Ekonomická stránka energeticky účinného veřejného osvětlení Připravil ISR – University of Coimbra srpen 2017

Obsah Ekonomická stránka osvětlení Náklady životního cyklu (LCC) Návratnost Výpočet LCC/návratnost - příklad On-line nástroje Investice do energetické účinnosti Další přínosy energetické účinnosti

1. Ekonomická stránka osvětlení Pro ekonomické vyhodnocení různých řešení osvětlení je třeba vzít v úvahu náklady životního cyklu (LCC) nebo celkové náklady vlastnictví (TCO). Celkové náklady soustav osvětlení zahrnují: Pořizovací náklady Provozní náklady Náklady na údržbu

1. Ekonomická stránka osvětlení Náklady životního cyklu (LCC) / celkové náklady vlastnictví u dvou typů světelných zdrojů Vstupní investice do instalace LED mohou být vyšší než u instalace tradičního osvětlení, ale nižší spotřeba energie a nižší náklady na údržbu u LED osvětlení může vést za dobu životnosti instalace k nižším celkovým nákladům. To samé platí pro svítidla. Při využití energeticky účinného a opticky kvalitnějšího svítidla, jsou vyšší pořizovací náklady rychle kompenzovány použitím menšího počtu svítidel. Méně svítidel znamená úspory ve spotřebě energie a v údržbě po dobu životnosti produktu.

Ekonomická stránka osvětlení 2. Náklady životního cyklu (LCC) Pořizovací náklady (IC): např. náklady na návrh, vybavení, elektroinstalaci a montážní práce. Provozní náklady (OC): energie Náklady na údržbu (MC): např. výměna vyhořelých světelných zdrojů (výměna výbojek), čištění, výměna ostatních částí (reflektorů, čoček, mřížek rozptylujících světlo, předřadníků atd.) 𝑳𝑪𝑪=𝑰𝑪+𝑶𝑪+𝑴𝑪

Ekonomická stránka osvětlení 2. Náklady životního cyklu (LCC) Investice / Pořizovací náklady (IC) Data, která je potřeba shromáždit (pro každé řešení): Počet svítidel (n) Cena svítidel včetně světelného zdroje (CL) Náklady na instalaci na jedno svítidlo (CI) 𝑷𝒐ř𝒊𝒛𝒐𝒗𝒂𝒄í 𝒏á𝒌𝒍𝒂𝒅𝒚 𝑲č =𝒏× 𝑪 𝑳 + 𝑪 𝑰

Ekonomická stránka osvětlení 2. Náklady životního cyklu (LCC) Provozní náklady (OC) Data, která je potřeba shromáždit (pro každé řešení): Počet svítidel (n) Příkon na svítidlo vč. světelného zdroje a předřadníku, ve wattech (PL) Náklady na elektřinu, Kč/kWh (CE) Roční provozní doba (h), obvykle 4000-4100 hodin 𝑷𝒓𝒐𝒗𝒐𝒛𝒏í 𝒏á𝒌𝒍𝒂𝒅𝒚 𝑲č = 𝒏×𝒉× 𝑷 𝑳 × 𝑪 𝑬 𝟏𝟎𝟎𝟎 Annual operating hours (h)

Ekonomická stránka osvětlení 2. Náklady životního cyklu (LCC) Náklady na údržbu (MC) Data, která je potřeba shromáždit (pro každé řešení): Počet svítidel (n) Doba života světelného zdroje, v hodinách (LL) Doba života projektu, v hodinách (LP) Náklady na výměnu světelného zdroje, včetně světelného zdroje a lidské pracovní síly (Cm1) Další náklady na údržbu (Cm2) 𝒑𝒐𝒌𝒖𝒅 𝑳 𝑳 < 𝑳 𝑷 , 𝒏á𝒌𝒍𝒂𝒅𝒚 𝒏𝒂 ú𝒅𝒓ž𝒃𝒖 𝑲č =𝒏× 𝑳 𝒑 𝑳 𝑳 × 𝑪 𝒎𝟏 + 𝑪 𝒎𝟐 𝐩𝐨𝐤𝐮𝐝 𝐋 𝐋 ≥ 𝐋 𝐏 , 𝒏á𝒌𝒍𝒂𝒅𝒚 𝒏𝒂 ú𝒅𝒓ž𝒃𝒖 𝑲č = 𝑪 𝒎𝟐 (nebudou provedeny žádné výměny)

Ekonomická stránka osvětlení 3. Návratnost Prostá návratnost = rozdíl v investičních nákladech ( IC ) rozdíl v ročních úsporách ( OC+MC ) Prostá doba návratnosti nezohledňuje časovou hodnotu peněz, což je závažný nedostatek, protože může vést ke špatným rozhodnutím u projektů s dlouhými dobami návratnosti (>5 let, a/nebo vysokými diskontními sazbami.

