Privātie ieguldījumi noplūdes monitoringa programmā, lai risinātu ūdens trūkuma problēmu Lisabonā, Portugālē

Paredzams, ka Lisabonā samazināsies gada nokrišņu daudzums un palielināsies sausuma periodu biežums un ilgums, un prognozes par minimālo un maksimālo temperatūru norāda uz to, ka gadsimta beigās tā palielināsies par aptuveni 3 °C, kā paredzēts reģionalizētajos klimata scenārijos, kas izstrādāti ADAPTACLIMA-EPAL projektā, kuru finansē EPAL (Empresa Portuguesa das Águas Livres) un īsteno Lisabonas Universitātes CCIAM Pētniecības grupa (Klimata pārmaiņu ietekmes, pielāgošanās un mazināšanas pētniecības grupa). Pateicoties subtropu-Vidusjūras klimatam, pilsēta parasti piedzīvo īsas, maigas ziemas un karstas vasaras. Portugāle pagātnē ir piedzīvojusi lielu sausumu. Sausums apdraud cilvēku veselību, jo apvienojumā ar augstu temperatūru tas var izraisīt dehidratāciju.  Tāpēc ir ļoti svarīgi, lai pilsēta pievērstu uzmanību savas ūdensapgādes sistēmas efektivitātei.

Samazinot noplūdes no ūdens sadales tīkla un ūdens daudzumu, kas nenes ieņēmumus, var ievērojami veicināt Lisabonas spēju tikt galā ar sausumu nākotnē, palielinot pilsētas ūdens izmantošanas efektivitāti. Ūdens, kas nenes ieņēmumus, ir starpība starp kopējo ievadītā ūdens tilpumu un atļauto rēķinā norādīto patēriņu, t. i., ūdens zudumu/noplūdi ūdensapgādes sistēmā. Deviņdesmitajos gados ikgadējais ūdens līmenis bez ieņēmumiem Lisabonā bija vidēji no 25 % līdz 30 %, t. i., aptuveni 40 000 000 kubikmetru. Papildu stresa faktors ūdens sadales sistēmā ir augošais pieprasījums pēc dzeramā ūdens pilsētu iedzīvotāju skaita pieauguma dēļ. Tīkls piegādā ūdeni aptuveni 350 000 mājsaimniecību un komercklientu iekšpilsētā un aptuveni 2 500 000 cilvēku (2016. gada dati) Lisabonas reģiona lielākajā daļā (Lisabonasapkārtnē, kurā ietilpst pašvaldības, kas atrodas Težu (Tejo) upes plašās grīvas ziemeļu krastā).

Tāpēc viens no galvenajiem uzdevumiem, lai reaģētu uz palielināto sausuma risku, ir pēc iespējas samazināt ar ieņēmumiem nesaistīto ūdens īpatsvaru pilsētas ūdensapgādes tīklā. 

Lisabonas pilsēta centās atrast veidu, kā samazināt noplūdes dēļ zaudētā ūdens daudzumu, ko dēvē arī par ūdeni, kas nenes ieņēmumus. Šīs problēmas galvenais cēlonis ir saistīts ar trūkumiem cauruļvados infrastruktūras novecošanās dēļ. EPAL ir specializējušies tehniķi, kas veic nepieciešamos remontdarbus. Tomēr grūtības ir saistītas ar kļūmju identificēšanu un atrašanu, jo tīkls ir plaši izplatīts un lielākoties pazemē. Tas, vai tehniķim ir jāmeklē noplūde 1 kvadrātmetru vai 1000 kvadrātmetru platībā, var radīt milzīgu atšķirību. Tāpēc EPAL nolēma izstrādāt monitoringa programmu WONE, ar kuras palīdzību varētu ātrāk identificēt un precīzāk noteikt ūdens noplūdes. Tās sākotnējais mērķis bija samazināt ūdeni, kas nenes ieņēmumus, no 25 % līdz līmenim, kas zemāks par 15 %, lai nodrošinātu ilgtspējīgu ūdensapgādi ilgtermiņā, uzlabojot efektivitāti un lietderību ikdienā. Sasniegtie rezultāti ir vēl labāki, sasniedzot ūdens, kas nenes ieņēmumus, samazinājumu līdz aptuveni 8,5 % 2015. gadā.

