Об окупаемости инвестиций на утепление фасадов существующих зданий

А. С. Горшков, канд. техн. наук, доцент кафедры «Строительство уникальных зданий и сооружений» ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Окупаемость инвестиций

Капитальные вложения в реновацию и утепление фасадов являются единовременными. Уменьшение эксплуатационных расходов на отопление при этом будет наблюдаться как после окончания первого отопительного сезона, так и после последующих, т. е. эта (прибыльная) составляющая инвестиций растянута во времени. По истечении некоторого периода времени суммарный экономический эффект от утепления может компенсировать начальные единовременные капитальные вложения. Этот период времени и является прогнозируемым сроком окупаемости. На этом принципе основана в том числе оценка экономически целесообразного уровня теплозащиты зданий [3, 4].

Повышение уровня теплозащиты

Одним из способов снижения потерь тепловой энергии на отопление является дополнительное утепление наружных ограждающих конструкций (стен, покрытий, чердачных перекрытий, наружных дверей и пр.). Повышение уровня теплозащиты ограждающих конструкций приводит к уменьшению так называемых трансмиссионных потерь тепловой энергии. Чем меньше потери теплоты в здании, тем меньшее количество тепловой энергии требуется подвести к зданию от источника теплоснабжения для компенсации трансмиссионных потерь тепловой энергии в нем (при обеспечении нормативных показателей микроклимата). Таким образом, утепление приводит к уменьшению потребляемой в здании энергии и, следовательно, к сокращению платежей за отопление. На этом принципе основан экономический эффект, достигаемый при внедрении данного энергосберегающего мероприятия. Однако его реализация потребует дополнительных капитальных вложений.

Более подробно методика расчета окупаемости инвестиций в энергосберегающие мероприятия представлена в работе [5]. В рамках данного исследования рассмотрена методика расчета срока окупаемости инвестиций, направленных на утепление фасадов существующего здания.

При рассмотрении вопроса утепления существующих зданий следует отметить тот факт, что здания, построенные по нормативам, действовавшим до введения в действие закона № 261‑ФЗ¹, морально (но не физически) устарели в части, обусловленной недостаточным уровнем тепловой защиты наружных ограждающих конструкций. С введением программы энергосбережения повысились в том числе нормативные требования к уровню тепловой защиты зданий. По этой причине существующие здания не соответствуют новым нормативным требованиям. И единственной возможностью, способной привести их в соответствие с новыми нормативными требованиями, является утепление существующих зданий до современного или еще более высокого уровня теплоизоляции.

Расчетные формулы

Обозначения в формулах T – срок окупаемости инвестиций, лет ΔК – капитальные затраты на возведение 1 м2 наружной стены – разность капитальных затрат, приведенных к 1 м2 наружной стены, руб./м2 Э1 – эксплуатационные затраты, учитывающие потери тепловой энергии через 1 м2 наружной стены за один отопительный сезон до проведения утепления, руб./(м2•год) Э2– эксплуатационные затраты, учитывающие потери тепловой энергии через 1 м2 наружной стены за один отопительный сезон после утепления стен, руб./(м2•год) ΔЭ – годовая экономия денежных средств, достигаемая в результате проведения работ по реновации фасадов существующего здания, руб./м2 U1 – коэффициент теплопередачи (U-value) наружных стен существующего здания до проведения работ по реновации (утеплению) фасадов, Вт/(м2•°С) U2 – коэффициент теплопередачи (U-value) наружных стен существующего здания после проведения работ по реновации (утеплению) фасадов, Вт/(м2•°С) ГСОП – градусо-сутки отопительного периода, °С•сут. ΔK~ – суммарные инвестиции в энергосбережение, руб. m – число периодов погашения кредита (например, если кредит взят на 1 год, m = 12, если на 2 года, m = 24 и т. д.) А – коэффициент аннуитета ркр – месячная процентная ставка банка по кредиту, выраженная в сотых долях, в расчете на периодичность платежей (например, для случая 12 % годовых и ежемесячных платежах ркр = 0,12 / 12 = 0,01) r – средний ежегодный рост стоимости тарифов на тепловую энергию i – процентная ставка δmp – требуемая толщина утеплителя, м R0mp– требуемое (нормируемое) значение сопротивления теплопередаче наружных стен здания, м2•°С/Вт R0исх – исходное (фактическое) значение сопротивления теплопередаче наружных стен зданий до проведения мероприятий по их дополнительному утеплению, м2•°С/Вт λуm– теплопроводность утеплителя, Вт/(м2•°С); принимается для условий эксплуатации Б (λБ) rmo – коэффициент теплотехнической однородности дополнительного слоя утеплителя

