Biogazownia z technologią hydrolizy. Czy to się opłaca? Jakie jest ryzyko inwestycyjne?

Biogazownia z technologią hydrolizy. Czy to się opłaca? Jakie jest ryzyko inwestycyjne? Autor: Andrzej Ebinger Ebinger Consulting, ebinger.com.pl Po nowelizacji Ustawy OZE w dniu 1 lipca 216 roku, stało się jasne, że jedną z technologii OZE, która najbardziej będzie wspierana przez Ministerstwo Energii jest wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w kogeneracji przy wykorzystaniu biogazu wytworzonego w biogazowniach rolniczych. W nowych regulacjach znalazł się zapis dotyczący wsparcia operacyjnego na poziomie minimalnej ceny aukcyjnej w wysokości 55 zł/mwh 1. Jest to więc dobry czas dla inwestorów, którzy będą realizować inwestycje budowy biogazowni rolniczych. Oprócz nowych regulacji prawnych wynikających z nowelizacji Ustawy OZE i związanych z nią aktów wykonawczych przychodzi inwestorom z pomocą nowa technologia, która pozwala na zdecydowanie większe generowanie korzyści z tytułu produkcji energii elektrycznej i ciepła z zastosowaniem biogazowni rolniczej technologia hydrolizy. Proces hydrolizy jest oczywiście od dawna 2 znany, ale stosowany w biogazowniach na zachodzie Europy dopiero od kilku lat, m.in. w Niemczech i Austrii. W kontekście technologii biogazowej jest rozwiązaniem innowacyjnym. Na moment przygotowania niniejszego artykułu hydroliza w biogazowniach rolniczych nie jest jeszcze stosowana w Polsce. Warto zwrócić uwagę, że przedstawione w niniejszym artykule rozwiązanie jest również dedykowane istniejącym biogazowniom, które borykają się z problemem zapewnienia odpowiedniej ilości i jakości energetycznej substratów. W tym artykule przedstawię charakterystykę działania biogazowni z technologią hydrolizy oraz omówię analizę rentowności metodą dyskontowania przepływów pieniężnych i ryzyka przykładowej inwestycji o wartości 15,3 mln złotych o okresie budowy 1,5 roku i okresie operacyjnym 15 lat. Inwestycja w biogazownię co jest niezbędne do osiągnięcia sukcesu i jakie są najczęstsze wyzwania. W momencie (czerwiec 217 roku) pisania niniejszego artykułu wiadomo, że do realizacji na różnym poziomie zaawansowania jest około 7 projektów inwestycyjnych biogazowni a już istniejących jest 31 o łącznej mocy 233967 MW 3 (źródło: URE). Dla realizacji opłacalnego projektu budowy biogazowni rolniczej i podjęcia właściwej decyzji inwestycyjnej zdefiniowanych jest kilka determinantów, które warunkują powodzenia przedsięwzięcia biznesowego. Są to między innymi: Stały, gwarantowany przez minimum 15-18 lat strumień dostaw substratów. Bliski dostęp do substratów (najlepiej w promieniu nie większym niż 15 km). Gwarantowana cena sprzedaży energii elektrycznej (cena aukcyjna). W dotychczasowych, konwencjonalnych rozwiązaniach technologicznych można zdefiniować następujące problemy. Problem z prawidłowym utrzymaniem reżimu technologicznego, który jest ściśle związany w konwersją energii chemicznej zawartej w substratach na energię zawartą w biogazie. W wielu wypadkach sprawność procesowa powinna być dużo większa niż to zakładano w modelu 1 Art. 77. 1, pkt.2 ustawy z dnia 2 lutego 215 o odnawialnych źródłach energii z późniejszymi zmianami 2 Eksplozja parowa została wprowadzona i opatentowana jako proces wstępnej obróbki biomasy w 1926 roku przez Williama Mason a (1926). 3 Źródło informacji: https://www.ure.gov.pl/uremapoze/mapa.html, Data dostępu: 2.6.217 1:2:32. 1

