Privat investering i et lækageovervågningsprogram til håndtering af vandknaphed i Lissabon, Portugal

Lissabon vil sandsynligvis stå over for et fald i den årlige nedbør og en stigning i hyppigheden og varigheden af tørkeperioder med fremskrivninger af minimums-og maksimumstemperaturer, der peger i retning af en stigning i slutningen af århundredet på ca. 3 °C, som forudset i regionaliserede klimascenarier udviklet af ADAPTACLIMA-EPAL-projektet finansieret af EPAL (Empresa Portuguesa das Águas Livres) og gennemført af CCIAM Research Group (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) ved Lissabon Universitet. På grund af sit subtropiske middelhavsklima oplever byen generelt korte, milde vintre og varme somre. Portugal har tidligere oplevet alvorlig tørke. Tørke udgør en risiko for menneskers sundhed, da det kombineret med høje temperaturer kan resultere i dehydrering.  Det er derfor afgørende for byen at være opmærksom på effektiviteten af sit vandforsyningssystem.

En reduktion af lækagerne fra vanddistributionsnettet og mængden af "ikkeindtægtsgivende vand" kan bidrage væsentligt til Lissabons evne til at klare fremtidige tørker ved at øge byens vandforbrugseffektivitet. Ikke-indtægtsgivende vand repræsenterer forskellen mellem den samlede tilførte vandmængde og det tilladte fakturerede forbrug, dvs. det vand, der tabes/lækkes i vandforsyningssystemet. I 1990'erne var den årlige ikke-indtægtsgivende vandstand i Lissabon i gennemsnit mellem 25 % og 30 %, ca. 40 000 000 kubikmeter. En yderligere stressfaktor på vanddistributionssystemet har været den stigende efterspørgsel efter drikkevand som følge af befolkningstilvæksten i byerne. Nettet leverer vand til ca. 350.000 privat- og erhvervskunder i den indre by og ca. 2.500.000 mennesker (data fra 2016) i Stor-Lissabon-området (regionenomkring Lissabon, som omfatter kommuner på den nordlige bred af Tejo-flodens brede munding).

En af de største udfordringer i forbindelse med den øgede risiko for tørke er derfor at holde andelen af ikkeindtægtsgivende vand i byens vandforsyningsnet så lav som muligt. 

Byen Lissabon satte sig for at finde en måde at reducere mængden af vand tabt på grund af lækager, også kendt som ikke-indtægtsgivende vand. Hovedkilden til dette problem er forbundet med fejl i rørledningerne på grund af infrastrukturens aldring. EPAL har specialiserede teknikere internt til at udføre eventuelle nødvendige reparationer. Vanskeligheden ligger imidlertid i at identificere og lokalisere fejlene, da netværket er udbredt og for det meste under jorden. Uanset om en tekniker skal søge efter lækagen inden for et område på 1 kvadratmeter eller 1.000 kvadratmeter, kan det gøre en enorm forskel. EPAL besluttede derfor at udvikle overvågningsprogrammet WONE, hvorigennem vandlækager kunne identificeres hurtigere og lokaliseres mere præcist. Dens oprindelige mål var at opnå en reduktion af ikke-indtægtsgivende vand fra 25 % til et niveau under 15 % for at sikre en langsigtet bæredygtig vandforsyning ved at forbedre den daglige effektivitet. De opnåede resultater har været endnu bedre, idet der er opnået en reduktion af ikke-indtægtsgivende vand til ca. 8,5 % i 2015.

Målene for dette projekt er i overensstemmelse med det nationale program for effektiv anvendelse af vand (PNUEA), der er godkendt med national resolution 113/2005, som koordineres af National Laboratory Civil Engineering. Dette program har til formål at bidrage til en ny tilgang til håndtering af vandspørgsmål i Portugal inden for rammerne af bæredygtig udvikling.

Initiativet styrker opfyldelsen af to vigtige mål for bæredygtig udvikling: SDG 11 "Bæredygtige byer og lokalsamfund", der øger byens og lokalsamfundenes bæredygtighed, og SDG 13 "Klimaindsats" gennem reduktion af energiforbruget (mindre drivhusgasemissioner).

