Einkafjárfesting í lekaeftirlitsáætlun til að takast á við vatnsskort í Lissabon, Portúgal

Lissabon er líkleg til að takast á við lækkun á árlegri úrkomu og aukningu á tíðni og lengd þurrka tímabila, með spár um lágmarks og hámarks hitastig benda til hækkunar fyrir lok aldarinnar um 3 °C, eins og gert er ráð fyrir af svæðisbundnum loftslagssviðsmyndum þróað af ADAPTACLIMA- EPALverkefninu styrkt af EPAL (Empresa Portuguesa das Águas Livres) og framkvæmd af CCIAM Research Group (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) í Lissabon University. Vegna hitabeltis-Miðjarðarhafsloftslagsins upplifir borgin yfirleitt stutt, milda vetur og heit sumur. Portúgal hefur upplifað mikla þurrka í fortíðinni. Þurrkar skapa hættu fyrir heilbrigði manna þar sem, ásamt háum hita, getur leitt til ofþornunar.  Það er því mikilvægt fyrir borgina að borga eftirtekt til skilvirkni vatnsveitukerfisins.

Að draga úr leka frá vatnsveitukerfinu og magni „óskatts vatns“getur stuðlað verulega að getu Lissabon til að takast á við þurrka í framtíðinni með því að auka skilvirkni í vatnsnotkun borgarinnar. Ótekjur vatn táknar muninn á heildarrúmmáli inntaksvatns og leyfilegri reikningsnotkun, þ.e. vatnið sem tapast/lekað er í vatnsveitukerfinu. Á tíunda áratugnum var árleg vatnshæð í Lissabon að meðaltali á milli 25 % og 30 %, um 40000000 rúmmetrar. Viðbótar streituþáttur í vatnsveitukerfinu hefur verið vaxandi eftirspurn eftir drykkjarvatni vegna vaxtar íbúa í þéttbýli. Netið veitir vatni til um 350,000 innlendra og viðskiptamanna innan innri borgarinnar og um 2,500,000 manns (2016 gögn) á Greater Lisbon svæðinu (svæðinu umhverfis Lissabon sem felur í sér sveitarfélög staðsett á norðurbakka breiðs mynni Tagus (Tejo) árinnar).

Eitt af helstu áskorunum til að bregðast við aukinni þurrkahættu er því að halda óendurheimtu vatni í vatnsveitukerfi borgarinnar eins lítið og mögulegt er.

Borgin Lissabon ákvað að finna leið til að draga úr magni vatns sem tapast vegna leka, einnig þekkt sem ótekjur vatn. Helsta uppspretta þessa vandamáls er tengd galla í leiðslum vegna öldrunar innviða. EPAL hefur sérhæfða tæknimenn í húsinu til að framkvæma nauðsynlegar viðgerðir. Erfiðleikarnir liggja hins vegar við að bera kennsl á og finna galla þar sem netið er útbreidd og aðallega neðanjarðar. Hvort tæknimaður þarf að leita að leka innan svæðis 1 fermetra eða 1.000 fermetrar getur skipt miklu máli. EPAL ákvað því að þróa vöktunaráætlunina WONE þar sem hægt væri að greina vatnsleka hraðar og staðsetja nánar. Upphaflegt markmið hennar var að gera sér grein fyrir því að ópeningalegt vatn minnkaði úr 25 % niður fyrir 15 %, til að veita sjálfbæra vatnsveitu til langs tíma með því að bæta skilvirkni og skilvirkni dag frá degi til dags. Árangurinn hefur verið enn betri og hefur dregið úr ójöfnuðu vatni niður í 8,5 % árið 2015.

Markmið þessa verkefnis eru í samræmi við National Programme for the Efficient Use of Water (PNUEA) sem samþykkt var með landsbundinni ályktun 113/2005, sem er samræmd af National Laboratory Civil Engineering. Þessi áætlun miðar að því að stuðla að nýrri nálgun til að takast á við vatnsmál í Portúgal innan ramma sjálfbærrar þróunar.

Verkefnið styrkir tvö mikilvæg markmið um sjálfbæra þróun: 11 "Sjálfbærar borgir og samfélög" sem auka sjálfbærni borgarinnar og samfélaga hennar og 13. heimsmarkmiðsins um loftslagsbreytingar með því að draga úr orkunotkun (minni háttar losun gróðurhúsalofttegunda).

