Обоснование инвестиционных проектов биогазовых комплексов методом анализа чувствительности

ПОДЕЛИТЬСЯ С ДРУЗЬЯМИ
Авторы


доктор экономических наук, профессор кафедры эксплуатации и технического сервиса
Украина, Николаевский национальный аграрный университет
havryshvi@mnau.edu.ua


доктор экономических наук, заведующий кафедрой бизнес-администрирования и менеджмента внешнеэкономической деятельности
Украина, Полтавский университет экономики и торговли
perebyynis@gmail.com

Аннотация

В статье отражены методические особенности применения анализа чувствительности для оценки инвестиционных проектов биогазовых комплексов. Исследованы факторы риска указанных проектов. Разработаны методические основы применения анализа чувствительности и расчета коэффициента эластичности. Осуществлен расчет анализа чувствительности и коэффициента эластичности трех проектов биогазовых комплексов, которые отличаются направлениями трансформации биогаза: использование в когенерационной установке; применение биометана как моторного топлива; использование биометана в качестве моторного топлива или полученного углекислого газа как товарной продукции. Выявлены факторы, наиболее влияющие на эффективность проектов.

Ключевые слова

инвестиционный проект, биогазовый комплекс, биогаз, риск, анализ чувствительности.

Рекомендуемая ссылка

Гавриш Валерий Иванович , Перебийнос Василий Иванович
Обоснование инвестиционных проектов биогазовых комплексов методом анализа чувствительности// Современные технологии управления. ISSN 2226-9339. — №6 (54). Номер статьи: 5403. Дата публикации: . Режим доступа: http://sovman.ru/article/5403/
В конце ХХ века повышается актуальность использования возобновляемых источников энергии, в том числе биогаза. Это вызвано двумя основными причинами: первая – экологическая, вторая – необходимость уменьшения зависимости от ископаемых источников энергетических ресурсов.

Проекты, которые реализуются, в том числе и по созданию биогазовых комплексов (БК), подвержены рискам. Риски можно рассматривать как результат возникновения угроз или отклонение от запланированных результатов, на которые субъект хозяйствования не может влиять. Риски характеризуются той или иной степенью неопределенности, которая вызвана отсутствием достоверной информации об условиях и параметрах реализации инвестиционных проектов.

В связи с этим процесс принятия решений должен обеспечивать достижение максимального эффекта в условиях неопределенности. Поэтому при анализе инвестиционных проектов целесообразно проводить оценку влияния негативных внешних факторов на эффективность проектов и планировать мероприятия по минимизации рисков.

Теоретические вопросы классификации рисков, методы оценки и управления рисками исследовались рядом ученых [1, 2]. Анализ работ, посвященных проблемам рисков, показывает, что риск – это сложное, многогранное явление. Существуют различные трактовки данного понятия [3]. Научные исследования посвящены как общему анализу чувствительности инвестиционных проектов [4-7], так и рискам вообще [8-15]. Анализ чувствительности является обязательным атрибутом финансового анализа энергетических проектов.

Существующие научные работы по инвестиционным проектам БК, где рассматривается значительное количество факторов (объем субстрата, ожидаемая производительность БК, возможные объемы использования полученного биогаза, тип и объемы заменяемых топлив, время реализации проекта и т.д.) [16-19]. Однако проблема анализа чувствительности остается недостаточно изученной, что снижает качество принимаемых управленческих решений.

Целью статьи является уточнение методики выполнения анализа чувствительности инвестиционных проектов БК и выявление степени влияния различных факторов на их экономическую эффективность.
Реализация инвестиционных проектов БК имеет высокую степень риска. В связи с этим целесообразно: идентифицировать риски с учетом их особенностей; выполнить оценку уровня отдельных видов рисков; усовершенствовать механизм управления предпринимательскими рисками.

С этой целью проведем анализ точек равновесия, т.е. определим какой уровень конкретного фактора проекта приводит к нулевому значению чистого приведенного дохода. Применительно к БК он определяется по формуле (1):

                                       (1)

где ВД – валовой доход от эксплуатации биогазового комплекса (использование электрической энергии, тепловой энергии, биометана как моторного топлива, углекислого газа, биоудобрений и т.д.), руб.;
С – расходы, связанные с эксплуатацией биогазового комплекса, руб.;
g – ставка дисконтирования, %;
n – срок существования проекта, лет;
І – величина начальных инвестиций, руб.;
Ідjвеличина дополнительных инвестиций, руб.;
Тj – период вложения дополнительных инвестиций, лет.

