Magánberuházás egy szivárgásfigyelő programba a vízhiány kezelése érdekében Lisszabonban (Portugália)

Az EPAL (Empresa Portuguesa das Águas Livres) által finanszírozottADAPTACLIMA-EPALprojekt által kidolgozott és a Lisszaboni Egyetem CCIAM Kutatócsoportja (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) által végrehajtott regionális éghajlati forgatókönyvek előrejelzései szerint Lisszabonban valószínűleg csökkenni fog az éves csapadékmennyiség, valamint nőni fog az aszályos időszakok gyakorisága és időtartama. Szubtrópusi-mediterrán éghajlata miatt a város általában rövid, enyhe teleket és forró nyarakat tapasztal. Portugáliában a múltban súlyos aszályok voltak. Az aszályok kockázatot jelentenek az emberi egészségre, mivel a magas hőmérséklettel kombinálva kiszáradást okozhatnak.  Ezért létfontosságú, hogy a város figyelmet fordítson vízellátó rendszerének hatékonyságára.

A vízelosztó hálózatból származó szivárgások és a „nem jövedelmező víz” mennyiségének csökkentése jelentősen hozzájárulhat ahhoz, hogy Lisszabon képes legyen megbirkózni a jövőbeli aszályokkal azáltal, hogy növeli a város vízfelhasználásának hatékonyságát. A nem bevételezett víz a teljes bemenő vízmennyiség és az engedélyezett számlázott fogyasztás, azaz a vízellátó rendszerben elveszett/elszivárgott víz közötti különbséget jelenti. Az 1990-es években Lisszabonban az éves nem bevételi vízszint átlagosan 25% és 30% között volt, körülbelül 40 000 000 köbméter. A vízelosztó rendszer további stressztényezője az ivóvíz iránti növekvő kereslet a városi népesség növekedése miatt. A hálózat mintegy 350 000 lakossági és kereskedelmi fogyasztót lát el vízzel a belvárosban, és mintegy 2 500 000 embert (2016-os adatok) a Nagy-Lisszabon térségében (a Lisszabont körülvevőrégióban, amely magában foglalja a Tejo folyó széles torkolatának északi partján található településeket).

A megnövekedett aszálykockázatra való reagálás egyik fő kihívása ezért az, hogy a város vízellátási hálózatában a bevétel nélküli víz arányát a lehető legalacsonyabban tartsák. 

Lisszabon városa elhatározta, hogy megtalálja a módját annak, hogy csökkentse a szivárgások miatt elveszett víz mennyiségét, amelyet nem bevételi víznek is neveznek. Ennek a problémának a fő forrása a csővezetékeknek az infrastruktúra elöregedése miatti hibáihoz kapcsolódik. Az EPAL szaktechnikusai házon belül végzik el a szükséges javításokat. A nehézség azonban a hibák azonosításában és lokalizálásában rejlik, mivel a hálózat széles körben elterjedt és többnyire föld alatt van. Az, hogy egy technikusnak 1 négyzetméteres vagy 1000 négyzetméteres területen kell-e keresnie a szivárgást, óriási különbséget jelenthet. Az EPAL ezért úgy döntött, hogy kidolgozza a WONE felügyeleti programot, amelyen keresztül a vízszivárgások gyorsabban azonosíthatók és pontosabban elhelyezhetők. Eredeti célja az volt, hogy a nem jövedelmező vizet 25%-ról 15% alá csökkentse, hogy a napi hatékonyság és eredményesség javításával hosszú távon fenntartható vízellátást biztosítson. Az elért eredmények még ennél is jobbak voltak: 2015-ben a bevételt nem termelő vízmennyiség mintegy 8,5%-ra csökkent.

A projekt célkitűzései megfelelnek a Nemzeti Laboratóriumi Építőmérnöki Tanács által koordinált, a 113/2005. számú nemzeti határozattal jóváhagyott, a víz hatékony felhasználására vonatkozó nemzeti programnak (PNUEA). A program célja, hogy hozzájáruljon a vízügyi kérdések kezelésének új megközelítéséhez Portugáliában a fenntartható fejlődés keretében.

A kezdeményezés két fontos fenntartható fejlődési cél elérését segíti elő: a 11. fenntartható fejlődési cél („Fenntartható városok és közösségek”), amely fokozza a város és közösségei fenntarthatóságát, valamint a 13. fenntartható fejlődési cél („Éghajlat-politika”) az energiafelhasználás csökkentése révén (kisebb üvegházhatásúgáz-kibocsátás).

