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

Az EPAL (Empresa Portuguesa das Águas Livres) által finanszírozott ADAPTACLIMA-EPAL projekt által kidolgozott és a Lisszaboni Egyetem CCIAM Kutatócsoportja (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) által végrehajtott regionalizált éghajlati forgatókönyvek szerint Lisszabon valószínűleg az éves csapadékmennyiség csökkenésével, valamint az aszályos időszakok gyakoriságának és időtartamának növekedésével szembesül, és a minimális és maximális hőmérsékletre vonatkozó előrejelzések a század végére körülbelül 3 °C-os emelkedést jeleznek. Szubtrópusi-mediterrán éghajlata miatt a város általában rövid, enyhe teleket és forró nyarakat él át. Portugáliában a múltban súlyos aszályok voltak. Az aszályok veszélyt jelentenek az emberi egészségre, mivel a magas hőmérséklettel együtt kiszáradáshoz vezethetnek, ezért létfontosságú, hogy a város odafigyeljen vízellátó rendszerének hatékonyságára.

A vízelosztó hálózatból származó szivárgások és a „nem bevételi víz” mennyiségének csökkentése jelentősen hozzájárulhat Lisszabon azon képességéhez, hogy a város vízfelhasználási hatékonyságának növelésével megbirkózzon a jövőbeli aszályokkal. A nem bevételezett víz a teljes belépő vízmennyiség és az engedélyezett számlázott fogyasztás, azaz a vízellátó rendszerben elvesztett/kiszivárgott 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 belföldi és kereskedelmi fogyasztót lát el vízzel a belvárosban, valamint mintegy 2 500 000 embert (2016-os adatok) Nagy-Lisszabon térségében (a Lisszabont körülvevő régióban, amely a Tejo folyó széles torkolatának északi partján található településeket foglalja magában).

A megnövekedett aszálykockázatra való reagálás egyik fő kihívása ezért az, hogy a város vízellátó hálózatában a lehető legalacsonyabb szinten tartsák a nem bevételből származó víz arányát.

Lisszabon városa arra törekedett, hogy megtalálja a módját a szivárgások miatt elveszett vízmennyiség csökkentésének, más néven nem bevételi víznek. Ennek a problémának a fő forrása a csővezetékek hibáihoz kapcsolódik az infrastruktúra elöregedése miatt. Az EPAL házon belül szakosodott technikusokkal rendelkezik a szükséges javítások elvégzéséhez. A nehézség azonban a hibák azonosításában és megtalálásában rejlik, mivel a hálózat széles körben elterjedt és többnyire földalatti. Az, hogy egy technikusnak 1 négyzetméteren vagy 1.000 négyzetméteren belül kell-e keresnie a szivárgást, óriási különbséget jelenthet. Az EPAL ezért úgy döntött, hogy kidolgozza a WONE megfigyelési programot, amelyen keresztül a vízszivárgások gyorsabban azonosíthatók és pontosabban elhelyezhetők. Kezdeti célja az volt, hogy a nem bevételt hozó vízmennyiséget 25%-ról 15% alá csökkentse, hogy a napi hatékonyság és eredményesség javításával hosszú távon fenntartható vízellátást biztosítson. Az elért eredmények még jobbak voltak, és 2015-ben mintegy 8,5%-ra csökkentették a nem bevételi célú vízfelhasználást.

A projekt célkitűzései megfelelnek a 113/2005. sz. nemzeti határozattal jóváhagyott, a Nemzeti Laboratóriumi Építőmérnöki Hivatal által koordinált Nemzeti Vízfelhasználási Programnak (PNUEA). A program célja, hogy hozzájáruljon a portugáliai vízügyi kérdések kezelésének új megközelítéséhez a fenntartható fejlődés keretében.

