Investissement privé dans un programme de surveillance des fuites pour faire face à la pénurie d’eau à Lisbonne
Lisbonne est située dans le sud de l’Europe, une région généralement identifiée comme étant susceptible d’être touchée par les sécheresses si les scénarios actuels de changement climatique se produisent. Au cours des 40 dernières années, la zone géographique de Lisbonne a connu une augmentation de la variabilité des précipitations. Les projections jusqu’à la fin du siècle s’accordent à dire que ces tendances vont s’intensifier. La réduction des fuites sur le réseau de distribution est l’une des mesures d’adaptation les plus importantes à mettre en œuvre.
Par conséquent, Empresa Portuguesa das Águas Livres (EPAL), la plus ancienne société de distribution d’eau au Portugal, a développé un programme de surveillance des fuites afin d’optimiser l’efficacité de l’approvisionnement en eau du réseau de distribution de Lisbonne. Le programme identifie et localise les fuites potentielles en comparant les ensembles de données sur l’utilisation de l’eau (utilisation prévue par rapport à l’utilisation en temps réel). Il a rendu le système d’approvisionnement en eau plus efficace et rentable en empêchant l’eau non-recettes (c’est-à-dire l’eau qui fuit): les économies cumulées réalisées pour l’EPAL depuis 2005 s’élèvent à environ 68 millions d’euros.
Description de l'étude de cas
Défis
Lisbonne devrait faire face à une diminution des précipitations annuelles et à une augmentation de la fréquence et de la durée des périodes de sécheresse, avec des projections de températures minimales et maximales indiquant une augmentation d’environ 3 °C pour la fin du siècle, comme prévu par les scénarios climatiques régionalisés développés par le projet ADAPTACLIMA-EPAL financé par l’EPAL et mis en œuvre par le groupe de recherche CCIAM (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) de l’Université de Lisbonne. En raison de son climat subtropical-méditerranéen, la ville connaît généralement des hivers courts et doux et des étés chauds. Il est donc vital pour la ville de prêter attention à son efficacité en eau. Le Portugal a connu de graves sécheresses dans le passé. Les sécheresses représentent un risque pour la santé humaine, car les températures élevées peuvent entraîner une déshydratation. La sécheresse majeure la plus récente s’est produite en 2005; toutefois, les consommateurs de Lisbonne n’ont pas eu de conséquences majeures à l’époque en raison de la résilience de la disponibilité des sources d’eau.
La réduction des fuites du réseau de distribution d’eau et de la quantité d’«eau non rentable» peut contribuer de manière significative à la capacité de Lisbonne à faire face aux sécheresses futures en augmentant l’efficacité de l’utilisation de l’eau dans la ville. L’eau non rentable représente la différence entre le volume total des intrants et la consommation facturée autorisée, c’est-à-dire l’eau perdue/fuite dans le système d’approvisionnement en eau. Au cours des années 1990, le niveau annuel d’eau non-recettes à Lisbonne était en moyenne compris entre 25 % et 30 %, soit environ 40 millions de mètres cubes. Un autre facteur de stress sur le réseau de distribution d’eau a été la demande croissante d’eau potable due à la croissance de la population urbaine. Aujourd’hui, le réseau fournit de l’eau à environ 350 000 clients domestiques et commerciaux dans le centre-ville et à environ 2 500 000 personnes dans la région du Grand Lisbonne.
L’un des principaux défis à relever pour faire face au risque accru de sécheresse est donc de maintenir la proportion d’eau non-revenue du réseau d’approvisionnement en eau de la ville aux faibles niveaux atteints ces dernières années.