Модель расчета

Для расчета сроков окупаемости инвестиций, направленных на дополнительное утепление фасадов существующего многоквартирного жилого здания, использован метод приведенных затрат. Для простой окупаемости инвестиций получено основное уравнение (1), в котором годовая экономия денежных средств, достигаемая в результате проведения работ по реновации фасадов существующего здания и уменьшения тем самым трансмиссионных потерь тепловой энергии, определяется в соответствии с (2) (см. расчетные формулы). Отметим, что срок окупаемости, рассчитанный по (1), получен без учета следующих факторов:

• роста тарифов на тепловую энергию;
• процентов по кредиту (в случае использования заемных средств на проведение мероприятий по утеплению наружных стен здания);
• дисконтирования будущих денежных поступлений, достигнутых в результате реализации рассматриваемого энергосберегающего мероприятия и уменьшения потерь тепловой энергии на отопление.

По этой причине рассчитанное по (1) значение прогнозируемого срока окупаемости инвестиций можно рассматривать только как оценочное.

Если строительная компания или физическое лицо для выполнения работ по утеплению фасадов использует собственные (не заемные) средства, то капитальные затраты будут равны сметной стоимости работ. В случае, когда для выполнения работ исполнителем используются заемные средства (предоставленный банком кредит), при аннуитетных ежемесячных платежах суммарные инвестиции в энергосбережение следует определять по (3). Коэффициент аннуитета рассчитывается по формуле (4).

Из анализа (1) и (2), в частности, следует, что при заданном реализованном проекте утепления фасадов в заданном климатическом районе скорость возврата вложенных средств зависит только от стоимости тепловой энергии на отопление и динамики ее изменения со временем (роста тарифов на тепловую энергию).

Тарифы на тепловую энергию ежегодно возрастают. Это означает, что с каждым последующим годом (отопительным периодом) годовая экономия денежных средств будет увеличиваться. Однако при рассмотрении данной модели следует учитывать, что сэкономленные в последующие годы денежные средства должны быть рассчитаны исходя из фактической стоимости денег через n лет, т. е. будущие денежные потоки должны быть дисконтированы.

С учетом отмеченных выше факторов прогнозируемый срок окупаемости инвестиций в дополнительное утепление фасадов определяется уравнением (5), которое позволяет вычислить² период окупаемости рассматриваемого энергосберегающего мероприятия с учетом суммарных капитальных затрат на его реализацию, платежей по кредиту, роста стоимости тарифов на тепловую энергию, дисконтирования будущих денежных потоков, достигаемых за счет экономии средств в результате внедрения данного энергосберегающего мероприятия.

Мерой дисконтирования будущих денежных потоков можно выбрать средний уровень инфляции за определенный промежуток времени (например, за 5 или 10 последних лет), ставку рефинансирования Центрального банка, доходность альтернативных вложений (например, депозит), прочие факторы, влияющие на величину будущих денежных потоков.

Следует отметить, что в (5) входит несколько переменных со временем параметров, в частности динамика роста тарифов на тепловую энергию и процентная ставка, по которой оценивается дисконтирование будущих денежных потоков, накапливаемых в результате внедрения заданного энергосберегающего мероприятия. В настоящее время невозможно определенно знать, как эти переменные параметры будут меняться с течением времени в будущем. Поэтому для решения задачи оценки прогнозируемого срока окупаемости вложенных в энергосбережение инвестиций можно лишь построить несколько возможных (вероятных) сценариев изменения переменных величин, входящих в (5), и выбрать из перечня полученных данных наиболее вероятный сценарий.

Пример расчета

Рассмотрим вариант утепления наружных стен здания, построенного до 2000 года в Санкт-Петербурге. Примем, что сопротивление теплопередаче³ наружных стен соответствует требованиям, принимаемым к ограждающим конструкциям до 2000 года, и составляет 1,0 м²•°С/Вт. Отопление в здании – централизованное (от городской ТЭЦ). Стоимость тепловой энергии  1 351,25 руб./Гкал с учетом НДС⁴.

Требуется утеплить наружные стены существующего здания до соответствия их современным требованиям к уровню тепловой защиты⁵ и рассчитать срок окупаемости мероприятий по дополнительному утеплению. В качестве утеплителя примем изделия минераловатные, предназначенные для проведения фасадных работ, с тонким штукатурным слоем по слою утеплителя.

