היבטים כלכלים של עיר חכמה- סקירה

קשר בין כלכלה לבין עיר חכמה

העולם עובר בשנים אחרונות תהליך של עיור מבלי שתכננו את הערים להכיל את כמות האוכלוסין שתתגורר בהן בעתיד הקרוב. בשנת 2030 שישה מתוך עשרה תושבים יתגוררו באזורים עירוניים, לקראת שנת 2050 היחס יעלה ל שבעה מתוך עשרה ⁽¹⁾

על פי מחקר של חברת מקינזי העוסק במיפוי העוצמה הכלכלית של ערים שונות בעולם, חצי מהאוכלוסייה העולמית מתגוררת בערים האחראיות על ייצור יותר מ 80% מהתמ”ג העולמי. חמישית מאוכלוסיית העולם מתגוררת ב 600 ערים בלבד, חלק זה של האוכלוסייה מייצר 60% מהתמ”ג העולמי. בשנת 2025 כ 70% מ -600 הערים תייצרנה יותר מ 45% מהתמ”ג העולמי. עד שנת 2025 , מבין משקי הבית המרוויחים למעלה מ 20,000 דולר בשנה, 235 מיליון יתגוררו בערים המתפתחות (מתוך -600) בהשוואה ל- 210 מיליון בערים המפותחות.
התפתחות מעמד הביניים העירוני (בעל הציפיות הגבוהות מרמת השירותים הציבוריים והתשתיות) תשפיע על שוק שירותים חכמים בערים ⁽²⁾.

אורבניזציה מצריכה מציאת דרכים חדשות להבטחת פעילות תקינה של המרחב האורבני בתחום של צריכת אנרגיה, ניהול משאבים ואיכות הסביבה. כבר היום, בישראל חיים כ 75% מהתושבים בישובים עירוניים ⁽³⁾ . המגמה זו מהווה תמריץ לקידום נושא ערים חכמות בעולם ובישראל בפרט.

לנוכח התקציבים המועטים והמשאבים המוגבלים, בלתי אפשרי פשוט להמשיך לבנות כבישים חדשים, מבנים ותשתיות. עיר חכמה יודעת למנף את המידע הקיים בעיר ולנצל את המשאבים בצורה אופטימאלית על ידי קבלת החלטות מושכלות ⁽⁴⁾. טכנולוגיה חכמה בעלת יכולת לחזות ולפתור בעיות באופן יזום, בעלת יכולת גבוהה להתמודד עם מצבי חירום, הודות לכך תצמצם הוצ’ מיותרות, תעלה את רמת החיסכון ותגדיל את התועלת הכלכלית למשק.

המסמך יציג היבטים כלכליים של קיימות במרחב האורבני בהסתמך על ניסיון הנובע מיישום פרויקטים של העיר החכמה באיחוד האירופאי.
הממד הכלכלי של העיר החכמה מעיד על כך שהמודל הינו אמצעי להשגת צמיחה כלכלית עירונית⁽⁵⁾. העיר החכמה צפויה לקיים את כלכלת החדשנות והרווחה של המשק, לשמור על תעסוקה ולהילחם בעוני ⁽⁶⁾ . אנשי אקדמיה רבים משווים טכנולוגיית הערים החכמות לכלכלה מתאוששת ונוכחות “המעמד היצירתי” ⁽⁷⁾ באזור.
קיימת ספרות נרחבת בנושא הגדלת יתרון אזורי של ערים חכמות באמצעות שדרוגם והפיכתם לעמידות יותר לכשלים הצפויים על ידי חדשנות והגברת פתיחות בין חברות פרטיות למוסדות הממשלה⁽⁸⁾.
האתגר הפיננסי וההזדמנות השקעה בעיר חכמה ^(9,10)
ההשקעה בערים חכמות מצריכה פתרונות משולבים כדי להבטיח חיסכון אנרגטי של הפיתוח העירוני. בעיר החכמה מרכיבים כגון רשתות, בנייה משמרת אנרגיה, מערכות אספקת חשמל, תחבורה והתנהגות הצרכנים יובילו לחיסכון רב באנרגיה ולצמצום פליטות כמטרת הסופית. ערים שואפות להגדיל את הצמיחה הכלכלית תוך כדי השגת יעדי הקטנת הצריכה אנרגטית והפחתת פליטות. בעשור הקרוב עלויות אנרגיה תמשכנה להשתנות בשל כך תיווצר הזדמנות למגזר הציבורי להשקיע בטכנולוגיות חכמות, יעילות אנרגטית ופחות
מזהמות. בהנחה שמגמה זו תמשך לטווח הארוך, התמריץ להשקיע בפרויקטים מסוג זה יהפוך לעוד יותר אטרקטיבי. נציג חלק מהתחומים לדוגמא:

• שדרוג מבנים ציבוריים.
• רשתות חשמל חכמות.
• ניהול תחבורה.
• תשתיות טעינה לרכב חשמלי.

בטווח הארוך יתרונות סוציו אקונומיים של עיר חכמה הקשורים לשימוש באנרגיה ,למיטב ידיעתנו, ידועים וניתנים לתרגום למונחים של תשואות כלכליות. מחד גיסא קריטריון כגון שיעור התשואה הכלכלי ^{(IRR 11)}, יכול להיות פחות אטרקטיבי למגזר העסקי. מאידך גיסא שיעור תשואה פנימי^{(IRR 12)} של מרכיבים מסוימים, אי ודאי ובמקרים מסוימים אף נתפס כמסוכן. פרויקט חדשני יותר יקשה על גיוס המימון. קבלת החלטות בתנאי אי ודאות של מדיניות הממשל מהווה פקטור נוסף שנכלל בשיקולי ההחלטה של המשקיע. עלויות דלק ואנרגיה תלויות במדיניות פנים וחוץ. היעדר תמחור מעמיק של עלויות הדלק, השינויים הצפויים במדיניות של
התעריפים וסובסידיות יפגעו במהימנות אומדני החזר השקעה.

האתגרים הפיננסיים העומדים בפני מקבלי ההחלטות והמשקיעים הם כדלהלן:

1. השקעה בפרויקטים חדשניים ובביצוע צעדי התייעלות אנרגטיים חשופה לסיכון.
2. חוסר ודאות לגבי עלות הדלק ולגבי מדיניות תמחור תעריפי האנרגיה.
3. צורך בהשקעה בהיקף גדול יחסית.
4. בטווח הארוך צפויים עיכובים עד להגעה לשלב שבו הפרויקט הופך להיות כדאי
5. יכולת מוגבלת למימון ציבורי.

על מנת למשוך הון משקיעים על מתכנני הערים החכמות לבצע את הפעולות הבאות:

1. לצמצם את הסיכונים של ההשקעה.
2. לגייס מימון לטווח ארוך ממוסדות המימון )קרנות ייעודיות).
3. לפתח מנגנון שיאפשר לקבל מימון מהמוסדות הפיננסים בתנאים מועדפים.
4. לפתח מנגנון השקעה המתאים למגזר הפרטי ^{(PPP 13)}

בחינת כדאיות כלכלית של פרויקטים חכמים

הסבת ערים לחכמות מתבצעת על ידי יישום סדרת פעולות שמטרתן, בין היתר, הוספת ערך מוסף לאזור ויצירת תשואה הולמת על ההשקעה בפרויקט כלשהו. ניתן להבחין בין סוגים שונים של תועלות שתתקבלנה בעקבות הפרויקט של עיר חכמה ⁽¹⁴⁾:

• תשואה כלכלית שנובעת ממנגנונים לאומיים או בינלאומיים המעודדים שימוש במקורות אנרגיה מתחדשים והפחתה של פליטות גזי החממה באמצעות
  ⁽¹⁵⁾ White Certificate או ⁽¹⁶⁾Green Certificate או⁽¹⁷⁾Emission Trading.
• תשואה כלכלית הנובעת מחיסכון או ממכירה של אנרגיה.
• תשואה כלכלית בעקבות צמצום עלויות תפעול של שירותים עירוניים הניתנים לתושבים ולעסקים.
• תשואה כתוצאה משיפור תשתיות עירוניות.
• תשואה משולבת מפרויקט בעל השלכות על האופי החברתי יכולה למשוך משקיעים על ידי יצירת תשואה המשלבת היבט כלכלי וחברתי.
• תשואה כלכלית הנובעת ממכירות שירותים חדשים שניתנים לשימוש באמצעות טכנולוגיות חכמות כגון ניהול אנרגיה מבוזרת, רפואה מרחוק ועוד.

