Yksityiset investoinnit vuotojen seurantaohjelmaan veden niukkuudesta selviämiseksi Lissabonissa, Portugalissa

Lissabonissa vuotuiset sademäärät todennäköisesti vähenevät ja kuivuusjaksojen esiintymistiheys ja kesto lisääntyvät. Vähimmäis- ja enimmäislämpötiloja koskevat ennusteet viittaavat siihen, että vuosisadan loppuun mennessä lämpötila nousee noin kolme celsiusastetta, kuten EPALin (Empresa Portuguesa das Águas Livres) rahoittamassa ja Lissabonin yliopiston CCIAM-tutkimusryhmän (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) toteuttamassa ADAPTACLIMA-EPAL-hankkeessa kehitetyt alueelliset ilmastoskenaariot ennakoivat. Subtrooppisen Välimeren ilmaston vuoksi kaupunki kokee yleensä lyhyitä, leutoja talvia ja kuumia kesiä. Portugali on aiemmin kärsinyt ankarasta kuivuudesta. Kuivuus aiheuttaa riskin ihmisten terveydelle, koska yhdessä korkeiden lämpötilojen kanssa se voi johtaa nestehukkaan, minkä vuoksi kaupungin on erittäin tärkeää kiinnittää huomiota vesihuoltojärjestelmänsä tehokkuuteen.

Vedenjakeluverkon vuotojen ja tulottoman veden määrän vähentäminen voi parantaa merkittävästi Lissabonin kykyä selviytyä tulevista kuivuuskausista lisäämällä kaupungin vedenkäytön tehokkuutta. Tuloton vesi edustaa syötetyn veden kokonaismäärän ja sallitun laskutetun kulutuksen erotusta eli vesijohtojärjestelmään kadonnutta tai vuotanutta vettä. 1990-luvulla Lissabonin vuotuinen vedenkorkeus oli keskimäärin 25-30 prosenttia, noin 40 000 000 kuutiometriä. Toinen vedenjakelujärjestelmään vaikuttava stressitekijä on ollut juomaveden kasvava kysyntä, joka johtuu kaupunkiväestön kasvusta. Verkosto toimittaa vettä noin 350 000 kotimaiselle ja kaupalliselle asiakkaalle kantakaupungissa ja noin 2 500 000 ihmiselle (vuoden 2016 tiedot) Suur-Lissabonin alueella (Lissabonia ympäröivällä alueella, johon kuuluu Tagus-joen (Tejo) leveän suun pohjoisrannalla sijaitsevia kuntia).

Yksi suurimmista haasteista lisääntyneeseen kuivuusriskiin vastaamisessa on sen vuoksi pitää tulottoman veden osuus kaupungin vesihuoltoverkosta mahdollisimman pienenä.

Lissabonin kaupunki pyrki löytämään keinon vähentää vuotojen vuoksi menetetyn veden määrää, jota kutsutaan myös tulovedeksi. Ongelman pääasiallinen syy liittyy infrastruktuurin ikääntymisestä johtuviin putkien vikoihin. EPALilla on omat erikoisteknikot, jotka tekevät tarvittavat korjaukset. Ongelmana on kuitenkin vikojen tunnistaminen ja paikantaminen, koska verkko on laajalle levinnyt ja enimmäkseen maanalainen. Se, tarvitseeko teknikko etsiä vuotoja 1 neliömetrin tai 1 000 neliömetrin alueella, voi tehdä valtavan eron. EPAL päätti siksi kehittää WONE-seurantaohjelman, jonka avulla vesivuodot voidaan tunnistaa nopeammin ja paikantaa tarkemmin. Sen alkuperäisenä tavoitteena oli vähentää käyttökelvotonta vettä 25 prosentista alle 15 prosenttiin ja varmistaa kestävä vesihuolto pitkällä aikavälillä parantamalla päivittäistä tehokkuutta ja vaikuttavuutta. Saavutetut tulokset ovat olleet vieläkin parempia, ja tuloveden määrä on vähentynyt noin 8,5 prosenttiin vuonna 2015.