Objectifs
La ville de Lisbonne a entrepris de trouver un moyen de réduire le volume d’eau perdue en raison de fuites, également connues sous le nom d’eau non-recettes. La principale source de ce problème est liée à des failles dans les pipelines dues au vieillissement de l’infrastructure. EPAL dispose de techniciens spécialisés en interne pour effectuer toutes les réparations nécessaires. La difficulté, cependant, réside dans l’identification et la localisation des failles car le réseau est largement répandu et surtout souterrain. Si un technicien a besoin de rechercher la fuite dans une zone de 1 m² ou 1.000 mètres carrés peut faire une énorme différence. EPAL a donc décidé de développer le programme de surveillance WONE par lequel les fuites d’eau pourraient être identifiées plus rapidement et plus précisément. Son objectif initial était de réduire de 25 % l’eau non-revenue à un niveau inférieur à 15 %, de fournir un approvisionnement en eau durable à long terme en améliorant l’efficience et l’efficacité au jour le jour.
Options d'adaptation mises en oeuvre dans ce cas
Solutions
Pour remédier aux fuites d’eau, EPAL a entrepris d’élaborer le programme de détection des fuites d’eau WONE. Le programme est basé sur un système de surveillance capable d’identifier et de localiser les fuites d’eau dans le réseau de distribution. Le système de surveillance permet de comparer les données attendues sur l’utilisation de l’eau avec l’utilisation en temps réel de l’eau. Cette comparaison est réalisée par un logiciel spécialement développé pour le programme. Lorsqu’un écart est constaté entre les deux ensembles de données, il avertit l’équipe de surveillance qu’il y a une fuite potentielle dans le système. L’emplacement de la fuite est identifié en retraçant le compteur d’eau qui a fourni les données montrant une déviation. Une fois l’emplacement de la fuite identifié, des techniciens spécialisés, connus sous le nom de mécaniciens de détection de fuites, sont envoyés pour effectuer une détection de fuite sur le terrain et réparer le problème. Le programme s’est traduit aujourd’hui par une réduction de l’eau non-revenue de 23,5 % en 2005 à environ 8,5 % en 2015.
Le système de surveillance WONE est basé sur un cloisonnement de Lisbonne dans des zones d’eau définies compte tenu du nombre d’habitants, également connu sous le nom de District Metered Areas (DMA). Chaque zone est composée de 3 000 à 5 000 clients et fonctionne comme une zone de mesure stratégique. Dans chaque zone, la pression de l’eau est surveillée en continu à travers un système passif avec des alarmes actives. Le logiciel Wone réalise une évaluation continue des performances des DMA en combinant les données de plusieurs bases de données et calcule des indicateurs de performance pour contrôler l’eau non-recettes.
Le projet a été développé en tant que projet interne de R & D. Il a commencé en tant que pilote dans un certain nombre de zones «simples». D’après les résultats de ce projet pilote, le programme a été affiné et étendu à un plus grand nombre de zones. Au cours de la première année de développement, 20 zones ont été incluses dans le programme. Au cours des années suivantes, le programme a été élargi de 30 à 40 zones par an. Aujourd’hui, le système fonctionne dans les 158 zones. À côté du compteur d’eau dans ces zones, les clients peuvent se voir fournir des compteurs d’eau à travers le programme sur demande. Ces compteurs d’eau «privés» ont permis à EPAL de mieux comprendre l’utilisation de l’eau de ses clients, sur la base de laquelle l’entreprise peut désormais fournir des services de conseil supplémentaires. Ces services peuvent inclure la détection sur place des fuites ou des conseils aux clients pour améliorer l’efficacité de l’eau.
L’équipe de surveillance du logiciel WONE joue un rôle clé dans son application réussie. Cette équipe a été créée en recrutant 4 diplômés universitaires, qui en font encore partie aujourd’hui. Chaque technicien de détection de fuites a reçu une formation spécialisée en interne et sur le terrain (qui comprenait 2 semaines de formation en cours d’emploi avec des entreprises étrangères, généralement au Royaume-Uni). Toutes les connaissances ultérieures ont été développées au travail. La cohérence de l’équipe a contribué à la mise en place réussie d’une vaste base de connaissances interne sur la surveillance de l’efficacité de l’eau au cours des 10 années que le programme a menées.