For at løse vandlækagene satte EPAL sig for at udvikle vandlækagedetektionsprogrammet WONE. Programmet er baseret på et overvågningssystem, der er i stand til at identificere og lokalisere eventuelle vandlækager i distributionsnettet. Overvågningssystemet gør det muligt at sammenligne forventede vandforbrugsdata med vandforbrug i realtid. Denne sammenligning udføres af en software, der er specielt udviklet til programmet. Når der konstateres en uoverensstemmelse mellem de to datasæt, advarer det overvågningsteamet om, at der er en potentiel lækage i systemet. Placeringen af lækagen identificeres ved at spore tilbage vandmåleren, der leverede de data, der viste en afvigelse. Når placeringen af lækagen er identificeret, sendes specialiserede teknikere, kendt som lækagedetektionsmekanikere, ud for at udføre en feltbaseret lækagedetektion og reparere problemet. Programmet har resulteret i en reduktion af ikke-indtægtsgivende vand fra 23,5 % i 2005 til ca. 8,5 % i 2015 (EPAL'swebsted) med en kumulativ besparelse på ca. 135 mio. m3 siden 2005.

WONE-overvågningssystemeter baseret på en opdeling af Lissabon i vandområder, der defineres under hensyntagen til antallet af indbyggere, også kendt som distriktsafmålte områder (DMA'er). Hver zone består af 3.000 til 5.000 klienter og fungerer som et strategisk måleområde. I hver zone overvåges vandtrykket kontinuerligt gennem et passivt system med aktive alarmer. WONE-software udfører en løbende præstationsevaluering af retsakten om digitale markeder ved at kombinere data fra flere databaser og beregner præstationsindikatorer for at kontrollere ikkeindtægtsgivende vand.

Projektet blev udviklet som et internt R&D-projekt. Det startede oprindeligt som et pilotprojekt i en række udvalgte "simple" zoner. Baseret på resultaterne af dette pilotprojekt blev programmet yderligere forfinet og udvidet til et større antal zoner. I det første år af udviklingen 20 zoner blev inkluderet i programmet. I de efterfølgende år blev programmet udvidet med 30 til 40 zoner årligt. I 2016 er systemet i drift i alle 158 zoner. Ved siden af vandmåleren i disse zoner kan kunderne efter anmodning forsynes med yderligere vandmålere gennem programmet. Disse "private" vandmålere har gjort det muligt for EPAL at få yderligere indsigt i sine kunders vandforbrug, på grundlag af hvilke virksomheden nu kan levere yderligere konsulenttjenester. Disse tjenester kan omfatte registrering af lækager på stedet eller kunderådgivning for at forbedre vandforsyningseffektiviteten.

Ud over overvågningen af WONE-programmet harEPAL gennemført en række foranstaltninger for at forberede systemet på at håndtere reduktioner i vandkvaliteten i forbindelse med mere intense tørkeperioder og afstrømning af forurenende stoffer, højere temperaturer og reduktion af den gennemsnitlige årlige strøm, som forudses i klimaændringsscenarier. Foranstaltningerne omfattede f.eks. renovering af vandbehandlingsanlægget Vale da Pedra for at tilpasse behandlingsprocesserne med henblik på at reagere på en bredere vifte af variationer i vandkvaliteten.

WONE-programmet er udviklet og administreres fortsat af Empresa Portuguesa das Águas Livres (EPAL), som er det ældste vandforsyningsselskab i Portugal. EPAL er den største operatør af vanddistributionsnettet i landet og er et statsligt selskab, der siden 1993 har været fuldt ejet af det nationale offentlige holdingselskab Áquas de Portugal (AdP). EPAL er ansvarlig for forvaltningen af vanddistributionsaktiviteterne samt vedligeholdelsen af distributionsnettene.

Holdet, der overvåger WONE-softwaren, spiller en central rolle i dens vellykkede anvendelse. Dette hold blev oprettet ved at rekruttere 4 universitetskandidater. Hver lækagedetektionstekniker modtog specialiseret in-house og på feltuddannelsen (der omfattede 2 ugers uddannelse på arbejdspladsen med udenlandske virksomheder). Al efterfølgende viden blev udviklet på jobbet. Konsistensen i teamet har bidraget til den vellykkede opbygning af en stor intern videnbase for overvågning af vandeffektivitet i løbet af de 10 år, programmet har kørt. I den forbindelse har EPAL's styrkede interne processer og kompetencer gjort det muligt for virksomheden at fastlægge et sæt kritiske indikatorer for klimaændringer og regelmæssigt overvåge dem ud fra systemets sårbarheder.

