Bilobite Engenharia Lda. Serviços de Engenharia Aplicação do modelo Energy Service Company (ESCO) em retrofitting industrial no contexto português Componente Económica
Identificação de Oportunidades de Racionalização de Consumo: O primeiro passo para a identificação das ORC e desenvolvimento dos passos seguintes é a caracterização completa do estado zero da instalação do cliente. Esta caracterização é de capital importância e deve ser o mais exaustiva possível, dado que os cenários e análises de previsão para os modelos económicos serão baseados na mesma. A caracterização do estado zero da instalação do cliente deve contemplar os seguintes passos: Caracterizar e quantificar: Formas de energia utilizadas; Estrutura do consumo de energia; Geral; Sector; Equipamento. Avaliar o desempenho dos sistemas de distribuição, transformação e utilização de energia; Identificar as oportunidades de racionalização de consumos. O passo seguinte engloba pela análise técnica e quantificação de benefícios e poupanças geradas pelas ORC identificadas: Propor a substituição de equipamentos/metodologias do processo por outros mais eficientes (caso se justifique); Analisar técnica e economicamente as possíveis soluções para a redução de custos energéticos; Realizar um plano de racionalização, acções e investimentos a empreender. Estratégia do trabalho: Preparação da Intervenção Recolha e análise de informação documental; Análise do processo produtivo e energético; Preparação da intervenção em campo; Intervenção Local Recolha de informação energética da empresa; Caracterização das cargas instaladas; Caracterização dos fluxos de energia; Avaliação dos rendimentos dos equipamentos consumidores de energia. 2/17
Tratamento dos Dados Tratamento e análise dos dados recolhidos; Desagregação dos consumos dos principais sectores; Avaliação do potencial de economias de energia; Análise da viabilidade das principais ORC. Documentação necessária: Para o desenvolvimento do projecto é essencial obter documentação e as informações de suporte que permitam as actividades de análise e conclusão das soluções a especificar. Esta documentação traduz-se em: Informação sobre o regime de funcionamento da empresa actual e previsível para o futuro; Mapas de produção do período em análise; Facturas de energia do período em análise; Memória descritiva dos equipamentos consumidores de energia. Análise de Retorno de Investimento: Depois de identificadas as ORC, é necessário avaliar o Retorno de Investimento das soluções encontradas. Da secção anterior obtêm-se um conjunto de equipamentos consumidores de energia, as soluções de implementação das ORC e as poupanças espectáveis para cada solução. É necessário integrar esses dados com os valores previsíveis de investimento e retorno do mesmo para cada solução. Este cálculo é de particular importância dado que o Retorno de Investimento médio pode ser decisivo no modelo de negócio a adoptar e consequentemente a propor ao cliente. Ferramentas de Retorno de Investimento: Foi desenvolvida uma ferramenta de cálculo em Excel que permitem agregar e resumir os dados técnicos relevantes recolhidos nas secções anteriores e efectuar os cálculos necessários. A ferramenta de cálculo divide-se em várias folhas de cálculo que interagem entre si. Nas próximas duas secções apresentam-se em pormenor duas folhas modelo. Existem também Folhas Resumo que agrupam os valores de poupança calculados nas diversas folhas de cálculo e calculam valores ponderados. Estas folhas Resumo serão apresentadas na secção Casos de Estudo pois a sua existência pressupõe casos concretos e múltiplos das folhas de cálculo aqui apresentadas. 3/17