A vízszivárgások kezelésére az EPAL kifejlesztette a WONE vízszivárgás-észlelő programot. A program egy olyan felügyeleti rendszeren alapul, amely képes azonosítani és lokalizálni a vízszivárgásokat az elosztóhálózatban. A monitoring rendszer lehetővé teszi a várható vízhasználati adatok összehasonlítását a valós idejű vízhasználattal. Ezt az összehasonlítást egy olyan szoftver végzi, amelyet kifejezetten a programhoz fejlesztettek ki. Ha eltérést talál a két adatkészlet között, figyelmezteti a monitoringcsoportot, hogy potenciális szivárgás van a rendszerben. A szivárgás helyét az eltérést mutató adatokat szolgáltató vízmérő visszakeresésével azonosítják. Miután azonosították a szivárgás helyét, szakosodott technikusokat, úgynevezett szivárgásészlelő mechanikákat küldenek ki a helyszíni szivárgásészlelés elvégzésére és a probléma javítására. A program eredményeként a nem jövedelmező vízmennyiség a 2005-ös 23,5%-ról 2015-re körülbelül 8,5%-ra csökkent (azEPAL honlapja), ami 2005 óta összesen mintegy 135 millió m3 megtakarítást eredményezett.

A WONE monitoringrendszere Lisszabonnak a lakosok száma alapján meghatározott vízterületekre, más néven kerületi mérőterületekre (DMA) történő felosztásán alapul. Minden zóna 3000-5000 ügyfélből áll, és stratégiai mérési területként működik. Minden zónában folyamatosan figyelik a víznyomást egy passzív rendszeren keresztül, aktív riasztásokkal. A WONE szoftver a DMA-k folyamatos teljesítményértékelését végzi több adatbázis adatainak kombinálásával, és teljesítménymutatókat számít ki a nem bevételi víz ellenőrzésére.

A projektet házon belüli R&D projektként fejlesztették ki. Kezdetben kísérleti projektként indult néhány kiválasztott „egyszerű” zónában. A kísérleti projekt eredményei alapján a programot tovább finomították és több zónára kiterjesztették. A fejlesztés első évében 20 zóna került be a programba. A következő években a program évente 30-40 zónával bővült. 2016-ra a rendszer már mind a 158 zónában működik. Ezekben a zónákban a vízmérő mellett további vízmérők is rendelkezésre állnak a programon keresztül. Ezek a „magán” vízmérők lehetővé tették az EPAL számára, hogy további betekintést nyerjen ügyfelei vízfelhasználásába, amely alapján a vállalat most további tanácsadási szolgáltatásokat nyújthat. Ezek a szolgáltatások magukban foglalhatják a szivárgások helyszíni észlelését vagy az ügyfelek tanácsadását a vízellátás hatékonyságának javítása érdekében.

A WONE program nyomon követése mellett az EPAL egy sor intézkedést hajtott végreannak érdekében, hogy felkészítse a rendszert az intenzívebb aszályos időszakokhoz és a szennyező anyagok lefolyásához kapcsolódó vízminőség-csökkenéssel, a magasabb hőmérséklettel és az átlagos éves vízhozam csökkenésével való megbirkózásra, amelyet az éghajlatváltozási forgatókönyvek prognosztizálnak. Az intézkedések közé tartozott például a Vale da Pedra víztisztító telep felújítása a kezelési folyamatok kiigazítása érdekében, hogy reagálni lehessen a vízminőségi eltérések szélesebb körére.

A WONE programot az Empresa Portuguesa das Águas Livres (EPAL) fejlesztette ki és irányítja, amely Portugália legrégebbi víziközmű-szolgáltatója. Az EPAL az ország vízelosztó hálózatának fő üzemeltetője, és 1993 óta az Áquas de Portugal (AdP) állami holdingtársaság teljes tulajdonában álló állami vállalat. Az EPAL felelős a vízelosztási tevékenységek irányításáért, valamint az elosztóhálózatok karbantartásáért.

A WONE szoftvert felügyelő csapat kulcsszerepet játszik annak sikeres alkalmazásában. Ezt a csapatot 4 egyetemi diplomás toborzásával hozták létre. Minden szivárgásészlelő technikus speciális belső és helyszíni képzésben részesült (amely 2 hetes munkahelyi képzést tartalmazott külföldi vállalatokkal). Minden ezt követő tudást a munka során fejlesztettek ki. A csapat konzisztenciája hozzájárult ahhoz, hogy a program 10 éve alatt sikeresen kiépüljön egy nagy, házon belüli vízhatékonyság-monitoring tudásbázis. E tekintetben az EPAL megerősített házon belüli folyamatai és kompetenciái lehetővé tették a vállalat számára, hogy kritikus éghajlat-változási mutatókat dolgozzon ki, és azokat a rendszer sebezhetőségének szempontjából rendszeresen nyomon kövesse.

