι επενδύσεις για την κατασκευή μονάδων παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας (Η.Ε) απαιτούν:  εξαιρετικά μεγάλα κεφάλαια  και σημαντικά τρέχοντα λειτουργικά έξοδα ….κατά τη διάρκεια ζωής της εγκατάστασης. Levelised Cost of Energy (LCOE)

44 Για την σύγκριση εναλλακτικών επενδύσεων (πολλές φορές διαφορετικής κλίμακας, διαφορετικού χρονικού ορίζοντα κλπ.), ….συχνά χρησιμοποιείται ο δείκτης του Σταθμισμένου Κόστους Ενέργειας (Levelised Cost of Energy – LCOE) ο οποίος υπολογίζει το σταθμισμένο κόστος για την παραγωγή Η.Ε (π.χ. € / MWh) κατά την διάρκεια ζωής μιας μονάδας παραγωγής, ενσωματώνοντας τα επί μέρη κόστη (κόστος επένδυσης, λειτουργίας, καυσίμου, ασφάλισης, παροπλισμού κλπ.) ……..εκφρασμένα σε τιμές παρούσας αξίας. Levelised Cost of Energy (LCOE)

45 Σταθμισμένο κόστος ενέργειας (LCOE): Η τιμή που θα πρέπει να πληρώσει ο καταναλωτής ώστε να αποπληρώσει τον επενδυτή για το κόστος ενέργειας (κεφαλαίου, συντήρησης και λειτουργίας, κλπ.) όταν η απόδοση φυσικής επένδυσης ισούται με το προεξοφλητικό επιτόκιο. Στο παραπάνω πλαίσιο LCOE είναι η ελάχιστη τιμή στην οποία θα πρέπει να πουληθεί η ενέργεια ώστε ένα ενεργειακό έργο να υπερβεί το «νεκρό σημείο» (break even). Source: OECD/IEA (2005), p. 173 f. Levelised Cost of Energy (LCOE)

46 1.Η προσέγγιση LCOE συχνά χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της εκτιμώμενης κερδοφορίας μιας ενεργειακής επένδυσης (π.χ. παραγωγή Η.Ε.) 2.Τυπικά υπολογίζεται για διάρκεια ζωής έργου από 20 έως 40 έτη και εκφράζεται σε μονάδες νομίσματος ανά kWh (π.χ. €/kWh) 3.Κρίσιμη θεωρείται η απόφαση αναφορικά με το χρησιμοποιούμενο επιτόκιο αναγωγής (εξαρτάται από το κόστος κεφαλαίου & τον αναλαμβανόμενο κίνδυνο) Source: OECD/IEA (2005), p. 173 f. Levelised Cost of Energy (LCOE)

47 LCOE: υπολογίζεται ως το πηλίκο του συνολικού κόστους (total lifetime expenses) προς την συνολική παραγωγή. Εκφρασμένα σε όρους παρούσας αξίας.  LCOE: σταθμισμένο κόστος ενέργειας (levelised cost of energy)  I t : κόστος επένδυσης κατά το έτος t (t= 0  n)  M t : κόστος λειτουργίας και συντήρησης κατά το έτος t  F t : κόστος καυσίμου κατά το έτος t  E t : παραγωγή Η.Ε κατά το έτος t  r : επιτόκιο αναγωγής Levelised Cost of Energy (LCOE)

48 Λαμβάνονται υπόψη ……  Κόστος κεφαλαίου  Κόστος καυσίμου (εκτίμηση για πληθωριστικές τάσεις, φορολογία κλπ.)  Κόστος λειτουργίας και συντήρησης  Κόστος διαχείρισης αποβλήτων  Κόστος παροπλισμού  Κόστος έρευνας και ανάπτυξης  Κόστος ασφάλισης  Διάρκεια ζωής (οικονομική) της μονάδας παραγωγής  Μορφή της καμπύλης εκμάθησης (και επίπτωση στις μελλοντικές μειώσεις κόστους)  Χρονοδιάγραμμα κατασκευής Source: Heptonstall (2007)