Tämän hankkeen tavoitteet ovat veden tehokasta käyttöä koskevan kansallisen ohjelman (PNUEA) mukaisia, joka on hyväksytty kansallisella päätöslauselmalla 113/2005, jota koordinoi National Laboratory Civil Engineering. Ohjelman tavoitteena on edistää uutta lähestymistapaa vesikysymysten ratkaisemiseksi Portugalissa kestävän kehityksen puitteissa.

Aloitteella vahvistetaan kahden tärkeän kestävän kehityksen tavoitteen saavuttamista: kestävän kehityksen tavoite 11 ”Kestävät kaupungit ja yhteisöt”, jolla parannetaan kaupungin ja sen yhteisöjen kestävyyttä, ja tavoite 13 ”Ilmastotoimet” energiankäytön vähentämisen avulla (vähäiset kasvihuonekaasupäästöt).

Vesivuotojen torjumiseksi EPAL ryhtyi kehittämään vesivuotojen havaitsemisohjelmaa WONE. Ohjelma perustuu seurantajärjestelmään, joka pystyy tunnistamaan ja paikantamaan mahdolliset vesivuodot jakeluverkossa. Seurantajärjestelmän avulla voidaan verrata odotettuja vedenkäyttötietoja reaaliaikaiseen vedenkäyttöön. Vertailun suorittaa ohjelmisto, joka on kehitetty erityisesti ohjelmaa varten. Kun näiden kahden tietoaineiston välillä havaitaan ristiriita, se ilmoittaa seurantaryhmälle, että järjestelmässä on mahdollinen vuoto. Vuodon sijainti määritetään jäljittämällä vesimittari, joka toimitti tiedot, jotka osoittivat poikkeaman. Kun vuodon sijainti on tunnistettu, erikoistuneet teknikot, joita kutsutaan vuodontunnistusmekaanikoiksi, lähetetään suorittamaan kenttäpohjainen vuodontunnistus ja korjaamaan ongelma. Ohjelma on johtanut tulottoman veden vähenemiseen 23,5 prosentista vuonna 2005 noin 8,5 prosenttiin vuonna 2015 (EPAL:n verkkosivusto), ja vuodesta ^{2005 lähtien on saavutettu noin 135 miljoonan kuutiometrin kumulatiiviset säästöt.}

WONE-seurantajärjestelmä perustuu Lissabonin jakamiseen vesialueille, jotka on määritelty asukkaiden lukumäärän perusteella ja jotka tunnetaan myös aluemittauksina (District Metered Areas, DMA). Kukin vyöhyke koostuu 3 000-5 000 asiakkaasta ja toimii strategisena mittausalueena. Kullakin vyöhykkeellä vedenpainetta seurataan jatkuvasti passiivisella järjestelmällä, jossa on aktiiviset hälytykset. WONE-ohjelmisto suorittaa digimarkkinasäädösten jatkuvan suorituskyvyn arvioinnin yhdistämällä useiden tietokantojen tietoja ja laskee suorituskykyindikaattorit tulottoman veden hallitsemiseksi.

Hanke kehitettiin yrityksen sisäisenä R&D-hankkeena. Se alkoi aluksi pilottihankkeena tietyillä ”yksinkertaisilla” vyöhykkeillä. Pilotin tulosten perusteella ohjelmaa tarkennettiin ja laajennettiin suuremmalle määrälle alueita. Ensimmäisenä kehitysvuonna ohjelmaan sisällytettiin 20 aluetta. Seuraavina vuosina ohjelmaa laajennettiin 30-40-vyöhykkeillä vuosittain. Vuoteen 2016 mennessä järjestelmä toimii kaikilla 158 alueella. Näiden vyöhykkeiden vesimittarin vieressä asiakkaille voidaan pyynnöstä tarjota ylimääräisiä vesimittareita ohjelman kautta. Nämä ”yksityiset” vesimittarit ovat antaneet EPALille mahdollisuuden saada tarkempaa tietoa asiakkaidensa vedenkäytöstä, minkä perusteella yritys voi nyt tarjota lisäkonsultointipalveluja. Näihin palveluihin voi kuulua vuotojen paikan päällä tapahtuva havaitseminen tai asiakasneuvonta vesihuollon tehokkuuden parantamiseksi.