Mivel a fogyasztói magatartás a WONE szoftver mellett a vízfelhasználás csökkentésének fő mozgatórugója, az EPAL tanácsadási szolgáltatásokat nyújt azoknak az ügyfeleknek, akik javítani szeretnék vízhatékonyságukat. Például alkalmazásokat és eszközöket hozott létre a fogyasztók önellenőrzésére a háztartási vízhatékonyság növelése érdekében (pl. Waterbeep alkalmazás).

A további tanácsadási szolgáltatások közé tartozott a monitoringrendszer biztosítása, a helyszíni szivárgások azonosítása vagy a vízhatékonysági tanácsadás. A fogyasztói magatartás megváltozása révén javuló vízhatékonyság korlátozott hatást gyakorol az EPAL éves jövedelmére, amely inkább az egyes vízszámlákban szereplő állandó szolgáltatási költségektől függ. Minden eladott köbméter víznek fedeznie kell az elkészítés és elosztás költségeit, ami azt jelenti, hogy jövedelmezősége korlátozott. Az ügyfelek vízfogyasztásának csökkentése ezért mind az ügyfél, mind az EPAL számára fontos.

Végezetül az EPAL támogatta az ADAPTACLIMA-EPAL projektet, amelyet a Lisszaboni Egyetem CCIAM kutatócsoportja (Éghajlatváltozási hatások, alkalmazkodás és mérséklés kutatócsoport) tudományosan támogatott. Ez a teljes egészében az EPAL által finanszírozott tanulmány alkalmazkodási stratégiát biztosított a vállalat számára, hogy csökkentse tevékenységeinek az éghajlatváltozással szembeni sebezhetőségét. A projekt az EPAL rendszereinek az éghajlatváltozással kapcsolatos kockázatokkal szembeni rezilienciáját növelő alkalmazkodási lehetőségekre összpontosított. Az egyik bemutatott lehetőség a víz hatékony felhasználására irányuló intézkedések előmozdítása volt, ami támogatja a WONE program célkitűzéseit. A kutatási projektből származó adatok és dokumentumok tulajdonjoga a projekt végén az EPAL-ra szállt át.

Az EPAL megfelelő intézkedéseket hajtott végre annak érdekében, hogy felhívja a polgárok figyelmét a vízhatékonysággal és a keresletszabályozással kapcsolatos kérdésekre. Például számos kampányt indított a víz helyes és felelősségteljes felhasználása érdekében.

A WONE program legfontosabb érdekelt felei a polgárok és a magánvállalatok, amelyek az EPAL ügyfelei, és így részesülnek a vízszámlák lehetséges csökkentéséből. A vízelosztó hálózat karbantartása mellett a fogyasztói magatartás a vízfelhasználás csökkentésének fő mozgatórugója. Ezért az EPAL számos szolgáltatást nyújt azoknak az ügyfeleknek, akik javítani szeretnék vízhatékonyságukat (lásd Megoldások).

Bár Lisszabon önkormányzata nem vett részt közvetlenül a WONE program működtetésében, a város tanácsot kapott az EPAL-tól a vízhatékonyság javításának módjáról, és jelentős beruházásokat hajtott végre e fejlesztések megvalósítása érdekében. Mivel a WONE program tevékenységei a város területén zajlanak, a város a helyszínen végrehajtandó építési munkák elősegítőjeként is működik. Emellett Lisszabon önkormányzata elősegíti az EPAL, a polgárok és a lisszaboni vállalatok közötti szükséges kommunikációt a WONE programmal kapcsolatban.

A WONE program sikeresnek bizonyult a vízelosztó hálózat ellenálló képességének javításában, miközben a költségek jelentős megtakarításának köszönhetően nyereséges üzletet valósított meg. A WONE programot ezért nem szabad csupán az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodásba való beruházásnak tekinteni. Emellett nagyon érdekes lehetőséget kínál üzleti befektetésként (gazdasági járulékos előny), amely erős gazdasági ösztönzést nyújtott az EPAL számára az elosztóhálózat hosszú távú ellenálló képességének biztosításához.