technologicznym. W wielu przypadkach łączna cena sprzedaży energii elektrycznej nie pokrywa kosztów pozyskania substratów, a gdzie pokrycie kosztów operacyjnych i zobowiązań kredytowych. Problem ze zdobyciem substratów. Często w dużej mierze oparte na kiszonce kukurydzy pierwotne paliwo organiczne przeznaczone do fermentacji jest niedostępne w ilości i jakości zakładanej na początku. Rolnicy są zorientowani na zysk ze sprzedaży kukurydzy i nie są zainteresowani długoterminowymi kontraktami, które zmuszają ich do ciągłych dostaw w określonej cenie. Niestabilna cena kiszonek roślinnych. Ceny kolorowych certyfikatów są na bardzo niskim poziomie nie gwarantującym razem ze sprzedażą energii elektrycznej i ciepła pokrycia wszystkich kosztów operacyjnych i spłatę zobowiązań wynikających z pozyskania kapitału obcego (najczęściej kredytów inwestycyjnych). i wiele innych. Technologia hydrolizy plusem są tanie i powszechnie dostępne substraty bez potrzeby stosowania kiszonek. Jako pierwszą i jedyną z ważniejszych cech technologii przygotowania substratów z zastosowaniem technologii hydrolizy jest brak konieczności stosowania kiszonek roślinnych. Można zaryzykować tezę, że praktycznie do hydrolizy nadaje się każda substancja organiczna. Zanim przejdę do omówienia tego rozwiązania i przedstawiania jego korzyści warto podkreślić istotną kwestię na wstępnym poziomie przygotowania projektu, dotyczącym wyboru lokalizacji. Biogazownia może być zlokalizowana na terenach, które są zdegradowane i w większym, bądź mniejszym stopniu jest mocno ograniczona możliwość prowadzenia rentownej produkcji rolniczej (brak dyktatu cenowego). Na takim terenie możemy stosować najtańsze do pozyskania substraty, które nie wymagają procesu przygotowania kiszonki i są dostępne u prawie wszystkich producentów rolniczych, np. słoma zbóż. Dla procesu wytwórczego biogazu są stosowane dwa niezależne, zachodzące po sobie procesy - proces hydrolizy i proces fermentacji (najczęściej mokrej z ciągłą dostawą substratów). Proces fermentacji był opisywany w wielu publikacjach i jest ogólnie znany wiec skupię się na krótkim wyjaśnieniu procesu hydrolizy, który jest procesem przygotowującym substrat do procesu fermentacji. Hydroliza w procesie stosowanym w biogazowni to proces fizykochemiczny kontrolowany w reżimie technologicznym, w zakresie określonej temperatury i przy określonym ciśnieniu. Dla hydrolizy stosowanej w biogazowni rolniczej temperatura procesu zawiera się pomiędzy 16 C 25 C a ciśnienie w zakresie 1MPa 3 MPa. Czas przepływu strumienia masy, czyli czas przebywania w reaktorze zależy w dużej mierze od struktury i ilości substratów. Bardzo ważną korzyścią stosowania tej technologii jest możliwość wykorzystywania mokrych, mocno zawodnionych substratów. Sam proces pozwala na rozmiękczenie włókien celulozowych do stopnia umożliwiającego swobodny dostęp bakterii metanogennych pozwalając im na efektywne przekształcenie węgla organicznego w metan. Dlatego proces fermentacji jest o wiele stabilniejszy i szybszy (zwiększenie sprawności procesu konwersji energii chemicznej na energię zawartą w biogazie i w konsekwencji w biometanie) a proces retencji zupełnego rozpadu substancji zostaje mocno skrócony, co w konsekwencji skutkuje mniejszymi objętościami zbiorników fermentacyjnych, a więc mniejszymi nakładami inwestycyjnymi na ich budowę. Jedną z najistotniejszych korzyści stosowania technologii hydrolizy w biogazowniach jest stosowanie substancji organicznych, które nie były dotychczas bezpośrednio stosowane jako substraty (np. słomy zbóż), bądź ich stosowanie wymagało czasu na przygotowanie kiszonki (np. kiszonki traw). W pierwszym przypadku zdecydowanie łatwiej i taniej będzie nam pozyskać słomy zbóż lub słomę kukurydzy, w drugim przypadku nie tracimy czasu 2

na przygotowanie kiszonki z traw. W tradycyjnej technologii w słomie bakterie metanogenne nie potrafią w efektywny sposób przedostać się do włókien celulozowych, co wyklucza stosowanie tego typu substratu w konwencjonalnym rozwiązaniu. Zastosowanie hydrolizy pozwala na stosowanie słomy, która jest ogólnodostępna i tania w porównaniu np. do kiszonki kukurydzy. Rolnik zarabia na sprzedaży kukurydzy i oddaje za niewielką kwotę (zazwyczaj są to jedynie koszty transportu) słomę kukurydzy do biogazowni. Przykłady możliwych do stosowania substratów: Odpadowa słoma (zbożowa, kukurydziana itp.). Odpady z oczyszczania terenów zielonych (trawa, liście, gałęzie itp.). Odpady organiczne z sortowania na składowisku odpadów komunalnych. Odpady z produkcji zwierzęcej (utylizacja zapewniająca łącznie z higienizację 4 ). Odpady z produkcji rolnej (także mokra słoma, gnojowica). Odpady z przemysłowego przerobu roślin (cukrownie, browary, produkcja dżemów, soków itp.). i wiele innych. Model biznesowy biogazowni z technologią hydrolizy czy to się opłaca? Przejdźmy teraz do analizy rentowności i ryzyka inwestycyjnego. Przykład jest wynikiem przygotowania analizy 5 dla jednej z budującej się na południu Polski biogazowni rolniczej z zastosowaniem technologii hydrolizy. Zakładamy, że budujemy biogazownię rolniczą o mocy zainstalowanej 1MW z zastosowaniem technologii hydrolizy (dla przygotowania materiału do fermentacji) i jednoetapowego, mezofilowego procesu fermentacji mokrej z ciągłym trybem załadunku. Strukturę substratów oraz ilość biogazu 6 dla przyjętej struktury i ilości substratów przedstawiono w tabeli: Przyjęta struktura substratów Ilość substratów Struktura substratów Wielkość produkcji biogazu Udział procentowy w potencjale produkcji biogazu i energii [Mg/rok] [%] [m 3 ] [%] gnojowica świńska 69 91,27% 1 583 55 41,85% słoma kukurydzy 4 5 5,95% 1 895 4 5,9% pędy z pomidorów 7,93% 225 148 5,95% odpady z warzyw 1 4 1,85% 79 8 2,11% Razem: 75 6 1,% 3 783 898 1,% Tabela 1. Struktura substratów. Warto zaznaczyć, że przy przedstawionym mixie substratów nie będziemy musieli dodatkowo stosować wody technologicznej (duża ilość gnojowicy). Na bazie wstępnych obliczeń technologicznych uzyskujemy następujące wyniki: Szacowana teoretyczna ilość produkcji biogazu [m 3 ] 3 783 898 Ilość biometanu w biogazie [%] 52,% 4 Proces hydrolizy zachodzi w temperaturze powyżej 16 C, nie trzeba więc stosować w biogazowni osobnego węzła higienizacji. 5 Założenia do wykonania analizy zostały nieco zmienione na potrzeby studium przypadku, które jest przedmiotem modelu inwestycyjnego dla obliczeń wykonywanych na warsztatach prowadzonych przez autora niniejszego artykułu. 6 Ilość biogazu dla poszczególnych substratów została oszacowana na bazie wskaźników produkcji biogazu pochodzących z empirycznych danych uzyskanych z biogazowni rolniczej zlokalizowanej w Austrii wykorzystującej technologię hydrolizy. 3