בחלק מן המקרים, ההשקעה הנדרשת לקידום יזמות “חכמה” מצריכה משאבים משמעותיים שלעתים שונים מהמסורתיים. עקב כך קיים צורך לבצע בדיקת היתכנות כלכלית מעמיקה טרם יישום הפרויקט.

צרכי מימון של ערים חכמות⁽¹⁸⁾
קיימות שתי קטגוריות של משקיעים פרטיים:

1. משקיעים גדולים המסוגלים לקחת התחייבויות גדולות אך לעתים בעלי יכולת פחות טובה להתאים את עצמם לשינויים המתרחשים במשק.
2. משקיעים בינוניים המסוגלים להתאים את מדיניות החברה לשינויים הטמונים בתכנון יזמות “חכמה”.

מודל ערים חכמות משלב בתוכו שלוש דרישות שתתרומנה רבות להצלחת הפרויקט:

1. יצור מנגנון תמריצי להשקעה פרטית.
2. זיהוי קריטריונים שנועדו לקבוע את רמת העדיפות וההיתכנות של יזמות “חכמה”, בחינת יחס עלות-התועלת.
3. יישום מנגנוני אבטחה ואישור איכות הנתונים על מנת להגן על השקעה.

איור מס’ 2 מציג מודל דינאמי שכולל חמישה בעלי עניין חיוניים לקידום פרויקטים של עיר חכמה:

1. Promoter Bodies – גופים הפועלים לקידום יישום היוזמה החכמה (תשתיות, שירותים חדשים). גופים אלה יכולים להיות רשויות מקומיות, משרדי ממשלה או משקיעים פרטיים.
2. Achieving Bodies – גופים האחראים לבניית תשתיות ושירותים חכמים הפועלים להבטחת יעילותם לאורך הזמן. גופים אלה יכולים להיות חברות בנייה או חברות הנדסה.
3. Financial Institutions – מוסדות פיננסים שתפקידם לרכז תזרימי השקעה של ההון הפרטי לדוגמא דרך מנגנון PPP. גופים אלה יכולים להיות בנקים, קרנות הון או משקיעים פרטיים גדולים.
4. Certification Authorities – רשויות שמורשות להעריך יעילות של פרויקטים חכמים ולהגן על מידע רגיש של המשקיע. גופים אלה יכולים להיות אוניברסיטאות, מכוני מחקר או חברות פיננסיות.
5. Guarantor Bodies – גופים המספקים ערבויות להשקעה הפרטית שתעשה באמצעות מנגנון PPP. גופים אלה יכולים להיות סוכנויות ביטוח, בנקים, משרדי ממשלה.

איור מס’ 2 תרחיש מנגנון מימון לפרויקטים של עיר חכמה

חלופות למנגנוני מימון של פרויקטים חכמים ⁽¹⁹⁾
להלן נציג מספר מנגנונים פיננסים שיכולים לענות על צרכים מיוחדים של הפרויקטים החכמים ולקחת בחשבון את מאפייני השקעה השונים:

1. Energy Performance Contracting for energy efficiency – חוזה אנרגיה מבוסס ביצועים הינו הסדר חוזי בין לקוח וספק אמצעי או שירותי התייעלות אנרגטית אשר במסגרתו מוסכם בין הצדדים, כי בגין התקנת אמצעי החיסכון האנרגטי הספק יהיה זכאי לתשלום עתידי התלוי במידת החיסכון האנרגטי המושגת מהתקנת האמצעי, וזאת ביחס לאמת מידה מוסכמת.
2. Smart Bonds- התשואה על האג”ח מובטחת על ידי תועלת כלכלית הנגזרת מיזמות “חכמה” בתחום כלשהו. באמצעות שיטה זו משקיעים פרטיים מעורבים בהקמת תשתיות המהוות תרומה כלכלית לציבור ולמשקיע⁽²⁰⁾
3. Crowdfinance⁽²¹⁾ – מימון פרויקטים באמצעות האינטרנט המהווה ערוץ עיקרי לגיוס הון. איסוף הכספים מתבצע על ידי משתמשי הרשת במקרה שבו הם מחליטים להשתתף במימון של יוזמה כלשהי. לעתים קרובות הפרט יחליט להשקיע בשל העדפות אישיות, רגשיות או המיקום הגיאוגרפי של הפרויקט. המנגנון התפתח רק לאחרונה אך צובר תאוצה בקצב מהיר ⁽²²⁾ . בסוג מימון זה כל משקיע מקבל תמורה עתידית כלשהי לפי סקלה קבועה מראש ומותאמת להיקף השקעת
4. Spread shareholding – מנגנון דומה למנגנון של אג”ח “חכמות” עם הבדל אחד: המשקיע לא רוכש את האג”ח אלא חולק בעלות על התשתיות במקרה שהן מומנו מהשקעתו. שיטה זו בעלת סיכון גבוה למשקיעים, מנגד ישנה הזדמנות של קבלת רווחים גדולים. המשקיעים הופכים לבעלים של התשתית “החכמה” וחולקים רווחים ביניהם.
5. Project Financing – המנגנון מבוסס על הצעה פיננסית באמצעותה קרנות ניהול ציבוריות המפרסמות פרויקטים שמימונם תלוי בהון פרטי באופן חלקי או מלא המבוססים על תכנית פיננסית שמבטיחה החזר הון עצמי שינוצל לתפעול היוזמה. הערבות העיקרית של פירעון ההשקעה מיוצגת על ידי תזרים מזומנים.
6. Models for demonstration and deployment of innovative solutions using a grant, guarantee and loan blending mechanism – הטמעה של יזמות טכנולוגית בעלת רמת זיהום נמוכה, עוברת מסלול זהה לטכנולוגיות שונות. חלק מהטכנולוגיות מצריכות זמן עד שהן מגיעות לבשלות של שלב המסחור. לעתים, זה נכון לטכנולוגיות מורכבות בתחום האנרגיה. איור מס’ 3 מציג מכשירים פיננסים כגון מענקים, ערבויות או הלוואות לטיפול בסיכונים בשלבים מסוימים של התהליך (באמצעות תמיכות ממשלה, חברות פרטיות שמוכנות לקחת סיכונים שמאפיינים פרויקטים “חכמים”).

איור מס’ 3 מנגנון מימון של טכנולוגיה בעלת פליטות נמוכות

איור מס’ 4 מציג את הקשר בין “עמק המוות” (Valley of death) לבין עלות ורווחיות הפרויקטים. לאחר שלב הבדיקות הבסיסיות יש צורך לבצע בדיקות בקנה מידה גדול יותר. בשלב זה קיים קושי רב בגיוס כספים להמשך פיתוח הפרויקט.

איור 4 מסלול טכנולוגי וצרכי המימון

ערוצים לקידום פרויקטים חכמים הקמת קרנות⁽²³⁾
בפולין הוקמה קרן ג’סיקה ⁽²⁴⁾(JESSICA) המיועדת לעודד התחדשות אורבנית. המדינה מעודדת פיתוח אורבני ותעשייתי של מספר אזורים בעלי ערך היסטורי. בשל מגבלות המימון הקיימות במדינה הוחלט על הקמת הקרן המאפשרת לקבל הלוואות או ערבויות. התנאים הנוחים אפשרים תקופת גרייס של 4 שנים, פטור מעמלות והטבות נוספות.

כמו כן, בלונדון הוקמה קרן ירוקה (London Green Fund), השייכת לקרן ג’סיקה(25) , במטרה לאפשר למדינות חברות להקצות חלק מהקרנות של האיחוד האירופי לפיתוח עירוני באמצעות שלושה כלים פיננסים: השקעות הון, הלוואות וערבויות. החידוש של המודל הינו השקעה חוזרת של התשואות שהתקבלו בעקבות יישום מוצלח של הפרויקטים בקרן. הקרן עוסקת בשני תחומים: חיסכון באנרגיה ופסולת. בתחום הראשון הקרן שואפת לבנות תשתיות מתקדמות של אנרגיה מבוזרת ולשפר קיימות של מבנים ציבוריים ופרטיים. בתחום השני פועלת קרן לקידום נושא הפקת אנרגיה מפסולת עירונית והקמת מתקני מחזור.