49 Levelised Cost of Energy (LCOE) Η προσέγγιση LCOE συχνά* δεν ενσωματώνει (1/3): Εξωτερικότητες:  Αξία κρατικά χρηματοδοτούμενης έρευνας  Ασφαλιστικές ευθύνες αναλαμβάνονται από το κράτος (π.χ. περίπτωση ατυχημάτων)  Εξωτερικό κόστος περιβαλλοντικής επιβάρυνσης  Εξωτερική ωφέλεια π.χ. ανάπτυξη γνώσης για τις μελλοντικές γενιές  Ανάπτυξη συνεργειών με υπόλοιπες μονάδες παραγωγής * Ορισμένες φορές πραγματοποιείται προσεγγιστική ενσωμάτωση Source: Heptonstall (2007)

50 Levelised Cost of Energy (LCOE) Η προσέγγιση LCOE συχνά* δεν ενσωματώνει (2/3): Παράγοντες Συστήματος:  Κόστη μεταφοράς και λοιπά κόστη δικτύου (για παράδειγμα αναφέρεται το κόστος εξισορρόπησης δικτύου, η ασφάλεια των εγκαταστάσεων κ.α.)  Επίδραση στην ασφάλεια ενεργειακού εφοδιασμού (σε επίπεδο κράτους, συστήματος κ.α.)  Ευελιξία όσο αφορά την παραγωγή, δυνατότητα για προσαρμογή σε διαφορετικές καταστάσεις λειτουργίας (π.χ. κάλυψη φορτίου βάσης ή αιχμής) και επίπτωση στην ζήτηση Source: Heptonstall (2007).

51 Levelised Cost of Energy (LCOE) Η προσέγγιση LCOE συχνά* δεν ενσωματώνει (3/3): Επιπτώσεις στην αγορά:  Επιπτώσεις κλίμακας / επιχειρηματική στρατηγική  Επιπτώσεις στην αξία των μετοχών μιας επιχείρησης  Κόστος συλλογής πληροφορίας (π.χ. για την λήψη τεκμηριωμένης απόφασης)  Η πραγματική διάρκεια ζωής μιας παραγωγικής μονάδας συχνά είναι μεγαλύτερη από την «οικονομική» διάρκεια ζωής  Αστάθεια των τιμών των καυσίμων (διακριτή από τον αναμενόμενο πληθωρισμό κόστους)  Μελλοντικές αλλαγές στο φορολογικό καθεστώς, στην περιβαλλοντική νομοθεσία, σε κρατικούς μηχανισμούς υποστήριξης κ.α. Source: Heptonstall (2007)

52 Levelised Cost of Energy (LCOE) Η LCOE είναι απλά ένας δείκτης που χρησιμοποιείται από εταιρίες για την αξιολόγηση εναλλακτικών επενδυτικών σχεδίων  Προσφέρει μια αρχική εκτίμηση για την βιωσιμότητα ενός ενεργειακού έργου  Ωστόσο η προσήλωση σε τεχνολογίες «ελαχίστου κόστους» πολλές φορές δεν δίνει την απαραίτητη βάση για επιχειρηματικές αποφάσεις  Η (απομονωμένη) μελέτη των δεικτών LCOE είναι ιδιαίτερα χρήσιμη σε μονοπωλιακά περιβάλλοντα. Ενώ παρουσιάζει αδυναμίες σε απελευθερωμένες αγορές.

53 Levelised Cost of Energy (LCOE) Παράδειγμα Ι (1/9):  Υπολογισμός LCOE για μια μονάδα παραγωγής Η.Ε (diesel).  Ισχύς: 300 kW  Συντελεστής εκμετάλλευσης (Capacity factor): 0,45  Κόστος εξοπλισμού & εγκατάστασης: €  Κόστος λειτουργίας και συντήρησης: 80 € / MWh  Επιτόκιο αναγωγής: 5%  Διάρκεια ζωής του συστήματος: 15 έτη Παραγωγή Η.Ε: 0,3MW x ώρες/έτος x 0,45 = 1.182,6 MWh/έτος

54 Levelised Cost of Energy (LCOE) Παράδειγμα Ι (2/9): LCOE= / Κόστος σε Ευρώ Επιτόκιο αναγωγής (5%) Παραγωγή (MWh) ΈτοςΚεφάλαιοΕτήσιο Παρούσα ΑξίαΕτήσια Παρούσα Αξία Εξοπλισμός , , , , , , , , , , , , , , , , Παρούσα Αξία LCOE112,6Ευρώ/ MWh or 0,113 Ευρώ/ kWh Παραγωγή* κόστος/MWh