Ilość biometanu w biogazie [m 3 /rok] 1 967 627 Roczny czas pracy biogazowni, [godzin] 8 Średni uzysk metanu na godzinę [m 3 /h] 245,95 Wartość opałowa metanu [kwh/m 3 ] 9,97 Sprawność elektryczna [%] 4,9% Sprawność termiczna [%] 44,2% Teoretyczna moc prądnicy układu kogeneracyjnego [MW] 1, Zawartość energii chemicznej w substratach ogółem [MWh/rok] 19 617,24 Szacowana ilość produkcji energii elektrycznej [MWh e /rok] 8 23,45 Szacowana ilość ciepła [MWh t /rok] 8 67,82 Tabela 2. Wyniki obliczeń wykonanych na poziomie technologicznym. Warto zwrócić uwagę, że duża część ciepła wysokotemperaturowego ze spalin (w odróżnieniu od ciepła niskotemperaturowego z płaszcza układu CHP, które jest w części wykorzystywane do podgrzewania zbiornika fermentacyjnego dla utrzymania prawidłowej przemiany mezofilowej a pozostała część może być przeznaczona do sprzedaży lub na potrzeby własne, np. suszarnia) jest wykorzystywana do procesu hydrolizy (swoiste sprzężenie zwrotne dla ciepła technologicznego) zwiększając tym samym sprawność procesową dla całego układu biogazowni. Analiza finansowa została wykonana metodą zdyskontowanych przepływów pieniężnych (ang. DCF Discounted Cas Flow). Jako stopę dyskontową dla analizy projektu zastosowano średnioważony koszt kapitału (ang. WACC - Weighted Average Cost of Capital) odzwierciedlający strukturę finansowania projektu i koszt pozyskania poszczególnych źródeł finansowania (koszt kapitału własnego i koszt kapitału obcego) 7. Do budowy modelu inwestycyjnego (pełna analiza efektywności finansowej i ocena ryzyka inwestycyjnego) wykorzystałem program Invest for Excel produkcji fińskiej Firmy Datapartner Oy. Założenia bazowe do wykonania analizy finansowej (rentowności i ryzyka inwestycyjnego) przedstawia tabela: Dane bazowe Rozpoczęcie projektu lip.18 Koniec okresu budowy gru.19 Początek okresu operacyjnego sty.2 Okres życia ekonomicznego projektu 19 lat i 6 miesięcy Okres operacyjny 18 Stopa dyskonta równa WACC 4,73% Koszt kapitału własnego (minimalna oczekiwana stopa zwrotu z kapitału własnego) 8,% Podatek dochodowy 19,% Kurs EUR 4,2 Tabela 3. Dane bazowe do analizy finansowej. 7 W pierwszym przypadku to koszt pozyskania i obsługi kredytu inwestycyjnego, w drugim minimalna oczekiwana stopa zwrotu z kapitału własnego. 4

Struktura finansowania projektu jest następująca: Struktura finansowania 218 219 [PLN] [%] Koszt kapitału Kapitał własny 1 455 2 345 3 8 24,84% 8,% Kapitał obcy (kredyt inwestycyjny) 1 5 1 11 5 75,16% 4,5% Razem: 2 955 12 345 15 3 1,% Tabela 4. Struktura finansowania projektu. Parametry do oszacowania projekcji finansowania projektu kapitałem obcym (kredyt inwestycyjny) przedstawiono w tabeli: Parametry do projekcji finansowania długiem Oprocentowanie WIBOR6M 1,81% Marża banku 2,69% Razem oprocentowanie 4,5% Data zamknięcia finansowania lip.18 Data rozpoczęcia spłaty kredytu - kapitał sty.2 Okres karencji w spłacie kapitału 1 rok i 6 miesięcy Data rozpoczęcia spłaty kredytu - odsetki sty.2 Okres karencji w spłacie odsetek 1 rok i 6 miesięcy Ilość lat spłaty kredytu 1 Tabela 5. Parametry do projekcji finansowania kredytem inwestycyjnym. W wykonaniu projekcji kredytu inwestycyjnego założono oprocentowanie stałe i kapitałową metodę naliczania odsetek (stałe raty kapitałowe, zmniejszające się odsetki). Łączne nakłady inwestycyjne wynoszą 15,3 mln zł. Szczegółowa informacja dotycząca harmonogramu rzeczowo-finansowego, danych dla wykonania projekcji przychodów, kosztów operacyjnych (zmiennych i stałych będzie przedstawiona na warsztatach). W tym miejscu pozwolę sobie tylko przedstawić informację dotyczącą jakie źródła przychodów oraz rodzaje kosztów zmiennych i stałych zostały wzięte pod uwagę w przygotowaniu poszczególnych projekcji: Źródła przychodów: o Przychody ze sprzedaży energii elektrycznej do sieci (OSD) w okresie poza wsparciem. o Przychody ze sprzedaży energii elektrycznej po cenie aukcyjnej w okresie wsparcia (15 lat). o Przychody ze sprzedaży ciepła. o Przychody ze sprzedaży usług utylizacji (substraty). Koszty zmienne (rodzajowo): o Koszty pozyskania substratów. o Koszty eksploatacji (zmienne). o Koszty serwisu i utrzymania (razem z materiałami eksploatacyjnymi) z wyłączeniem układu CHP. o Koszty serwisu i utrzymania (razem z materiałami eksploatacyjnymi) układu kogeneracyjnego 8. o Pozostałe koszty zmienne. Koszty stałe (rodzajowo): o Koszty osobowe. 8 Dla układu CHP - Jenbacher JMS32. 5

