Simulaattorin Laskentamenetelmät
Tämä asiakirja avaa Waste Heat ROI Simulator -ohjelmiston taustalla vaikuttavat termodynaamiset energiataseet ja diskontatun kassavirran (DCF) kaavat.
Waste Heat ROI Simulator on B2B-ohjelmisto, joka on suunniteltu datakeskusten ja teollisuuslaitosten hukkalämmön talteenoton (EED 26 artikla) teknistaloudelliseen arviointiin (Rough Order of Magnitude, ROM). Simulaattorin ydinmoottori jakaantuu kahteen vaiheeseen: 1) Fysikaalinen energiatase, joka määrittää tuotetun lämmön ja kompressorien sähkönkulutuksen suhteen, ja 2) Rahoitusmallinnus, joka mittaa hankkeen pankkikelpoisuutta kassavirtamallinnuksella.
1 Energiatase & Termodynamiikka
Lämpöpumppujen energiatase perustuu energian säilymislakiin. Kun järjestelmään tuodaan matalalämpöistä hukkalämpöä (QIT) ja kompressoreille ajetaan sähköenergiaa (Pelec), näiden summa siirtyy kaukolämpöverkkoon (Qtotal).
// Lämpökertoimen (COP) perusmääritelmä
COP = Qtotal / Pelec
Qtotal = QIT + Pelec
Koska käyttäjä syöttää simulaattoriin talteenotettavan IT-kuorman (QIT) ja järjestelmä tunnistaa COP-kertoimen, simulaattori ratkaisee kompressorien vaatiman sähkötehon (joka määrittää konesalin sähköliittymän koon tarpeen) seuraavalla algebrallisella kaavalla:
Pelec = QIT / (COP - 1)
2 Vuotuinen Kassavirta (EBITDA) & Ylösajo
Liiketoiminnan kassavirta perustuu myydyn lämpöenergian tuloihin, josta vähennetään sähkö- ja huoltokustannukset. Konesalihankkeissa IT-kuorma on harvoin 100 % heti ensimmäisenä vuonna, minkä vuoksi simulaattori mallintaa erillisen Ramp-Up-vuoden (käyttöaste-%).
EBITDAvakiintunut = (Qtotal × h × Hintalämpö) - (Pelec × h × Hintasähkö) - OPEX
EBITDAvuosi1 = [ (Qtotal × h × Hintalämpö) - (Pelec × h × Hintasähkö) ] × RampUp% - OPEX
* OPEX (huoltokustannukset) lasketaan kiinteänä prosenttiosuutena kokonaisinvestoinnista (CAPEX), ja se juoksee täysimääräisenä myös ylösajon aikana.
3 Rahoitusmallinnus (Velka & DSCR)
Infrastruktuurihankkeet rahoitetaan tyypillisesti lainalla. Simulaattori laskee velanhoitokulun (vuotuinen lyhennys ja korko) tasalyhenteisenä annuiteettina projektin elinkaarelle (N). Lainan määrä saadaan kertomalla CAPEX velkavivulla (LTV %).
// Vuotuinen velanhoitokulu (Annuiteetti)
A = Laina€ × [ (r × (1 + r)N) / ((1 + r)N - 1) ]
missä r = lainan korko ja N = elinkaari.
Pankkikelpoisuuden (Bankability) kriittisin mittari on velanhoitokate (DSCR), joka kertoo, kuinka moninkertaisesti operatiivinen kassavirta kattaa lainakulut.
DSCR = EBITDAvakiintunut / A
* Rahoittajat vaativat infrastruktuurihankkeissa tyypillisesti DSCR ≥ 1.25x tason.
4 Arvonmääritys (NPV & IRR)
Koko hankkeen arvo määritetään diskonttaamalla tulevaisuuden kassavirrat nykyhetkeen (WACC-korolla). Simulaattori erottelee Project IRR:n (velaton tuotto suhteessa kokonais-CAPEXiin) ja Equity IRR:n (omistajan tuotto sijoitetulle omalle pääomalle, kun velanhoito on vähennetty).
// NPV (Nettónykyarvo)
NPV = -CAPEX + [ EBITDAvuosi1 / (1 + WACC)1 ] + Σ [ EBITDAvakiintunut / (1 + WACC)t ]
// Equity IRR ratkaistaan iteroimalla kaavasta, kun NPV = 0:
0 = -OPO + [ (EBITDAvuosi1 - A) / (1 + IRR)1 ] + Σ [ (EBITDAvakiintunut - A) / (1 + IRR)t ]