WONE-ohjelman seurannan lisäksi EPAL on toteuttanut joukon toimenpiteitä, joilla valmistellaan järjestelmää selviytymään veden laadun heikkenemisestä, joka liittyy voimakkaampiin kuivuuskausiin ja epäpuhtauksien valumiin, korkeampiin lämpötiloihin ja keskimääräisen vuotuisen virtaaman vähenemiseen ilmastonmuutosskenaarioiden mukaisesti. Toimiin kuului esimerkiksi Vale da Pedran vedenpuhdistamon kunnostaminen käsittelyprosessien mukauttamiseksi, jotta voidaan reagoida erilaisiin veden laadun vaihteluihin.

WONE-ohjelman on kehittänyt ja sitä hallinnoi edelleen Empresa Portuguesa das Águas Livres (EPAL), joka on Portugalin vanhin vesilaitos. EPAL on maan tärkein vedenjakeluverkon operaattori ja valtionyhtiö, joka on ollut kokonaan kansallisen julkisen holdingyhtiön Áquas de Portugalin (AdP) omistuksessa vuodesta 1993. EPAL vastaa vedenjakelutoiminnan johtamisesta ja jakeluverkostojen ylläpidosta.

WONE-ohjelmistoa valvovalla tiimillä on keskeinen rooli sen onnistuneessa sovelluksessa. Tämä joukkue luotiin rekrytoimalla 4 korkeakoulututkinnon suorittaneita. Jokainen vuotojen havaitsemisteknikko sai erikoistuneen sisäisen ja kenttäkoulutuksen (johon sisältyi 2 viikon työpaikkakoulutus ulkomaalaisten yritysten kanssa). Kaikki myöhemmät tiedot kehitettiin työssä. Tiimin johdonmukaisuus on auttanut rakentamaan suuren sisäisen tietopohjan vesitehokkuuden seurannasta kymmenen vuoden aikana, jonka ohjelma on ollut käynnissä. Tältä osin EPALin vahvistetut sisäiset prosessit ja osaaminen ovat mahdollistaneet sen, että yritys on voinut laatia joukon kriittisiä ilmastonmuutosindikaattoreita ja seurata niitä säännöllisesti järjestelmän haavoittuvuuksien näkökulmasta.

Koska kuluttajien käyttäytyminen on WONE-ohjelmiston ohella tärkein vedenkäytön vähentämiseen vaikuttava tekijä, EPAL tarjoaa konsultointipalveluja asiakkaille, jotka haluavat parantaa vedenkäytön tehokkuutta. Se on esimerkiksi luonut sovelluksia ja välineitä kuluttajien itsehillintää varten kotitalouksien vesitehokkuuden parantamiseksi (esim. Waterbeep-sovellus).

Muita konsulttipalveluja olivat seurantajärjestelmän tarjoaminen, vuotojen tunnistaminen paikan päällä tai vesitehokkuutta koskeva neuvonta. Kuluttajien käyttäytymisen muutoksilla parannetulla vedenkäytön tehokkuudella on vähäinen vaikutus EPALin vuosituloihin, jotka riippuvat enemmän kuhunkin vesilaskuun sisältyvistä kiinteistä palvelukustannuksista. Kunkin myydyn vesikuutiometrin on katettava sen valmistelu- ja jakelukustannukset, mikä tarkoittaa, että sen kannattavuus on rajallinen. Asiakkaiden vedenkulutuksen vähentäminen kiinnostaa näin ollen sekä asiakasta että EPALia.

EPAL edisti myös ADAPTACLIMA-EPAL-hanketta, jota Lissabonin yliopiston CCIAM-tutkimusryhmä (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) on tieteellisesti tukenut. Tämä tutkimus, jonka EPAL rahoitti kokonaan, tarjosi yritykselle sopeutumisstrategian, jolla vähennettiin sen toiminnan haavoittuvuutta ilmastonmuutokselle. Hankkeessa keskityttiin sopeutumisvaihtoehtoihin, joilla parannetaan EPALin järjestelmien kykyä sietää ilmastonmuutokseen liittyviä riskejä. Yksi esitetyistä vaihtoehdoista oli veden tehokasta käyttöä edistävien toimien edistäminen, mikä tukee WONE-ohjelman tavoitteita. Tutkimushankkeen aineistojen ja asiakirjojen omistusoikeus siirtyi EPALille hankkeen päätyttyä.

