Rosnące znaczenie gazu ziemnego jako pierwotnego źródła energii oraz zmiany następujące na rynku usług magazynowania gazu ziemnego w Europie, który przekształca się z zamkniętego i kontrolowanego przez państwa i duże koncerny narodowe w kierunku modelu wolnorynkowego, sprawia, iż ocena efektywności ekonomicznej podziemnych magazynów gazu staje się kluczowym czynnikiem w procesie decyzyjnym operatorów magazynów. Prawidłowo wykonana ocena efektywności ekonomicznej, uwzględniająca również zagadnienia ryzyka i niepewności, jest bardzo ważnym elementem, zapewniającym przewagę konkurencyjną.
W sytuacji, gdy rynek usług magazynowania kieruje się zasadami wolnorynkowymi, wiedza na temat opłacalności magazynowania, wrażliwości na zmiany kluczowych czynników ekonomicznych i technicznych, wpływu ryzyka oraz minimalnych cen za magazynowanie, zapewniających osiągnięcie założonych stóp zwrotu, pozwala na optymalne poruszanie się po rynku, udane konkurowanie z rywalami rynkowymi oraz zwiększanie przychodów i zysków przedsiębiorstwa, a tym samym działanie na korzyść jego udziałowców.
W przypadku Polski możemy spodziewać się w przyszłości powstania rynku komercyjnych usług magazynowania i pojawienia się konkurencyjnych w stosunku do PGNiG S.A. operatorów podziemnych magazynów gazu, podobnie jak dzieje się to w innych krajach europejskich.
Kluczowym elementem przygotowywania inwestycji, polegających na budowie podziemnych magazynów gazu, powinna być analiza ekonomiczna, dostosowana do ich specyfiki i uwzględniająca szeroki zakres wskaźników, a także rozpatrująca zagadnienia związane z ryzykiem i niepewnością. Przedsiębiorstwo planujące budowę podziemnego
Etap II – szczegółowa analiza wybranego wariantu.
Podczas projektowania podziemnego magazynu gazu mamy często do czynienia z sytuacją, gdy w tej samej strukturze geologicznej można zbudować magazyn gazu o bardzo różnych właściwościach technicznych. Warianty magazynu mogą zakładać różne wielkości parametrów, takich jak np.:
pojemność czynna,
moc zatłaczania i odbioru, wielkość poduszki gazowej, czas budowy magazynu.
Poszczególne wartości tych parametrów znajdują swoje odzwierciedlenie w planowanych nakładach inwestycyjnych oraz stałych i zmiennych kosztach eksploatacji podziemnego magazynu gazu, a w konsekwencji mają również wpływ na jego efektywność ekonomiczną.
Decyzja o wyborze konkretnego wariantu powinna być podjęta na podstawie analizy danych technicznych oraz po przeprowadzeniu oceny ekonomicznej każdego z wariantów.
Schemat blokowy procedury oceny poszczególnych wariantów budowy magazynu w tej samej strukturze geologicznej, zaproponowanej przez autora, przedstawiony jest na rysunku 4.1.
Dla każdego z wariantów należy przeprowadzić uproszczona analizę, podczas której obliczane są następujące wskaźniki:
wartość zaktualizowana netto (NPV), wewnętrzna stopa zwrotu (IRR),
zmodyfikowana wewnętrzna stopa zwrotu (MIRR), wskaźnik wartości zaktualizowanej netto (NPVR), zdyskontowany okres zwrotu,
zdyskontowane nakłady jednostkowe, minimalna cena za magazynowanie.
Wskaźniki NPV, IRR, MIRR, NPVR oraz zdyskontowany okres zwrotu obliczane są zgodnie z formułami podanymi w rozdziale 3.
Zdyskontowane nakłady jednostkowe obliczamy dzieląc nakłady inwestycyjne, zdyskontowane na moment rozpoczęcia inwestycji, przez pojemność czynną magazynu, wyrażoną w tysiącach metrów sześciennych. Wskaźnik ten pozwala oszacować jednostkowe koszty budowy magazynu.
Analiza różnych wariantów budowy magazynu Wariant 1 Ocena efektywności ekonomicznej NPVR MIRR NPV IRR Minimalna cena Zdys. Okres zwrotu Zdys. Nakłady jednostkowe Raport wariant 1 Wariant 3 Wariant 2 Wariant n Raport wariant 2 Raport wariant 3 Raport wariant n
(…)
(…)
Ocena efektywności ekonomicznej Ocena efektywności ekonomicznej Ocena efektywności ekonomicznejObliczając minimalną cenę za magazynowanie, przyjmujemy założenie, że inwestycja posiada pewną minimalną stopę zwrotu, którą inwestor jest w stanie zaakceptować, a każda stopa zwrotu o niższej wartość będzie uznana za niepowodzenie. Za taką stopę zwrotu można uznać stopę dyskontową, stosowaną przy obliczaniu wartości zaktualizowanej netto. Można również zastosować kilka stóp zwrotu, co pozwala na poznanie zakresu cen, umożliwiających osiągnięcie zakładanych rentowności inwestycji. Minimalną cenę za magazynowanie wyznacza się, korzystając z formuły na obliczanie wartości zaktualizowanej netto (NPV). Stopa dyskontowa przyjmuje wartość minimalnej, założonej stopy zwrotu, a następnie wyznaczana zostaje cena, przy której NPV przyjmuje wartość zerową. Gdy wartość zaktualizowana netto jest równa zeru, wewnętrzna stopa zwrotu jest równa stopie dyskontowej. Średnia roczna rentowności inwestycji jest wtedy równa stopie dyskontowej, czyli w tym przypadku minimalnej założonej rentowności inwestycji. Cena, dla której zachodzi taka równość uznawana jest za minimalną cenę za magazynowanie.