Šā projekta mērķi ir saskaņā ar Valsts programmu efektīvai ūdens izmantošanai (PNUEA), kas apstiprināta ar valsts Rezolūciju 113/2005 un ko koordinē Valsts laboratorijas inženiertehniskā būvniecība. Šīs programmas mērķis ir veicināt jaunu pieeju ūdens problēmu risināšanai Portugālē ilgtspējīgas attīstības ietvaros.

Iniciatīva stiprina divu svarīgu ilgtspējīgas attīstības mērķu sasniegšanu: IAM “Ilgtspējīgas pilsētas un kopienas”, kas uzlabo pilsētas un tās kopienu ilgtspēju, un 13. IAM “Klimata politika”, samazinot enerģijas izmantošanu (mazākas siltumnīcefekta gāzu emisijas).

Lai novērstu ūdens noplūdes, EPAL izstrādāja ūdens noplūdes noteikšanas programmu WONE. Programma ir balstīta uz monitoringa sistēmu, kas spēj identificēt un atrast jebkādas ūdens noplūdes sadales tīklā. Monitoringa sistēma ļauj salīdzināt paredzamos ūdens izmantošanas datus ar reāllaika ūdens izmantošanu. Šo salīdzinājumu veic programmatūra, kas īpaši izstrādāta programmai. Ja tiek konstatēta neatbilstība starp abām datu kopām, tā brīdina uzraudzības grupu, ka sistēmā ir iespējama noplūde. Noplūdes vietu nosaka, izsekojot ūdens skaitītāju, kas sniedza datus, kuri liecināja par novirzi. Pēc noplūdes vietas noteikšanas tiek nosūtīti specializēti tehniķi, kas pazīstami kā noplūdes atklāšanas mehāniķi, lai veiktu noplūdes atklāšanu un novērstu problēmu. Programmas rezultātā ūdens daudzums, kas nenes ieņēmumus, ir samazinājies no 23,5 % 2005. gadā līdz aptuveni 8,5 % 2015. gadā (EPALtīmekļa vietne),un kopš 2005. gada kopējais ietaupījums ir aptuveni 135 miljoni m3.

WONE monitoringa sistēmas pamatā ir Lisabonas sadalīšana ūdens zonās, kas noteiktas, ņemot vērā iedzīvotāju skaitu, un kas pazīstamas arī kā rajonu mērītās teritorijas (DMA). Katra zona sastāv no 3000 līdz 5000 klientiem un darbojas kā stratēģiska uzskaites zona. Katrā zonā ūdens spiediens tiek nepārtraukti uzraudzīts, izmantojot pasīvo sistēmu ar aktīviem trauksmes signāliem. WONE programmatūra veic nepārtrauktu DMA darbības novērtēšanu, apvienojot vairāku datubāzu datus, un aprēķina darbības rādītājus, lai kontrolētu ūdeni, kas nerada ieņēmumus.

Projekts tika izstrādāts kā iekšējais R&D projekts. Sākotnēji tas tika uzsākts kā pilotprojekts vairākās “vienkāršās” zonās. Pamatojoties uz šā izmēģinājuma projekta rezultātiem, programma tika pilnveidota un paplašināta, iekļaujot lielāku skaitu zonu. Pirmajā attīstības gadā programmā tika iekļautas 20 zonas. Turpmākajos gados programma tika paplašināta ar 30 līdz 40 zonām gadā. Līdz 2016. gadam sistēma darbojas visās 158 zonās. Blakus ūdens skaitītājam šajās zonās klientiem pēc pieprasījuma var tikt nodrošināti papildu ūdens skaitītāji, izmantojot programmu. Šie “privātie” ūdens skaitītāji ir ļāvuši EPAL gūt plašāku ieskatu par savu klientu ūdens patēriņu, uz kura pamata uzņēmums tagad var sniegt papildu konsultāciju pakalpojumus. Šie pakalpojumi var ietvert noplūžu atklāšanu uz vietas vai klientu konsultēšanu, lai uzlabotu ūdensapgādes efektivitāti.