Рассчитаем требуемую толщину утеплителя по (5). Примем для минераловатного утеплителя коэффициент теплопроводности в условиях Б равным  0,042 Вт/(м•°С), а коэффициент теплотехнической однородности равным 0,8. Требуемое (нормируемое) сопротивление теплопередаче для наружных стен жилых зданий применительно к климатическим условиям Санкт-Петербурга (табл. 1, ГСОП) – 3,08 м•°С/Вт. С учетом того, что фактическое сопротивление теплопередаче неутепленного здания принято равным 1,0 м•°С/Вт, требуемое значение толщины слоя теплоизоляции составит 0,117 м. Соответственно, для дальнейших расчетов примем, что требуемая толщина минераловатного утеплителя составляет 120 мм.

Капитальные затраты на дополнительное утепление наружной стены существующего здания толщиной утеплителя 120 мм с последующим нанесением тонкого штукатурного покрытия примем равными 1 950 руб./м², в том числе стоимость:

• сухих смесей – 300 руб./м²;
• теплоизоляции⁶ – 550 руб./м²;
• тарельчатых дюбелей – 60 руб./м²;
• профилей – 40 руб./м²;
• стоимость полного цикла строительно-монтажных работ (подготовка поверхности, установка утеплителя, его закрепление к основанию, проведение штукатурных работ) –1 000 руб./м².

Примем, что для финансирования работ по утеплению существующего здания строительная компания взяла кредит под 14,5 % годовых на 3 года (m = 36). В этом случае коэффициент аннуитета (см. расчетные формулы, (3)) составит 0,034.

Тогда суммарные инвестиции на реализацию энергосберегающего проекта с учетом платежей по кредиту составят (при аннуитетных ежемесячных платежах) 2 386,8 руб./м².

Величина уменьшения эксплуатационных затрат за первый отопительный период в результате внедрения энергосберегающих мероприятий (см. справку, формула (2)) составит 90,3 руб./м².

С 2006 по 2011 годы средняя величина относительного роста тарифов на тепловую энергию в Санкт-Петербурге составила 16 % в год (табл. 2). Таким образом, среднегодовой рост тарифов на тепловую энергию примем равным 0,16.

Дисконтирование будущих денежных потоков произведем по ставке рефинансирования ЦБ РФ (8,25 %), то есть параметр i при расчете срока окупаемости инвестиций примем равным 0,0825.

Срок окупаемости инвестиций в утепление фасадов существующего здания (см. расчетные формулы, (5)) составит 15,4 года.

В случае, если строительная компания будет использовать собственные средства (не заемные) на проведение работ по реновации фасадов с последующим их утеплением, срок окупаемости инвестиций сократится до 13,5 года.

Таким образом, при сложившейся экономической и тарифной ситуации в России окупаемость инвестиций в утепление фасадов существующих зданий применительно к климатическим условиям Санкт-Петербурга составит примерно 15 лет⁷.

Уменьшение срока окупаемости

Факторами, положительно влияющими на уменьшение срока окупаемости инвестиций в реновацию фасадов, являются:

• динамика роста тарифов на тепловую энергию (r);
• уменьшение процентных ставок банка по кредиту (р_кр);
• снижение инфляции или рисков (i);
• увеличение параметра ∆Э, отражающего разность потерь тепловой энергии через 1 м² наружной стены до проведения мероприятий по утеплению фасадов существующего здания и после утепления (увеличение ∆Э может быть достигнуто только за счет увеличения толщины слоя теплоизоляции, что автоматически приведет к увеличению капитальных затрат, и неизвестно, какой из этих параметров будет увеличиваться быстрее);
• уменьшение стоимости капитальных затрат на утепление (что, впрочем, может привести к ухудшению качества строительно-монтажных работ).

Единственным объективным фактором, влияющим на сокращение прогнозируемого срока возврата инвестиций по (5), является разница (r – i) между ежегодным относительным ростом тарифов и коэффициентом, отражающим дисконтирование будущих денежных потоков (инфляция, риски, альтернативные вложения и пр.), а также уменьшение процентных ставок банка по кредиту (р_кр) в случае использования компанией для реализации данного энергосберегающего мероприятия заемных средств.

