Διαχείριση Ενέργειας και Περιβαλλοντική Πολιτική 24. Μελέτη Περίπτωσης: Έργο Εξοικονόμησης Ενέργειας σε Εργοστάσιο Ζάχαρης Καθηγητής Ιωάννης Ψαρράς Εργαστήριο Συστημάτων Αποφάσεων & Διοίκησης Γρ. 0.2.7. Ισόγειο Σχολής Ηλεκτρολόγων Τηλέφωνο: 210-7723551, 210-7723583 E-mail: john@epu.ntua.gr
Περιεχόμενα 24.2 Χαρακτηριστικά Έργου. Υπόβαθρο. Στόχοι Έργου. Τεχνική Ανάλυση. Αειφόρος Ανάπτυξη (Sustainable Development). Επιπροσθετικότητα (Additionality). Εκτίμηση Εκπομπών CO 2. Οικονομική Ανάλυση.
Χαρακτηριστικά Έργου (1/3) 24.3 Κατηγορία Έργου: Βελτίωση ενεργειακής αποδοτικότητας Εξοικονόμηση Ενέργειας σε εργοστάσιο ζάχαρης στη Σενεγάλη. Project UNFCCC 3286: «Energy efficiency improvement Project of CSS sugar mill». Ανάδοχος έργου: «Compagnie Sucrière Sénégalaise CSS». Περιοχή εργοστασίου
Χαρακτηριστικά Έργου (2/3) 24.4 Εργοστάσιο Ζαχαροκάλαμα
Χαρακτηριστικά Έργου (3/3) 24.5 Διάρκεια ζωής: Ημερομηνίας έναρξης κατασκευής έργου: Οκτώβριος 2008. Ημερομηνία λήξης κατασκευής: Μάρτιος 2009. Περίοδος πίστωσης μειώσεων εκπομπών (Crediting life period): 21 έτη με ανανέωση ανά 7ετία. Έναρξη: 28 Δεκεμβρίου 2010. Μεθοδολογία που εφαρμόζεται: ACM0006 - Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από υπολείμματα βιομάζας.
Υπόβαθρο (1/5) 24.6 Χώρα υποδοχής: «Σενεγάλη» Ανεξάρτητο κράτος της δυτικής Αφρικής Ακτές Ατλαντικού ωκεανού. Έκτασή 196.190 m 2 και πληθυσμός 10.589.571 κάτοικοι. Δυτικά βρέχεται από τον Ατλαντικό ωκεανό, βόρεια συνορεύει με τη Μαυριτανία, ανατολικά με το Μάλι και νότια με τη Γουινέα (Πρωτεύουσα της χώρας: Ντακάρ). Έχει επικυρώσει το Πρωτόκολλο του Κιότο 20/6/2001.
Υπόβαθρο (2/5) 24.7 Εμπλεκόμενες χώρες: «Σουηδία» Η εταιρεία «Tricorona Carbon Asset Management» αγοράζει τις βεβαιωμένες μειώσεις εκπομπών (ΒΜΕ) για λογαριασμό της Swedish Energy Agency. Έχει επικυρώσει το Πρωτόκολλο του Κιότο 31/5/2002.
Υπόβαθρο (3/5) 24.8 Εγχώρια παραγωγή ενέργειας ανά είδος για το 2006, Σενεγάλη. Βιομάζα 58% Προϊόντα πετρελαίου 38% Ηλιακή 0,01% Υδροηλεκτρική 1% Άνθρακας 3% Φυσικό Αέριο 0,3%
Υπόβαθρο (4/5) 24.9 Τελική κατανάλωση ενέργειας ανά τομέα για το 2006, Σενεγάλη Άλλοι τομείς 2% Μη ενεργειακή χρήση 1% Βιομηχανία 9% Νοικοκυριά 54% Μεταφορές 34%
Υπόβαθρο (5/5) 24.10 Έργα ΜΚΑ στο στάδιο PDD στην Αφρική (1 η Ιανουαρίου 2009) Έργα MKA στην Αφρική Πηγή:http://www.uncclearn.org
Στόχοι έργου 24.11 Μείωση των εκπομπών CO 2 που εκπέμπονται από το εργοστάσιο κατά μέσο όρο 32.679 τόνους ισοδύναμου CO 2 (CO 2-eq ) ετησίως για την 1 η περίοδο πίστωσης εκπομπών, 33.767 τόνους CO 2-eq για τη 2 η περίοδο και 35.712 τόνους CO 2-eq για την 3 η.. Μείωση του ενεργειακού ελλείμματος της χώρας κατά 1,3%. Μείωση της εξάρτησης από τα υγρά καύσιμα για την παραγωγή της ζάχαρης. Μείωση της τοπικής ατμοσφαιρικής ρύπανσης.