Til að takast á við vatnsleka, EPAL sett fram til að þróa vatnsleka uppgötvun program WONE. Forritið er byggt á eftirlitskerfi sem er fær um að greina og finna vatnsleka í dreifikerfinu. Vöktunarkerfið gerir kleift að bera saman áætluð gögn um vatnsnotkun og vatnsnotkun í rauntíma. Þessi samanburður er gerður af hugbúnaði sem var sérstaklega þróaður fyrir forritið. Þegar misræmi er að finna á milli gagnamengjanna tveggja, varar það eftirlitshópnum við að það sé hugsanlegur leki í kerfinu. Staðsetning lekans er auðkennd með því að rekja vatnsmælinn aftur, sem lagði fram gögnin sem sýndu frávik. Eftir að staðsetning leka er auðkennd eru sérhæfðir tæknimenn, þekktir sem lekagreiningartækni, sendir út til að framkvæma lekagreiningu og gera við vandamálið. Áætlunin hefur leitt til lækkunar á ótekjum vatn úr 23,5 % árið 2005 í um 8,5 % árið 2015 (EPAL website), með uppsöfnuðum sparnaði um 135 milljónir m³ frá 2005.

Vöktunarkerfið WONE byggir á skiptingu Lissabon á vatnssvæðum sem skilgreind eru með tilliti til fjölda íbúa, einnig þekkt sem héraðsmettuð svæði (DMA). Hvert svæði samanstendur af 3.000 til 5.000 viðskiptavinum og virka sem stefnumótandi mælingarsvæði. Á hverju svæði er stöðugt fylgst með vatnsþrýstingi í gegnum óvirkt kerfi með virkum viðvörunum. Wone hugbúnaður stundar stöðugt mat á frammistöðu DMAs með því að sameina gögn af nokkrum gagnagrunnum og reiknar árangur vísbendingar til að stjórna non-tekjur vatn.

Verkefnið var þróað sem innanhúss R &D verkefni. Það byrjaði upphaflega sem flugmaður á völdum "einföldum" svæðum. Byggt á niðurstöðum þessa tilraunaverkefnis var áætlunin endurbætt og stækkað til fleiri svæða. Á fyrsta ári þróunarársins voru 20 svæði tekin með í áætluninni. Á næstu árum var verkefnið stækkað um 30 til 40 svæði á ári. Árið 2016 hefur kerfið verið starfrækt á öllum 158 svæðum. Við hliðina á vatnsmælinum á þessum svæðum er hægt að veita viðskiptavinum viðbótarvatn metra í gegnum forritið á beiðni. Þessir "einka" vatnsmælar hafa gert EPAL kleift að öðlast frekari innsýn í vatnsnotkun viðskiptavina sinna, sem fyrirtækið getur nú veitt frekari ráðgjöf. Þessi þjónusta getur falið í sér greiningu á leka á staðnum eða ráðgjöf viðskiptavinar til að bæta skilvirkni vatnsveitu.

Auk vöktunar WONE áætlunarinnarhefur EPAL innleitt röð ráðstafana til að undirbúa kerfið til að takast á við minnkun á vatnsgæðum í tengslum við erfiðari þurrkatíma og afrennsli aðskotaefna, hærra hitastig og minnkun á árlegu meðaltali, sem spáð er af sviðsmyndum loftslagsbreytinga. Til dæmis fólu aðgerðir í sér endurnýjun Vale da Pedra vatnshreinsistöðvarinnar, til að aðlaga meðhöndlunarferli, til að bregðast við fjölbreyttari breytileika í vatnsgæðum.

WONE forritið hefur verið þróað og haldið áfram að vera stjórnað af Empresa Portuguesa das Águas Livres (EPAL), sem er elsta vatnsveitufyrirtækið í Portúgal. EPAL er aðal rekstraraðili vatnsveitukerfisins í landinu og er ríkisfyrirtæki sem er að fullu í eigu innlenda opinbera eignarhaldsfélagsins Áquas de Portugal (AdP) síðan 1993. EPAL ber ábyrgð á stjórnun vatnsveitu og viðhaldi dreifikerfa.

Liðið fylgjast með WONE hugbúnaður gegnir lykilhlutverki í árangursríkri umsókn sinni. Þetta lið var stofnað með því að ráða 4 háskóla útskriftarnema. Hver leka uppgötvun tæknimaður fékk sérhæfða í húsinu og á sviði þjálfun (sem innihélt 2 vikur á vinnustað þjálfun með erlendum fyrirtækjum). Öll frekari þekking var þróuð í starfinu. Samræmi teymisins hefur stuðlað að árangursríkri uppbyggingu stórs þekkingargrunns í vatnsnýtingu á þeim 10 árum sem áætlunin hefur verið í gangi. Í þessu sambandi hafa styrkt innri ferli og hæfni EPAL gert fyrirtækinu kleift að koma á fót mikilvægum vísbendingum um loftslagsbreytingar og fylgjast reglulega með þeim með sjónarhorni á veikleika kerfisins.