o o o o o Koszty środowiskowe. Koszty ścieków socjalnych. Woda dla potrzeb sanitarnych, socjalnych i porządkowych (sieciowa). Podatki pośrednie i opłaty. Podatek gruntowy. Podatek od nieruchomości (budynki). Podatek od nieruchomości (budowle). Dzierżawa gruntu. Koszty mediów. Koszty zużycia gazu ziemnego na potrzeby własne. Koszty zużycia energii elektrycznej zakupionej z sieci ee9. Koszty ubezpieczenia. Koszty ogólnozakładowe i pozostałe koszty stałe. Do wykonania projekcji kapitału obrotowego przyjęto następujące dane: Kapitał obrotowy Należności Średni okres spłaty należności z tytułu sprzedaży energii elektrycznej i ciepła [dni] Średni okres spłaty należności z tytułu świadczenia usług utylizacji substratów [dni] Średni okres spłaty należności z tytułu sprzedaży po cenie aukcyjnej [dni] Zapasy Średni okres obrotu zapasów (gnojowica świńska) [dni] Średni okres obrotu zapasów (słoma) [dni] Średni okres obrotu zapasów (materiały eksploatacyjne i części szybko zużywające się) [dni] Zobowiązania Średni okres spłaty zobowiązań [dni] Tabela 6. Dane do wykonania projekcji kapitału obrotowego. Dni 3 7 45 7 3 14 21 Całą analizę finansową zawierającą pełną analizę rentowności projektu i kapitału własnego oraz ocenę ryzyka, na którą składają się analiza wrażliwości (w ramach której wykonano zarówno analitykę wskaźników rentowności w funkcji kluczowych zmiennych projektu oraz obliczono progi rentowności i marginesy bezpieczeństwa dla badanych zmiennych projektu) i pełna analiza ryzyka wykonana metodą Monte Carlo. W ramach całej analizy zostały wykonane następujące działania1 (realizacja tych działań z niewielką modyfikacją zostanie powtórzona na najbliższych warsztatach): 1. Wykonie tabeli zawierającej strukturę substratów z charakterystyką jakości energetycznej substratów zwierającą wskaźniki produkcji biogazu (na podstawie wyników empirycznych) dla wszystkich rodzajów substratów. 2. Obliczenie wielkość produkcji biogazu, który zostanie uzyskany z każdego typu substratu. Obliczenie średnioważonego procentu suchej masy w mixie substratów i sprawdzenie, czy nie trzeba będzie założyć dodatkowego zużycia wody technologicznej. 9 Założono, że całość wyprodukowanej zielonej energii elektrycznej zostanie oddana do sieci a ilość energii elektrycznej na własne potrzeby zostanie zakupiona od (OSD) Operatora Sieci Dystrybucyjnej różnica pomiędzy cena aukcyjną ceną OSD. 1 Mogą one również stanowić dla czytelnika pewnego typu drogowskaz niezbędnych do wykonania analiz z poziomu biznesowego oraz pozyskania kapitału obcego na sfinansowanie przedsięwzięcia budowy biogazowni rolniczej. 6