Wszystkie obliczenia służące do wyznaczenia opisanych wyżej wskaźników są przeprowadzane w opracowanych arkuszach kalkulacyjnych, stworzonych w programie Microsoft Excel, przy wykorzystaniu języka programowania Visual Basic for Applications. Arkusze te wykazują się wysokim stopniem automatyzacji i pozwalają na szybkie przeprowadzenie obliczeń, które w innym przypadku byłyby czasochłonne i wymagające dużego nakładu pracy.
Po przeprowadzeniu obliczeń należy stworzyć rankingi wariantów, ze względu na każdy z wyznaczanych wskaźników. Pamiętać należy, iż przy porównywaniu poszczególnych wariantów pod względem efektywności ekonomicznej decydujące znaczenie powinien mieć wskaźnik wartości zaktualizowanej netto (NPVR), jako najlepsze narzędzie do porównywania różnych opcji budowy magazynu. Pozostałe wskaźniki dostarczają koniecznej wiedzy uzupełniającej, umożliwiającej podjęcie optymalnej decyzji inwestycyjnej.
Po podjęciu decyzji o wyborze konkretnego wariantu budowy magazynu powinien nastąpić drugi etap analizy, którego procedura, zaproponowana przez autora, jest zgodna ze schematem blokowym, przedstawionym na rysunku 4.2. Procedura ta powinna być również stosowana w przypadku rozważania budowy podziemnego magazynu gazu w różnych strukturach geologicznych.
Analiza efektywności ekonomicznej PMG Standardowa analiza efektywności ekonomicznej Metody proste Analiza z uwzględnieniem ryzyka i niepewności Metody dyskontowe Okres zwrotu Analiza scenariuszy Symulacja NPV Stopa
zwrotu NPV IRR NPVR MIRR
Minimalna cena Zdys. Okres zwrotu Zdys. Nakłady jednostkowe Analiza wrażliwości Analiza wpływu stopnia
wykorzystania magazynu Metoda Monte Carlo
Symulacja minimalnej ceny Symulacja stopnia wykorzystania magazynu Raport -analiza scenariuszy Raport - analiza wrażliwości Raport -stopień wykorzystania Raport – metoda Monte Carlo Raport metody proste Raport metody dyskontowe
Proces szczegółowej analizy efektywności ekonomicznej powinien składać się, zgodnie z propozycją autora, z następujących elementów:
a) standardowa analiza efektywności ekonomicznej, wykorzystanie metod prostych,
obliczenie prostego okresu zwrotu, obliczenie prostej stopy zwrotu. wykorzystanie metod dyskontowych.
obliczenie wartości zaktualizowanej netto (NPV), obliczenie wewnętrznej stopy zwrotu (IRR),
obliczenie zmodyfikowanej wewnętrznej stopy zwrotu (MIRR), obliczenie wskaźnika wartości zaktualizowanej netto (NPVR), obliczenie zdyskontowanego okresu zwrotu,
obliczenie zdyskontowanych nakładów jednostkowych, obliczenie minimalnej ceny za magazynowanie.
b) analiza z uwzględnieniem ryzyka i niepewności. analiza wrażliwości,
analiza scenariuszy,
analiza wpływu stopnia wykorzystania magazynu, analiza za pomocą metody Monte Carlo.
symulacja wartości zaktualizowanej netto (NPV), symulacja minimalnej ceny za magazynowanie, symulacja stopnia wykorzystania magazynu.
Szczegółowa ocena efektywności ekonomicznej podziemnego magazynu gazu powinna składać się z dwóch części – standardowej analizy oraz analizy przy uwzględnieniu ryzyka i niepewności.
Pierwsza część została podzielona na dwa elementy – analizę za pomocą metod prostych oraz za pomocą metod dyskontowych. Metody proste nie uwzględniają zmiany wartości pieniądza w czasie, ale są dobrym uzupełnieniem, pozwalającym zebrać maksymalnie dużą ilość informacji na temat ocenianej inwestycji. W tej części obliczamy prosty okres zwrotu oraz prostą stopę zwrotu. Analiza, przy wykorzystaniu metody dyskontowych obejmuje te same wskaźniki, które były wykorzystane podczas etapu wyboru wariantu magazynu.
Wszystkie obliczenia mogą zastać przeprowadzone w zaawansowanych arkuszach kalkulacyjnych.