Дополнительные инвестиции осуществляются для замены энергетического оборудования с меньшим ресурсом, чем у биогазовой установки (БГУ). К этому оборудованию относятся когенерационная установка, оборудование по обогащению биогаза и т.д. Они имеють полный ресурс примерно в два раза меньший, чем у биогазовой установки. Это является особенностью предложенной математической зависимости.

Далее применены следующие индексы для направлений использования биогаза: 1 – когенерационная установка; 2 – газовый двигатель-генератор; 3 – газовый котел; 4 – установка по обогащению биогаза.

Предложено использовать и исследовать влияние таких основных факторов риска: объем инвестиций; величина дополнительных инвестиций; себестоимость субстрата; коэффициент загрузки БК; ставка дисконтирования (учитывает риски, инфляцию, изменение курса национальной валюты); фактический срок эксплуатации БК; эксплуатационные расходы БК; цены на энергетические ресурсы и технологические материалы; объем реализации каждого продукта (электрическая и тепловая энергия, замена моторного топлива, биоудобрения и т.д.).

Величина относительного отклонения каждого фактора определяется таким образом:

,                                                              (2)

где F – базовое значение фактора;
Fо – значение фактора, определяемого по данным анализа чувствительности.

Для оценки степени влияния каждого фактора на изменения чистого приведенного дохода необходимо определить коэффициент эластичности путем использования формулы (3):

.                                                               (3)

Данная зависимость позволяет определить эластичность в конкретной точке. Во многих случаях (в том числе и для линейной модели зависимости) эластичность в разных точках отличается. Поэтому целесообразно рассчитать среднее значение коэффициента эластичности как отношение процентных изменений NPV и F:

.                                                               (4)

Примем во внимание, что:

Тогда окончательное выражение для определения коэффициента эластичности примет такой вид:

                      (5)

Положительный знак перед значением коэффициента эластичности указывает на совпадение направлений изменения фактора и чистого приведенного дохода, а отрицательный – на то, что направления изменения не совпадают. В уравнении (1) в точке равновесия NPV(Fo) = 0.

Процедура анализа чувствительности предусматривает исследование изменения одного показателя, считая остальные постоянными величинами. Если принять допущение, что дополнительные капитальные вложения (замена двигателя-генератора, оборудования по обогащению биогаза и т.д.) производятся один раз за время существования БК, то уравнение (1) упростится и примет такой вид:

                                       (6)

Произведем определения точек равновесия, т.е. определим какое именно значение конкретного фактора приводит к нулевому значению чистого приведенного дохода.

Факторы, которые влияют на эффективность проекта, можно разделить на две группы: общие (которые не зависят от технологических особенностей инвестиционного проекта) и частные (зависят от технологических особенностей проекта). К первой группе можно отнести следующее: величина начальных инвестиций; объемы дополнительных капиталовложений; срок существования проекта; годовой экономический эффект (коэффициент загрузки оборудования); ставка дисконтирования.

В процессе реализации проекта не исключено отклонение фактических инвестиционных расходов от запланированных. Это может быть результатом, например, изменения таможенных пошлин (удорожание импортного оборудования).

Критическое значение величины начальных инвестиций составляет:

,                                (7)

где R– годовой экономический эффект;
R = ВД – С.

Подобную замену можно произвести в случае постоянства разности валового дохода и расходов, связанных с эксплуатацией биогазового комплекса за время существования проекта.

Критическое значение объема дополнительных инвестиций рассчитывается по формуле (8):

                                       (8)

Критическое значение годового экономического эффекта (при условии их постоянства в течении всего периода эксплуатации БК) составляет:

                                        (9)

Критическое значение срока существования проекта (при условии, что он меньше срока осуществления дополнительных капиталовложений) можно определить как дисконтированный срок окупаемости инвестиций. При этом учтем такую зависимость:

                                       (10)

Тогда дисконтированный срок окупаемости инвестиций определятся по формуле (11):

                                       (11)

Критическое значение ставки дисконтирования go находим из уравнения (12):

                                      (12)

Фактически критическое значение ставки дисконтирования равно внутренней норме рентабельности.

Рассмотрим факторы, которые определяются параметрами непосредственно БК и его продукцией. В частности, валовой доход от эксплуатации биогазового комплекса определяется по формуле (13):

                                                     (13)

где Ее, Ет, Еп, Еуг, Ебу – валовой доход от производства соответственно электрической энергии, тепловой энергии, замены моторного топлива, использование углекислого газа и биоудобрений, руб.