Da forbrugeradfærd er en vigtig drivkraft for reduktion af vandforbruget sammen med WONE-softwaren, leverer EPAL konsulenttjenester til kunder, der ønsker at forbedre deres vandeffektivitet. Den udviklede f.eks. apps og værktøjer til forbrugernes selvkontrol for at øge husholdningernes vandeffektivitet (f.eks. Waterbeep-appen).

Yderligere konsulenttjenester omfattede levering af et overvågningssystem, identifikation af lækager på stedet eller rådgivning om vandeffektivitet. Forbedret vandeffektivitet gennem ændringer i forbrugernes adfærd har en begrænset indvirkning på EPAL's årlige indkomst, som i højere grad afhænger af de faste serviceomkostninger, der er inkluderet i hver enkelt vandregning. Hver solgt kubikmeter vand skal dække omkostningerne til at forberede og distribuere det, hvilket betyder, at dets rentabilitet er begrænset. En reduktion af kundernes vandforbrug er derfor af interesse for både kunden og EPAL.

Endelig fremmede EPAL projektet ADAPTACLIMA-EPAL, som er blevet videnskabeligt støttet af CCIAM Research Group (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) ved Lissabon Universitet. Denne undersøgelse, finansieret udelukkende af EPAL, gav virksomheden en tilpasningsstrategi for at reducere sårbarhederne i sine aktiviteter over for klimaændringer. Projektet fokuserede på tilpasningsmuligheder for at øge EPAL's systemers modstandsdygtighed over for risici forbundet med klimaændringer. En af de fremlagte muligheder var at fremme foranstaltninger til effektiv anvendelse af vand, hvilket støtter WONE-programmets mål. Ejerskabet af data og dokumenter fra forskningsprojektet blev overdraget til EPAL ved projektets afslutning.

EPAL gennemførte relevante foranstaltninger til bevidstgørelse af borgerne om spørgsmålene om vandeffektivitet og efterspørgselsstyring. Den iværksatte f.eks. flere kampagner til fremme af korrekt og ansvarlig brug af vand.

De vigtigste interessenter i WONE-programmet er borgere og private virksomheder, der er EPAL's kunder og dermed drager fordel af mulige reduktioner i vandregningerne. Ud over vedligeholdelse af vanddistributionsnettet er forbrugernes adfærd faktisk en vigtig drivkraft for reduktion af vandforbruget. Derfor leverer EPAL flere tjenester til kunder, der gerne vil forbedre deres vandeffektivitet (se Løsninger).

Selv om Lissabon kommune ikke var direkte involveret i gennemførelsen af WONE-programmet, har byen modtaget rådgivning fra EPAL om, hvordan vandeffektiviteten kan forbedres, og har foretaget store investeringer for at gennemføre disse forbedringer. Da aktiviteterne i WONE-programmet finder sted inden for byområdet, fungerer byen også som facilitator for de byggearbejder, der skal udføres på stedet. Desuden letter Lissabon kommune enhver nødvendig kommunikation om WONE-programmet mellem EPAL, borgerne og virksomhederne i Lissabon.

WONE-programmet har vist sig at være vellykket med hensyn til at forbedre vanddistributionsnettets modstandsdygtighed og samtidig realisere en rentabel forretning på grund af betydelige omkostningsbesparelser. WONE-programmet bør derfor ikke kun betragtes som en investering i klimatilpasning. Det giver også en meget interessant mulighed som en erhvervsinvestering (økonomisk sidegevinst), der har givet EPAL et stærkt økonomisk incitament til at sikre den langsigtede modstandsdygtighed i sit distributionsnet.