EPAL toteutti asiaankuuluvia toimia kansalaisten tietoisuuden lisäämiseksi vedenkäytön tehokkuuteen ja kysynnän hallintaan liittyvistä kysymyksistä. Se on esimerkiksi käynnistänyt useita kampanjoita, joilla edistetään veden oikeaa ja vastuullista käyttöä.

WONE-ohjelman keskeisiä sidosryhmiä ovat kansalaiset ja yksityiset yritykset, jotka ovat EPALin asiakkaita ja hyötyvät siten mahdollisista vesilaskujen vähennyksistä. Vedenjakeluverkon ylläpidon lisäksi kuluttajien käyttäytyminen on tärkein vedenkäytön vähentämiseen vaikuttava tekijä. Siksi EPAL tarjoaa useita palveluita asiakkaille, jotka haluavat parantaa vesitehokkuuttaan (katso Ratkaisut).

Vaikka Lissabonin kunta ei osallistunut suoraan WONE-ohjelman toimintaan, kaupunki on saanut EPALilta neuvoja siitä, miten vedenkäytön tehokkuutta voidaan parantaa, ja tehnyt suuria investointeja näiden parannusten toteuttamiseksi. Koska WONE-ohjelman toiminta tapahtuu kaupungin alueella, kaupunki toimii myös työmaalla tehtävien rakennustöiden edistäjänä. Lisäksi Lissabonin kunta helpottaa tarvittavaa viestintää WONE-ohjelmasta EPALin, kansalaisten ja Lissabonin yritysten välillä.

WONE-ohjelma on osoittautunut menestyksekkääksi vedenjakeluverkon häiriönsietokyvyn parantamisessa ja samalla kannattavan liiketoiminnan toteuttamisessa huomattavien kustannussäästöjen ansiosta. WONE-ohjelmaa ei näin ollen pitäisi pitää pelkkänä investointina ilmastonmuutokseen sopeutumiseen. Se tarjoaa myös erittäin mielenkiintoisen mahdollisuuden liiketoimintainvestointina (taloudellinen sivuhyöty), joka on tarjonnut EPALille vahvan taloudellisen kannustimen varmistaa jakeluverkkonsa pitkän aikavälin häiriönsietokyky.

Yhtiön hallituksen tuki on osoittautunut merkittäväksi menestystekijäksi sekä yhtiön muiden keskeisten osien, kuten verkkotoimintojen, ylläpidon ja asiakassuhteiden, osallistumiseksi. Näillä toimilla pyritään edistämään ajattelutavan muutosta yrityksessä. WONE-ohjelman kehittäminen sai alusta alkaen paljon tukea yrityksen sisällä.

Vuonna 2005 tapahtuneessa suuressa kuivuusjaksossa Lissabonissa kuluttajilla ei ollut merkittäviä seurauksia vesilähteiden saatavuuden häiriönsietokyvyn vuoksi. Vuoden 2005 äärimmäinen kuivuus lisäsi tietoisuutta kuivuuteen liittyvistä riskeistä. Tästä on osoituksena kuivuuskomission perustaminen ympäristö- ja ilmastoministerin alaisuuteen heti vuoden 2005 tapahtuman jälkeen, mikä korosti kansallisten yksiköiden välisen sekä Portugalin ja Espanjan välisen yhteistyön merkitystä.

WONE-ohjelma keskittyy vain vuotojen havaitsemiseen. Siksi data-analyysin tulokset on mukautettava hyvin teknikoiden käytäntöihin, joiden on löydettävä räätälöityjä ratkaisuja todellisen vuodon korjaamiseksi. Tämä kääntäminen datasta toimintaan vaatii edelleen ihmisen tekoa, mikä tarkoittaa, että sen menestys riippuu hyvin paljon sitä käyttävän tiimin tietämyksestä. WONE-ohjelmassa on toteutunut miellyttävä työympäristö, joka on tähän mennessä johtanut vakaaseen operatiiviseen tiimiin.