Τεχνική Ανάλυση (1/5) 24.12 Παρούσα κατάσταση: Εργοστάσιο: Δυναμικότητας 250 THCP (Tons of Cane per Hour - Tόνων ζαχαροκάλαμων την ώρα) 1.007.924 τόνοι ζαχαροκάλαμων ετησίως παραγωγή 104.743 τόνοι ζάχαρης ετησίως. Επιθυμητή παραγωγικότητα για την περίοδο 2011/2012: 350 THCP ή 150.000 τόνοι ζάχαρης. Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού και Θερμότητας μέσω της χρήσης 4 λεβήτων ισχύος 160 THP (Tonnes per Hour Τόνοι την ώρα ) υπέρθερμου ατμού (κάλυψη θερμικών αναγκών) και γεννήτριας ισχύος 9,8 ΜW (κάλυψη αναγκών Η.-Ε.). Το εργοστάσιο δε χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια από το εθνικό δίκτυο.
Τεχνική Ανάλυση (2/5) 24.13 Παρούσα κατάσταση: Αναβάθμιση στους λέβητες το 2008, χωρίς την ολοκληρωτική τους αντικατάσταση.
Τεχνική Ανάλυση (3/5) Σενάριο Αναφοράς (Baseline scenario): 24.14 Λέβητες Σε λειτουργία Σε περίπτωση ανάγκης Γεννήτρια
Τεχνική Ανάλυση (4/5) 24.15 Σενάριο Έργου (Project scenario) - Βελτίωση της δυναμικότητας ΣΗΘ μέσω εγκατάστασης: Αντικατάσταση 4 παλαιών (BR1,2,3,4) 160 THP. Αντικατάσταση παλαιάς γεννήτριας 9,8 MW. Ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας: 73,4 GWh. Νέος λέβητας Σε λειτουργία Σε περίπτωση ανάγκης Νέα γεννήτρια
Τεχνική Ανάλυση (5/5) 24.16 «Project scenario» «Baseline scenario» «Baseline scenario» Κατανάλωση Υπολείμματα Ζαχαροκάλαμου Συνολική Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας στο «Project Plant» Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας στο «Reference Plant» σε τόνους σε MWh σε MWh 2006/2007 169.023 31.834 31.834 2007/2008 197.672 34.874 34.874 2008/2009 189.128 33.893 33.893 2009/2010 200.254 35.549 35.549 2010/2011 231.219 64.846 42.747 2011/2012 256.250 72.674 49.202 2012/2013 256.250 74.616 50.741 2013/2014 256.250 74.965 49.718 2014/2015 256.250 75.181 49.229 2015/2016 256.250 75.582 48.738 2016/2017 256.250 75.767 47.968 Μέσος όρος για την 1 η περίοδο πίστωσης (7 έτη) 252.674 73.376 48.335 «Project scenario»
Αειφόρος Ανάπτυξη (Sustainable Development) 24.17 Περιβαλλοντικά Οφέλη: Μείωση Εκπομπών CO 2. Μείωση της τοπικής ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Κοινωνικά Οφέλη: Ενημέρωση και άλλων περιοχών πάνω στην εξοικονόμηση ενέργειας. Νέες θέσεις εργασίας. Οικονομικά Οφέλη: Μείωση εξάρτησης από τα υγρά καύσιμα. Τεχνολογικά Οφέλη: Ανάπτυξη καινοτομικών λύσεων στις βιομηχανίες παραγωγής ζάχαρης.