Força Motriz: A folha Análise de Equipamentos de Força Motriz é genérica e pode ser adaptada à inclusão de qualquer equipamento de poupança ou racionalização de consumo ou até mesmo alteração do motor existente por outro de maior eficiência. Para a preencher a folha é necessário que todos os passos da Identificação das ORC estejam cumpridos e que o diferencial de consumo ou potência instalada esperada esteja calculado e validado. ANÁLISE DE EQUIPAMENTOS DE FORÇA MOTRIZ 1. Situação actual Motor X1 Potência N.º de horas de trabalho por ano 0 kw 0 h/ano Energia consumida Factura de electricidade Energia primária consumida 0 MWh/ano 0 GJ/ano 0 /ano 0,0 tep/ano 2. Situação após a instalação de solução de eficiência Potência consumida Energia consumida Factura de electricidade Energia primária consumida 0 kw 0 MWh/ano 0 GJ/ano 0 /ano 0,0 tep/ano 3. Economia alcançada Investimento estimado 0 Energia final 0 MWh/ano 0 GJ/ano Factura energética 0 /ano Energia primária 0,0 tep/ano Payback 0,0 anos Figura 1: Folha de cálculo para previsão de poupança e ROI em sistemas de força motriz. 4/17
A figura 1 mostra o relatório da folha de cálculo. Esta encontra-se dividida em três grandes áreas: Situação actual O inicio do cálculo caracteriza a actual situação de operação. Tem como entradas de informação a potência instalada e as horas de funcionamento anuais para calcular a energia consumida, o preço pago por esse consumo e a conversão da energia consumida em unidades de energia primária. Existem entradas de dados como o preço de energia pago pelo cliente que figuram em anexo fora da área de impressão deste relatório. Serão introduzidas nesta Dissertação na secção dedicada a Casos de Estudo. Situação após a instalação de solução de eficiência Como segundo passo é introduzida a poupança esperada, previamente calculada e validada, no cálculo da potência consumida. Este factor de redução de consumo vai fazer-se repercutir nos restantes parâmetros calculados. Economia Alcançada O passo final tem como entrada de dados o Investimento Estimado e faz a comparação entre os dados energéticos e de preço pago pela energia nos dois passos anteriores. Como cálculo surgem todas as variáveis relevantes de poupança que são exportadas para as Folhas de Resumo. Sistemas de Iluminação: A folha Análise de Sistemas de Iluminação é genérica e pode ser adaptada à inclusão de qualquer equipamento de poupança ou racionalização de consumo ou à substituição por outro sistema de maior eficiência. Para a preencher a folha é necessário que todos os passos da Identificação das ORC estejam cumpridos e que o diferencial de consumo ou potência instalada esperada esteja calculado e validado. 5/17
ANÁLISE DE SISTEMAS DE ILUMINAÇÃO 1. Situação actual - Tipo de luminárias existentes - Consumo Unitário Luminárias 0 Unidades 0 Potência com balastro convencional 0 W Potência instalada 0,0 kw Consumo 0,0 MWh/ano Utilização anual 0 h/ano Custo anual em iluminação 0 /ano Custo anual mudança lâmpadas 0 /ano Custo anual unitário 0,00 /ano/lâmpada 2. Situação após a instalação de solução de eficiência - Consumo Unitário Luminárias 0 Unidades 0 Potência com balastro Electrónico 0 W Consumo 0,0 MWh/ano Utilização anual 0 h/ano Custo anual em iluminação 0 /ano Custo anual mudança lâmpadas 0 /ano Custo anual unitário 0,00 /ano/lâmpada 3. Economia alcançada Investimento unitário 0,00 Investimento estimado 0 Energia final 0 MWh/ano 0 GJ Factura energética 0 /ano Poupança em manutenção 0 /ano Poupança Total 0 /ano Energia primária Payback 0,0 tep 0,0 anos Figura 2: Folha de cálculo para previsão de poupança e ROI em sistemas de iluminação. A figura 2 mostra o relatório da folha de cálculo. Esta encontra-se dividida em três grandes áreas: Situação actual O inicio do cálculo caracteriza a actual situação de operação. Tem como entradas de informação a potência instalada e as horas de funcionamento anuais para calcular a energia consumida, o preço pago por esse consumo e o preço de manutenção do sistema actual. Existem entradas de dados como o preço de energia pago pelo cliente e dados de manutenção que figuram em anexo fora da área de impressão deste relatório. Serão introduzidas nesta Dissertação na secção dedicada a Casos de Estudo. 6/17