Papildus WONE programmas monitoringamEPAL ir īstenojis pasākumu kopumu, lai sagatavotu sistēmu ūdens kvalitātes samazinājumam, kas saistīts ar intensīvākiem sausuma periodiem un piesārņotāju noteci, augstāku temperatūru un gada vidējās plūsmas samazinājumu, ko prognozē klimata pārmaiņu scenāriji. Piemēram, pasākumi ietvēra Vale da Pedra ūdens attīrīšanas iekārtas atjaunošanu, lai pielāgotu attīrīšanas procesus nolūkā reaģēt uz plašāku ūdens kvalitātes variāciju klāstu.

WONE programmu ir izstrādājusi un turpina pārvaldīt Empresa Portuguesa das Águas Livres (EPAL), kas ir vecākais ūdenssaimniecības uzņēmums Portugālē. EPAL ir galvenais ūdens sadales tīkla operators valstī un ir valsts uzņēmums, kas kopš 1993. gada pilnībā pieder valsts publiskajai pārvaldītājsabiedrībai Áquas de Portugal (AdP). EPAL atbild par ūdens sadales darbību pārvaldību, kā arī sadales tīklu uzturēšanu.

WONE programmatūras uzraudzības komandai ir galvenā loma tās veiksmīgā piemērošanā. Šī komanda tika izveidota, pieņemot darbā 4 universitātes absolventus. Katrs noplūžu atklāšanas tehniķis saņēma specializētu iekšējo un praktisko apmācību (kas ietvēra 2 nedēļu apmācību darbavietā ar ārvalstu uzņēmumiem). Visas turpmākās zināšanas tika attīstītas darbā. Grupas konsekvence ir palīdzējusi veiksmīgi veidot lielu iekšējo zināšanu bāzi par ūdens efektivitātes monitoringu 10 gadu laikā, kad programma darbojas. Šajā sakarā EPAL pastiprinātie iekšējie procesi un kompetences ir ļāvušas uzņēmumam izveidot kritisku klimata pārmaiņu rādītāju kopumu un tos periodiski uzraudzīt, ņemot vērā sistēmas neaizsargātību.

Tā kā patērētāju uzvedība ir galvenais ūdens patēriņa samazināšanas virzītājspēks, līdztekus WONE programmatūrai EPAL sniedz konsultāciju pakalpojumus klientiem, kuri vēlas uzlabot savu ūdens izmantošanas efektivitāti. Piemēram, tā izveidoja lietotnes un rīkus patērētāju paškontrolei, lai palielinātu mājsaimniecību ūdens izmantošanas efektivitāti (piemēram, Waterbeep lietotni).

Papildu konsultāciju pakalpojumi ietvēra monitoringa sistēmas nodrošināšanu, noplūžu identificēšanu uz vietas vai konsultācijas par ūdens izmantošanas efektivitāti. Uzlabotai ūdens izmantošanas efektivitātei, mainoties patērētāju paradumiem, ir ierobežota ietekme uz EPAL gada ienākumiem, kas vairāk ir atkarīgi no fiksētajām pakalpojumu izmaksām, kuras ir iekļautas katrā rēķinā par ūdeni. Katram pārdotajam kubikmetram ūdens ir jāsedz tā sagatavošanas un sadales izmaksas, kas nozīmē, ka tā rentabilitāte ir ierobežota. Tāpēc patērētāju ūdens patēriņa samazināšana ir gan patērētāju, gan EPAL interesēs.

Visbeidzot, EPAL popularizēja projektu ADAPTACLIMA-EPAL, ko zinātniski atbalstīja Lisabonas Universitātes CCIAM Pētniecības grupa (Klimata pārmaiņu ietekmes, pielāgošanās un mazināšanas pētniecības grupa). Šis pētījums, ko pilnībā finansēja EPAL, nodrošināja uzņēmumam pielāgošanās stratēģiju, lai mazinātu tā darbības neaizsargātību pret klimata pārmaiņām. Projektā galvenā uzmanība tika pievērsta pielāgošanās iespējām, lai palielinātu EPAL sistēmu noturību pret riskiem, kas saistīti ar klimata pārmaiņām. Viena no piedāvātajām iespējām bija veicināt pasākumus efektīvai ūdens izmantošanai, kas atbalsta WONE programmas mērķus. Projekta beigās īpašumtiesības uz pētniecības projekta datiem un dokumentiem tika nodotas EPAL.