Επιπροσθετικότητα (Additionality) 24.18 Η ανάλυση των υφιστάμενων εργοστάσιων ζάχαρης στην υποσαχάρια Αφρική έδειξε ότι 67 έργα ΜΚΑ μπορούν να εφαρμοστούν. Εμπόδια εξαιτίας των οποίων το παραπάνω δυναμικό δεν αξιοποιείται: Χρηματοδοτικά Εμπόδια: Η Σενεγάλη κατατάσσεται 149 η από τις 181 παγκόσμιες οικονομίες (Παγκόσμια Τράπεζα, estandards Forum, 2008). Τα τοπικά χρηματοπιστωτικά ιδρύματα έχουν εγκαταλείψει τη χρηματοδότηση της βιομηχανικής ανάπτυξης και ιδίως στα έργα που επικεντρώνονται στη βελτίωση της απόδοσης, ελλείψει κατάλληλων δεικτών. Θεσμικά Εμπόδια: Δεν υπάρχει καμία Αρμόδια Αρχή που να ασχολείται και να ευθύνεται για την ενεργειακή αποδοτικότητα.
Εκτίμηση Εκπομπών CO 2 (1/4) Η δραστηριότητα έργου μειώνει τις εκπομπές CO 2, μέσω της αντικατάστασης της κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων από βιομάζα (υπολείμματα ζαχαροκάλαμου). 24.19 Έτος Κατανάλωση ορυκτών καυσίμων (σε χιλιάδες λίτρα) Καλλιεργητική περίοδος Μη καλλιεργητική περίοδος Σύνολο 2007 792 2.332 3.124 2008 3.915 1.642 5.558 2009 2.000 88 2.088 2010 1.250 85 1.335 Μ. Ο. 2007-2010 3.026 2011-2017 0 0 0 Έναρξη λειτουργίας 6/2009 Χιλιάδες λίτρα καυσίμων Κατανάλωση ορυκτών καυσίμων 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 2007 2008 2009 2010
Εκτίμηση Εκπομπών CO 2 (2/4) 24.20 Μείωση εκπομπών «CERs- Certified Emission Reductions» για την 1 η περίοδο αποπληρωμής. Μείωση 32.679 τόνων ισοδυνάμου CO 2 ετησίως κατά μέσο όρο. Ηλεκτρική ενέργεια που CERs υποκαθίσταται (MWh Reference Plant) tco 2 MWh 2010/2011 28.901 42.747 2011/2012 33.266 49.202 2012/2013 34.306 50.741 2013/2014 33.614 49.718 2014/2015 33.284 49.229 2015/2016 32.952 48.738 2016/2017 32.431 47.968 Μέσος όρος για την 1 η περίοδο πίστωσης 32.679 48.335 Σύνολο 228.754 338.343 Συντελεστής εκπομπών e b = 0,6761 tco 2 / MWh
Εκτίμηση Εκπομπών CO 2 (3/4) 24.21 Υπολογισμός των Εκπομπών: Εξίσωση για τον υπολογισμό εκπομπών: E i,j = e i * A i,j, όπου: i=b (baseline), i=p (project). e i είναι ο συντελεστής εκπομπών του baseline/project. A i,j είναι η δραστηριότητα για το baseline/project το χρόνο j. Δεν υπάρχουν εκπομπές που οφείλονται στην κατασκευή του έργου. Ετήσιες Μειώσεις Εκπομπές Έργου = Ετήσιες Εκπομπές Αναφοράς- Ετήσιες Εκπομπές Έργου = 32.679 0 = 32.679 t CO 2 / χρόνο (Emissions Reduction)
Εκτίμηση Εκπομπών CO 2 (4/4) Μείωση t CO 2 Εκπομπών (Emissions Reduction) 24.22 Baseline Emissions 32.679 t CO 2 per year Project Emissions 1 7 Έτος
Οικονομική Ανάλυση (1/10) 24.23 Σταθερό Κόστος: Σύνολο = 13.500.000. Ηλεκτρικός και μηχανολογικός εξοπλισμός = 11.300.000 Τεχνική Υποστήριξη = 1.800.000 Κόστος Ελέγχου = 290.000 Διοικητικό Κόστος = 75.000 Άλλα Κόστη: 35.000 Μεταβλητό Κόστος: Σύνολο = 150.000 / Έτος. Ετήσια Λειτουργικά Έξοδα = 120.000 / Έτος Άλλα Κόστη = 30.000 / Έτος