La contribution de la réduction de l’eau perdue à la durabilité et à la résilience du système d’approvisionnement en eau ne se limite pas à la ressource en eau elle-même. En effet, la réduction des pertes d’eau contribue également aux objectifs d’atténuation du climat de l’EPAL grâce à la réduction de la consommation d’énergie. Tant le fonctionnement des pompes à eau que la purification de l’eau nécessitent de l’électricité, émettant ainsi des gaz à effet de serre. Les pompes à eau assurent un flux continu d’eau propre à travers le système. Lorsqu’un plus petit volume d’eau potable est nécessaire, moins d’eau doit être distribuée et, par conséquent, la quantité totale d’énergie nécessaire pour maintenir le réseau de distribution d’eau en fonctionnement est directement affectée.
Pertinence
Cas principalement développé et mis en œuvre en raison d’autres objectifs politiques, mais avec une prise en compte significative des aspects d’adaptation au changement climatique
Détails supplémentaires
Participation des parties prenantes
Le programme WONE a été développé et continue d’être géré par Empresa Portuguesa das Águas Livres (EPAL), la plus ancienne société de distribution d’eau au Portugal. EPAL est le principal opérateur du réseau de distribution d’eau dans le pays et est une société d’État détenue à 100 % par la holding publique nationale Áquas de Portugal (AdP) depuis 1993. EPAL est responsable de la gestion des activités de distribution d’eau ainsi que de la maintenance des réseaux de distribution.
EPAL a mis en place un ensemble de mesures pour préparer le système à faire face aux réductions de la qualité de l’eau associées à des périodes de sécheresse plus intenses et au ruissellement des contaminants, à des températures plus élevées et à une réduction du débit annuel moyen, si des scénarios de changement climatique se produisent, tels que la rénovation de la station de traitement de l’eau de Vale da Pedra, pour adapter les processus de traitement, afin de répondre à une plus large gamme de variations de la qualité de l’eau. Les processus et compétences internes renforcés d’EPAL ont permis à l’entreprise d’établir un ensemble d’indicateurs critiques des changements climatiques et de les suivre périodiquement dans une perspective des vulnérabilités du système.
EPAL a également promu le projet ADAPTACLIMA-EPAL, soutenu scientifiquement par le groupe de recherche CCIAM (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) de l’Université de Lisbonne. Cette étude, entièrement financée par EPAL, visait à fournir à l’entreprise une stratégie d’adaptation pour réduire les vulnérabilités de ses activités au changement climatique. Le projet s’est concentré sur les options d’adaptation pour accroître la résilience des systèmes de l’EPAL face aux risques liés au changement climatique. L’une des options présentées était la promotion d’actions pour une utilisation efficace de l’eau, qui soutient les objectifs du programme WONE. La propriété des données et des documents du projet de recherche a été transférée à l’EPAL à la fin du projet.
La ville de Lisbonne n’a aucune implication directe dans le programme WONE. La ville a reçu des conseils de l’EPAL sur la façon d’améliorer son efficacité en eau et a fait d’importants investissements pour réaliser ces améliorations. Comme les activités du programme WONE ont lieu dans la région de la ville, la ville agit également comme facilitateur pour les travaux de construction qui doivent être exécutés sur place. En outre, Lisbonne facilite toute communication nécessaire au programme WONE entre l’EPAL et les citoyens et les entreprises de Lisbonne.
Les citoyens et les entreprises publiques et privées sont les clients de l’EPAL et donc à la fois les conducteurs et les bénéficiaires finaux des réductions d’une facture d’eau. Par conséquent, EPAL fournit des services de conseil supplémentaires aux clients qui souhaitent améliorer leur efficacité en matière d’eau. Ces services de conseil peuvent inclure la mise en place d’un système de surveillance, l’identification des fuites sur place ou des conseils sur l’efficacité de l’eau. L’efficacité de l’eau grâce au comportement des consommateurs a un impact limité sur le revenu annuel de l’EPAL. Chaque mètre cube vendu doit couvrir les coûts de préparation et de distribution, ce qui signifie que sa rentabilité est limitée. Le revenu d’EPAL dépend davantage du coût du service fixe qui est inclus dans chaque facture d’eau. Une réduction de la consommation d’eau par les clients est donc d’intérêt à la fois pour le client et pour EPAL.