Situação após a instalação de solução de eficiência Como segundo passo é introduzida a poupança esperada, previamente calculada e validada, no cálculo da potência consumida ou as características do novo sistema a instalar, calculando a folha a redução de consumo. Este factor de redução de consumo vai fazer-se repercutir nos restantes parâmetros calculados. É também calculado o preço da manutenção do novo sistema, através de dados introduzidos em anexo. Economia Alcançada O passo final tem como entrada de dados o Investimento Estimado e faz a comparação entre os dados energéticos e de preço pago pela energia e pela manutenção nos dois passos anteriores. Como cálculo surgem todas as variáveis relevantes de poupança que são exportadas para as Folhas de Resumo. Análise Económica: Após a identificação das ORC e realizado o estudo de avaliação de Retorno de Investimento, é necessário avaliar qual a melhor solução económica a propor ao cliente. Das três categorias de operações ESCO definidas anteriormente, a Análise Económica irá centrar-se na Categoria 1: ESCO tradicionais e Categoria 3: Empresas com operações ESCO similares. A Categoria 2: Retail Energy Service Companies (RESCO) não se enquadra no âmbito desta Dissertação pois não aborda o retroffiting de instalações consumidoras de energia mas sim a produção e venda de energia. De qualquer modo como será perceptível adiante, será simples alterar e adaptar as Ferramentas de Análise Económica desenvolvidas para a Categoria 1: ESCO tradicionais para acomodar as especificidades da Categoria 2: Retail Energy Service Companies (RESCO) em trabalhos e análises futuras. Para as categorias definidas como alvo para esta análise foram desenvolvidas folhas de cálculo que permitem simular e prever rendas e parâmetros económicos. Ferramentas de Análise Económica: As folhas de cálculo desenvolvidas recolhem os dados de investimento previsto, poupanças previstas e Retorno de Investimento, das Folhas Resumo e calculam os parâmetros económicos desejados. Nas próximas duas secções apresentam-se em pormenor duas folhas modelo, uma para cada uma das categorias alvo. A conjugação destas folhas com as Folhas Resumo e as folhas de cálculo de Retorno de Investimento será apresentada na secção Casos de Estudo com casos concretos e múltiplos das folhas de cálculo aqui apresentadas. Do relatório resultante destas folhas existe também a tradução de todos os dados financeiros relevantes em gráficos que serão apresentados na dita secção. 7/17
ESCO Similar: A folha ESCO Similar permite calcular Cash-Flow, VAL e TIR do ponto de vista do cliente, bem como os dados referentes à entidade financeira responsável pelo investimento. Está dividida entre as figuras 3, 4 e 5 para poder ser analisada nos seus principais componentes e cálculos. Os campos a negro são campos de entrada de dados por acção do operador, enquanto os campos a azul são preenchidos automaticamente quer por referência de outras folhas de cálculo, quer por fórmulas de cálculo. ESCO Similar Investimento pré juros Inserção de Dados Económicos Juros anuais Financiamento e ROI Anos leasing Anos ROI Poupanças anuais 0 0,00% 0,0 0,0 0 Resultados Económicos Financeira Investimento 0,00 Prestação 0,00 Total com Juros 0,00 Juros mensais 0,00% Figura 3 ESCO Similar parte 1 A figura 3 mostra a primeira parte do relatório da folha de cálculo. Esta encontra-se dividida em duas grandes áreas: Inserção de Dados Económicos Os três campos a negro são da responsabilidade do operador e reflectem valores referentes ao financiamento. o Juros anuais Taxa de juros cobrada pela entidade financeira pelo financiamento da operação. o Anos de leasing Número de anos da duração do leasing associado a operação Os três campos a azul são preenchidos por referência de valores calculados nas Folhas Resumo. 8/17