EPAL veica attiecīgus pasākumus, lai palielinātu iedzīvotāju informētību par ūdens efektīvas izmantošanas un pieprasījuma pārvaldības jautājumiem. Piemēram, tā uzsāka vairākas kampaņas, lai veicinātu pareizu un atbildīgu ūdens izmantošanu.

WONE programmas galvenās ieinteresētās personas ir iedzīvotāji un privāti uzņēmumi, kas ir EPAL klienti un tādējādi gūst labumu no iespējamiem ūdens rēķinu samazinājumiem. Papildus ūdens sadales tīkla uzturēšanai galvenais ūdens patēriņa samazināšanas virzītājspēks ir patērētāju uzvedība. Tādēļ EPAL sniedz vairākus pakalpojumus klientiem, kuri vēlas uzlabot savu ūdens izmantošanas efektivitāti (skatīt Risinājumi).

Lai gan Lisabonas pašvaldība nebija tieši iesaistīta WONE programmas darbībā, pilsēta ir saņēmusi padomu no EPAL par to, kā uzlabot ūdens izmantošanas efektivitāti, un ir veikusi lielus ieguldījumus, lai īstenotu šos uzlabojumus. Tā kā WONE programmas aktivitātes notiek pilsētas teritorijā, pilsēta darbojas arī kā būvobjektā veicamo būvdarbu veicinātāja. Turklāt Lisabonas pašvaldība veicina jebkādu nepieciešamo saziņu par WONE programmu starp EPAL, iedzīvotājiem un Lisabonas uzņēmumiem.

WONE programma ir izrādījusies veiksmīga, uzlabojot ūdens sadales tīkla noturību, vienlaikus arī realizējot rentablu uzņēmējdarbību, pateicoties ievērojamiem izmaksu ietaupījumiem. Tāpēc WONE programma nebūtu jāuzskata tikai par ieguldījumu klimatadaptācijā. Tas arī piedāvā ļoti interesantu iespēju kā uzņēmējdarbības ieguldījums (ekonomisks papildu ieguvums), kas ir nodrošinājis EPAL spēcīgu ekonomisku stimulu, lai nodrošinātu tā izplatīšanas tīkla ilgtermiņa noturību.

Ir pierādījies, ka uzņēmuma valdes atbalsts ir svarīgs panākumu faktors, kā arī citu uzņēmuma galveno daļu iesaistīšana, proti, tīkla ekspluatācija, uzturēšana un attiecības ar klientiem. Šo darbību mērķis ir veicināt mentalitātes maiņu uzņēmumā. WONE programmas izstrāde jau no paša sākuma saņēma lielu atbalstu uzņēmumā.

Lielā sausuma notikuma laikā, kas notika 2005. gadā, patērētāji Lisabonā nesaskārās ar nopietnām sekām ūdens avotu pieejamības elastības dēļ. Ārkārtējais sausums 2005. gadā ļāva labāk apzināties ar sausumu saistītos riskus. Par to liecina sausuma komisijas izveide vides un klimata pasākumu ministra paspārnē tieši pēc 2005. gada pasākuma, kurā tika uzsvērts, cik svarīga ir sadarbība starp valstu struktūrām un starp Portugāli un Spāniju.

Programma WONE koncentrējas tikai uz noplūžu atklāšanu. Tāpēc datu analīzes rezultāti ir labi jāpielāgo tehniķu praksei, kuriem ir jāatrod pielāgoti risinājumi faktiskās noplūdes novēršanai. Šādai datu pārvēršanai rīcībā joprojām ir nepieciešama cilvēka darbība, kas nozīmē, ka tās panākumi ir ļoti atkarīgi no komandas, kas to pārvalda, zināšanām. WONE programmas ietvaros ir radīta patīkama darba vide, kas līdz šim ir ļāvusi izveidot stabilu operatīvo komandu.