A vállalat igazgatótanácsának támogatása fontos sikertényezőnek bizonyult, valamint a vállalat más kulcsfontosságú részeinek, nevezetesen a hálózati műveleteknek, a karbantartásnak és az ügyfélkapcsolatoknak a bevonása. Ezeknek a műveleteknek az a célja, hogy előmozdítsák a mentalitás változását a vállalaton belül. A WONE program fejlesztése a kezdetektől fogva nagy támogatást kapott a vállalaton belül.

A 2005-ben bekövetkezett jelentős aszályesemény során a lisszaboni fogyasztók nem tapasztaltak jelentős következményeket a vízforrások rendelkezésre állásának rugalmassága miatt. A 2005-ös szélsőséges aszály nagyobb tudatosságot eredményezett az aszályok kockázataival kapcsolatban. Ezt szemlélteti a környezetvédelmi és éghajlat-politikai miniszteren belül közvetlenül a 2005-ös eseményt követően létrehozott aszálybizottság, amely hangsúlyozta a nemzeti szervek közötti, valamint a Portugália és Spanyolország közötti együttműködés fontosságát.

A WONE program csak a szivárgások észlelésére összpontosít. Ezért az adatelemzés eredményeit jól össze kell hangolni a technikusok gyakorlatával, akiknek testreszabott megoldásokat kell találniuk a tényleges szivárgás kijavítására. Ez a transzláció az adatokból a cselekvésbe még mindig emberi cselekedetet igényel, ami azt jelenti, hogy sikere nagymértékben függ az azt működtető csapat tudásától. A WONE programon belül kellemes munkakörnyezet valósult meg, amely eddig stabil operatív csapatot eredményezett.

A vízelosztó hálózatot folyamatosan figyelemmel kell kísérni és javítani kell. A vízelosztó rendszer használata azt jelenti, hogy a csöveket meg kell őrizni, és végül ki kell cserélni. A hálózat átlagos élettartama 50–60 év. A WONE rendszer előnye, hogy a problémákat hatékonyabban lehet azonosítani, ami azt jelenti, hogy a hálózat cseréje fázisokban történhet. A vízvezetékek felújítása és javítása ezért folyamatos folyamat. A WONE program kezelhetővé teszi azáltal, hogy a hálózat kisebb részeinek folyamatos rögzítésére összpontosít, ahelyett, hogy egyszerre cserélné ki az egészet.

A siker első bizonyítékait az első kísérleti területen gyűjtötték össze, ahol a rendszert tesztelték. A pozitív eredmények lehetővé tették, hogy a nyomonkövetési programot Lisszabon egész városára kiterjesszék.

A WONE rendszer mellett hasonló termékeket értékesítettek más vízgazdálkodási szerveknek Portugáliában és külföldön, ami azt mutatja, hogy ez a termék könnyen alkalmazható hasonló esetekben. Példák erre: Az AQUAmatrix®, a vízügyi ágazat ügyfélkezelési rendszere és a waterbeep®, a háztartási és vállalati ügyfelek vízfogyasztásának ellenőrzésére szolgáló szolgáltatás, amely segíti őket abban, hogy hatékonyabbá váljanak.

A városok számára nehéz lehet kezdeményezni egy vízhatékonysági program megvalósítását, mivel a városok szerepe arra korlátozódik, hogy a vízszolgáltató cég elősegítője és ügyfele legyen. A vízhatékonysági program végrehajtása elsősorban beruházási döntés, amelyet magának a vízszolgáltatónak kell meghoznia. Más városok „példamutatás” révén ösztönözhetnék ezt a fajta fejlődést azáltal, hogy javítják saját vízhatékonyságukat. Támogathatják továbbá a vízszolgáltató vállalatok és a polgárok közötti kommunikációt azáltal, hogy előmozdítják a projekt ismertségét a polgárok körében, és gyakorlati kapcsolattartási lehetőségeket biztosítanak.

A program kezdeti fejlesztését az EPAL belső pénzügyi forrásaiból finanszírozták. A szivárgásjavítási beruházások megtérülése rendkívül nyereséges volt a vállalat számára, ezért K+F-beruházásnak tekinthető. A szoftverfejlesztésre fordított teljes beruházás mintegy 1 000 000 euró volt, valamint hasonló összeg, amelyet a városon belüli hálózati megfigyelő rendszerekbe fektettek be. A program működési költségei évente mintegy 500 000 eurót tesznek ki.

A programnak köszönhetően a bevételt nem termelő víz mennyisége a 2005-ös 23,5%-ról 2015-re mintegy 8,5%-ra csökkent. Ez az elmúlt 10 évben mintegy 68 millió EUR halmozott megtakarítást eredményezett. A vízhatékonysági program tehát rendkívül előnyös a költség-haszon arány szempontjából. Az EPAL úgy döntött, hogy az elért megtakarításokat a vállalat környezeti hatásának további csökkentésére fordítja.