o o o Investimento pré juros Somatório dos investimentos calculados nas Folhas Resumo. Anos ROI Valor ponderado do Retorno de Investimento calculado nas Folhas Resumo. Poupanças anuais - Valor ponderado de poupanças anuais calculado nas Folhas Resumo. Resultados Económicos Financeira: Os três campos a azul são calculados com dados já inseridos na folha e são valores referentes ao financiamento. o Investimento Apresenta o investimento utilizando o campo Investimento pré juros. o Total com Juros Calcula o montante total a pagar considerando os campos Investimento pré juros e Juros mensais. o Prestação Calcula a prestação mensal devida à entidade financeira pela operação tendo em conta os campos Investimento e Juros Mensais. o Juros mensais Calcula o valor dos juros mensais tendo em conta o campo Juros anuais Resultados Económicos VAL 0,00 TIR 0,00% Ano 1 Ano 2 Ano 3 Cash-flow mensal Ano 4 Ano 5 Ano 6 Ano 7 1 2 3 4 5 6 7 Remuneração Anual Remuneração Acumulada Figura 4 ESCO Similar parte 2 A figura 4 mostra a segunda parte do relatório da folha de cálculo. Reflecte o cálculo directo das rendas para o cliente: Resultados Económicos : Todos os campos a azul são calculados a partir de dados já inseridos na folha. 9/17
o o o o o Cash-flow mensal Calcula a renda mensal que o cliente usufrui da operação. Este cálculo divide pelos meses as poupanças anuais esperadas e retira a este valor a prestação paga à entidade financeira. São utilizados para este cálculo os campos Poupanças anuais e Prestação. Remuneração Anual Calcula a remuneração anual que o cliente usufrui da operação, utilizando como base de cálculo as rendas mensais em cada ano. É utilizado para este cálculo o campo Cash-flow mensal. Remuneração Acumulada Calcula o valor acumulado das renumerações anuais auferidas pelo cliente. É utilizado para este cálculo o campo Remuneração Anual. VAL Valor Actual Líquido. Utiliza a sequência de Poupança Acumulada Actualizada calculada na figura 5 subtraindo-lhe o Investimento. TIR Taxa Interna de Rentabilidade. Utiliza a sequência de Poupança Anual apresentada na figura 5 e o Investimento para calcular a rentabilidade da operação. O cálculo da TIR neste caso pode parecer descabido dado que o cliente não faz qualquer investimento inicial e usufrui de uma solução de cash-flow positivo desde o primeiro mês. No entanto, mesmo considerando que o investimento não é efectuado pelo cliente com capital próprio, esta operação é um leasing para investimento em equipamento que permite amortizar a dívida, pagar os juros e ainda gerar um excedente, o que justifica e torna um factor de qualidade e decisão o valor da TIR. Factor de Actualização de Cash-Flow 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 Ano 1 Ano 2 Ano 3 Poupança Anual Ano 4 Ano 5 Ano 6 Ano 7 ## 1 2 3 4 5 6 7 Poupança Anual Actualizada 1 2 3 4 5 6 7 Poupança Acumulada Actualizada Figura 5 ESCO Similar parte 3 10/17
A figura 5 mostra a terceira parte do relatório da folha de cálculo. Reflecte o cálculo actualizado das poupanças futuras para o cliente: Resultados Económicos : Todos os campos a azul são calculados a partir de dados já inseridos na folha. o Factor de Actualização de Cash-Flow Calcula o valor de actualização que a Poupança Anual deve ser alvo em função do valor da Taxa de Juros Anual. o Poupança Anual Apresenta a poupança anual distribuída pelos anos do leasing. o Poupança Anual Actualizada Calcula a poupança anual actualizada que o cliente usufrui da operação, utilizando como base de cálculo a poupança anual e o índice de actualização. São utilizados para este cálculo os campos Poupança Anual e Factor de Actualização de Cash-Flow. o Poupança Acumulada Actualizada Calcula o valor acumulado e actualizado das poupanças anuais auferidas pelo cliente. É utilizado para este cálculo o campo Poupança Anual Actualizada. ESCO: A folha ESCO permite: Calcular as rendas e repartição do ESPC entre a ESCO e o cliente, Simular o investimento suportado por uma entidade financeira sendo o leasing suportado pela ESCO, Simular o investimento suportado directamente pela ESCO ou por um parceiro numa politica de Agrupamento Complementar de Empresas, Calcular Cash-Flow, VAL e TIR do ponto de vista da ESCO em ambos os cenários. Está dividida entre as figuras 6, 7 e 8 para poder ser analisada nos seus principais componentes e cálculos. Os campos a negro são campos de entrada de dados por acção do operador, enquanto os campos a azul são preenchidos automaticamente quer por referência de outras folhas de cálculo, quer por fórmulas de cálculo. 11/17