Ūdens sadales tīkls ir pastāvīgi jāuzrauga un jāuzlabo. Ūdens sadales sistēmas izmantošana nozīmē, ka tās caurules būs gatavas un galu galā būs jānomaina. Tīkla vidējais darbmūžs ir no 50 līdz 60 gadiem. WONE sistēmas priekšrocība ir tā, ka problēmas var identificēt efektīvāk, kas nozīmē, ka tīkla nomaiņa faktiski var notikt pa posmiem. Tāpēc ūdensvadu atjaunošana un remonts ir nepārtraukts process. WONE programma padara to pārvaldāmu, koncentrējoties uz nepārtrauktu mazāku tīkla daļu nostiprināšanu, nevis nomainot to visu uzreiz.

Pirmie pierādījumi par panākumiem tika savākti pirmajā izmēģinājuma zonā, kurā sistēma tika pārbaudīta. Pozitīvi rezultāti ļāva paplašināt uzraudzības programmu līdz visai Lisabonas pilsētai.

Papildus WONE sistēmai līdzīgi produkti tika pārdoti citām ūdens apsaimniekošanas iestādēm Portugālē un ārvalstīs, parādot, ka šis produkts ir viegli lietojams līdzīgos gadījumos. Kā piemērus var minēt: AQUAmatrix®, klientu pārvaldības sistēma ūdens nozarē un waterbeep®, pakalpojums, lai kontrolētu ūdens patēriņu mājsaimniecības un korporatīvajiem klientiem, palīdzot viņiem kļūt efektīvākiem.

Pilsētāmvar būt grūti uzņemties iniciatīvu ūdens efektivitātes programmas īstenošanā, jo pilsētu loma aprobežojas ar to, ka tās ir ūdensapgādes uzņēmuma veicinātājas un pasūtītājas. Lai īstenotu ūdens efektivitātes programmu, pirmkārt, ir investīciju lēmums, kas jāpieņem pašam ūdens uzņēmumam. Citas pilsētas varētu veicināt šāda veida attīstību, izmantojot pieeju “rādīt piemēru”, uzlabojot savu ūdens izmantošanas efektivitāti. Tās var arī atbalstīt saziņu starp ūdensapgādes uzņēmumu un iedzīvotājiem, veicinot iedzīvotāju informētību par projektu un nodrošinot praktiskas saziņas iespējas.

Programmas sākotnējā izstrāde tika finansēta no EPAL iekšējiem finanšu resursiem. Ienākumi no ieguldījumiem noplūžu remontā uzņēmumam ir bijuši ļoti rentabli, un tāpēc tos var uzskatīt par ieguldījumiem pētniecībā un izstrādē. Kopējais ieguldījums programmatūras izstrādē bija aptuveni 1 000 000 eiro, kā arī līdzīga summa, kas tika ieguldīta tīkla uzraudzības sistēmās pilsētā. Programmas darbības izmaksas ir aptuveni EUR 500 000 gadā.

Programmas ietvaros neiegūtā ūdens daudzums ir samazinājies no 23,5 % 2005. gadā līdz aptuveni 8,5 % 2015. gadā. Tā rezultātā pēdējo 10 gadu laikā ir radušies uzkrājumi aptuveni 68 miljonu euro apmērā. Tādējādi ūdens izmantošanas efektivitātes programma ir ļoti izdevīga izmaksu un ieguvumu attiecības ziņā. Pēc tam EPAL nolēma gūtos ietaupījumus atkārtoti ieguldīt, lai vēl vairāk samazinātu uzņēmuma ietekmi uz vidi.

Noplūdes var skart gan “publiskos” cauruļvadus, gan klientiem piederošos “privātos” cauruļvadus. Pirmajā gadījumā tas nozīmē, ka ūdens zudumi ir jāatskaitās EPAL. Tāpēc uzņēmums tieši ietaupa izmaksas, nosakot noplūdi. Privātu cauruļvadu gadījumā izmaksas, kas ietaupītas, novēršot noplūdi, ir tikai klienta interesēs, EPAL nepalielinot peļņu. Tomēr ūdens patēriņa rēķina samazinājums patērētājiem neliela patēriņa dēļ ir ierobežots, jo fiksētā pakalpojuma maksa paliek nemainīga.