3. Obliczenie średniego uzysku biometanu przyjmując, że biogazownia będzie pracować 8 godzin rocznie. 4. Przy zawartości wartości opałowej biometanu na poziomie 9,97 kwh/m 3 biometanu obliczenie minimalnej mocy układu kogeneracyjnego dla zastosowania konkretnych typów układów CHP charakteryzujących się konkretnymi wartościami sprawności elektrycznej i termicznej. 5. Na bazie wykonanych obliczeń oszacowanie ilości produkcji energii elektrycznej i ciepła. 6. Wykonanie uproszczonego bilansu energetycznego biogazowni. 7. Stworzenie skoroszytu modelu inwestycyjnego wykorzystując do tego program Invest for Excel oraz EXCEL. 8. Wprowadzenie danych bazowych do modelu. 9. Wykonanie wsadu inwestycyjnego 11 super ważne działanie!!! 1. Wykonanie projekcji amortyzacji dla aktywów nabytych i powstałych w ramach realizacji projektu z uwzględnieniem wartości rezydualnej. Obliczenie wartości aktywów na koniec każdego roku projekcji. 11. Wykonanie projekcji rachunku wyników z uwzględnieniem oszacowania w każdym roku projekcji marży, zysku operacyjnego EBITDA, zysku operacyjnego EBIT, zysku EBT i zysku NOPAT. Na bazie zysku netto obliczenie: a. Ekonomicznej wartości dodanej EVA 12 (ang. Economic Value Added). b. Zdyskontowanej ekonomicznej wartości dodanej DCVA (ang. Discounted Economic Value Added). 12. Wykonanie projekcji kapitału obrotowego z uwzględnieniem należności, zapasów i zobowiązań). 13. Wykonanie projekcji przepływów pieniężnych wraz z dyskontowaniem wolnych przepływów pieniężnych (wskaźnikiem dyskonta uwzględniającym stopę dyskonta dla projektu) oraz przepływów pieniężnych dla dostawcy kapitału własnego (wskaźnikiem dyskonta uwzględniającym stopę dyskonta dla kapitału własnego) uwzględniających: a. Operacyjne przepływy pieniężne. b. Inwestycyjne przepływy pieniężne. c. Finansowe przepływy pieniężne. 14. Wykonanie projekcji bilansu dla głównych pozycji aktywów i pasywów. 15. Wykonanie analizy wskaźnikowej. Obliczenie między innymi: a. Technicznego kosztu produkcji 1 MWh energii elektrycznej. b. Zysku operacyjnego EBITDA na 1 MWh energii elektrycznej. c. Ekonomicznej wartości dodanej na 1 MWh energii elektrycznej. 16. Wykonie analizy rentowności i dla projektu z poziomu przepływów pieniężnych. Obliczenie: a. Wartości bieżącej netto projektu NPV (ang. Net Present Value). b. Wewnętrznej stopy zwrotu projektu IRR (ang. Internal Rate of Return). c. Zmodyfikowanej wewnętrznej stopy zwrotu dla projektu MIRR (ang. Modified Internal Rate of Return). d. Indeksu rentowności PI (ang. Profitability Index). e. Zdyskontowanego okresu zwrotu DPP dla projektu (ang. Discounted Payback Period). f. Prostego okresu zwrotu dla projektu PP (ang. Payback Period). 17. Wykonanie analizy rentowności i dla projektu z poziomu rachunku wyników. Obliczenie: 11 Niezbędne dane i informacje do wykonania modelu inwestycyjnego na poziomie technologicznym finansowym, ekonomicznym i ekologicznym 12 Informacja niezbędna do oszacowania wpływu projektu na wartość spółki lub docelowo grupy kapitałowej. 7

a. Zdyskontowanej (skumulowanej) wartości dodanej (DCVA) b. Wewnętrznej stopy zwrotu opartej na DCVA IRR d c. Zmodyfikowanej wewnętrznej stopie zwrotu opartej na DCVA MIRR d d. Okresu zwrotu opartego na DCVA DPP d 18. Wykonanie analizy rentowności i dla kapitału własnego z poziomu przepływów pieniężnych. Obliczenie: a. Wartości bieżącej netto dla kapitału własnego NPV e (ang. Net Present Value). b. Wewnętrznej stopy zwrotu dla kapitału własnego IRR e (ang. Internal Rate of return). c. Zmodyfikowanej wewnętrznej stopy zwrotu dla kapitału własnego MIRRe (ang. Modified Internal Rate of Return). d. Zdyskontowanego okresu zwrotu DPP e dla kapitału własnego (ang. Discounted Payback Period). e. Prostego okresu zwrotu dla kapitału własnego PP e (ang. Payback Period). 19. Wykonanie analizy wrażliwości dla projektu w następującym zakresie: a. Obliczenie progów rentowności dla kluczowych zmiennych projektu. b. Obliczenie wartości wskaźników rentowności dla projektu i kapitału własnego w funkcji zagregowanych, kluczowych zmiennych projektu. c. Wykonanie wizualizacji w wyników analizy wrażliwości w formule analitycznych. 2. Wykonanie pełnej analizy ryzyka metodą Monte Carlo dla NPV w funkcji zmiennej cena aukcyjna zakupu energii elektrycznej. Ponieważ nie ma danych wartości ceny aukcyjnej z okresów przeszłych można przyjąć 1% wartość odchylenia standardowego dla ceny aukcyjnej. 21. Obliczenie efektu ekologicznego. 22. Wykonanie analizy ekonomicznej 13 na poziomie unikniętych kosztów zewnętrznych projektu budowy biogazowni rolniczej wykorzystując metodę EternE (ang. External Costs of Energy). Obliczenie wskaźników: 23. Ekonomicznej wartości bieżącej netto projektu ENPV (ang. Economic Net Present Value). a. Wewnętrznej stopy zwrotu projektu ERR (ang. Economic Rate of Return). b. Wskaźnika korzyści koszty B/C (ang. Benefits to Costs ratio). c. Obliczenie LCOE - rozłożonego kosztu energii (ang. levelized cost of energy) 24. Obliczenie jednostkowego kosztu dynamiczny DGC (ang. dynamic generation cost). 13 Analiza powinna być wykonana metodą DCF w cenach stałych z zastosowaniem 5,% społecznej stopy dyskonta. 8