ESCO Desconto PVP Investimento pré juros Inserção de Dados Económicos Juros anuais Financiamento e ESPC Anos leasing Anos ESPC Poupanças anuais % média ESPC 0,00% 0 0,00% 0 0 0 0,00% Percentagem BLB do ESPC 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% Figura 6 ESCO parte 1 A figura 6 mostra a primeira parte do relatório da folha de cálculo. Inserção de Dados Económicos Os campos a negro são da responsabilidade do operador e reflectem valores referentes ao financiamento, divisão do ESPC e taxa de actualização de rendas futuras. o Desconto PVP Diferença entre o investimento calculado nas Folhas de Resumo baseadas no preço de venda ao público e o preço a que a ESCO consegue adquirir os mesmos equipamentos. o Juros anuais Taxa de juros cobrada pela entidade financeira pelo financiamento da operação. o Anos de leasing Número de anos da duração do leasing associado a operação o Anos ESPC Número de anos de duração do ESPC e da partilha das poupanças geradas o Percentagem BLB do ESPC Percentagem das poupanças geradas durante a vigência do ESPC que são remuneração da ESCO. Os três campos a azul são preenchidos por referência de valores calculados nas Folhas Resumo ou calculados por valores já inseridos. o Investimento pré juros Somatório dos investimentos calculados nas Folhas Resumo multiplicado pelo complementar do campo Desconto PVP. o Poupanças anuais - Valor ponderado de poupanças anuais calculado nas Folhas Resumo. o Percentagem média do ESPC Valor médio da percentagem do ESPC pertença da ESCO calculado a partir dos valores anuais do campo Percentagem BLB do ESPC. 12/17
Resultados Económicos Percentagem do ESPC 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% Cash-flow mensal Remuneração Anual Remuneração Acumulada Resultados Económicos Financeira Investimento 0,00 Prestação 0,00 Total com Juros 0,00 Juros Mensais 0,00% Figura 7 ESCO parte 2 A figura 7 mostra a segunda parte do relatório da folha de cálculo. Esta encontra-se dividida em duas grandes áreas: Resultados Económicos : Todos os campos a azul são calculados a partir de dados já inseridos na folha. o Percentagem do do ESPC Representa o valor da repartição das poupanças geradas que é pertença do cliente. Não é mais que o valor complementar do campo Percentagem BLB do ESPC. o Cash-flow mensal Calcula a renda mensal que o cliente usufrui da operação a partir do campo Percentagem do do ESPC e do campo Poupanças anuais o Remuneração Anual Calcula a remuneração anual que o cliente usufrui da operação, utilizando como base de cálculo as rendas mensais em cada ano. É utilizado para este cálculo o campo Cash-flow mensal. o Remuneração Acumulada Calcula o valor acumulado das renumerações anuais auferidas pelo cliente. É utilizado para este cálculo o campo Remuneração Anual. 13/17
Resultados Económicos Financeira: Os três campos a azul são calculados com dados já inseridos na folha e são valores referentes ao financiamento. o Investimento Apresenta o investimento utilizando o campo Investimento pré juros. o Total com Juros Calcula o montante total a pagar considerando os campos Investimento pré juros e Juros mensais. o Prestação Calcula a prestação mensal devida à entidade financeira pela operação tendo em conta os campos Investimento e Juros Mensais. o Juros mensais Calcula o valor dos juros mensais tendo em conta o campo Juros anuais Neste caso o leasing é suportado pela ESCO e não pelo cliente. Os cálculos aqui efectuados irão afectar apenas as rendas da ESCO. Para simular um investimento próprio ou de um parceiro na óptica de Agrupamento Complementar de Empresas, basta colocar os juros anuais a zero. Deste modo estes cálculos apenas reflectirão a amortização do investimento próprio distribuído pela vigência do ESPC nas rendas da ESCO e dos seus parceiros. 14/17