Støtten fra virksomhedens bestyrelse har vist sig at være en vigtig succesfaktor samt inddragelsen af andre centrale dele af virksomheden, nemlig netværksdrift, vedligeholdelse og kunderelationer. Disse aktiviteter har til formål at fremme en mentalitetsændring i virksomheden. Udviklingen af WONE-programmet fik stor støtte i virksomheden fra starten.

Under den store tørkebegivenhed, der fandt sted i 2005, oplevede forbrugerne i Lissabon ikke større konsekvenser på grund af vandkildernes modstandsdygtighed. Den ekstreme tørke i 2005 førte til en større bevidsthed om de risici, der er forbundet med tørke. Dette illustreres af oprettelsen af en tørkekommission under miljø- og klimaministeren umiddelbart efter arrangementet i 2005, som understregede betydningen af samarbejde mellem nationale enheder og mellem Portugal og Spanien.

WONE-programmet fokuserer kun på detektion af lækager. Derfor skal resultaterne af dataanalysen være godt afstemt med teknikernes praksis, som skal finde skræddersyede løsninger til at reparere den faktiske lækage. Denne oversættelse fra data til handling kræver stadig en menneskelig handling, hvilket betyder, at dens succes i høj grad afhænger af kendskabet til det team, der driver det. Inden for WONE-programmet er et behageligt arbejdsmiljø blevet realiseret, og det har indtil videre resulteret i et stabilt operationelt team.

Vandforsyningsnettet skal løbende overvåges og forbedres. Brug af vanddistributionssystemet betyder, at dets rør vil ware og i sidste ende skal udskiftes. Den gennemsnitlige levetid for netværket beløber sig til 50 til 60 år. Fordelen ved WONE-systemet er, at problemer kan identificeres mere effektivt, hvilket betyder, at udskiftningen af netværket faktisk kan ske i faser. Fornyelse og reparation af vandrør er derfor en løbende proces. WONE-programmet gør det overskueligt ved at fokusere på løbende at fikse mindre dele af netværket i stedet for at udskifte det hele på én gang.

De første beviser på succes blev indsamlet i det første pilotområde, hvor systemet blev testet. Positive resultater gjorde det muligt at udvide overvågningsprogrammet til hele Lissabon.

Ud over WONE-systemet blev lignende produkter solgt til andre vandforvaltningsorganer i Portugal og i udlandet, hvilket viser den nemme anvendelse af dette produkt i lignende tilfælde. Eksempler på dette er: AQUAmatrix®, kundestyringssystemet til vandsektoren og waterbeep®, en service til styring af vandforbruget for privat- og erhvervskunder, der hjælper dem med at blive mere effektive.

Det kan være svært for byer at tage initiativ til at realisere et vandeffektivitetsprogram, da byernes rolle er begrænset til at være facilitator og kunde hos vandselskabet. At gennemføre et vandeffektivitetsprogram er i første omgang en investeringsbeslutning, der skal træffes af vandselskabet selv. Andre byer kunne stimulere denne type udvikling ved at gå foran med et godt eksempel ved at forbedre deres egen vandeffektivitet. De kan også støtte i kommunikationen mellem et vandforsyningsselskab og borgerne ved at fremme kendskabet til projektet blandt borgerne og tilbyde praktiske kontaktmuligheder.

Den indledende udvikling af programmet blev finansieret gennem EPAL's interne finansielle ressourcer. Investeringsafkastet for lækagereparationer har været meget rentabelt for virksomheden og kan derfor betragtes som en investering i forskning og udvikling. Den samlede investering i softwareudvikling var på ca. 1 000 000 EUR samt et tilsvarende beløb, der blev investeret i netværksovervågningssystemer i byen. Driftsomkostningerne til programmet beløber sig til ca. 500 000 EUR om året.

Gennem programmet er mængden af ikke-indtægtsgivende vand faldet fra 23,5 % i 2005 til ca. 8,5 % i 2015. Dette har resulteret i en akkumuleret opsparing på ca. 68 mio. EUR i de seneste 10 år. Vandeffektivitetsprogrammet er således meget gavnligt med hensyn til dets cost-benefit-forhold. EPAL besluttede derefter at geninvestere de opnåede besparelser i en yderligere reduktion af virksomhedens miljøpåvirkning.