55 Levelised Cost of Energy (LCOE) Παράδειγμα Ι (3/9):  Στον υπολογισμό του LCOE θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη τα όρια του συστήματος που εξετάζουμε.  Στην τυπική περίπτωση μόνο το κόστος σύνδεσης της μονάδας παραγωγής στο δίκτυο μεταφοράς ενσωματώνεται στο κόστος του παραγωγού. Σε ορισμένες περιπτώσεις απαιτείται αναβάθμιση δικτύου και ένα μέρος από τα σχετικά κόστη ενσωματώνεται στο LCOE.  Επιπλέον κόστη: μελέτη περιβαλλοντικών επιπτώσεων, έρευνα και ανάπτυξη, επιπτώσεις στην δημόσια υγεία, επιβάρυνση του περιβάλλοντος, κόστος παροπλισμού κ.α. * Για το παράδειγμά μας: Επιπλέον κόστη: Ευρώ

56 Levelised Cost of Energy (LCOE) Παράδειγμα Ι (4/9): Κόστος σε Ευρώ Επιτόκιο αναγωγής (5%) Παραγωγή (MWh) ΈτοςΚεφάλαιοΕτήσιο Παρούσα ΑξίαΕτήσια Παρούσα Αξία Εξοπλισμός Επιπλέον , , , , , , , , , , , , , , , , Παρούσα Αξία LCOE120,7Ευρώ/ MWh or0,121 Ευρώ/ kWh

57 Levelised Cost of Energy (LCOE) Παράδειγμα Ι (5/9):  Καθοριστικής σημασίας είναι η απόφαση για την τιμή του επιτοκίου αναγωγής. * Στην επόμενη σελίδα δοκιμάζουμε το παράδειγμά μας με επιτόκιο αναγωγής 8% Ανάλυση ευαισθησίας LCOE μεταβάλλοντας το επιτόκιο προεξόφλησης Εξηγήστε το διάγραμμα (σχέση με κόστος κεφαλαίου, κόστος καυσίμου, Ο&Μ κ.α.)

58 Levelised Cost of Energy (LCOE) Παράδειγμα Ι (6/9): Κόστος σε Ευρώ Επιτόκιο αναγωγής 8% Παραγωγή (MWh) ΈτοςΚεφάλαιοΕτήσιο Παρούσα ΑξίαΕτήσια Παρούσα Αξία Εξοπλισμός Εγκατάστα ση , , , , , , , , , , , , , , , , Παρούσα Αξία LCOE129,4Ευρώ/ MWh or0,129 Ευρώ/ kWh

59 Levelised Cost of Energy (LCOE) Παράδειγμα Ι (7/9):  Άλλος σημαντικός παράγοντας είναι ο συντελεστής εκμετάλλευσης. * Στην επόμενη σελίδα δοκιμάζουμε το παράδειγμά μας με συντελεστή εκμετάλλευσης 0,40 Ανάλυση ευαισθησίας LCOE μεταβάλλοντας τον συντελεστή εκμετάλλευσης Εξηγήστε το διάγραμμα (σε σχέση με κόστος καυσίμου, κόστος κεφαλαίου κ.α.)

60 Levelised Cost of Energy (LCOE) Παράδειγμα Ι (8/9): Κόστος σε Ευρώ Επιτόκιο αναγωγής 8% Παραγωγή (MWh) ΈτοςΚεφάλαιοΕτήσιο Παρούσα ΑξίαΕτήσια Παρούσα Αξία Εξοπλισμός Εγκατάσταση , , , , , , , , , , , , , , , , Παρούσα Αξία LCOE135,6Ευρώ/ MWh or0,136 Ευρώ/ kWh

61 Levelised Cost of Energy (LCOE) Παράδειγμα Ι (9/9):  Άλλος σημαντικός παράγοντας είναι η διακύμανση της τιμής καυσίμου. Ανάλυση ευαισθησίας LCOE μεταβάλλοντας την τιμή του καυσίμου Εξηγήστε το διάγραμμα (σε σχέση με κόστος καυσίμου, κόστος κεφαλαίου κ.α.)