Οικονομική Ανάλυση (2/10) 24.24 Οφέλη από την Εξοικονόμηση Ενέργειας: Εξοικονόμηση ορυκτών καυσίμων: ~ 3.026 χιλιόλιτρα/ Έτος (0,3 /λίτρο) 907.800 / Έτος Οφέλη από πώληση «δικαιωμάτων εκπομπών»: Ετήσιες Μειώσεις Εκπομπών Έργου. Αναμενόμενη τιμή: 12 / t CO 2. 1 η Περίοδος Πίστωσης CERs (t CO 2 ) Σύνολο ( ) 2010/2011 28.901 346.812 2011/2012 33.266 399.192 2012/2013 34.306 411.672 2013/2014 33.614 403.368 2014/2015 33.284 399.408 2015/2016 32.952 395.424 2016/2017 32.431 389.172 2.745.048
Οικονομική Ανάλυση (3/10) 24.25 1 η Περίοδος Πίστωσης Μηδενική κατανάλωση ορυκτών καυσίμων ( ) Κέρδος ΒΜΕ ( ) Σύνολο κερδών με ΒΜΕ ( ) Σύνολο κερδών χωρίς ΒΜΕ ( ) 2010/2011 907.800 346.812 1.254.612 907.800 2011/2012 907.800 399.192 1.306.992 907.800 2012/2013 907.800 411.672 1.319.472 907.800 2013/2014 907.800 403.368 1.311.168 907.800 2014/2015 907.800 399.408 1.307.208 907.800 2015/2016 907.800 395.424 1.303.224 907.800 2016/2017 907.800 389.172 1.296.972 907.800
Οικονομική Ανάλυση (4/10) 24.26 Δείκτες Οικονομικής Βιωσιμότητας έργου με ΒΜΕ: 1 η Περίοδος Πίστωσης Ετήσια Κέρδη Αρχικό Κόστος Λειτουργικό Κόστος Καθαρή Χρηματοροή (A n ) [1/(1+i) n ] Ανηγμένη Χρηματοροή A n* 1/(1+I) n -13.500.000-13.500.000 1,00-13.500.000 2010/2011 1.254.612 0 150.000 1.104.612 0,95 1.052.011 2011/2012 1.306.992 0 150.000 1.156.992 0,91 1.049.426 2012/2013 1.319.472 0 150.000 1.169.472 0,86 1.010.234 2013/2014 1.311.168 0 150.000 1.161.168 0,82 955.296 2014/2015 1.307.208 0 150.000 1.157.208 0,78 906.703 2015/2016 1.303.224 0 150.000 1.153.224 0,75 860.554 2016/2017 1.296.972 0 150.000 1.146.972 0,71 815.132 ΚΠΑ (7 έτη) < 0 Πρέπει να ελεγχθεί η ΚΠΑ και για τη 2 η περίοδο πίστωσης
Οικονομική Ανάλυση (5/10) 24.27 Υπολογισμός κερδών για τη 2 η περίοδο πίστωσης 2 η Περίοδος Πίστωσης Μηδενική κατανάλωση ορυκτών καυσίμων ( ) Κέρδος ΒΜΕ ( ) Σύνολο κερδών με ΒΜΕ ( ) Σύνολο κερδών χωρίς ΒΜΕ ( ) 2017 /2018 907.800 346.812 1.254.612 907.800 2018/ 2019 907.800 399.192 1.306.992 907.800 2019/ 2020 907.800 411.672 1.319.472 907.800 2021/ 2022 907.800 403.368 1.311.168 907.800 2022/ 2023 907.800 399.408 1.307.208 907.800 2023/ 2024 907.800 395.424 1.303.224 907.800 2024/ 2025 907.800 389.172 1.296.972 907.800
Οικονομική Ανάλυση (6/10) 24.28 Δείκτες Οικονομικής Βιωσιμότητας έργου με ΒΜΕ: 1 η & 2 η Περίοδοι Πίστωσης Ετήσια Κέρδη Αρχικό Κόστος ΚΠΑ (14 έτη) < 0 Λειτουργικό Κόστος Καθαρή Χρηματοροή (A n ) [1/(1+i) n ] Ανηγμένη Χρηματοροή A n* 1/(1+I) n -13.500.000-13.500.000 1,00-13.500.000 2010/2011 1.254.612 0 150.000 1.104.612 0,95 1.052.011 2017 /2018 1.300.920 0 150.000 1.150.920 0,68 778.988 2018/ 2019 1.303.596 0 150.000 1.153.596 0,64 743.618 2019/ 2020 1.308.696 0 150.000 1.158.696 0,61 711.339 2021/ 2022 1.312.548 0 150.000 1.162.548 0,58 679.718 2022/ 2023 1.317.600 0 150.000 1.167.600 0,56 650.163 2023/ 2024 1.322.688 0 150.000 1.172.688 0,53 621.901 2024/ 2025 1.324.992 0 150.000 1.174.992 0,51 593.451 Πρέπει να ελεγχθεί η ΚΠΑ και για τη 3 η περίοδο πίστωσης