Литература

1. Аверьянов В. К., Байкова С. А., Горшков А. С., Гришкевич А. В., Кочнев А. П., Леонтьев Д. Н., Мележик А. А., Михайлов А. Г., Рымкевич П. П., Тютюнников А. И. Региональная концепция обеспечения энергетической эффективности жилых и общественных зданий // Жилищное строительство. – 2012. – № 3. С. 2–4.
2. Горшков А. С., Байкова С. А., Крянев А. С. Нормативное и законодательное обеспечение государственной программы об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и пример ее реализации на региональном уровне // Инженерные системы. АВОК–Северо-Запад. – 2012. – № 3. С. 24.
3. Васильев Г. П. Экономически целесообразный уровень теплозащиты зданий // Энергосбережение. – 2002. – № 5. С. 48–51.
4. Гагарин В. Г. Экономический анализ повышения уровня теплозащиты ограждающих конструкций зданий // Строительные материалы. – 2009. – № 8.
5. Дмитриев А. Н., Табунщиков Ю. А., Ковалев И. Н., Шилкин Н. В. Руководство по оценке экономической эффективности инвестиций в энергосберегающие мероприятия. М. : АВОК-ПРЕСС, 2005. 

Комментарий специалиста

И. Н. Ковалев, канд. техн. наук, доцент Ростовского-на-Дону университета путей сообщения, соавтор методики оценки экономической эффективности инвестиций в энергосберегающие мероприятия

Статья своевременна и убедительно аргументирована. Особая ее актуальность в том, что крайне редко рассматривается проблема оптимизации долгосрочных инвестиций в энергосберегающие мероприятия при строительстве и эксплуатации зданий, и чаще всего не в рамках адекватных математических моделей. Данная же статья отличается корректной математической моделью, включая прогнозы по инфляции и тарифам, схемы погашения кредита и т. п.

В дискуссионном порядке хотелось бы указать на некоторые утверждения, которые нуждаются в обсуждении.

 В качестве критерия эффективности инвестиций в утеплители в статье используется только срок окупаемости, хотя рыночные подходы ориентированы на конечные результаты, а именно на величину чистого дисконтированного дохода (ЧДД) и индекс доходности (ИД). Сроки окупаемости в плановой экономике являлись косвенными признаками степени доходности, основываясь на линейной (бездисконтной) модели накопления доходов. Механизм дисконтирования в рыночной экономике, особенно при значительной норме дисконта (более 15 %), в значительной мере «смазывает» этот косвенный показатель: он может быть, например, не более 5 лет, но в итоге приводить к ИД ≤ 1. Такое противоречие тем более реально, что предстоящие годы предполагаются в стране довольно напряженными экономически, прежде всего в инвестиционном плане. При дефиците инвестиционных ресурсов особенно необходимы убедительные обоснования именно значений ИД ≥ 1.

 Используемая в работе модель основана на наращении получаемых от инвестиций доходов, что не представляется убедительным: позволить себе такое рефинансирование доходов может далеко не всякая компания. По крайней мере, следует рассмотреть более вероятный способ использования получаемых дополнительных доходов от снижения внешнего энергопитания, а именно использование их в текущих операциях. При этом механизм дисконтирования доходов повлечет появление в формуле (5) двух знаков «–» (перед формулой и в подлогарифмическом выражении в числителе), а конечный результат – ЧДД – многократно снизится, равно как многократно возрастет срок окупаемости.

 Несмотря на то, что рассматриваемые утеплительные конструкции рассчитана на несколько десятков лет, их заданная окупаемость должна ограничиваться несколькими годами, поскольку при норме дисконта более 15 % кривая дисконтированного суммарного дохода ДД после 15 лет становится практически горизонталью, заметно не увеличивая рентабельность инвестиций.

 На уровне современных представлений обратной величиной Е = 1 / Т считается коэффициент эффективности инвестиций, численное значение которого зависит от заданных значений срока окупаемости (с учетом дисконта будущих доходов) или от индекса доходности (ИД) – эта тема разработана в некоторых публикациях в журналах «АВОК» и «Энергосбережение».

¹Федеральный закон от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

²Отметим, что уравнение (5) позволяет вычислить период окупаемости любого энергосберегающего мероприятия или технического решения, в том числе инженерного. Важно лишь правильно оценить его энергосберегающий потенциал и капитальные затраты на его реализацию.

³Фактическое сопротивление теплопередаче наружной стены существующего здания возможно определить в результате проведения натурных измерений по ГОСТ 26254 «Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций».

⁴Распоряжение Комитета по тарифам Санкт-Петербурга от 20 декабря 2012 года № 589-р.

⁵ Согласно СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий».

⁶ При проектной цене минераловатного утеплителя 4 560 руб./м³.

⁷ Представленные выше расчеты и выводы справедливы при проведении работ по реновации (утеплению) фасадов и при одновременной установке АИТП (авторегулирования параметров теплоносителя) на вводе в здание. В противном случае утепление фасадов может привести лишь к повышению температуры внутреннего воздуха в эксплуатируемых помещениях и необеспечению заявленного энергосберегающего эффекта (фактическое снижение эксплуатационных расходов может оказаться меньше расчетных значений).