Þar sem hegðun neytenda er helsti drifkraftur fyrir minnkun vatnsnotkunar, ásamt WONE hugbúnaðinum, veitir EPAL ráðgjöf til viðskiptavina sem vilja bæta vatnsnýtingu sína. Til dæmis bjó það til forrit og verkfæri til sjálfsstjórnar neytenda, til að auka vatnsnýtingu heimilanna (t.d. Waterbeep app).

Önnur ráðgjafarþjónusta felur í sér veitingu vöktunarkerfis, greiningu á leka á staðnum eða ráðgjöf um vatnsnýtni. Bætt vatnsnýting með breytingum á hegðun neytenda hefur takmörkuð áhrif á árstekjur EPAL sem eru meira háð föstum þjónustukostnaði sem er innifalinn í hverjum vatnsreikningi. Hver seldur rúmmetra af vatni þarf að standa straum af kostnaði við undirbúning og dreifingu þess, sem þýðir að arðsemi þess er takmörkuð. Minni vatnsnotkun viðskiptavina er því áhugaverð bæði fyrir viðskiptavini og EPAL.

Að lokum, EPAL kynnti verkefnið ADAPTACLIMA-EPAL, sem hefur verið vísindalega studd af CCIAM Research Group (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) í Lissabon University. Þessi rannsókn, sem styrkt var að öllu leyti af EPAL, veitti fyrirtækinu aðlögunaráætlun til að draga úr veikleikum aðgerða sinna gagnvart loftslagsbreytingum. Verkefnið beindist að aðlögunarmöguleikum til að auka viðnámsþol kerfa EPAL gegn áhættu sem tengist loftslagsbreytingum. Einn af þeim valkostum sem kynntir voru var að efla aðgerðir til skilvirkrar notkunar vatns, sem styðja við markmið WONE áætlunarinnar. Eignarhald á gögnum og skjölum úr rannsóknarverkefninu var flutt á EPAL í lok verkefnisins.

EPAL framkvæmdi viðeigandi aðgerðir til að vekja almenning til vitundar um málefni vatnsnýtni og stjórnun eftirspurnar. Til dæmis hleypt af stokkunum nokkrar herferðir sem stuðla að réttri og ábyrgri notkun vatns.

Helstu hagsmunaaðilar WONE áætlunarinnar eru borgarar og einkafyrirtæki sem eru viðskiptavinir EPAL og njóta þannig góðs af mögulegri lækkun á vatnsreikningum. Reyndar, við hliðina á viðhaldi vatnsveitukerfisins, er hegðun neytenda helsti drifkraftur minnkunar vatnsnotkunar. Þess vegna veitir EPAL nokkra þjónustu til viðskiptavina sem vilja bæta vatnsnýtingu sína (sjá lausnir).

Þó að sveitarfélagið Lissabon hafi ekki tekið beinan þátt í rekstri WONE áætlunarinnar hefur borgin fengið ráðgjöf frá EPAL um hvernig bæta megi vatnsnýtingu og hefur gert miklar fjárfestingar til að gera þessar umbætur. Þar sem starfsemi WONE áætlunarinnar fer fram innan borgarsvæðisins virkar borgin einnig sem samræmingaraðili fyrir byggingarframkvæmdir sem þarf að framkvæma á staðnum. Að auki auðveldar sveitarfélagið Lissabon öll nauðsynleg samskipti um WONE forritið milli EPAL, borgaranna og fyrirtækjanna í Lissabon.

WONE forritið hefur reynst vel í að bæta seiglu vatnsveitukerfisins, en einnig að átta sig á arðbærum viðskiptum vegna verulegs sparnaðar í kostnaði. WONE-áætlunin ætti því ekki að líta á sem fjárfestingu í aðlögun að loftslagsbreytingum. Það býður einnig upp á mjög áhugavert tækifæri sem fyrirtæki fjárfesting (efnahagslegur co-ávinningur) sem hefur veitt EPAL með sterkum efnahagslegum hvatningu til að tryggja langvarandi viðnámsþrótt dreifikerfis síns.