Wyniki analizy rentowności dla projektu i dla kapitału własnego przedstawiono w tabeli: ANALIZA RENTOWNOŚCI Opis projektu Biogazownia rolnicza z technologią hydrolizy PLN Dla Firmy Nominalna wartość inwestycji Oczekiwana stopa zwrotu Okres obliczeniowy Moment obliczeniowy 15 3 4,73 % 19,5 12/218 Wartość bieżąca przepływów operacyjnych Nominalna Wartość bieżąca ± Wartość bieżąca przepływów pieniężnych z dział. operacyjnej 29 69 793 + Wartość bieżąca wartości rezydualnej 78 812 Wartość bieżąca przepływów pieniężnych 29 148 65 - Wartość bieżąca reinwestycji Ogółem wartość bieżąca (PV) Propozycja inwestycji - Propozycja inwestycji w aktywa + Dotacje na inwestycje Propozycja inwestycji lat(a) (na końcu okresu) 14 742 832 7/218-12/237 Uwagi 29 148 65 Nominalna Wartość bieżąca -15 3-14 742 832-15 3-14 742 832 Wartość bieżąca netto (NPV) NPV jako miesięczna płatność/annuita 14 45 772 93 57 Wewnętrzna stopa zwrotu (IRR) Zmodyfikowana wewnętrzna stopa zwrotu (MIRR) Indeks rentowności (PI) Okres zwrotu (lata) Moment obliczeniowy dla okresu zwrotu Prosty okres zwrotu, lata 15,34% 8,54% 1,98 8, 12/218 6,8 Zwrot z aktywów netto (RONA), % Ekonomiczna wartość dodana (EVA) 96,5 % 1 383 788 Zdyskontowana wartość dodana (DCVA) >= >= 4,73 % >= 4,73 % >= 1 Ze zdyskontowanych FCF W oparciu o FCF Średnio 19 lat(a) Średnio 19 lat(a) 14 941 558 Wewnętrzna stopa zwrotu oparta o DCVA (IRRd) Zmodyfikowana wewn. stopa zwrotu oparta o DCVA (MIRRd) Okres zwrotu, lata, oparty o DCVA Dla Właścicieli kapitału 14,96% 9,87% >= 4,73 % >= 4,73 % >= >= 8 % >= 8 % 2,9 Koszt kapitału własnego 8, % Zdyskontowane FCFE bez wartości rezydulanej + PV wartości rezydualnej dla dostawcy kapitału własnego - Korekta o rezydualną część długu Wartość bieżąca dla dostawcy kapitału własnego (NPVe) NPVe jako miesięczna annuita Wewnętrzna stopa zwrotu dla dostawcy kapit. własn. (IRRe) Zmod. wewn. stopa zwrotu dla dostawcy kapit. własn.(mirre) Okres zwrotu dla dostawcy kapitału własnego, w latach Prosty okres zwrotu dla właścicieli kapitału, lata Obliczeń dokonał(a) Plik z obliczeniami: Inwestycje zdyskont. Andrzej Ebinger 8 765 667 43 916 8 89 584 72 945 24,59% 14,86% 6,9 5,7 Ze zdyskontowanych FCFE W oparciu o FCFE 12.6.217 C:\Users\aebin\Dropbox (Osobiste)\Ebinger_Consulting_roboczy\Artykuł_Biogazownia_z_hydrolizą_31116\Biogazownia_21617.xlsm Tabela 7. Wyniki analizy rentowności dla projektu (firmy) i dostawcy kapitału własnego (zrzut ekranu z programu Invest for Excel ). Wynik analizy rentowności wykazują, że projekt jest opłacalny zarówno dla firmy (projektu) jak i dla kapitału własnego. Z punktu widzenia zaangażowania kapitału własnego, w kontekście szacowanych wskaźników efektywności finansowej dla innych technologii OZE, można stwierdzić, że pomimo oczekiwanej (na dzień sporządzania analizy) wysokiej minimalnej oczekiwanej stopy zwrotu z kapitału własnego wyniki dla dostawcy kapitału własnego są bardzo zadawalające. Ważna jest oczywiście tutaj uwaga, że analizę przeprowadzano przy założeniu piętnastoletniego operacyjnego wsparcia ze sprzedaży energii elektrycznej po cenie aukcyjnej 55 zł/mwh z zastosowaniem rocznej progresji 9

(inflacja) ceny aukcyjnej 2,5% rdr. Ze względu na obszerność wyników analizy wrażliwości w dalszej części artykułu przedstawiono jedynie wykresy analityczne dla NPV=f(kluczowych zmiennych projektu) oraz okresu zwrotu DPP dla dostawcy kapitału własnego. Wartość bieżąca netto (NPV) (PLN) Tysiące NPV=f(kluczowych zmiennych) 35 3 25 2 15 1 5 5-3% -2% -1% +% +1% +2% +3% ZMIANA % Inwestycje Przychód Koszty zmienne Koszty stałe Wykres 1. Wpływ zmian (±3%) kluczowych zmiennych projektu na bieżącą wartość netto projektu NPV (zrzut ekranu z programu Invest for Excel ). Najbardziej wrażliwą zmienną jest oczywiście przychód ogółem. Z wykresu wynika, że dla wartości przychodu ogółem mniejszego od zakładanego o około 28% wartość bieżąca netto dla projektu jest mniejsza od zera. Dla pozostałych zagregowanych badanych zmiennych w granicach ±3% wartości NPV są większe od zera. W dalszej części przedstawiono dodatkowo wykres dla zmiennej - cena aukcyjna. 1