Ekonomická stránka osvětlení 3. Návratnost Diskontovaná návratnost, reálná doba návratnosti Varianta doby návratnosti investice, která se snaží tento nedostatek odstranit, se nazývá diskontovaná doba návratnosti. Je-li diskontní sazba i, diskontované úspory roku n jsou dány následujícím vzorcem: 𝑑𝑖𝑠𝑘𝑜𝑛𝑡𝑜𝑣𝑎𝑛é ú𝑠𝑝𝑜𝑟𝑎= 𝑟𝑜č𝑛í ℎ𝑜𝑑𝑛𝑜𝑡𝑎 ú𝑠𝑝𝑜𝑟 (1+𝑖) 𝑛 i je úroková sazba nebo diskontní sazba, která odráží náklady na vázání kapitálu a může také zohlednit riziko, že platba nemusí být obdržena v celé výši. Úspory životního cyklu se vypočítají sčítáním diskontních úspor v průběhu let. Diskontovaná doba návratnosti je počet let pro součet diskontovaných úspor, který je roven nebo větší než rozdíl v investičních nákladech a kvůli snížené časové hodnotě budoucích úspor je větší než prostá doba návratnosti.

Ekonomická stránka osvětlení 3. Návratnost Prostá návratnost 𝑑𝑜𝑏𝑎 𝑛á𝑣𝑟𝑎𝑡𝑛𝑜𝑠𝑡𝑖(𝑟𝑜𝑘𝑦)= ∆𝐼𝐶 ∆𝑂𝐶+ ∆𝑀𝐶 𝐿 𝑃 ℎ 𝑳 𝑷 𝒉 udává dobu života projektu v rocích ∆𝐼𝐶 - rozdíl v investičních nákladech ∆𝑂 - rozdíl v ročních provozních nákladech ∆𝑀𝐶 - rozdíl v nákladech na údržbu za dobu životnosti projektu

Ekonomická stránka osvětlení 4. Výpočet LCC - příklad Město X by chtělo prozkoumat navrhovaný projekt na modernizaci veřejného osvětlení, který zahrnuje nahrazení 10 000 ks 150W vysokotlakých sodíkových výbojek (HPS) 60W LED svítidly Město X chce především znát: Předpokládané náklady projektu Úsporu energie (Kč) ročně Dobu návratnosti

Ekonomická stránka osvětlení 4. Výpočet LCC - příklad Charakteristika instalace HPS LED Počet svítidel 10 000 Světelný tok světelného zdroje (lm) 16 500 6 000 Měrný výkon (lm/W) 100 Výkon zdroje (W) 150 60 Příkon včetně předřadníku (W) 163,5 69 Měrný výkon svítidla (lm/W) 66 87 Doba života (hodiny) 20 000 80 000 Roční provozní doba (hodiny) 4 100 Náklady (Kč) 4 000 8 500,0 Náklady na instalaci(Kč)

Ekonomická stránka osvětlení 4. Výpočet LCC - příklad Výpočet pořizovacích nákladů (IC) Počet svítidel (n) Cena svítidla včetně světelného zdroje (CL) Instalační náklady na svítidlo(CI): 𝑰𝑪 𝑯𝑷𝑺 =𝟎 Stávající instalace 𝑰𝑪 𝑳𝒆𝒅 =𝒏× 𝑪 𝑳 + 𝑪 𝑰 =𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎× 𝟖𝟓𝟎𝟎+𝟏𝟓𝟎 =𝟖𝟔 𝟓𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎 𝑲č

Ekonomická stránka osvětlení 4. Výpočet LCC - příklad Provozní náklady (OC) Počet svítidel (n) Příkon svítidla vč. světelného zdroje a předřadníku/řadiče, ve wattech (PL) Náklady na elektřinu, Kč/kWh (CE) Roční provozní doba, v hodinách (h) 𝑶𝑪 𝑯𝑷𝑺 = 𝒏×𝒉× 𝑷 𝑳 × 𝑪 𝑬 𝟏𝟎𝟎𝟎 = 𝟏𝟎 𝟎𝟎𝟎×𝟒 𝟏𝟎𝟎×𝟏𝟔𝟑,𝟓×𝟐,𝟏𝟓 𝟏 𝟎𝟎𝟎 =𝟏𝟒 𝟒𝟏𝟐 𝟓𝟐𝟓 𝑲č 𝑶𝑪 𝑳𝒆𝒅 = 𝒏×𝒉× 𝑷 𝑳 × 𝑪 𝑬 𝟏𝟎𝟎𝟎 = 𝟏𝟎 𝟎𝟎𝟎×𝟒 𝟏𝟎𝟎×𝟔𝟗×𝟐,𝟏𝟓 𝟏 𝟎𝟎𝟎 =𝟔 𝟎𝟖𝟐 𝟑𝟓𝟎 𝑲č Annual operating hours (h) Roční úspora elektřiny ve výši 8 330 175 Kč