Sýnt hefur verið fram á að stuðningur stjórnar félagsins er mikilvægur þáttur í velgengni, sem og aðkomu annarra lykilhluta fyrirtækisins, þ.e. netrekstur, viðhald og viðskiptatengsl. Þessi starfsemi miðar að því að stuðla að hugarfarsbreytingu innan fyrirtækisins. Þróun WONE áætlunarinnar hefur fengið mikinn stuðning innan fyrirtækisins frá upphafi.

Við stærstu þurrkana, sem átti sér stað árið 2005, upplifðu neytendur Lissabon ekki meiri háttar afleiðingar vegna álags á aðgengi að vatnslindum. Mikill þurrkur árið 2005 leiddi til aukinnar vitundar um áhættuna sem fylgir þurrkum. Þetta er sýnt með stofnun þurrkanefndar innan umhverfis- og loftslagsráðherra beint eftir atburðinn 2005, sem lagði áherslu á mikilvægi samvinnu milli innlendra aðila og milli Portúgals og Spánar.

WONE forritið einbeitir sér eingöngu að því að greina leka. Því þarf að stilla niðurstöður gagnagreiningarinnar vel að starfsháttum tæknimanna, sem þurfa að finna sérsniðnar lausnir til að gera við raunverulegan leka. Þessi þýðing frá gögnum til aðgerða krefst enn mannlegs athæfis, sem þýðir að árangur þeirra er mjög háður þekkingu teymisins sem starfar á því. Innan WONE áætlunarinnar hefur verið unnið að skemmtilegu vinnuumhverfi og það hefur hingað til leitt til stöðugs rekstrarteymis.

Stöðugt þarf að vakta og bæta vatnsdreifikerfið. Notkun vatnsveitukerfisins felur í sér að rör þess verða varin og að lokum þarf að skipta um þau. Meðallíftími netsins er 50 til 60 ár. Kosturinn við WONE kerfið er að hægt er að bera kennsl á vandamál á skilvirkari hátt, sem þýðir að hægt er að skipta um netið í raun og veru í áföngum. Endurnýjun og viðgerðir á vatnsrörum er því áframhaldandi ferli. WONE forritið gerir það viðráðanlegt með því að einblína á stöðugt að ákveða minni hluta netsins, frekar en að skipta um það allt í einu.

Fyrstu vísbendingar um árangur komu fram á fyrsta flugsvæðinu þar sem kerfið var prófað. Jákvæðar niðurstöður sem gera kleift að útvíkka vöktunaráætlunina til allrar borgarinnar Lissabon.

Að auki WONE kerfið voru svipaðar vörur seldar til annarra vatnsstjórnunarstofnana í Portúgal og erlendis, sem sýna fram á auðvelda notkun þessarar vöru í svipuðum tilvikum. Dæmi um þetta eru: AQUAmatrix®, stjórnunarkerfi viðskiptavina fyrir vatnsgeirann og waterbeep ®, þjónusta til að stjórna vatnsnotkun fyrir innlenda og fyrirtækja viðskiptavini, sem hjálpar þeim að verða skilvirkari.

Það getur verið erfitt fyrir borgir að taka frumkvæði að því að gera áætlun um vatnsnýtingu þar sem hlutverk borga er takmarkað við að vera leiðbeinandi og viðskiptavinur vatnsfyrirtækisins. Til að framkvæma vatnsnýtingaráætlun er í fyrsta lagi fjárfestingarákvörðun sem þarf að taka af vatnsfyrirtækinu sjálfu. Aðrar borgir gætu örvað þessa tegund þróunar með "leiðu með dæmi" nálgun með því að bæta eigin vatnsnýtingu. Þeir geta einnig stutt í samskiptum milli vatnsfyrirtækis og borgara með því að stuðla að vitund um verkefnið meðal borgara og veita hagnýta samskiptamöguleika.

Upphafleg þróun áætlunarinnar var fjármögnuð með eigin fjármagni EPAL. Arðsemi fjárfestinga vegna lekaviðgerða hefur verið mjög arðbær fyrir félagið og gæti því talist fjárfesting í rannsóknum og þróun. Heildarfjárfesting til hugbúnaðarþróunar var um EUR 1,000,000 auk svipaðs magns sem fjárfest var í netvöktunarkerfum innan borgarinnar. Rekstrarkostnaður áætlunarinnar er um 500,000 evrur á ári.