Vedenjakeluverkkoa on seurattava ja parannettava jatkuvasti. Vedenjakelujärjestelmän käyttö tarkoittaa, että sen putket kuluvat ja ne on lopulta vaihdettava. Verkon keskimääräinen käyttöikä on 50–60 vuotta. WONE-järjestelmän etuna on, että ongelmat voidaan tunnistaa tehokkaammin, mikä tarkoittaa, että verkon korvaaminen voi tosiasiallisesti tapahtua vaiheittain. Vesiputkien uusiminen ja korjaaminen on näin ollen jatkuva prosessi. WONE-ohjelma tekee siitä hallittavan keskittymällä verkon pienempien osien jatkuvaan kiinnittämiseen sen sijaan, että se korvattaisiin kerralla.

Ensimmäiset todisteet onnistumisesta kerättiin ensimmäiseltä pilottialueelta, jossa järjestelmää testattiin. Myönteisten tulosten ansiosta seurantaohjelmaa voitiin laajentaa koko Lissabonin kaupunkiin.

WONE-järjestelmän lisäksi vastaavia tuotteita myytiin muille vesihuoltolaitoksille Portugalissa ja ulkomailla, mikä osoittaa, että tuotetta on helppo käyttää samankaltaisissa tapauksissa. Esimerkkejä tästä ovat: AQUAmatrix®, vesialan asiakashallintajärjestelmä ja waterbeep®, kotitalous- ja yritysasiakkaiden vedenkulutuksen hallintapalvelu, joka auttaa asiakkaita tehostamaan toimintaansa.

Kaupunkien voi olla vaikea tehdä aloitetta vesitehokkuusohjelman toteuttamiseksi, koska kaupunkien rooli rajoittuu vesiyhtiön fasilitaattorina ja asiakkaana toimimiseen. Vesitehokkuusohjelman toteuttaminen on ensisijaisesti investointipäätös, joka vesiyhtiön on itse tehtävä. Muut kaupungit voisivat edistää tämäntyyppistä kehitystä esimerkillä parantamalla omaa vesitehokkuuttaan. Ne voivat myös tukea vesilaitoksen ja kansalaisten välistä viestintää lisäämällä kansalaisten tietoisuutta hankkeesta ja tarjoamalla käytännön kontaktivaihtoehtoja.

Ohjelman ensimmäinen kehittäminen rahoitettiin EPALin sisäisillä taloudellisilla resursseilla. Vuotojen korjausinvestointien tuotto on ollut yritykselle erittäin kannattavaa, minkä vuoksi sitä voidaan pitää T&K-investointina. Ohjelmistokehitykseen investoitiin yhteensä noin 1 000 000 euroa ja saman verran kaupungin verkonvalvontajärjestelmiin. Ohjelman toimintakustannukset ovat noin 500 000 euroa vuodessa.

Ohjelman kautta tulottoman veden määrä on vähentynyt 23,5 prosentista vuonna 2005 noin 8,5 prosenttiin vuonna 2015. Tämä on johtanut noin 68 miljoonan euron kertyneisiin säästöihin kymmenen viime vuoden aikana. Vesitehokkuusohjelma on siten kustannus-hyötysuhteeltaan erittäin hyödyllinen. EPAL päätti sen jälkeen investoida saavutetut säästöt uudelleen yrityksen ympäristövaikutusten vähentämiseen.

Vuodot voivat vaikuttaa sekä ”julkisiin” putkistoihin että asiakkaiden omistamiin ”yksityisiin” putkistoihin. Ensimmäisessä tapauksessa se tarkoittaa, että vesihävikki on vastuussa EPALille. Näin ollen yritys säästää suoraan kustannuksia korjaamalla vuodon. Yksityisten putkistojen osalta vuodon korjaamisella säästetyt kustannukset hyödyttävät vain asiakasta, eikä EPALin voitto kasva. Pienestä kulutuksesta johtuva asiakkaiden vesilaskun pieneneminen on kuitenkin vähäistä, koska kiinteä palvelumaksu pysyy muuttumattomana.