עורכת המסמך: יאנינה פליישון, מרכזת בכירה פרויקטים.
בודק ומאשר: אדי בית הזבדי, מנהל אגף שימור אנרגיה.
מקור: היבטים כלכלים של עיר חכמה- סקירה – משרד התשתיות הלאומיות, האנרגיה והמים

1. אתר האינטרנט של ארגון הבריאות העולמי, תאריך כניסה: 9 בפברואר 2014
2. McKinsey Global Institute, “Urban world: Mapping the economic power of cities”, March 2011.
3. סיכום והמלצות דיון פורם האנרגיה מס’ 09 , מוסד שמואל נאמן, נובמבר 2013
4. לדברי פרופ’ מיכאל דיקסון, מנהל פרויקטים בחברת IBM
5. Ponting A., ” The Political and Economic Implications of the Smart City” , Honor Thesis, Stanford University, May 2013.
6. Schaffers, H., Komninos, N., Pallot, M., Trousse, B., Nilsson, M. & Oliveiras, A..” Smart Cities and the Future Internet ” , 2011.
7. Florida R., ” The Rise of the Creative Class: And How It’s Transforming Work, Leisure, Community and Everyday Life”. 2002.
8. Saxenian, A., Lessons from Silicon Valley. Technology Review, 97(5), pp. 42-51, 1994.
9. מבוסס על דוגמא בתחום אנרגיה.
10. Financing models for smart cities, European Commission, November 2013.
11. ERR estimates the total value of an investment including externalities (positive or negative).
12. IRR represent the financial rate of return on investment for the investor.
13. אחת השיטות המרכזיות לשיתוף המגזר הפרטי (Private Public Partnership) מתן שירותים ציבוריים. השיטה מעבירה את הנטל התקציבי לידי המלווה הפרטי.
14. Financing models for smart cities, European Commission, November 2013.
15. White Certificates, or more properly Energy Efficiency Certificates (EEC), are titles that certify the energy savings achieved by various parties through the implementation of specific interventions (e.g. energy efficiency improvements) and that are worth the recognition of a financial contribution, thus representing an incentive designed to reduce energy consumption in relation to a distributed asset.
16. Green Certificates are a form of incentive through the issuance of bank bonds towards the production of electricity from renewable sources.
17. Emissions Trading is an administrative tool used to control emissions of pollutants and greenhouse gases at EU and international level through the monetary evaluation of these emissions and the trade of emission allowances.
18. Financing models for smart cities, European Commission, November 2013.
19. Financing models for smart cities, European Commission, November 2013.
20. The return to investors is represented by a fixed interest rate, high enough to ensure the competitiveness of the smart bond mechanism in the bond market. This system has similarities with the Social Impact Bond system: bonds with social impact, that promise gains to investors only if certain performance targets are achieved. This type of bond is much used in the UK, which in 2010 developed the first Social Impact Bond through the launch of a pilot project dedicated to the care of detainees and thanks to the collaboration between different organizations that operate both inside and outside prison.
21. מימון המונים.
22. היקפי המימון בשיטה זו עולים משנה לשנה, בשנת 2012 כספים שגויסו באמצעות השיטה הסתכמו ב- 2.2 מיליארד יורו. בשיקגו הוקם פרויקט בתחום אנרגיה מתחדשת מכספים שגויסו בשיטת מימון המונים. חברה מוזאיק (Mosaic) בארה”ב הצליחה לגייס בשיטה זהה כ-1 מיליון דולר לפרויקט בתחום אנרגיה סולרית.
23. Financing models for smart cities, European Commission, November 2013.
24. Joint European Support for Sustainable Investment in City.
25. קרן הוקמה על ידי יוזמה משותפת של הנציבות האירופית, בנק של האיחוד האירופי להשקעות והמועצה של בנק לפיתוח אירופה.