Facteurs de réussite et facteurs limitants
Le programme WONE s’est avéré être un succès dans l’amélioration de la résilience du réseau de distribution d’eau, tout en réalisant une entreprise rentable grâce à des économies considérables de coûts. Par rapport à la base de référence de 2005, les économies accumulées à ce jour s’élèvent à environ 136 millions de mètres cubes. Le programme WONE ne devrait donc pas être considéré comme un simple investissement dans l’adaptation au changement climatique. Il offre également une opportunité très intéressante en tant qu’investissement d’entreprise qui a fourni à EPAL une forte incitation économique pour assurer la résilience à long terme de son réseau de distribution.
Le soutien du conseil d’administration de l’entreprise s’est avéré être un facteur de succès important, ainsi que l’implication d’autres domaines clés de l’entreprise, à savoir l’exploitation du réseau, la maintenance et les relations avec la clientèle. Ces opérations visent à favoriser un changement de mentalité au sein de l’entreprise. Le développement du programme WONE a reçu beaucoup de soutien au sein de l’entreprise dès le début. L’extrême sécheresse de 2005 a conduit à une prise de conscience accrue des risques liés aux sécheresses. Cela est illustré par la création d’une commission de la sécheresse au sein du ministère de l’environnement directement après l’événement de 2005, qui a souligné l’importance de la coopération entre les entités nationales et entre le Portugal et l’Espagne.
Le programme WONE se concentre uniquement sur la détection des fuites. Par conséquent, les résultats de l’analyse des données doivent être bien adaptés aux pratiques des techniciens, qui doivent trouver des solutions adaptées pour réparer la fuite réelle. Cette traduction des données à l’action nécessite encore un acte humain, ce qui signifie que son succès dépend beaucoup de la connaissance de l’équipe qui l’exploite. Dans le cadre du programme WONE, un environnement de travail agréable a été réalisé et cela a abouti à une équipe opérationnelle stable.
Le réseau de distribution d’eau doit être surveillé et amélioré en permanence. L’utilisation du système de distribution d’eau signifie que ses tuyaux seront conservés et devront éventuellement être remplacés. La durée de vie moyenne du réseau s’élève à 50 à 60 ans. L’avantage du système WONE est que les problèmes peuvent être identifiés plus efficacement, ce qui signifie que le remplacement du réseau peut effectivement avoir lieu par phases. Le renouvellement et la réparation des conduites d’eau sont donc un processus continu. Le programme WONE le rend gérable en se concentrant sur la fixation continue de petites parties du réseau, plutôt que de le remplacer à la fois.
Il peut être difficile pour les villes de prendre l’initiative de réaliser un programme d’efficacité de l’eau, car le rôle des villes se limite à être un facilitateur et un client de la société de l’eau. La réalisation d’un programme d’efficacité de l’eau est en premier lieu une décision d’investissement qui doit être prise par la compagnie d’eau elle-même. Les villes pourraient stimuler ce type de développement grâce à une approche «plomb par l’exemple» en améliorant leur propre efficacité en matière d’eau. Ils peuvent également soutenir la communication entre une entreprise d’eau et les citoyens en favorisant la sensibilisation du projet auprès des citoyens et en fournissant des options pratiques de contact.
Coûts et bénéfices
Le développement initial du programme a été financé par les ressources financières internes de l’EPAL. Le retour sur investissement pour les réparations de fuite a été très rentable pour l’entreprise et pourrait donc être considéré comme un investissement de R & D. L’investissement total pour le développement de logiciels s’élevait à environ 1 000 000 EUR, ainsi qu’un montant similaire qui a été investi dans des systèmes de surveillance des réseaux au sein de la ville. Les coûts opérationnels du programme s’élèvent à environ 500 000 EUR par an.
Grâce au programme, la quantité d’eau non-revenue a diminué, passant de 23,5 % en 2005 à environ 8,5 % en 2015. Cela s’est traduit par des économies cumulées d’environ 68 millions d’euros au cours des dix dernières années. Le programme d’efficacité de l’eau est donc très bénéfique en termes de rapport coûts-bénéfices. EPAL a ensuite décidé de réinvestir les économies réalisées pour réduire davantage l’impact environnemental de l’entreprise.