WONE-ohjelman kustannuksiin eivät sisälly vedenjakeluverkon uudistamisesta aiheutuvat kustannukset, joita pidetään ”säännöllisinä kunnossapitokustannuksina”. Näiden kustannusten rahoittamiseksi AdP ja EPAL ovat saaneet Euroopan investointipankilta (EIP) rahoitustukea edullisina korkolainoina vuodesta 1993. Niiden tuella rahoitettiin vesihuollon laajennuksia ja parannuksia, jätehuoltotoimenpiteitä, sanitaatioverkostoja ja tehokkuuden parantamista. EIP on tukenut lähes 2 500 000 000 euron lainoja Portugalin vesiverkoissa. EIP on luonut pitkään luotetut suhteet EPALiin sen jälkeen, kun se alkoi rahoittaa hankkeitaan. Tätä suhdetta ylläpidetään toimittamalla EIP:lle EPALin vuotuisia edistymiskertomuksia uusista käsitteistä ja menetelmistä sekä päivityksiä asiaan liittyvistä kansainvälisistä ja kansallisista ohjelmista.

Ympäristöön liittyviä sivuhyötyjä saadaan vähentämällä päästöjä, jotka liittyvät pienempään energiankulutukseen ja vesivarojen säilyttämiseen. Hanke osoittaakin merkittävää synergiaa ilmastonmuutoksen hillitsemisen kanssa. Sekä vesipumppujen toiminta että veden puhdistaminen vaativat sähköä, jolloin käytetään resurssia, joka tuotantovaiheessaan päästää kasvihuonekaasuja. Vesipumput varmistavat puhtaan veden jatkuvan virtauksen järjestelmän läpi. Kun vuotojen vähenemisen vuoksi tarvitaan pienempi määrä puhdasta vettä, vettä on kierrätettävä vähemmän, minkä vuoksi vedenjakelujärjestelmän toiminnan ylläpitämiseen tarvittavan energian kokonaismäärä vähenee.

WONE-hanke on National Program for the Efficient Use of Water (PNUEA, 2012)-ohjelman mukainen, ja sitä koordinoi National Laboratory Civil Engineering. Ohjelman tavoitteena on edistää uutta lähestymistapaa vesikysymysten ratkaisemiseksi Portugalissa kestävän kehityksen puitteissa. Ohjelmassa todettiin, että vedenjakelujärjestelmiin liittyvä vesijäte oli edelleen erittäin suurta vuonna 2009. Tuolloin EPAL oli jo saanut huomattavaa kokemusta tulottoman veden vähentämisestä ja toimi siten johtavana vesitehokkuuspyrkimyksenä WONE-ohjelmansa kautta. Viimeisimmässä versiossaan (2012) PNUEA on vahvistanut vuoden 2020 päästöttömän veden vähennystavoitetta 20 prosentista 25 prosenttiin. Tämä vähennys on jo toteutunut Lissabonissa, jossa muut kuin tuloveden tasot ovat jatkuvasti alle 10 prosenttia.

Kansallisen vesilain (asetus nro58/2005, päivitetty DL:llä nro 130/2012) yhdenmukaistaminen vesipolitiikan puitedirektiivin kanssa antoi EPALille oikeuden periä vesivarojen veroa. Veron tarkoituksena on kattaa vesivarojen suunnittelusta, suojelusta ja hoidosta aiheutuvat kustannukset.

WONE-ohjelma alkoi vuonna 2005 ja on edelleen käynnissä.

Tarve havaita vuodot vesiverkossa on jatkuva niin kauan kuin verkko on käytössä. Ohjelmalla ei siis ole loppua vaan pikemminkin syklejä, jotka kuvaavat putkien käyttöikää ja mahdollistavat mukautumisen verkon dynamiikkaan.

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

Network Sectorisation & Monitoring for Non-Revenue Water Control