WONE programmasizmaksās nav iekļautas ūdens sadales tīkla atjaunošanas izmaksas, ko uzskata par “regulārās uzturēšanas” izmaksām. Lai finansētu šīs izmaksas, AdP un EPAL kopš 1993. gada ir saņēmuši finansiālu atbalstu no Eiropas Investīciju bankas (EIB) ar izdevīgu procentu likmju aizdevumiem. To atbalsts tika izmantots, lai finansētu ūdensapgādes paplašināšanu un modernizāciju, atkritumu apsaimniekošanas pasākumus, sanitārijas tīklus un efektivitātes uzlabojumus. EIB Portugāles ūdensapgādes tīklos ir atbalstījusi aizdevumus gandrīz EUR 2 500 000 000 apmērā. Kopš EIB sāka finansēt savus projektus, tā ir izveidojusi ilgstošas uzticamas attiecības ar EPAL. Šīs attiecības tiek uzturētas, EPAL iesniedzot EIB gada progresa ziņojumus par jaunām koncepcijām un metodikām, kā arī sniedzot jaunāko informāciju par saistītajām starptautiskajām un valstu programmām.

Vidiskie līdzieguvumi tiek panākti, samazinot emisijas, kas saistītas ar mazāku enerģijas patēriņu un ūdens resursu saglabāšanu. Projekts patiešām liecina par būtisku sinerģiju ar klimata pārmaiņu mazināšanu. Gan ūdenssūkņu ekspluatācijai, gan ūdens attīrīšanai ir nepieciešama elektrība, tādējādi izmantojot resursu, kas ražošanas posmos emitē siltumnīcefekta gāzes. Ūdens sūkņi nodrošina nepārtrauktu tīra ūdens plūsmu caur sistēmu. Ja noplūdes samazināšanas dēļ ir nepieciešams mazāks tīra ūdens daudzums, ir nepieciešams mazāk ūdens cirkulācijas, un tāpēc kopējais enerģijas daudzums, kas vajadzīgs, lai nodrošinātu ūdens sadales sistēmas darbību, ir samazināts.

Projekts WONE atbilst Valsts ūdens efektīvas izmantošanas programmai (PNUEA, 2012),ko koordinē Valsts laboratorijas inženiertehniskā būvniecība. Šīs programmas mērķis ir veicināt jaunu pieeju ūdens problēmu risināšanai Portugālē ilgtspējīgas attīstības ietvaros. Saskaņā ar šo programmu tika konstatēts, ka ar ūdens sadales sistēmām saistītie ūdens atkritumi 2009. gadā joprojām bija ļoti lieli. Šajā laikā EPAL jau bija ieguvis ievērojamu pieredzi ar ūdens, kas nenes ieņēmumus, samazināšanu un tāpēc, izmantojot WONE programmu, bija līderis ūdens efektivitātes centienos. Pēdējā versijā (2012. g.) PNUEA ir pastiprinājusi 2020. gada samazinājuma mērķi ūdenim, kas nenes ieņēmumus, no 20 % uz 25 %. Šis samazinājums jau ir īstenots Lisabonā, kur ūdens līmenis, kas nerada ieņēmumus, pastāvīgi ir zemāks par 10 %.

Valsts Ūdens likuma (Dekrēts Nr. 58/2005, kas atjaunināts ar DL Nr. 130/2012) saskaņošanaar Ūdens pamatdirektīvu nodrošināja EPAL tiesības iekasēt ūdens resursu nodokli. Šis nodoklis ir paredzēts, lai segtu izmaksas,kas saistītas ar ūdens resursu plānošanu, aizsardzību un apsaimniekošanu.

Programma WONE tika uzsākta 2005. gadā un joprojām darbojas.

Vajadzība atklāt noplūdes ūdens tīklā ir nepārtraukta tik ilgi, kamēr tīkls tiek izmantots. Tāpēc programmai nav beigu termiņa, bet gan cikli, kas atspoguļo cauruļu kalpošanas laiku un ļauj pielāgoties tīkla dinamikai.

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

Tīkla sektorizācija un rampa; Neieņēmumu ūdens kontroles monitorings