Расходы, связанные с эксплуатацией биогазового комплекса, определим по формуле (14):

                                               (14)

где Це – цена электрической энергии, которую покупает предприятие, руб./(кВт×час);
Wеб, Qеб – годовая потребность соответственно электрической и тепловой энергии, необходимой для обеспечения работы биогазового комплекса, кВт×час;
ЕВ – эксплуатационные расходы, связанные с эксплуатацией оборудования, руб.;
ВС – стоимость субстрата, руб.;
Д – другие расходы (зарплата с начислениями, налоговые обязательства и т.д.), руб.

Рассмотрим составляющие валового дохода от замещения энергетических ресурсов. Количество электрической энергии рассчитываются, исходя из зависимости (15):

           (15)

где bee – удельный расход биогаза на производство электрической энергии, м3/(кВт×час);
Wef  – годовая потребность в электрической энергии предприятия, кВт×час;
Цео – оптовая цена электрической энергии, руб./(кВт×час).

Валовой доход от использования тепловой энергии составляет:

         (16)

где Т0 – годовая длительность потребности предприятия в тепловой энергии (продолжительность отопительного сезона), дни;
beh, beb – удельный расход биогаза на производство тепловой энергии соответственно в когенерационной и котельной установке, м3/(кВт×час);
Qef  – годовая потребность в тепловой энергии предприятия, кВт×час;
Цт – цена тепловой энергии, руб./(кВт×час).

Валовой доход от замещения моторного топлива биогазом (биометаном) может быть определен по формуле (17):

                                                   (17)

где l – потеря биогаза при обогащении, %;
r – плотность моторного топлива, кг/л;
Qб, Qд  – низшая теплота сгорания соответственно биогаза и моторного топлива, МДж/м3 (МДж/кг);
Цд – цена моторного топлива, руб./л.

Стоимость углекислого газа, который может быть реализован по рыночным ценам:

                          (18)

где Цуг – цена углекислого газа, руб./м3;
Y – содержание углекислого газа в биогазе, %;
Vуг  – рыночный потенциал углекислого газа, м3.

Стоимость субстрата для обеспечения работы БГУ составит:

                                                   (19)

где Мс – годовой расход субстрата, т;
Цс – себестоимость (цена) субстрата, руб./т.

Исходя из вышеизложенного будем рассматривать влияние следующих факторов на эффективность проекта: себестоимость субстрата; эксплуатационные расходы; использование электроэнергии на собственные нужды предприятия; использование тепловой энергии на собственные нужды предприятия; использование биометана для замещения моторного топлива (бензин или дизельное топливо); использование углекислого газа.

Критическое значение себестоимости субстрата может быть рассчитано по формуле (20):

                                    (20)

Критическая величина эксплуатационных расходов определяется по формуле (21):

                                      (21)

Рассмотрим три возможных варианта БК. В первом варианте БК состоит из БГУ и когенерационной установки (КГУ). Потребителями тепловой и электрической энергии является предприятие, которому принадлежит биогазовый комплекс. Во втором варианте БК состоит из БГУ и установки по получению биометана, который используется для замещения нефтяного моторного топлива (бензина или дизельного топлива). В третьем варианте БК состоит из БГУ и установки по получению биометана. Полученный в процессе обогащения биогаза углекислый газ используется как товарная продукция, а биометан – как моторное топливо.

Валовой доход для первого варианта определяется таким образом:

.                                        (22)

Тогда критические значения потребления электрической и тепловой энергии составят соответственно:

                                        (23)

и

                                        (24)

Критическое значение объемов использования биоудобрений определяется по формуле (25):

.                                        (25)

Уменьшение рыночных цен на электрическую и тепловую энергию маловероятно, поэтому эти случаи рассматривать нецелесообразно.

Уравнение для определения валового дохода во втором варианте имеет такой вид:

                               (26)

Критические значения объемов использования биогаза (в виде биометана) для замещения нефтяных моторных топлив определяется по формуле (27)

                                        (27)

Уравнение для определения валового дохода в третьем варианте следующее (28):

                        (28)

где Vб – годовое производство биогаза, м3;
l – потери биогаза в процессе обогащения.

Критические значения объемов использования биогаза (в виде биометана) для замещения нефтяных моторных топлив определяется по формуле (27), а объемов реализации углекислого газа – по формуле (29):

                                        (29)

Если максимально возможное изменения какого-либо фактора не приводит к уменьшению чистого приведенного дохода до нулевого значения, то в этом случае критическое значение чистого приведенного дохода составит:

                                               (30)

где F* – максимально возможная величина фактора.