Resultados Económicos VAL 0,00 TIR 0,00% BLB Ano 1 Ano 2 Ano 3 Cash-flow mensal Ano 4 Ano 5 Ano 6 Ano 7 1 2 3 4 5 6 7 BLB Remuneração Anual BLB Remuneração Acumulada BLB Factor de Actualização de Cash-Flow 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 BLB Poupança Anual ESCO ## 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1 2 3 4 5 6 7 BLB Poupança Anual Actualizada ESCO 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1 2 3 4 5 6 7 BLB Poupança Acumulada Actualizada ESCO Figura 8 ESCO parte 3 A figura 8 mostra a terceira parte do relatório da folha de cálculo. Reflecte os resultados económicos para a ESCO: 15/17
Resultados Económicos ESCO: Todos os campos a azul são calculados a partir de dados já inseridos na folha. o Cash-flow mensal Calcula a renda mensal que a ESCO usufrui da operação. Este cálculo divide pelos meses as poupanças anuais esperadas multiplicados pelo valor percentual do ESPC e retira a este valor a prestação paga à entidade financeira. São utilizados para este cálculo os campos Poupanças anuais, Percentagem BLB do ESPC e Prestação. o Remuneração Anual Calcula a remuneração anual que a ESCO usufrui da operação, utilizando como base de cálculo as rendas mensais em cada ano. É utilizado para este cálculo o campo Cash-flow mensal. o Remuneração Acumulada Calcula o valor acumulado das renumerações anuais auferidas pela ESCO. É utilizado para este cálculo o campo Remuneração Anual. o Factor de Actualização de Cash-Flow Calcula o valor de actualização que a Poupança Anual deve ser alvo em função do valor da Taxa de Juros Anual. o Poupança Anual ESCO Apresenta a percentagem de poupança anual respeitante à ESCO distribuída pelos anos do ESPC. o Poupança Anual Actualizada ESCO Calcula a poupança anual actualizada que a ESCO usufrui da operação, utilizando como base de cálculo a poupança anual e o índice de actualização. São utilizados para este cálculo os campos Poupança Anual ESCO e Factor de Actualização de Cash-Flow. o Poupança Acumulada Actualizada ESCO Calcula o valor acumulado e actualizado das poupanças anuais auferidas pela ESCO. É utilizado para este cálculo o campo Poupança Anual Actualizada ESCO. o VAL Valor Actual Líquido. Utiliza a sequência de Poupança Acumulada Actualizada ESCO subtraindo-lhe o Investimento. o TIR Taxa Interna de Rentabilidade. Utiliza a sequência de Poupança Anual ESCO e o Investimento para calcular a rentabilidade da operação. Conclusão: Os passos acima descritos estão sintetizados em forma de algoritmo na figura 9. A definição de um algoritmo e de intervalos de decisão é fundamental para tornar realmente úteis as ferramentas de análise desenvolvidas. Figura 9 Algoritmo de decisão 16/17
O ponto de decisão do algoritmo é sobretudo definido pelo Retorno de Investimento. Uma operação ESCO pressupõe a divisão de poupanças com o cliente. Como tal, o período do ESPC tem, que ser suficientemente alargado para cobrir o período de Retorno de Investimento e a margem de lucro da ESCO. Aumentar a duração do ESPC, aumenta o risco associado à operação, aumenta os custos de verificação e acompanhamento do ESPC e em última análise pode obrigar a manutenções dispendiosas ou mesmo ultrapassar a vida útil dos aparelhos instalados. Pode ser definida uma zona de decisão tendo em conta as seguintes características: ROI < 2 anos - o negócio é seguramente interessante para uma operação ESCO. 2 < ROI < 4 anos o negócio deve ser avaliado tendo em conta ESCO e ESCO Similar. Parâmetros menos óbvios como volume de investimento, estado da instalação do cliente e risco associado quer a operação, quer ao cliente tomarão papel decisivo na escolha do cenário mais vantajoso. ROI > 4 anos o negócio é seguramente pouco interessante do ponto de vista de uma operação ESCO e deverá ser analisado como ESCO Similar. Ricardo João Guimarães 17/17