Les fuites peuvent affecter à la fois les pipelines «publics» ainsi que les pipelines «privés» appartenant aux clients. Dans le premier cas, cela signifie que la perte d’eau est responsable devant l’EPAL. L’entreprise économise donc directement les coûts en corrigeant la fuite. En cas de pipelines privés, les coûts économisés en corrigeant la fuite sont au bénéfice du client. Dans ce cas, le bénéfice de l’EPAL reste plus ou moins le même; cependant, le client continue de payer les frais de service fixes.
Le coût du programme WONE n’inclut pas les coûts de renouvellement du réseau de distribution d’eau, qui est considéré comme un coût d’«entretien régulier». Pour financer ces coûts, l’AdP et l’EPAL ont bénéficié d’un soutien financier au moyen de prêts à taux d’intérêt favorables de la Banque européenne d’investissement (BEI) depuis 1993. Leur soutien a été utilisé pour financer les extensions et les mises à niveau de l’approvisionnement en eau, les mesures de gestion des déchets, les réseaux d’assainissement et l’amélioration de l’efficacité. La BEI a soutenu des prêts de près de 2 500 000 000 EUR dans les réseaux portugais d’eau. La BEI a noué une longue relation de confiance avec EPAL depuis qu’elle a commencé à financer ses projets il y a plus de deux décennies. Cette relation est maintenue grâce à la fourniture à la BEI de rapports d’étape annuels sur les nouveaux concepts et méthodologies, ainsi que de mises à jour sur les programmes internationaux et nationaux y afférents.
Aspects légaux
Le projet WONE est conforme au Programme national pour l’utilisation efficace de l’eau (PNUEA), coordonné par le Laboratoire national de génie civil. Ce programme vise à contribuer à une nouvelle approche pour s’attaquer aux problèmes liés à l’eau au Portugal dans un cadre de développement durable. Il a fait l’objet de plusieurs mises à jour conformément aux directives européennes pertinentes. Dans le cadre de ce programme, il a été constaté que les déchets d’eau associés aux réseaux de distribution d’eau étaient encore très élevés en 2009. À cette époque, EPAL avait déjà acquis une expérience considérable de la réduction de l’eau non-revenue et a donc joué un rôle de chef de file dans les efforts d’efficacité de l’eau dans le cadre de son programme WONE. Récemment, PNUEA a assoupli l’objectif de réduction de 2020 pour l’eau non-revenue de 20 % à 25 %. Cette réduction a déjà été réalisée à Lisbonne, avec des niveaux d’eau non-recettes constamment inférieurs à 10 %.
L’alignement de la loi nationale sur l’eau et de plusieurs directives communautaires confère à l’EPAL le droit de percevoir une taxe sur les ressources en eau. Cette taxe est conçue pour couvrir les coûts liés aux activités de planification, de protection et de gestion des ressources en eau. En outre, la ville a introduit une redevance tarifaire sur les eaux usées, qui est utilisée pour couvrir les coûts de construction, d’entretien et de renouvellement du réseau public d’eaux usées et de l’élimination des eaux usées.
Temps de mise en œuvre
Le programme WONE a débuté en 2005 et est toujours en cours d’exécution aujourd’hui.
Durée de vie
La nécessité de détecter les fuites dans le réseau d’eau est continue tant que le réseau est utilisé. Le programme n’a donc pas de fin, mais plutôt des cycles qui représentent la durée de vie des tuyaux et permettent de s’adapter à la dynamique du réseau.
Informations de référence
Contacter
Generic email: geral.epal@adp.pt
Nuno Medeiros
Director of Asset Management, EPAL
Maria João Capela
Head of Planning and Investment Department, EPAL
Rui Mira
Climate Change Specialist, EPAL
Sites Internet
Référence
Publié dans Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Dernière modification dans Climate-ADAPT Apr 18 2024
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Europe