Проанализируем применение предложенных методических подходов на примере конкретных инвестиционных проектов. Основой трех вариантов БК является биогазовая установка с годовой производительностью 599,21 тыс. м3 биогаза. Первый вариант комплектуется когенерационой установкой. Получаемая тепловая и электрическая энергия используется для обеспечения самой БГУ и аграрного предприятия.

Второй вариант комплектуется оборудованием по обогащению биогаза. Полученный биометан используется для замещения дизельного топлива. Третий вариант аналогичный второму. Отличие состоит в дополнительном оборудовании по сбору углекислого газа, получаемого при обогащении биогаза, с последующим его использованием в коммерческих целях.

Исходные данные по вариантам проектов приведены в табл. 1.
Для оценки финансовых рисков будем использовать вышеизложенные факторы. Результаты расчетов приведены в табл. 2.

Как видно из результатов расчетов (табл. 2), все проекты наиболее чувствительны к следующим факторам:

  • первый вариант – уменьшение загрузки БК и использование электрической энергии;
  • второй вариант – уменьшение объемов биогаза, который используется для замещения дизельного топлива, цена дизельного топлива и увеличение себестоимости субстрата;
  • третий вариант – уменьшение объемов биогаза, который используется для замещения дизельного топлива, цена дизельного топлива, загрузка БК и увеличение эксплуатационных расходов.

Таблица 1 — Исходные данные по проектам БК

Показатель

Варианты

1

2

3

Величина начальных инвестиций, тыс. EUR

765,22

884,78

913,48

Величина дополнительных инвестиций, тыс. EUR

191,30

310,87

339,57

Время осуществления дополнительных инвестиций, лет

11,00

11,00

11,00

Годовое производство биогаза, тыс. м3

590,21

590,21

590,21

Срок существования проекта, лет

20,00

20,00

20,00

Ставка дисконтирования, %

7,50

7,50

7,50

Годовое потребление электроэнергии БГУ, тыс. кВт×час

92,97

92,97

92,97

Годовое потребление тепловой энергии БГУ, тыс. кВт×час

449,36

449,36

449,36

Годовой объем замещения дизельного топлива, тыс. м3

0,00

282,73

282,73

Годовой объем производства углекислого газа, тыс. м3

0,00

0,00

171,75

Использование электрической энергии предприятием, тыс. кВт×час

1146,96

0,00

0,00

Использование тепловой энергии предприятием, тыс. кВт×час

1029,86

0,00

0,00

Таблица 2 — Комплексная оценка чувствительности проекта

Факторы влияния

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Критическое изменение фактора

Коэффициент эластичности

Критическое изменение фактора

Коэффициент эластичности

Критическое изменение фактора

Коэффициент эластичности

Величина инвестиций

0,61

-4,30

0,36

-6,55

1,58

-2,26

Величина дополнительных инвестиций

5,37

-1,37

2,27

-1,88

9,44

-1,21

Срок существования проекта

-0,59

2,37

-0,52

2,88

-0,77

1,58

Ставка дисконтирования

1,13

-2,77

0,84

-3,39

2,57

-1,78

Загрузка комплекса

-0,35

4,67

-0,24

7,43

-0,58

2,47

Себестоимость субстрата

1,45

-2,38

1,00

-3,00

4,53

-1,44

Эксплуатационные расходы

0,76

-3,64

0,15

-14,62

0,58

-4,45

Использование электрической энергии

-0,41

3,91

0,00

0,00

0,00

0,00

Использование тепловой энергии

-0,99

1,03

0,00

0,00

0,00

0,00

Использование биоудобрений*

-1,00

0,90

-0,73

1,76

-1,00

0,54

Изменение цены дизельного топлива

-0,12

15,51

-0,55

2,64

Объем биогаза

-0,12

15,01

-0,57

2,53

Изменение цены углекислого газа

-0,94

1,13

Объем углекислого газа

-0,94

1,13

Примечание: *Нулевой объем использования биоудобрений не приводит к снижению чистого приведенного дохода до нулевого значения в первом и третьем вариантах.

Все проекты наименее чувствительны к увеличению величины дополнительных расходов. Коэффициент эластичности достигает максимального значения при факторе, к которому проект наиболее чувствительный.

Таким образом, в статье обоснованы методические основы выполнения анализа чувствительности и определения коэффициента эластичности проектов БК. Результаты расчетов показали, что проекты наиболее чувствительны к следующим факторам: БК и КГУ – загрузка комплекса; применение биометана – уменьшение цены дизельного топлива или объемов замещения этого топлива; третий вариант – уменьшение коэффициента загрузки комплекса и использование биометана как моторного топлива. Все проекты наименее чувствительны к увеличению эксплуатационных расходов и себестоимости субстрата.