Wpływ zmiennej na rentowność 2 Wybór przychodu (451) * Jednostkowa cena sprzedaży energii elektrycznej po cenie aukcyjnej [PLN/MWh] Zmiana wartości (%) -2, % -1, %, % +1, % +2, % 44, 495, 55, 65, 66, 6 16 622 1 211 197 14 45 772 18 6 347 22 794 922-58,2 % -29,1 %, % +29,1 % +58,2 % Wartość zmiennej Wartość bieżąca netto (NPV) Zmiana (%) Wartość bieżąca netto (NPV) 25 22 794 922 18 6 347 2 14 45 772 15 1 211 197 1 6 16 622 5-2, % Kluczowe dane -1, %, % 12/22 EBITDA; Zysk operacyjny przed amortyzacją, PLN +1, % +2, % -2, % -1, %, % +1, % +2, % 3 657 229 1 892 7 2 333 36 2 774 65 3 215 94 EBITDA, % 46,3% 51,6% 55,9% 59,5% 62,5% EBIT; Zysk operacyjny, PLN 96 7 537 36 978 65 1 419 94 1 861 229 EBIT, % 2,4% 11,9% 19,7% 26,3% 31,8%,66% 3,67% 6,68% 9,67% 12,66% -593 876-153 89 286 97 76 677 1 62 818 Zwrot z aktywów netto (RONA) (%) Ekonomiczna wartość dodana (EVA), PLN Wykres 2. Analiza wrażliwości dla jednostkowej ceny sprzedaży energii po cenie aukcyjnej na wartość bieżącą netto projektu NPV (zrzut ekranu z programu Invest for Excel ). Warto zwrócić uwagę na fakt, że 2% zwiększenie ceny aukcyjnej (z 55zł/MWh do 66zł/MWh) powoduje, że NPV zwiększa się aż o 58,2% (do wartości 22 794 922zł). Poniżej przedstawiono wykres okresu zwrotu (zdyskontowanego) dla dostawcy kapitału własnego w funkcji zagregowanych, kluczowych zmiennych projektu. Okres zwrotu dla dostawcy kapitału własnego, w latach DPPe=f(kluczowych zmiennych) 18, 16, 14, 12, Inwestycje 1, 8, Przychód 6, Koszty zmienne 4, Koszty stałe 2,, -3% -2% -1% +% +1% +2% +3% ZMIANA % Wykres 3. Analiza wrażliwości - okres zwrotu dla dostawcy kapitału własnego DPPe (zrzut ekranu z programu Invest for Excel ). 11

Jak widać dopiero zmniejszenie przychodu ogółem o ponad 2% powoduje, że okres zwrotu dla dostawcy kapitału własnego jest krótszy o ekonomicznego życia projektu. Z całości analizy wrażliwości, że jedną z istotnych zmiennych projektu jest jednostkowa cena zakupu słomy kukurydzy. Poniżej przedstawiono wykres NPV=f(jednostkowej ceny zakupu słomy kukurydzy). Wpływ zmiennej na rentowność 3 Wybór przychodu (487) * Jednostkowy koszt zakupu słomy kukurydzy [PLN/Mg] Zmiana wartości (%) Wartość zmiennej Wartość bieżąca netto (NPV) Zmiana (%) -2, % -1, %, % +1, % 96, 18, 12, 132, +2, % 144, 15 628 296 15 17 34 14 45 772 13 794 51 13 183 248 +8,5 % +4,2 %, % -4,2 % -8,5 % Wartość bieżąca netto (NPV) 16 15 5 15 14 5 14 13 5 13 12 5 12 11 5 15 628 296 15 17 34 14 45 772 13 794 51 13 183 248-2 Kluczowe dane -1 12/22 EBITDA; Zysk operacyjny przed amortyzacją, PLN EBITDA, % 1 2-2, % -1, %, % +1, % +2, % 2 882 65 2 828 65 2 774 65 2 72 65 2 666 65 58,1% 57,% 55,9% 54,8% 53,7% 1 86 65 1 32 65 978 65 924 65 87 65 EBIT, % 21,9% 2,8% 19,7% 18,6% 17,5% Zwrot z aktywów netto (RONA) (%) 7,41% 7,5% 6,68% 6,31% 5,95% 393 735 339 916 286 97 232 277 178 458 EBIT; Zysk operacyjny, PLN Ekonomiczna wartość dodana (EVA), PLN Wykres 4. Analiza wrażliwości kosztu substratu (słoma kukurydzy) na wartość bieżącą netto projektu NPV (zrzut ekranu z programu Invest for Excel ). Dla bardziej dociekliwych czytelników pozwoliłem sobie również zamieścić informację dotyczącą wpływu cen i kosztów jednostkowych na wartość bieżącą NPV- wykres poniżej. Zakres badanych zmiennych ustawiono na ±15%. 12