A szivárgás mind a „nyilvános”, mind a fogyasztók tulajdonában lévő „magán” csővezetékeket érintheti. Az első esetben ez azt jelenti, hogy a vízveszteség az EPAL-nak tudható be. A vállalat ezért közvetlenül megtakarítja a költségeket a szivárgás rögzítésével. Magánvezetékek esetében a szivárgás rögzítésével megtakarított költségek csak az ügyfél javát szolgálják, az EPAL nyereségnövekedése nélkül. A kisebb fogyasztás miatti vízszámla-csökkentés azonban korlátozott, mivel a vezetékes szolgáltatási díj változatlan marad.

A WONE program költsége nem tartalmazza a vízelosztó hálózat felújításának költségeit, amelyek „rendszeres karbantartási” költségeknek minősülnek. E költségek finanszírozásához az AdP és az EPAL 1993 óta kedvező kamatozású hitelek formájában pénzügyi támogatást kapott az Európai Beruházási Banktól (EBB). Támogatásukat a vízellátás bővítésének és korszerűsítésének, a hulladékgazdálkodási intézkedéseknek, a szennyvízelvezetési hálózatoknak és a hatékonyság javításának finanszírozására használták fel. Az EBB közel 2 500 000 000 EUR összegű hitelt támogatott portugál vízhálózatokban. Az EBB régóta megbízható kapcsolatot épített ki az EPAL-lal, amióta megkezdte projektjeinek finanszírozását. Ezt a kapcsolatot az EPAL által az EBB-nek az új koncepciókról és módszertanokról készített éves eredményjelentések, valamint a kapcsolódó nemzetközi és nemzeti programok aktualizálása révén tartják fenn.

A környezeti járulékos előnyök az alacsonyabb energiafogyasztáshoz és a vízkészletek megőrzéséhez kapcsolódó alacsonyabb kibocsátásoknak köszönhetők. A projekt valóban jelentős szinergiákat mutat az éghajlatváltozás mérséklésével. Mind a vízszivattyúk működése, mind a víz tisztítása villamos energiát igényel, így olyan erőforrást használ, amely a termelési fázisokban üvegházhatású gázokat bocsát ki. A vízszivattyúk biztosítják a tiszta víz folyamatos áramlását a rendszeren keresztül. Ha a szivárgások csökkentése miatt kisebb mennyiségű tiszta vízre van szükség, kevesebb vizet kell keringtetni, és ezért a vízelosztó rendszer működéséhez szükséges teljes energiamennyiség csökken.

A WONE projekt megfelel a Nemzeti Laboratóriumi Építőmérnöki Kar által koordinált,a víz hatékony felhasználására irányuló nemzeti programnak (PNUEA, 2012). A program célja, hogy hozzájáruljon a vízügyi kérdések kezelésének új megközelítéséhez Portugáliában a fenntartható fejlődés keretében. E program keretében megállapították, hogy a vízelosztó rendszerekhez kapcsolódó vízhulladék 2009-ben még mindig nagyon magas volt. Ebben az időben az EPAL már jelentős tapasztalatot szerzett a nem jövedelmező víz csökkentésében, és ezért a WONE programján keresztül vezető szerepet töltött be a vízhatékonysági erőfeszítésekben. Legutóbbi változatában (2012) a PNUEA 20%-ról 25%-ra emelte a nem bevételi célú vízre vonatkozó 2020-as csökkentési célt. Ezt a csökkenést Lisszabonban már megvalósították, ahol a bevétel nélküli vízszint következetesen 10% alatt van.

A nemzeti vízügyi törvénynek (a 130/2012. sz. törvényerejű rendelettel frissített 58/2005. sz. rendeletnek) a vízügyi keretirányelvvel való összehangolásafeljogosította az EPAL-t arra, hogy vízerőforrás-adót szedjen be. Ez az adó avízkészletek tervezésével, védelmével és kezelésével kapcsolatos költségek fedezésére szolgál.

A WONE program 2005-ben indult és jelenleg is fut.

A vízhálózaton belüli szivárgások észlelésének szükségessége folyamatos, amíg a hálózat használatban van. A programnak tehát nincs vége, hanem ciklusai vannak, amelyek a csövek élettartamát tükrözik, és lehetővé teszik a hálózat dinamikájához való alkalmazkodást.

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 (Hálózati szektorosítás és erősítés; a nem bevételi célú vízgazdálkodás nyomon követése)