Библиографический список

  1. Савицкая Г.В. Анализ  хозяйственной деятельности  предприятия [Текст] / Г.В. Савицкая. – М. : Новое знание, 2000. – 43 с.
  2. Шапкин А.С. Экономические и финансовые риски. Оценка, управление, портфель инвестиций [Текст] / А.С. Шапкин. – М. : ЮНИТИ, 2003. – 544 с.
  3. Смоляк С.А. Оценка эффективности инвестиционных проектов в условиях риска и неопределенности [Текст] / С.О. Смоляк. – М. : Наука, 2008. – 220 с.
  4. Milanović Dragan Lj. The Evaluation of Risky Investment Projects / Dragan Lj. Milanović Dragan D. Milanović Mirjana Misita // FME Transactions.  2010. No.38.  pp.103-106.
  5. Burja Camelia. The Risk Analysis for Investments Projects Decision / Camelia Burja, Vasile Burja // Annales Universitatis Apulensis Series Oeconomica. 2009.  11(1). pp. 98-105.
  6. Analti Aydog. How Sensitive Is Investmentto Cash FlowWhen Financing Is Frictionless? / Aydog Analti // The journal of finance. 2003.  Vol. LVIII, No. 2.  pp.707-721.
  7. Jovanovic Petar. Application of sensitivity analysis in investment project evaluation under uncertainty and risk / Petar Jovanovic // International Journal of Project Management.  1999.  Vol. 17, No. 4.  pp. 217- 222.
  8. Шапкин А.С. Теория риска и моделирование рисковых ситуаций. Учебник [Текст] / А.С.Шапкин, В.А.Шапкин. – М. : Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко», 2009. – 880 с.
  9. Балдин К.В. Управление рисками в инновационно-инвестиционной деятельности предприятия: учеб.пособие [Текст] / К.В. Балдин, И. И. Передеряев, Р.С. Голов. – 2-е изд. – М. : Дашков и К`, 2012. – 418 с.
  10. Управление рисками инновационно-инвестиционных проектов : учеб. пособие [Текст] / Л.С. Валинурова, О.Б. Казакова, Э.И. Исхакова, М.В. Казаков. – Уфа : БАГСУ, 2012. – 81 с.
  11. Волков И. Анализ проектных рисков / И. Волков, М. Грачева [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.cfin.ru/finanalysis/invest
  12. Доладов К. Ю. Экономическая оценка инвестиционного риска при принятии управленческих  решений: На  примере  промышленных предприятий Самарской области : дис. … канд. экон. наук: 08.00.05 / К. Ю. Доладов. – Самара, 2002. – 187 с.
  13. Ионов Ю. Г. Риск-предикторы в задачах обоснования управленческих решений : дис. … канд. экон. наук: 08.00.13 / Ю. Г. Ионов. – Воронеж, 2004. – 162 с.
  14. Четыркин  Е. М. Финансовый  анализ  производственных  инвестиций [Текст] / Е.М. Четыркин. – М. : Дело, 1998. – 256 с.
  15. Прибыткова Г.В. Анализ и оценка рисков предприятий производственной сферы в процессе инвестиционного   проектирования / Г.В. Прибыткова // Вестник  МГТУ. – 2005. – том  8, №2. – С.300-305.
  16. Menind Andres. Biogas plant investment analysis, cost benefit and main factors / Andres Menind, Jüri Olt // Engineering and rural development.  Jelgava, 28. 2009.  pp.339-343.
  17. Biogas Digest Volume III. Biogas — Costs and Benefits and Biogas – Programme Implementation / Werner Kossmann, Uta Pönitz, Stefan Habermehl, Thomas Hoerz, Pedro Krämer, B. Klingler, C. Kellner, Thomas Wittur, F. v. Klopotek, A., Krieg, H. Euler.  – Information and Advisory Service on Appropriate Technology. 2009.  60 p.
  18. Nie, Pingping. Economic and Ecological Aspects of  Biogas Scene in China. Technische Unicersität München Lehrstuhl für Wirtschaftslehre des Landbaues.  2010.  196 p.
  19. Arnórsso Hannes. A Feasibility Study of Using Biomethane As an Alternative Fuel For Taxis in the Reykjavik Capital Area / Hannes Arnórsso // University of Iceland & University of Akureyri. Akureyri, February 2011. 55 p.