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

A vízszivárgások kezelése érdekében az EPAL a WONE vízszivárgás-észlelő program kifejlesztését tűzte ki célul. A program egy olyan felügyeleti rendszeren alapul, amely képes azonosítani és megtalálni 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 találnak a két adatkészlet között, az figyelmezteti a felügyeleti csoportot, hogy potenciális szivárgás van a rendszerben. A szivárgás helyét az eltérést mutató adatokat szolgáltató vízmérő visszakövetésével azonosítják. A szivárgás helyének azonosítása után speciális technikusokat, úgynevezett szivárgásészlelő mechanikát küldenek ki, hogy helyszíni szivárgásészlelést végezzenek és kijavítsák a problémát. A program eredményeként a nem bevételt hozó vízmennyiség a 2005-ös 23,5%-ról 2015-re körülbelül 8,5%-ra csökkent (az EPAL honlapja), és 2005 óta összesen mintegy 135 millió m3 megtakarítást értek el.

A WONE nyomonkövetési rendszere Lisszabon particionálásán alapul a lakosok számának figyelembevételével meghatározott vízterületeken, más néven kerületi mért területeken (DMA). Minden zóna 3000-5000 ügyfélből áll, és stratégiai mérési területként működik. Minden zónában a víznyomás folyamatos ellenőrzése aktív riasztással ellátott passzív rendszeren keresztül történik. A WONE szoftver több adatbázis adatainak kombinálásával folyamatosan értékeli a DMA-kat, és teljesítménymutatókat számít ki a nem bevételi víz ellenőrzése érdekében.

A projektet házon belüli R&D projektként fejlesztették ki. Kezdetben pilótaként indult néhány kiválasztott „egyszerű” zónában. A kísérleti projekt eredményei alapján a programot tovább finomították, és nagyobb számú zónára terjesztették ki. A fejlesztés első évében 20 zóna került be a programba. A következő években a programot évente 30-40 zónával bővítették. 2016-ra a rendszer mind a 158 zónában működik. Ezekben a zónákban a vízmérő mellett az ügyfelek kérésre további vízmérőket kaphatnak a programon keresztül. Ezek a „magán” vízmérők lehetővé tették az EPAL számára, hogy további betekintést nyerjen ügyfelei vízhasználatába, amelyek 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 végre annak érdekében, hogy felkészítse a rendszert az intenzívebb aszályos időszakokhoz és a szennyező anyagok lefolyásához, a magasabb hőmérséklethez és az átlagos éves áramlás csökkenéséhez kapcsolódó vízminőség-csökkenés kezelésére, 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 változások szélesebb körére.

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

A WONE szoftvert figyelő csapat kulcsszerepet játszik annak sikeres alkalmazásában. Ezt a csapatot 4 egyetemi diplomás toborzásával hozták létre. Minden szivárgásészlelő technikus házon belüli és helyszíni képzésben részesült (amely magában foglalta a külföldi vállalatoknál végzett 2 hetes munkahelyi képzést). Minden későbbi tudást a munka során fejlesztettek ki. A csapat konzisztenciája hozzájárult egy nagy, házon belüli vízhatékonysági monitoring tudásbázis sikeres kiépítéséhez a program 10 éve alatt. E tekintetben az EPAL megerősített házon belüli folyamatai és kompetenciái lehetővé tették a vállalat számára, hogy kritikus éghajlatváltozási mutatókat állapítson meg, és azokat rendszeres időközönként nyomon kövesse a rendszer sebezhetőségének szempontjából.

Mivel a fogyasztói magatartás a vízfelhasználás csökkentésének egyik fő mozgatórugója, az EPAL a WONE szoftverrel együtt tanácsadási szolgáltatásokat nyújt azoknak az ügyfeleknek, akik javítani szeretnék vízfelhasználásuk hatékonyságát. Például alkalmazásokat és eszközöket hozott létre a fogyasztók önellenőrzésére a háztartások vízhatékonyságának növelése érdekében (pl. a Waterbeep alkalmazás).

A további tanácsadási szolgáltatások közé tartozott a felügyeleti rendszer biztosítása, a helyszíni szivárgások azonosítása vagy a vízhatékonysági tanácsadás. A fogyasztói magatartás megváltoztatása révén javuló vízhatékonyság korlátozott hatással van az EPAL éves jövedelmére, amely jobban függ az egyes vízszámlákban szereplő állandó szolgáltatási költségektől.Minden eladott köbméter víznek fedeznie kell az elkészítési és elosztási költségeket, ami azt jelenti, hogy jövedelmezősége korlátozott. A fogyasztók vízfogyasztásának csökkentése ezért mind a fogyasztó, mind az EPAL érdeke.