Lækagen kan påvirke både de "offentlige" rørledninger og de "private" rørledninger, der ejes af kunderne. I det første tilfælde betyder det, at vandtabet er ansvarligt over for EPAL. Virksomheden sparer derfor direkte omkostninger ved at fastsætte lækagen. I tilfælde af private rørledninger er de omkostninger, der spares ved at udbedre lækagen, kun til fordel for kunden, uden at EPAL's fortjeneste øges. Reduktionen af vandregningen for kunder på grund af mindre forbrug er dog begrænset, fordi det faste servicegebyr forbliver uændret.

Omkostningernetil WONE-programmet omfatter ikke omkostningerne til fornyelse af vanddistributionsnettet, som betragtes som omkostninger til "regelmæssig vedligeholdelse". Til finansiering af disse omkostninger har AdP og EPAL siden 1993 modtaget finansiel støtte i form af rentelettede lån fra Den Europæiske Investeringsbank (EIB). Deres støtte blev brugt til at finansiere udvidelser og opgraderinger af vandforsyningen, affaldshåndteringsforanstaltninger, sanitetsnet og effektivitetsforbedringer. EIB har støttet lån på næsten 2 500 000 000 EUR i portugisiske vandnet. EIB har opbygget et langvarigt tillidsforhold til EPAL, siden den begyndte at finansiere sine projekter. Dette forhold opretholdes gennem EPAL's årlige statusrapporter om nye koncepter og metoder til EIB samt ajourføringer af de relaterede internationale og nationale programmer.

Miljømæssige sidegevinster opnås på grund af reducerede emissioner i forbindelse med lavere energiforbrug og bevarelse af vandressourcerne. Projektet viser faktisk vigtige synergier med modvirkning af klimaændringer. Både driften af vandpumperne og rensningen af vand kræver elektricitet og bruger således en ressource, der i sine produktionsfaser udleder drivhusgasser. Vandpumperne sikrer en kontinuerlig strøm af rent vand gennem systemet. Når der er behov for en mindre mængde rent vand på grund af reduktionen af lækager, skal der cirkuleres mindre vand, og derfor reduceres den samlede mængde energi, der er nødvendig for at holde vanddistributionssystemet i drift.

WONE-projektet er i overensstemmelse med det nationale program for effektiv anvendelse af vand (PNUEA, 2012),som koordineres af National Laboratory Civil Engineering. Dette program har til formål at bidrage til en ny tilgang til håndtering af vandspørgsmål i Portugal inden for rammerne af bæredygtig udvikling. Under dette program blev det konstateret, at vandspild i forbindelse med vanddistributionssystemer stadig var meget højt i 2009. På dette tidspunkt havde EPAL allerede opnået betydelig erfaring med reduktion af ikke-indtægtsgivende vand og fungerede derfor som førende inden for vandeffektivitetsindsatsen gennem sit WONE-program. I sin seneste version (2012) har PNUEA styrket 2020-reduktionsmålet for ikke-indtægtsgivende vand fra 20 % til 25 %. Denne reduktion er allerede sket i Lissabon, hvor de ikke-indtægtsgivende vandstande konsekvent ligger under 10 %.

Tilpasningen af den nationale vandlov (dekretnr.58/2005 ajourført med lovdekret nr. 130/2012) til vandrammedirektivet gav EPAL ret til at opkræve en vandressourceafgift. Denne afgift skal dække de omkostninger, der erforbundet med planlægning, beskyttelse og forvaltning af vandressourcerne.

WONE-programmet startede i 2005 og kører stadig.

Behovet for at opdage lækager i vandnettet er kontinuerligt, så længe netværket er i brug. Programmet har derfor ikke en ende, men snarere cyklusser, der repræsenterer rørenes levetid og giver mulighed for tilpasning til nettets dynamik.

Generic email: geral.epal@adp.pt

Nuno Medeiros

Director of Asset Management, EPAL

nuno.goulartt.medeiros@adp.pt

Maria João Capela 

Head of Planning and Investment Department, EPAL

maria.joao.capela@adp.pt

Rui Mira

Climate Change Specialist, EPAL

rui.mira@adp.pt

Sektoropdeling af nettet & Overvågning af ikke-indtægtsgivende vand