Кейс «Крупный девелоперский проект»

Строительство жилого микрорайона, площадью более 2 млн. кв.м. (Московская область)

Суммарные затраты на инфраструктуру при девелопменте недвижимости составляют от 20% до 30% стоимости квадратного метра, включая внутреннюю инфраструктуру и косвенные затраты (оценка на  основе данных АО «Фонд стратегического развития энергетики «Форсайт» по энергопотреблению по  более чем 40 проектам за период 2010-2017 гг). Это,  вероятно, самая сложная в управлении статья затрат в таких проектах.

Проведенный нами анализ профилей электрической фактической нагрузки в реальном времени показал, что в подавляющем большинстве случаев нагрузки рассчитанные по действующим методикам и нормативам при проектировании объекта более, чем в 2 раза превышают фактический пик потребления мощности. Ежегодно под эти завышенные показатели в России вводится более 1 ГВт сетевых мощностей, то есть избыточные затраты девелоперских компаний превышают 40 млрд руб, а затраты на содержание сетевой инфраструктуры ежегодно увеличивают совокупный годовой платеж потребителей за электроэнергию на несколько миллиардов рублей.

Исходная ситуация

Девелоперская компания обратилась в электросетевые компании за технологическим присоединением к электрическим сетям  крупной строительной  площадки (строительство жилого микрорайона  общей площадью более 2 млн кв. м.), с поэтапным введением в эксплуатацию возводимых объектов в течение 7 лет.

Расчеты,  проведенные проектным институтом  по отраслевым нормативам  (СП 256.1325800.2016) показали, что для проекта потребуется более 150 МВт присоединенной электрической мощности.

Сетевая компания готова была поставить 80 МВт.

Что показал расчет

Моделирование нагрузки на фактических данных показало, что большинство расчетных нормативов завышено по отношению к фактическому потреблению, как минимум, вдвое. При этом ситуация  рассматриваемого кейса типична для большинства аналогичных проектов по стране (на иллюстрации приведен анализ заявленной (проектной) и фактически  используемой  мощности в девелоперском проекте в г.Оренбурге, 4 жилых здания).

Дополнительно к этому, как показало моделирование, применение при строительстве технологий Интернета энергии  позволит  снизить пиковые нагрузки  еще на  15% за счет следующих мероприятий:

  • Предотвращение одновременных включений мощных неприоритетных нагрузок
  • Устранение переразмеренных мощностей вентиляции при проектировании
  • Интеллектуальное управление потреблением – «сбережение мощности»
  • Управление нагрузками – снижение пиков
  • Использование гибридных накопителей

Рис. 1 Сравнение фактической и заявленной мощности для четырех зданий в Оренбурге, кВт

Рис. 2  Расчет необходимой мощности для мирорайона, МВт

Суммарное снижение затрат (с учетом затрат на технологии) составляет для рассматриваемого проекта около 40% от первоначально  заявленных.

Кроме этого,  на 10%-30%  (в зависимости от категории потребителей) снижаются затраты на энергию для коммерческих потребителей в водимых объектах недвижимости.

Построенная для сокращения затрат на мощность инфраструктура – сенсоры, система коммуникации – является готовой платформы для реализации продуктов интернета вещей.  То есть объект недвижимости становится не только дешевле при строительстве и эксплуатации, но он также готов предоставить арендаторам и покупателям новое качество услуг.

Что нужно, чтобы оптимизировать объем мощности

Решение проблемы состоит из двух частей: административной и технологической.

Административная часть заключается в том, что, как ни парадоксально, обязательность применения нормативов удельного энергопотребления, определенных в Своде правил «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» (его актуализированной версии — СП 31-110-2003), является относительной.

Согласно ст.6 Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» обязательными к применению являются не все утвержденные стандарты и своды правил, а только включенные Правительством РФ в перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил). Остальные применяются на добровольной основе.

При этом в соответствии с п.4 ст.16.1. Федерального закона «О техническом регулировании» применение на добровольной основе указанных необязательных стандартов и (или) сводов правил, является достаточным условием соблюдения требований соответствующих технических регламентов. Неприменение таких стандартов и (или) сводов правил не может оцениваться как несоблюдение требований технических регламентов. В этом случае допускается применение предварительных национальных стандартов РФ, стандартов организаций и (или) иных документов для оценки соответствия требованиям технических регламентов.

Указанные Своды правил не включены в Перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), утвержденный Постановлением Правительства от 26.12.2014 №1521, соответственно, могут применяться на добровольной основе.