8 113 91 1 211 197 12 38 485 14 45 772 16 53 6 18 6 347 2 697 635 NPV=f(cen, kosztów jednostkowych) Jednostkowa cena sprzedaży energii elektrycznej po cenie aukcyjnej [PLN/MWh] 8 113 91 2 697 635 Jednostkowy koszt zakupu słomy kukurydzy [PLN/Mg] 13 488 879 15 322 665 Jednostkowa cena sprzedaży ciepła [PLN/GJ] 13 866 162 14 945 383 Jednostkowa cena sprzedaży energii elektrycznej [PLN/MWh] 13 97 734 14 93 81 Jednostkowy koszt serwisu i utrzymania (razem z materiałami eksploatacyjnymi) układu CHP [PLN/MWh] 14 3 86 14 87 684 Cena jednostkowa utylizacji 1 Mg gnojowicy świńskiej [PLN/Mg] 14 6 136 14 751 48 Cena jednostkowa utylizacji 1 Mg słomy z kukurydzy [PLN/Mg] 14 45 772 +15% -15% Wykres 5. Wpływ zmiany cen i kosztów jednostkowych na wartość bieżącą netto projektu NPV (zrzut ekranu z programu Invest for Excel ). Na koniec przedstawiam końcowe wyniki pełnej analizy ryzyka dla ceny aukcyjnej wykonanej metodą Monte Carlo i przedstawiającej prawdopodobieństwo wytępienia konkretnych wartości NPV dla założonych zmian bazowej (minimalnej) ceny aukcyjnej. Warto podkreślić, że sytuacja, gdy cena aukcyjna dla tej konkretnej technologii OZE byłaby mniejsza niż 55 zł/mwh może nastąpić jedynie w wyniku uzyskanie jednoczesnego wsparcie na poziomie inwestycyjnym (np. dofinasowanie z jednego z programów RPO) i operacyjnym (wygrana aukcja) a wtedy cała analiza finansowa wyglądałaby zupełnie inaczej. Próg rentowności dla ceny aukcyjnej w analizowanym projekcje wynosi 365,78zł/MWh. Margines bezpieczeństwa wynosi więc 184,22 zł/mwh (5,36% ceny bazowej). Założenia do analizy ryzyka wykonanej metodą Monte Carlo: Iteracja 1 Bazowa cena aukcyjna 55zł/MWh Minimalna cena aukcyjna 35zł/MWh Maksymalna cena aukcyjna 75zł/MWh Odchylenie standardowe 1% 13

Wykres 6. Pełna analiza ryzyka dla miennej cena aukcyjna wykonana metodą Monte Carlo (zrzut ekranu z programu Invest for Excel ). Wyniki analizy pokazują, że przy zadanych założeniach istnieje 68% prawdopodobieństwo, że NPV będzie się zawierała pomiędzy 1357342zł a 151497zł. Nie istnieje żadne prawdopodobieństwo, że wartość NPV będzie mniejsze od zera. Oczekiwana NPV wynosi 14338758zł a obliczona w modelu wartość NPV wynosi 1445772 zł. Wartości te niewiele się między sobą różnią. Pozostałe wnioski z końcowych wyników analizy rentowności i ryzyka inwestycyjnego budowy biogazowni rolniczej z zastosowaniem technologii hydrolizy do przygotowania substratów pozostawiam czytelnikom. Zapraszam do kontaktu oraz wzięcia udziału w warsztatach organizowanych przez autora niniejszego artykułu wspólnie z fińskim producentem programu Invest for Excel, Firmą Datapartner Oy. Na warsztatach będzie możliwość intensywnej dyskusji na tematy poruszone w artykule. Serdecznie dziękuję Panu Januszowi Niklowi oraz Panu Zdzisławowi Orzechowskiemu z Firmy TOREN S.A. za wsparcie merytoryczne w przygotowaniu niniejszego artykułu. Andrzej Ebinger Ebinger Consulting tel. 66 829 257; e-mail: biuro@ebinger.com.pl www.ebinger.pl 14

Spis Tabel. Tabela 1. Struktura substratów.... 3 Tabela 2. Wyniki obliczeń wykonanych na poziomie technologicznym.... 4 Tabela 3. Dane bazowe do analizy finansowej.... 4 Tabela 4. Struktura finansowania projektu.... 5 Tabela 5. Parametry do projekcji finansowania kredytem inwestycyjnym.... 5 Tabela 6. Dane do wykonania projekcji kapitału obrotowego.... 6 Tabela 7. Wyniki analizy rentowności dla projektu (firmy) i dostawcy kapitału własnego (zrzut ekranu z programu Invest for Excel ).... 9 Spis Wykresów. Wykres 1. Wpływ zmian (±3%) kluczowych zmiennych projektu na bieżącą wartość netto projektu NPV (zrzut ekranu z programu Invest for Excel ).... 1 Wykres 2. Analiza wrażliwości dla jednostkowej ceny sprzedaży energii po cenie aukcyjnej na wartość bieżącą netto projektu NPV (zrzut ekranu z programu Invest for Excel ).... 11 Wykres 3. Analiza wrażliwości - okres zwrotu dla dostawcy kapitału własnego DPPe (zrzut ekranu z programu Invest for Excel ).... 11 Wykres 4. Analiza wrażliwości kosztu substratu (słoma kukurydzy) na wartość bieżącą netto projektu NPV (zrzut ekranu z programu Invest for Excel ).... 12 Wykres 5. Wpływ zmiany cen i kosztów jednostkowych na wartość bieżącą netto projektu NPV (zrzut ekranu z programu Invest for Excel ).... 13 Wykres 6. Pełna analiza ryzyka dla miennej cena aukcyjna wykonana metodą Monte Carlo (zrzut ekranu z programu Invest for Excel )... 14 15