62 Levelised Cost of Energy* (LCOE) (IEA, 2010) Ανά γεωγραφική περιοχή με 5% discount rate

63 Levelised Cost of Energy* (LCOE) (IEA, 2010) Ανά γεωγραφική περιοχή με 10% discount rate

64 Levelised Cost of Energy (LCOE) Τύπος Μονάδας παραγωγής Η.Ε Συντελεστής εκμετάλλευσης (CF) (%) Εκτίμηση LCOE (USD2008/MWh) Η.Π.Α για μονάδες που θα τεθούν σε λειτουργία το 2016 Levelised Capital Cost Σταθερό κόστος O&M Μεταβλητό κόστος Ο&Μ (συμπ. κόστος καυσίμου) Μεταφορά Η.Ε (προσθ. επένδυση) Συνολικό LCOE ($/ΜWh) συστήματος Conventional Coal8569,23,823,93,6100,5 Advanced Coal8581,25,320,43,6110,5 Advanced Coal με CCS8592,56,326,43,9129,1 Natural Gas-fired -Conventional Combined Cycle8722,91,754,93,683,1 -Advanced Combined Cycle8722,41,651,73,679,3 -Advanced Combined Cycle με CCS 8743,82,763,03,8113,3 - Conventional Combustion Turbine 3041,14,782,910,8139,5 -Advanced Combustion Turbine3038,54,170,010,8123,4 Advanced Nuclear9094,911,79,43,0119,0 Wind34,4130,510,40,08,4149,3 Wind -Offshore39,3159,923,80,07,4191,1 Solar PV21,7376,86,40,013,0396,2 Solar Thermal (CSP)31,2224,421,80,010,4256,6 Geothermal9088,022,90,04,8115,7 Biomass8373,39,124,93,8111,1 Hydro51,4103,73,57,15,7120,0 (EIA, 2009)

65 Σύγκριση εναλλακτικών τεχνολογιών Παράδειγμα ΙΙ (1/4): Λαμπτήρες ισχύος 150 W χρησιμοποιούνται για τον υπαίθριο φωτισμό σε ένα συγκρότημα γραφείων. Κάθε λαμπτήρας λειτουργεί ώρες/έτος και θα πρέπει να αντικαθίσταται κάθε 2 χρόνια με κόστος 4.5 €. Στην αγορά διατίθεται ένας αποδοτικός λαμπτήρας ισχύος 60 W ο οποίος κοστίζει 14,5 €, προσφέρει αντίστοιχο φωτισμό και διαρκεί 8 έτη (λειτουργία ώρες / έτος). Το κόστος Η.Ε είναι 0,10€/kWh και το κόστος κεφαλαίου (interest rate) για το συγκρότημα των γραφείων είναι 8%. Ποια λάμπα έχει το μικρότερο σταθμισμένο ετήσιο κόστος (Levelised Annual Cost). Πόσα χρήματα εξοικονομούνται ανά έτος στην περίπτωση 100 λαμπτήρων οι οποίοι χρησιμοποιούνται για υπαίθριο φωτισμό? Υπολογισμός ετησιο-ποιημένου κόστους / ετησιοποιημένης εξοικονόμησης κλπ.

66 Σύγκριση εναλλακτικών τεχνολογιών Παράδειγμα ΙΙ (2/4): Λαμπτήρας 150 W Ετήσια κατανάλωση: 150W x ώρες/έτος x (1kW/1000W) = 450kWh Ετήσιο λειτουργικό κόστος: 450kWh x 0,10 /kWh = 45 €/έτος Ισοδύναμη Ετήσια Αξία (Equivalent Annual Value-EAV) ποσού Χ= 4,5 σε n=2 χρόνια: Ισοδύναμη Ετήσια Αξία (Equivalent Annual Value-EAV) ποσού Χ= 4,5€ σε n=2 χρόνια: EAV = Χ * i / [1 - (1 + i) -n ] = 4,5 -2 ] = 4,5 EAV = Χ * i / [1 - (1 + i) -n ] = 4,5€ x 0,08/[(1-(1,08) -2 ] = 4,5€ x 0,561 = 2,52€/έτος Ετήσιο σταθμισμένο κόστος = Ετήσιο σταθμισμένο κόστος = 45 €/έτος + 2,52 €/έτος = 47,52€/έτος

67 Σύγκριση εναλλακτικών τεχνολογιών Παράδειγμα ΙΙ (3/4): Λαμπτήρας 60 W Ετήσια κατανάλωση: 60W x ώρες/έτος x (1kW/1000W) = 180kWh Ετήσιο λειτουργικό κόστος: 180kWh x 0,10 /kWh = 18 €/έτος Ισοδύναμη Ετήσια Αξία (Equivalent Annual Value-EAV) ποσού Χ= 14,5 σε n=8 χρόνια: Ισοδύναμη Ετήσια Αξία (Equivalent Annual Value-EAV) ποσού Χ= 14,5€ σε n=8 χρόνια: EAV = Χ * i / [1 - (1 + i) -n ] = 14,5 -8 ] = 14,5 14,5 EAV = Χ * i / [1 - (1 + i) -n ] = 14,5€ x 0,08/[(1-(1,08) -8 ] = 14,5€ x 0,08/0,46 = 14,5€ x 0,174 = 2,52€/έτος Ετήσιο σταθμισμένο κόστος = Ετήσιο σταθμισμένο κόστος = 18 €/έτος + 2,52 €/έτος = 20,52€/έτος