При этом соблюдение указанных Сводов правил обеспечивает прохождение экспертизы и прочих обязательных процедур. В этой связи девелоперу потребуется серьезное обоснование для снижения заявленной мощности.

Вторая часть проблемы состоит в технологической возможности определить минимально эффективный объем потребления мощности, гарантирующий отсутствие дефицита и перегрузки электрических сетей в процессе эксплуатации создаваемого объекта.

Ниже мы приводим описание  блоков мероприятий, которые  позволяют  решить обе поставленные задачи. 

1. Точная модель потребления

Моделирование нагрузки производится  на основе фактических данных аналогичных объектов и моделей, учитывающих фактические условия эксплуатации и совмещение пиков на центрах питания.

Суммарная мощность объекта недвижимости состоит из разнородных нагрузок с различными графиками потребления – жилые помещения, офисы, рестораны, встроенные торговые объекты и т.д.

Например, фактическая нагрузка ресторанов быстрого питания имеет стабильный и предсказуемый график, который практически одинаков в разных странах мира, и имеет три пика потребления:  в утренние часы при прогреве печей и заготовке продуктов, во время ланча, и в часы непосредственно после окончания рабочего дня. Нагрузки супермаркетов по нашим данным в 1,7-2 раза ниже, чем нормативные показатели, тогда как некоторые классы отелей могут потреблять в пике больше, чем норматив.

Суммарное потребление и совокупный пик потребления будет зависеть  от конкретного сочетания объектов,  климатических условий и особенностей строительства.

2. Мониторинг потребления. Актуализация модели

Рассматриваемый девелоперский проект,  как и большинство других, реализуются очередями. Установив систему датчиков, которые позволяют наблюдать за основными составляющими потребления, а также отслеживать факторы, влияющие на потребление (температуру воздуха, содержание СО2, влажность и т.д.), застройщик может осуществлять мониторинг соответствия результатов расчетной модели и факта.  Эта же система датчиков в дальнейшем выступает в качестве основы для интеллектуального управления потребления и снижения пиков.

По мере сдачи очередей застройки и заселения зданий застройщик может контролировать фактический пик потребления,  и в случае отклонения от первоначального модельного расчета, корректировать планы по подведению дополнительной инфраструктуры. Технологически это реализуемо в виде интеллектуальной адаптивной модели потребления объекта, которая получает данные о фактическом потреблении, и при выявления системных отклонений сигнализирует об этом, предлагая корректировку.

3. Проектные решения

При строительстве завышенными являются не только нормативы на энергопотребление объектов, но и показатели, определяющие мощности энергопотребляющих приборов, например, вентиляции или кондиционирования. Переразмеренная мощность вентиляции, в частности,  влечет  необходимость установки более мощных двигателей,  и т.д.

4. Интеллектуальные технологии управления потреблением

Иногда  даже простые организационные решения могут существенно снизить пик потребления. Например, для жилой застройки в средней полосе России пик потребления приходится на межсезонье – чаще всего на осенний период, когда температура воздуха начинает резко снижаться, но отопление еще не включено. В результате жильцы включают электроприборы, что приводит к пику нагрузок, который превышает зимний максимум. В проектах, где присутствует отдельная котельная, а система отопления организована таким образом, чтобы включать его по фактической погоде, существует реальная возможность снизить пиковое потребление на 7%-8%.

Примером более сложной системы, позволяющей сократить как общее потребление, так и пиковое, является система интеллектуальной вентиляции.

develop_3

Табл. 1  Основные группы управляемых нагрузок микрорайона (Московская область) и предварительные оценки ресурса управления нагрузками  (при потребляемой мощности 60 МВт)

5. Системы управления нагрузками и снижения пикового потребления

Система датчиков, описанная в п.2 «Мониторинг потребления», может быть использована для активного управления пиковым потреблением. Сами здания являются накопителями энергии, что позволяет временно снижать или повышать потребление климатической техники, сдвигая пик потребления электрической мощности.

Интеллектуальная система может также предотвращать одновременное включение мощных энергоприборов и в случае экстренных ситуаций предотвращать перегрузку путем отключения неприоритетных нагрузок.

