Analisi costi-benefici degli interventi di efficienza

Università Roma “La Sapienza” – Dipartimento di Meccanica ed Aeronautica
Analisi costi-benefici degli
interventi di efficienza energetica
Prof. Marco LUCENTINI
Università degli Studi di Roma "La Sapienza"
Università di Roma “La Sapienza”
Gli investimenti per gli interventi
URE
• Per quanto riguarda il collegamento tra risparmio
energetico ed investimento, è opportuno considerare tre
possibili livelli di intervento:
p
– LIVELLO A:
investimento
– LIVELLO B:
investimento
– LIVELLO C:
investimento
risparmio energetico ottenibile con intervento ad
prossimo a zero.
risparmio energetico ottenibile con intervento ad
ammortizzabile entro tre anni.
risparmio energetico ottenibile con intervento ad
ammortizzabile
b l in più
ù di
d tre anni.
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
Università di Roma “La Sapienza”
Interventi a costo zero /1-2 Termici
• Ottimizzazione della gestione d’impianto termico:
– Orari di lavoro del sistema di riscaldamento
• Aerazione dei locali
– Controllo dei ricambi orari
– Gestione degli orari delle ditte di pulizie
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
Università di Roma “La Sapienza”
Interventi a costo zero /2-2 Elettrici
• Ottimizzazione della gestione delle utenze elettriche
– Illuminazione
– Forza Motrice (PC, impianti vari)
• Educazione
d
d l utenti
degli
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
Università di Roma “La Sapienza”
Interventi con investimento di
capitale
• Investimenti a breve/medio termine (ammortizzabili in meno
di tre anni)
• Investimenti a medio/lungo termine (ammortizzabili in più di
tre anni)
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
Università di Roma “La Sapienza”
La valutazione economica
del risparmio energetico - 1
• La realizzazione di un intervento di risparmio energetico
comporta quasi sempre un investimento economico, la cui
convenienza va valutata a fronte del “valore” del risparmio
p
energetico ottenibile e del tempo di ritorno dell’investimento
• Inoltre,
per
avere
una
valutazione
completa
dell’investimento,
si
può
calcolare
quanto
costa
risparmiare energia.
• Tali parametri rappresentano principali indici di valutazione
per decidere se effettuare o meno un dato intervento
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
Università di Roma “La Sapienza”
La valutazione economica
del risparmio energetico - 2
• Esistono diverse tecniche di analisi che permettono di
ricavare gli indici di efficienza economica presentati, tra
queste si riportano
q
p
qui le p
q
principali:
p
–
–
–
–
tempo di playback di un dato investimento – metodo A
tempo di playback di un dato investimento – metodo B
calcolo del risparmio
p
netto attualizzato
calcolo del costo dell’unità di energia/combustibile risparmiata
• Tra questi il tempo di playback rappresenta il più veloce
indice di valutazione di un investimento,, g
gli altri servono
sostanzialmente ad affinare la valutazione oppure a fornire
ulteriori informazioni, quando il tempo di payback non fosse
sufficiente.
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
Università di Roma “La Sapienza”
Tempo di playback del capitale investito
Definizione
• Per tempo di playback (PBP) di un investimento si
intende il numero di anni necessari a
recuperare il capitale inizialmente investito
per realizzarlo.
• Dal punto di vista puramente teorico il PBP risulta
dalla seguente relazione
PBP = I/R
dove:
– I = investimento iniziale (Euro)
– R = risparmio economico annuale
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
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Calcolo del tempo di playback
• Il calcolo del tempo di playback può essere eseguito in due
modi, di seguito riportati:
• METODO A: è il sistema più semplice, e può essere
utilizzato qualora si accetti come condizione che i = d, cioè
che inflazione e tasso di sconto bancario coincidano nel
periodo di tempo relativo alla analisi economica da
effettuarsi.
• METODO B: viene impiegato qualora,
qualora si voglia ipotizzare un
andamento disuguale dei due indici (i≠d), ovvero quando il
valore dell’inflazione annua prevista sia superiore o
inferiore a quello del costo del denaro.
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
Università di Roma “La Sapienza”
Calcolo del tempo di playback
METODO A
Nel caso in cui sia i=d si ha che:
PBP =
dove:
I
Ra
I = investimento iniziale per la realizzazione dell’intervento
energetico (Euro);
Ra = risparmio annuale ottenuto dall’intervento energetico
(E
(Euro/anno)
/
)
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
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Calcolo del tempo di playback
METODO B
Nel caso in cui sia i≠d si ha che:
dove:

I ⋅ (d − i ) 
l 1 −
log

(
)
R
i
⋅
+
1
a


PBP =
 1+ i 
log
1+ d 
I = investimento iniziale per la realizzazione dell
dell’intervento
intervento
energetico (Euro);
Ra = risparmio annuale ottenuto dall’intervento energetico
(Euro/anno)
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
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Tempo di playback del capitale investito
Considerazioni
• Da un certo punto di vista si può dire che un investimento è
tanto più conveniente quanto più breve è il suo tempo di
playback.
playback
• Questa considerazione, però, non è sufficiente però ad
inquadrare in modo completo un’analisi economica.
• Infatti potrebbe capitare di confrontare due investimenti di
cui uno è a basso tempo di ritorno e bassa redditività, l’altro
invece ad alto tempo di ritorno e ad alta redditività; in
questo caso non esiste una scelta univoca su quale
investimento adottare, stando al singolo imprenditore
definire a quale parametro dare maggiormente peso e quindi
il tipo
p di scelta da effettuare.
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
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Tempo di playback del capitale investito
Considerazioni
• Ad esempio,
p , nel caso riportato
p
in basso,, l’intervento 1 ha un
investimento I1 maggiore dell’investimento I2 dell’intervento
2, ma in virtù del maggiore risparmio R1, i tempi di ritorno
coincidono. La valutazione del solo tempo di ritorno non
permette pertanto di definire l’intervento migliore
R, I
R1
I1
R2
I2
PBP1≡ PBP2
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
tempo
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Il risparmio netto attualizzato (RNA)
• Per risparmio netto attualizzato o redditività (RNA) di un
investimento relativo ad un intervento, si intende il valore
attuale di q
quella somma di denaro che l’investimento
stesso consente di risparmiare nella sua vita, diminuito
dell’investimento
iniziale
necessario
per
realizzare
l’intervento.
• In altre parole, RNA indica quanto reddito produce una
determinata tecnologia per il risparmio energetico dopo aver
recuperato il relativo investimento iniziale.
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
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Calcolo del risparmio netto attualizzato
(RNA) - 1
Il risparmio netto attualizzato (RNA) può essere
calcolato come segue:
RNA = (Era · P · K)
–I
dove:
–
–
–
–
Era = quantità di energia risparmiata per anno (kWh/anno)
P = costo unitario dell’energia (Euro/kWh)
K = fattore di attualizzazione (adimensionale)
I = investimento iniziale (Euro).
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Calcolo del risparmio netto attualizzato
(RNA) - 2
Se ad esempio l’energia risparmiata è prodotta
attraverso un combustibile, il risparmio netto
attualizzato (RNA) può essere calcolato come
segue:
RNA = (Cra · P · K)
–I
dove:
–
–
–
–
Cra = combustibile risparmiato annualmente (kg/anno)
P = costo unitario del combustibile (Euro/kg)
K = fattore di attualizzazione (adimensionale)
I investimento iniziale (Euro).
I=
(Euro)
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
Università di Roma “La Sapienza”
Il fattore di attualizzazione K
Il fattore di attualizzazione K può essere ricavato
dalla seguente formula:
dove:
N
(1 + i )   1 + i  
K=
⋅ 1 − 
 
(d − i )   1 + d  
– i = tasso di aumento del costo dell’energia/combustibile
convenzionale (adimensionale)
– d = tasso
t
di attualizzazione,
tt li
i
d assumere parii all tasso
da
t
di
sconto bancario (adimensionale)
– N = durata dell’analisi economica, da assumersi pari alla
vita
it dell’intervento.
d ll’i t
t
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
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Risparmio netto attualizzato
Considerazioni
• Nell’esempio
p p
precedente,, risulta RNA1>RNA2 (p
(proporzionali
p
ai
segmenti evidenziati). La valutazione di tale indice permette
di definire migliore l’intervento 1.
R, I
R1
≈RNA1
I1
R2
≈RNA2
I2
PBP1≡ PBP2
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Vita utile
interventi
tempo
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Costo dell’unità
dell unità di energia/combustibile
risparmiata
Il costo dell’unità di energia/combustibile risparmiata
(CCR) si definisce come:
I ⋅r
CCR =
Craa
dove:
– I = capitale investito nella tecnologia di efficienza energetica
(
(Euro)
)
– r = parametro per il quale bisogna moltiplicare il capitale
investito per avere la rata annuale costante di restituzione
– Cra = energia/combustibile
ene gia/comb stibile risparmiati
ispa miati annualmente
ann almente (kWh/anno,
(kWh/anno
kg/anno)
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
Università di Roma “La Sapienza”
Parametro “r”
Il parametro “r” può essere ricavato dalla seguente
formula:
(1 + i ) n ⋅ i
r=
(1 + i ) n − 1
dove:
– i = tasso di sconto depurato della svalutazione monetaria;
– n = numero di anni per il quale si vuole operare l’analisi
economica (da scegliere presumibilmente pari alla vita
dell’intervento
oppure
pari
al
tempo
di
playback
dell’investimento)
dell
investimento)
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
Università di Roma “La Sapienza”
Costo dell’unità di energia/combustibile
risparmiata
Considerazioni/1
Se è noto a priori il valore CCR, l’espressione
presentata può essere utilizzata per definire,
ovviamente in via approssimativa,
approssimativa quale sia il
tetto massimo dell’investimento sostenibile per un
determinato intervento,
Cra
I = CCR ⋅
r
quindi
i di il costo
t all di sopra del
d l quale
l l’intervento
l’i t
t non
è più competitivo da un punto di vista economico.
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
Università di Roma “La Sapienza”
Costo dell’unità di energia/combustibile
risparmiata
Considerazioni/2
• L’espressione presentata permette di valutare
qualitativamente un certo tipo di intervento,
oppure per mettere
tt
a confronto,
f
t
sempre
qualitativamente,
diverse
alternative
di
investimento e q
quindi di intervento
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
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Costo dell’unità di energia/combustibile
g /
risparmiata – Considerazioni/3
• Nell’esempio precedente, qualora risulti anche RNA1=RNA2,
però siano noti (dalla letteratura) i valori CCR1 e CCR2, si
può valutare quale investimento è migliore, cioè è più vicino
quello fornito dalla relazione precedente (I= CCR·Cra/r)
R, I
R1
≈RNA1
I1
R2
≈RNA2
I2
PBP1≡ PBP2
Efficienza energetica – analisi costi/benefici
Vita utile
Intervento 1
Vita utile tempo
Intervento 2