Végül az EPAL támogatta az ADAPTACLIMA-EPAL projektet, amelyet a Lisszaboni Egyetem CCIAM Kutatócsoportja (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) 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 ellenálló képességének növelését célzó alkalmazkodási lehetőségekre összpontosított. Az egyik bemutatott lehetőség a hatékony vízfelhasználást célzó intézkedések előmozdítása volt, amely támogatja a WONE program célkitűzéseit. A kutatási projektből származó adatok és dokumentumok tulajdonjoga a projekt végén átszállt az EPAL-ra.

Az EPAL megfelelő intézkedéseket hajtott végre a polgárok tudatosságának növelése érdekében, a vízhatékonyság és a keresletszabályozás kérdéseivel kapcsolatban. Például számos kampányt indított a helyes és felelős vízhasználat előmozdítása érdekében.

A WONE program fő érdekelt felei a polgárok és a magánvállalatok, amelyek az EPAL ügyfelei, és így profitálnak a vízszámlák lehetséges csökkentéséből. A vízelosztó hálózat karbantartása mellett a fogyasztói magatartás a vízfelhasználás csökkentésének egyik 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 nagy beruházásokat hajtott végre e fejlesztések megvalósítása érdekében. Mivel a WONE program tevékenységei a város területén belül zajlanak, a város a helyszínen végrehajtandó építési munkák elősegítőjeként is működik. Ezenkívül Lisszabon önkormányzata megkönnyíti a WONE programmal kapcsolatos szükséges kommunikációt az EPAL, a polgárok és a lisszaboni vállalatok között.

A WONE program sikeresnek bizonyult a vízelosztó hálózat rugalmasságának javításában, miközben a jelentős költségmegtakarításnak köszönhetően nyereséges üzletet is megvalósított. A WONE program ezért nem tekinthető csupán az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodásba történő beruházásnak. Emellett nagyon érdekes lehetőséget kínál üzleti befektetésként (gazdasági járulékos előnyként), amely erős gazdasági ösztönzést biztosított az EPAL számára forgalmazási hálózata hosszú távú rezilienciájának 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 elősegítsék a mentalitás megváltoztatását a vállalaton belül. A WONE program fejlesztése a kezdetektől fogva nagy támogatást kapott a vállalaton belül.

A 2005-ben bekövetkezett jelentős aszály során a lisszaboni fogyasztók nem tapasztaltak jelentős következményeket a vízforrások rendelkezésre állásának rugalmassága miatt. A 2005-ös szélsőséges aszály következtében jobban tudatosultak az aszályokkal járó kockázatok. Ezt szemlélteti az aszálybizottság létrehozása a környezetvédelmi és éghajlat-politikai miniszteren belül közvetlenül a 2005-ös eseményt követően, 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 hozzá kell igazítani a technikusok gyakorlatához, akiknek személyre szabott megoldásokat kell találniuk a tényleges szivárgás kijavítására. Ez az adatokról a cselekvésre való fordítás 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 óvni, és végül ki kell cserélni. A hálózat átlagos élettartama 50-60 év. A WONE rendszer előnye, hogy a problémák hatékonyabban azonosíthatók, ami azt jelenti, hogy a hálózat cseréjére ténylegesen fázisokban kerülhet sor. 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.

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

A WONE rendszer mellett hasonló termékeket értékesítettek más portugáliai és külföldi vízgazdálkodási szerveknek is, bemutatva a termék egyszerű alkalmazását hasonló esetekben. Példák erre: Az AQUAmatrix®, a vízügyi ágazat ügyfélkezelő rendszere és a waterbeep®, a háztartási és vállalati ügyfelek vízfogyasztásának szabályozására 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 facilitátorai és ügyfelei legyenek. A vízhatékonysági program végrehajtása elsősorban beruházási döntés, amelyet magának a vízszolgáltatónak kell meghoznia. Más városok saját vízhatékonyságuk javításával „példamutató” megközelítéssel ösztönözhetnék az ilyen típusú fejlesztéseket. Támogathatják továbbá a vízügyi 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 jövedelmező volt a vállalat számára, ezért K+F-beruházásnak tekinthető. A szoftverfejlesztésre fordított teljes beruházás körülbelül 1 000 000 euró volt, valamint hasonló összeg, amelyet a városon belüli hálózatfigyelő rendszerekbe fektettek be. A program működési költségei évente mintegy 500 000 eurót tesznek ki.