68 Σύγκριση εναλλακτικών τεχνολογιών Παράδειγμα ΙΙ (4/4): Συνεπώς η επιλογή του αποδοτικού λαμπτήρα 60 W εξοικονομεί: 4 7,52€/έτος - 20,52€/έτος = 27 €/έτος Το συνολικό ποσό των χρημάτων που εξοικονομούνται ετησίως εξαρτάται από τον συνολικό αριθμό των λαμπτήρων. π.χ. στην περίπτωση 100 λαμπτήρων εξοικονομούνται 2.700€/έτος

69 Σύγκριση εναλλακτικών τεχνολογιών Παράδειγμα ΙIΙ (1/4): Εναλλακτικές για παραγωγή Η.Ε. (κοινός συντελεστής εκμετάλλευσης: 85%, οικονομική ζωή μονάδων: 20 έτη, επιτόκιο αναγωγής: 5%) Α. Μονάδα άνθρακα (600MW)  Κόστος επένδυσης: €/kW  Σταθερό Κόστος Λειτουργίας και Συντήρησης (Fixed O&M) = 4€/kW  Μεταβλητό κόστος λειτουργίας & συντήρησης (Variable O&M) – συμπεριλαμβάνοντας το κόστος καυσίμου= 16€/MWh  Εκπομπές: 0,94 tCO 2 /MWh

70 Παράδειγμα ΙIΙ (2/4): Β. Μονάδα Φ.Α (600MW)  Κόστος επένδυσης:750€/kW  Σταθερό Κόστος Λειτουργίας και Συντήρησης (Fixed O&M) = 5€/kW  Μεταβλητό κόστος λειτουργίας & Συντήρησης (Variable O&M) συμπεριλαμβάνοντας το κόστος καυσίμου = 33€/MWh  Εκπομπές: 0,40 tCO 2 /MWh Να υπολογισθεί το LCOE: a)χωρίς να λάβουμε υπόψη το κόστος εκπομπών CO 2 b)Θεωρώντας κόστος C i =40€/tCO 2 Σύγκριση εναλλακτικών τεχνολογιών Υπολογισμός: Παραγωγή Η.Ε: 600MW x ώρες/έτος x 0,85 = GWh/έτος

71 Σύγκριση εναλλακτικών τεχνολογιών Παράδειγμα ΙIΙ (3/4): Μονάδα ΆνθρακαΜονάδα ΦΑ Κόστος σε euro Επιτόκιο αναγωγής (5%) Παραγωγή ( MWh) ΈτοςΚεφάλαιοΕτήσιοΠαρούσα ΑξίαΚεφάλαιοΕτήσιοΠαρούσα ΑξίαΕτήσια Παρούσα Αξία Κόστος Επένδυσης , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ΚΠΑ LCOE Άνθρ.33,8Ευρώ/ MWhLCOE Φ.Α41,8Ευρώ/ MWh

72 Μονάδα ΆνθρακαΜονάδα ΦΑ Κόστος σε euro Επιτόκιο αναγωγής (5%) Παραγωγή ( MWh) ΈτοςΚόστος CO2 Ετήσιο ( O&M) Παρούσα ΑξίαΚόστος CO2 Ετήσιο ( O&M) Παρούσα ΑξίαΕτήσια Παρούσα Αξία Κόστος Επένδυσης , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ΚΠΑ LCOE Άνθρ.71,4Ευρώ/ MWhLCOE Φ.Α57,8Ευρώ/ MWh Παράδειγμα ΙIΙ (4/4): Σύγκριση εναλλακτικών τεχνολογιών


Κατέβασμα ppt "Ανάλυση Οικονομικών Στοιχείων Ενεργειακού Συστήματος ΔΠΜΣ: «Τεχνοοικονομικά Συστήματα» Διαχείριση Ενεργειακών Πόρων Καθηγητής Ιωάννης Ψαρράς"

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google