6. Системы накопления энергия

Интеллектуальные накопители энергии являются следующим, уже более дорогостоящим, но и одновременно эффективным инструментом для снижения пиков потребления. Интеллектуальный накопитель, может  решать задачу надежности энергоснабжения и снижения пиковой нагрузки, а также снижения затрат на энергоснабжение объекта недвижимости. Типовой суточный график нагрузки жилого комплекса имеет максимум потребления между 19 и 22 часами. Наши расчеты для целого ряда объектов показывают, что «срезание» этого пика требует емкостей аккумуляторов, способных держать заряд в среднем в течение 3 часов.  Кроме того, этот же накопитель способен снизить потребность в сетевом резерве: сократить количество и мощность трансформаторов. По нашей оценке, применение накопителей в настоящее время уже является окупаемым для 40% объектов. При прогнозируемых темпах снижения стоимости таких накопителей энергии, к 2020 году они станут в 1,5-2 раза дешевле, чем строительство сетей. Большим преимуществом накопителей является возможность постепенного наращивания мощности, тогда как строительство сетей и подстанций возможно только «крупными блоками», что приводит к избытку мощности на длительный срок и риску невостребованности этих мощностей, например, при отказе от дальнейшего развития объекта.

7. Элементы «умных сетей»

Применение отдельных технологий, так называемых «умных сетей», в частности, автоматическое секционирование и переключение нагрузок, управление напряжениями, также позволяет снизить капитальные затраты на строительство распределительных сетей.

8. Собственная генерация

Немаловажным элементом интеллектуальной энергетики является строительство малой и распределенной генерации, способной покрывать пиковые и полупиковые нагрузки и служить источником аварийного резерва. За последние 3 года стоимость проектов малой генерации снизилась на 30%-40%. Минимальная мощность источников малой генерации с основными параметрами (КПД, ресурс, удельные капитальные затраты), сопоставимыми с объектами «большой генерации», постоянно снижается. В настоящее время появляются решения мощностью 30-60 кВт, которые могут быть размещены в существующих подземных помещениях зданий с соблюдением нормативов по шуму и вибрации.

Источники солнечной энергии также сильно подешевели в последние годы. Однако проблемой их применения является непредсказуемый характер выработки, то есть их использование не может гарантировать снижение мощности. В южных же  районах, где пик потребления связан с кондиционированием помещений, солнечные батареи могут быть использованы вместе с технологиями управления нагрузками для снижения пикового потребления.

 Возможности для эффективной эксплуатации

Описанный набор технологических решений формирует платформу, которая может быть использована для энергоменеджмента после сдачи и заселения объектов недвижимости. Фактически это платформа, состоящая из датчиков, системы коммуникации, программного обеспечения и энергоустройств. На базе такой платформы управляющая компания или другой оператор может оказывать услуги собственникам и арендаторам коммерческой и жилой недвижимости.

Платформа окупается на этапе строительства за счет снижения стоимости технологического присоединения и строительства инфраструктуры, поэтому она способна стать отдельным источником дохода (отдельным бизнесом).

Платформа может использовать также для снижения стоимости эксплуатации объекта, сигнализировать о состоянии и потребности в ремонте, предотвращать аварии.

Такая технология также может быть использована для оказания других услуг в области интернета вещей.

Бизнес модель

Реализация «умной инфраструктуры» выходит за пределы традиционного понимания девелоперского  проекта. Кроме того,  у большинства девелоперских компаний  подразделения, отвечающие за проектирование, строительство и сервис (последующая эксплуатация недвижимости),  имеют  разные  зоны ответственности (разные KPI/ключевые показатели эффективности)  и  разную подчиненность, поэтому, например,  экономия, достигаемая  на этапе эксплуатации, не рассматривается как сколько-нибудь значимый фактор при формировании проекта. Иными словами,  девелоперы, построив переразмеренную инфраструктуру, передают  ее в эксплуатацию, которая впоследствии также будет нести повышенные затраты на  обслуживание невостребованной (избыточной) части  инфраструктуры.

Вместе с тем, с развитием технологий достаточно быстрое создание такой инфраструктуры станет сильным конкурентным преимуществом таких проектов, а в ближайшее десятилетие превратиться в  необходимый элемент девелопмента недвижимости, как сегодня обеспечение объектов интернетом и кабельным телевидением.

Как показывает кейс, расходы на «Интернет энергии» при строительстве объекта недвижимости окупаются на этапе строительства за счет снижения потребности в мощности и общих инфраструктурных затрат.

У девелоперов в этом случае есть два пути:

  • либо предлагать инфраструктуру «Интернета энергии» сторонним операторам или инвесторам, готовым участвовать в его создании на этапе строительства,
  • либо самостоятельно создавать подразделения — операторов «умной микросети» и инфраструктуры интернета вещей (как отдельный самостоятельный бизнес).