A program révén a nem bevételi víz mennyisége a 2005-ös 23,5%-ról 2015-re körülbelül 8,5%-ra csökkent. Ez mintegy 68 millió EUR felhalmozott megtakarítást eredményezett az elmúlt 10 évben. 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 szivárgások mind a „nyilvános” csővezetékeket, mind a fogyasztók tulajdonában lévő „magán” csővezetékeket érinthetik. Az első esetben ez azt jelenti, hogy a vízveszteség az EPAL-nak tartozik elszámolással. A vállalat ezért közvetlenül költségeket takarít meg a szivárgás rögzítésével. Magánvezetékek esetében a szivárgás rögzítésével megtakarított költségek csak az ügyfél javát szolgálják, az EPAL nyereségnövekedése nélkül. A fogyasztók vízszámlájának kisebb fogyasztás miatti csökkentése azonban korlátozott, mivel az állandó szolgáltatási díj változatlan marad.

A WONE program költsége nem tartalmazza a vízelosztó hálózat felújításának költségeit, amely „rendszeres karbantartási” költségnek minősül. E költségek finanszírozása érdekében az AdP és az EPAL 1993 óta pénzügyi támogatásban részesült az Európai Beruházási Bank (EBB) kedvező kamatozású hitelei révén. 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 hosszú távú bizalmi kapcsolatot épített ki az EPAL-lal, mióta megkezdte projektjei finanszírozását. Ez a kapcsolat fennmarad azáltal, hogy az EPAL éves előrehaladási jelentéseket nyújt be az EBB-nek az új koncepciókról és módszertanokról, valamint naprakész tájékoztatást nyújt a kapcsolódó nemzetközi és nemzeti programokról.

Környezeti járulékos előnyök érhetők el az alacsonyabb energiafogyasztással és a vízkészletek megőrzésével járó alacsonyabb kibocsátás miatt. A projekt valóban jelentős szinergiákat mutat az éghajlatváltozás mérséklésével. Mind a vízszivattyúk működése, mind a víz tisztítása áramot igényel, így olyan erőforrást használ, amely termelési fázisaiban 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 keringetni, és így csökken a vízelosztó rendszer működéséhez szükséges teljes energiamennyiség.

A WONE projekt megfelel a Nemzeti Laboratóriumi Építőmérnökség által koordinált Nemzeti Vízfelhasználási Programnak (PNUEA, 2012). A program célja, hogy hozzájáruljon a portugáliai vízügyi kérdések kezelésének új megközelítéséhez a fenntartható fejlődés keretében. E program keretében megállapították, hogy a vízelosztó rendszerekhez kapcsolódó vízpazarlás 2009-ben még mindig nagyon magas volt. Ekkor az EPAL már jelentős tapasztalatokat szerzett a nem bevételi víz csökkentésében, és ezért a WONE programján keresztül vezető szerepet töltött be a vízhatékonysági erőfeszítésekben. Legutóbbi változatában (2012) a PNUEA 20%-ról 25%-ra erősítette meg a nem bevételt hozó vízre vonatkozó 2020-as csökkentési célt. Ezt a csökkenést Lisszabonban már megvalósították, ahol a nem bevételi vízszint következetesen 10% alatt van.

A nemzeti vízügyi törvénynek (a 130/2012. sz. törvényerejű rendelettel aktualizált 58/2005/EK rendelet) a víz-keretirányelvvel való összehangolása biztosította az EPAL számára a vízkészlet-adó beszedésének jogát. Ez az adó a vízkészletek tervezésével, védelmével és kezelésével kapcsolatos költségek fedezésére szolgál.

A WONE program 2005-ben indult, és még mindig fut.

A vízhálózaton belüli szivárgások észlelésének szükségessége folyamatos, amíg a hálózat használatban van. A programnak ezért nincs vége, hanem olyan ciklusok, amelyek a csövek élettartamát képviselik, 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