Í gegnum áætlunina hefur magn ógjaldeyrisvatns minnkað úr 23,5 % árið 2005 í um 8,5 % árið 2015. Þetta hefur skilað um 68 milljónum evra í uppsöfnuðum sparnaði á síðustu 10 árum. Vatnsnýtingaráætlunin er því mjög gagnleg hvað varðar kostnaðar- og ábatahlutfall. EPAL ákvað síðan að endurfjárfesta þann sparnað sem náðst hefur til að draga enn frekar úr umhverfisáhrifum fyrirtækisins.

Lekinn getur haft áhrif á bæði "opinberar" leiðslur sem og "einka" leiðslur í eigu viðskiptavina. Í fyrsta tilvikinu merkir það að vatnstapið er ábyrgt fyrir EPAL. Fyrirtækið sparar því beint kostnað með því að ákveða lekann. Ef um er að ræða einkaleiðslur er kostnaðurinn sem sparast með því að ákveða leka aðeins til hagsbóta fyrir viðskiptavininn, án hagnaðaraukningar fyrir EPAL. Þó er takmörkuð lækkun vatnsreiknings fyrir viðskiptavini vegna minni háttar neyslu, vegna þess að fastagjald er óbreytt.

Kostnaður við WONE-áætlunina felur ekki í sér kostnað við endurnýjun vatnsveitukerfisins, sem telst vera „venjulegur viðhaldskostnaður“. Til að fjármagna þennan kostnað hafa AdP og EPAL fengið fjárstuðning með hagstæðum vaxtalánum frá Fjárfestingarbanka Evrópu (EIB) frá 1993. Stuðningur þeirra var notaður til að fjármagna viðbætur og uppfærslur á vatnsveitu, úrgangsstjórnunaraðgerðum, hreinlætiskerfum og umbótum á skilvirkni. EIB hefur stutt lán upp á næstum EUR 2,500,000,000 í portúgölsku vatnsneti. EIB hefur byggt upp langt traust samband við EPAL síðan hann byrjaði að fjármagna verkefni sín. Þessu sambandi er viðhaldið með því að gefa Fjárfestingarbanka Evrópu árlegar framvinduskýrslur um nýjar hugmyndir og aðferðafræði, sem og uppfærslur á tengdum alþjóðlegum og landsbundnum áætlunum.

Umhverfisávinningur næst vegna minni losunar sem tengist minni orkunotkun og varðveislu vatnsauðlinda. Reyndar sýnir verkefnið mikilvæg samlegðaráhrif við að draga úr loftslagsbreytingum. Bæði rekstur vatnsdælanna og hreinsun vatns krefst raforku og nota þannig auðlind sem á framleiðslustiginu losar gróðurhúsalofttegundir. Vatnsdælurnar tryggja stöðugt flæði af hreinu vatni í gegnum kerfið. Þegar þörf er á minna magni af hreinu vatni vegna minnkunar á leka þarf að dreifa minna vatni og því minnkar heildarorkumagnið sem þarf til að halda vatnsveitukerfinu í notkun.

WONE verkefnið er í samræmi við National Program for the Efficient Use of Water (PNUEA, 2012)sem er samræmt af National Laboratory Civil Engineering. Þessi áætlun miðar að því að stuðla að nýrri nálgun til að takast á við vatnsmál í Portúgal innan ramma sjálfbærrar þróunar. Samkvæmt þessari áætlun kom í ljós að vatnsúrgangur í tengslum við vatnsveitukerfi var enn mjög hár árið 2009. Á þessum tíma hafði EPAL þegar öðlast umtalsverða reynslu af því að draga úr óendurheimtu vatni og var því leiðandi í vatnsnýtingu í gegnum WONE áætlun sína. Í síðustu útgáfu (2012) hefur PNUEA styrkt markmið um að draga úr ótekjum vatns úr 20 % í 25 %. Þessi lækkun hefur þegar komið í ljós í Lissabon með ótekjur vatnsmagn undir 10 %.

Samræming laga um vatn (úrskurðurnr. 58/2005 uppfærður með DL nr.130/2012) við rammatilskipunina um vatn, veitti EPAL rétt til að innheimta vatnsauðlindaskatt. Þessi skattur er hannaður til að standa straumaf kostnaði sem fylgir skipulagi, vernd og stjórnun vatnsauðlinda.

WONE verkefnið hófst árið 2005 og er enn í gangi.

Þörfin á að greina leka innan vatnsnetsins er samfelld svo lengi sem netið er í notkun. Forritið hefur því ekki endi, heldur hringrás sem tákna líftíma röranna og leyfa aðlögun að gangverki netsins.

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 Sectorization & Vöktun fyrir Non-Revenue vatn Control