W drugiej części analizy przeprowadzana jest ocena inwestycji, przy uwzględnieniu ryzyka i niepewności. Etap ten został podzielony na cztery części: analizę wrażliwości, analizę scenariuszy, analizę wpływu stopnia wykorzystania magazynu oraz analizę za pomocą metody Monte Carlo.
Analiza wrażliwości przeprowadzana jest dla wartości zdyskontowanej netto (NPV), przy założeniu zmiany kluczowych czynników, takich jak:
cena za magazynowanie, nakłady inwestycyjne, koszty stałe magazynu, koszty zmienne magazynu,
Obliczenia mogą być przeprowadzane w specjalnie przygotowanym przez autora arkuszu kalkulacyjnym.
Analiza scenariuszy polega na zdefiniowaniu alternatywnych scenariuszy budowy i eksploatacji magazynu i poddaniu każdego z nich oddzielnej ocenie. Proces ten może być przeprowadzony w przygotowanym arkuszu kalkulacyjnym, z wykorzystaniem wbudowanych w program Microsoft Excel narzędzi, służących do analizy scenariuszy.
Analiza stopnia wykorzystania magazynu została zaproponowana jako oddzielny element oceny efektywności ekonomicznej budowy podziemnego magazynu gazu, ze względu na specyficzny charakter rynku usług magazynowania. W obecnej chwili w Polsce, a także w całej Unii Europejskiej, gwałtownie wzrasta zapotrzebowanie na pojemności czynne magazynów, a istniejące magazyny na rynkach, na których istnieje wolny rynek usług magazynowania, z dużym wyprzedzeniem rezerwują wykorzystanie swoich pojemności. W Polsce istniejące pojemności czynne są zdecydowanie zbyt małe, aby w sposób optymalny regulować wahania popytu oraz utrzymywać
Metoda Monte Carlo, która stanowi czwarty etap oceny efektywności ekonomicznej z uwzględnieniem ryzyka i niepewności to bardzo istotny fragment analizy. Na potrzeby niniejszej pracy stworzono program do przeprowadzania symulacji metodą Monte Carlo. Ze względu na dużą elastyczność programu Microsoft Excel program został napisany w języku Visual Basic for Applications. Został zaprojektowany jako program uniwersalny, który może być wykorzystany do szerokiego zestawu zagadnień, nie tylko tych, związanych z problematyką ekonomiki podziemnego magazynowania gazu.
Na potrzeby analizy efektywności ekonomicznej podziemnego magazynowania gazu autor przygotował dwie wersje programu. Pierwsza dokonuje w sprzężeniu z arkuszem wykorzystanym do obliczenia wartości zaktualizowanej netto symulacji NPV, a jej schemat blokowy przedstawiony jest na rysunku 4.3. Program za pomocą odwołań połączony jest z arkuszem obliczającym wartość NPV. Po starcie wczytuje dane dotyczące ilości zmiennych losowych, ich rozkładów losowych oraz liczby prób. Następnie w każdej iteracji zmienne są losowane zgodnie ze swoimi rozkładami, a wylosowane wartości przekazywane są do arkusza obliczającego automatycznie NPV. Wartość NPV jest automatycznie zwracana do programu symulacyjnego i dołączana do bazy wyników. Po przeprowadzeniu założonej liczby prób program sporządza dystrybuantę i histogram NPV, oblicza wartości podstawowych statystyk i tworzy raport końcowy analizy.
Druga wersja programu służy do przeprowadzenia symulacji minimalnej ceny za magazynowanie a jej schemat blokowy przedstawiony jest na rysunku 4.4. W tym przypadku w każdej iteracji po obliczeniu NPV, zgodnie z wylosowanymi zmiennymi, szukana jest taka cena za magazynowanie, przy której NPV jest równe zeru.
START
Wczytanie danych wejściowych
Losowanie wartości zmiennych losowych, zgodnie
z założonymi rozkładami
Obliczenie szukanej wartości (NPV) Liczba prób mniejsza od założonej TAK NIE
Zebranie wszystkich obliczonych wartości, stworzenie histogramu i
START
Wczytanie danych wejściowych
Losowanie wartości zmiennych losowych, zgodnie
z założonymi rozkładami
Obliczenie szukanej wartości (NPV) Liczba prób mniejsza od założonej TAK NIE
Zebranie wszystkich obliczonych wartości, stworzenie histogramu i
dystrybuanty, obliczenie podstawowych statystyk
KONIEC Znalezienie ceny dającej
założoną rentowność
Rys. 4.4. Schemat blokowy aplikacji wykorzystanej do obliczenia minimalnej ceny za magazynowanie gazu ziemnego metodą Monte Carlo
Każdy etap analizy, zgodnie z propozycją autora, kończy się osobnym raportem, a na ich podstawie powstają raporty końcowe i ranking wariantów (w przypadku wyboru wariantu budowy magazynu). Przykład przeprowadzenia analizy efektywności ekonomicznej podziemnego magazynu gazu, zgodnie z procedurą zaproponowaną przez autora znajduje się w następnym rozdziale pracy.
5. Aplikacja metodyki oceny efektywności ekonomicznej podziemnego magazynu