Ekonomická stránka osvětlení 4. Výpočet LCC - příklad Náklady na údržbu (MC) Počet svítidel (n) Doba života světelného zdroje, v hodinách(LL) Doba života projektu, v hodinách (LP) Náklady na výměnu světelného zdroje, včetně světelného zdroje a práce (Cm1) Další náklady na údržbu (Cm2) – v tomto příkladu považovány za nulové 𝑴𝑪 𝑯𝑷𝑺 =𝒏× 𝑳 𝑷 𝑳 𝑳 × 𝑪 𝒎𝟏 + 𝑪 𝒎𝟐 =𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎× 𝟖𝟎 𝟎𝟎𝟎 𝟐𝟎 𝟎𝟎𝟎 ×𝟐𝟎𝟎+𝟎=𝟖 𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎𝑲č 𝑴𝑪 𝑳𝒆𝒅 = 𝑪 𝒎𝟐 =𝟎

Ekonomická stránka osvětlení 4. Výpočet LCC - příklad Náklady životního cyklu (LCC) 𝑳𝑪𝑪 𝑯𝑷𝑺 = 𝑰𝑪 𝑯𝑷𝑺 + 𝑶𝑪 𝑯𝑷𝑺 × 𝐿 𝑃 ℎ + 𝑴𝑪 𝑯𝑷𝑺 =𝟎+𝟏𝟒 𝟒𝟏𝟐 𝟓𝟐𝟓×𝟏𝟗,𝟓+𝟖 𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎=𝟐𝟖𝟗 𝟎𝟒𝟒 𝟐𝟑𝟖 𝑲č 𝑳𝑪𝑪 𝑳𝒆𝒅 = 𝑰𝑪 𝑳𝒆𝒅 + 𝑶𝑪 𝑳𝒆𝒅 × 𝐿 𝑃 ℎ + 𝑴𝑪 𝑳𝒆𝒅 =𝟖𝟔 𝟓𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎+𝟔 𝟎𝟖𝟐 𝟑𝟓𝟎×𝟏𝟗,𝟓+𝟎=𝟐𝟎𝟓 𝟏𝟎𝟓 𝟖𝟐𝟓 𝐊č

Ekonomická stránka osvětlení 4. Výpočet prosté návratnosti 𝑫𝒐𝒃𝒂 𝒏á𝒗𝒓𝒂𝒕𝒏𝒐𝒔𝒕𝒊 (𝒓𝒐𝒌𝒚) = ∆𝐼𝐶 ∆𝑂𝐶+ ∆𝑀𝐶 𝐿 𝑃 ℎ = 𝐼𝐶 𝐿𝑒𝑑 − 𝐼𝐶 𝐻𝑃𝑆 𝑂𝐶 𝐻𝑃𝑆 − 𝑂𝐶 𝐿𝑒𝑑 + 𝑀𝐶 𝐻𝑃𝑆 − 𝑀𝐶 𝐿𝑒𝑑 𝐿 𝑃 ℎ = 86 500 000−0 14 412 525−6 082 350 + 8 000 000 80000 4100 =9,9 𝑟𝑜𝑘ů

Ekonomická stránka osvětlení 5. On-line nástroje Existují on-line nástroje pro výpočet, které mohou s různými stupni komplexnosti pomoci v ekonomickém srovnání jednotlivých technologických řešení. Několik příkladů: http://glamox.com/gsx/investment-analysis-calculator http://hub.currentbyge.com/current-articles/simple-life-cycle-cost-estimator https://energy.gov/eere/ssl/retrofit-financial-analysis-tool

Ekonomická stránka osvětlení Investice do energetické účinnosti Osvědčený postup pro investování Přesně vymezený investiční rozpočet Ponechání si % úspor na další opatření Odhad na základě celého životního cyklu Ponechání si % úspor příslušným oddělením Maximalizace podpory z grantů a dalších externích zdrojů Investice do energetické účinnosti musí často konkurovat jiným požadavkům na kapitálové rozpočty a často mohou prohrát s projekty, které jsou považovány za prioritnější. V důsledku toho, pokud mají být plněny cíle energetické politiky dané organizace, budou pravděpodobně muset být kapitálové rozpočty specificky alokovány na energetickou účinnost. Mnoho organizací také zjistilo, že je efektivní ponechat si úspory v nákladech na energii na financování dalších opatření, což pomáhá udržovat energetický program a přináší průběžné zlepšení energetického výkonu. Kalkulace nákladů životního cyklu poskytuje celkový obraz hodnoty energeticky účinného projektu po celou dobu jeho trvání. Náklady na energii pro provoz mnoha zařízení jsou mnohokrát vyšší než původní pořizovací cena.

Ekonomická stránka osvětlení 6. Investice do energetické účinnosti Finanční možnosti: vlastní financování, financování třetí stranou, financování skrze společnosti energetických služeb (ESCO), slevy, dotace.

7. Další přínosy energetické účinnosti Zdroj IEA, 2014