Οικονομική Ανάλυση (7/10) 24.29 Υπολογισμός κερδών για τη 3 η περίοδο πίστωσης 3 η Περίοδος Πίστωσης Μηδενική κατανάλωση ορυκτών καυσίμων ( ) Κέρδος ΒΜΕ ( ) Σύνολο κερδών με ΒΜΕ ( ) Σύνολο κερδών χωρίς ΒΜΕ ( ) 2025 /2026 907.800 420.528 1.328.328 907.800 2026/ 2027 907.800 424.356 1.332.156 907.800 2027/ 2028 907.800 425.832 1.333.632 907.800 2028/ 2029 907.800 428.400 1.336.200 907.800 2030/ 2031 907.800 431.208 1.339.008 907.800 2031/ 2032 907.800 433.536 1.341.336 907.800 2032/ 2033 907.800 435.948 1.343.748 907.800
Οικονομική Ανάλυση (8/10) 24.30 Δείκτες Οικονομικής Βιωσιμότητας έργου με ΒΜΕ: 1 η -3 η Περίοδοι Πίστωσης Ετήσια Κέρδη Αρχικό Κόστος Λειτουργικό Κόστος Καθαρή Χρηματοροή (A n ) Ανηγμένη Χρηματοροή A n* 1/(1+I) n -13.500.000-13.500.000-13.500.000 2010/2011 1.254.612 0 150.000 1.104.612 1.052.011... 2017 /2018 1.300.920 0 150.000 1.150.920 778.988... 2025 /2026 1.328.328 0 150.000 1.178.328 566.796 2026/ 2027 1.332.156 0 150.000 1.182.156 541.559 2027/ 2028 1.333.632 0 150.000 1.183.632 516.415 2028/ 2029 1.336.200 0 150.000 1.186.200 492.891 2030/ 2031 1.339.008 0 150.000 1.189.008 470.531 2031/ 2032 1.341.336 0 150.000 1.191.336 449.002 2032/ 2033 1.343.748 0 150.000 1.193.748 428.487 Σύνολο στα 14 έτη: -2.071.467 ΚΠΑ (21 έτη) = 1.394.213
Οικονομική Ανάλυση (9/10) 24.31 Δείκτες Οικονομικής Βιωσιμότητας έργου χωρίς ΒΜΕ: 1 η -3 η Περίοδοι Πίστωσης Ετήσια Κέρδη Αρχικό Κόστος Λειτουργικό Κόστος Καθαρή Χρηματοροή (A n ) Ανηγμένη Χρηματοροή A n* 1/(1+I) n -13.500.000-13.500.000-13.500.000 2010/2011 907.800 0 150.000 757.800 721.714... 2017 /2018 907.800 0 150.000 757.800 512.909... 2025 /2026 907.800 0 150.000 757.800 364.515 2026/ 2027 907.800 0 150.000 757.800 347.157 2027/ 2028 907.800 0 150.000 757.800 330.626 2028/ 2029 907.800 0 150.000 757.800 314.882 2030/ 2031 907.800 0 150.000 757.800 299.887 2031/ 2032 907.800 0 150.000 757.800 285.607 2032/ 2033 907.800 0 150.000 757.800 272.007 ΚΠΑ (21 έτη) = -3.784.130 Σύνολο στα 14 έτη: -5.998.810
Οικονομική Ανάλυση (10/10) 24.32 Δείκτες Οικονομικής Βιωσιμότητας έργου: Καθαρή Παρούσα Αξία (ΚΠΑ) χωρίς ΒΜΕ: -3.784.130 (σε περίοδο πίστωσης 21 ετών). Καθαρή Παρούσα Αξία (ΚΠΑ) με ΒΜΕ: 1.394.213 (σε περίοδο πίστωσης 21 ετών). Ουσιαστική συνεισφορά της επιπλέον εισροής των ΒΜΕ στη βιωσιμότητα του έργου