Zasebna naložba v program za spremljanje uhajanja za obvladovanje pomanjkanja vode v Lizboni na Portugalskem

Lizbona se bo verjetno soočila z zmanjšanjem letnih padavin ter povečanjem pogostosti in trajanja sušnih obdobij, pri čemer napovedi za najnižje in najvišje temperature kažejo na povečanje za približno 3 °C do konca stoletja, kot je predvideno v regionaliziranih podnebnih scenarijih, ki jih je razvil projektADAPTACLIMA-EPAL,ki ga financira EPAL (Empresa Portuguesa das Águas Livres) in izvaja raziskovalna skupina CCIAM (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) Univerze v Lizboni. Zaradi subtropsko-sredozemskega podnebja mesto na splošno doživlja kratke, blage zime in vroča poletja. Portugalska je v preteklosti doživela hude suše. Suše predstavljajo tveganje za zdravje ljudi, saj lahko v kombinaciji z visokimi temperaturami povzročijo dehidracijo.  Zato je za mesto bistvenega pomena, da je pozoren na učinkovitost svojega vodovodnega sistema.

Zmanjšanje uhajanja vode iz vodovodnega omrežja in količine „vode brez prihodka“ lahko znatno prispeva k sposobnosti Lizbone za spopadanje s prihodnjimi sušami s povečanjem učinkovite rabe vode v mestu. Neprihodkovna voda predstavlja razliko med skupno količino vhodne vode in odobreno obračunano porabo, tj. vodo, izgubljeno/uhajano v vodovodnem sistemu. V devetdesetih letih prejšnjega stoletja je bil letni nivo vode v Lizboni v povprečju med 25% in 30%, približno 40,000,000 kubičnih metrov. Dodaten stresni dejavnik za sistem distribucije vode je vse večje povpraševanje po pitni vodi zaradi rasti mestnega prebivalstva. Omrežje oskrbuje z vodo približno 350.000 gospodinjskih in poslovnih strank v središču mesta in približno 2.500.000 ljudi (podatki za leto 2016) na širšem območju Lizbone (regija,ki obkroža Lizbono, ki vključuje občine na severnem bregu širokega ustja reke Tajo).

Eden glavnih izzivov pri odzivanju na povečano tveganje suše je zato, da se delež vode, ki ne prinaša prihodkov, v mestnem vodovodnem omrežju ohrani na čim nižji ravni. 

Mesto Lizbona si je prizadevalo najti način za zmanjšanje količine vode, izgubljene zaradi uhajanja, znane tudi kot voda brez prihodkov. Glavni vir tega problema je povezan z napakami v cevovodih zaradi staranja infrastrukture. EPAL ima interne specializirane tehnike za izvedbo vseh potrebnih popravil. Težava pa je v prepoznavanju in lociranju napak, saj je omrežje razširjeno in večinoma pod zemljo. Ali mora tehnik iskati uhajanje na območju 1 kvadratnih metrov ali 1.000 kvadratnih metrov, lahko naredi ogromno razliko. EPAL se je zato odločil, da bo razvil program spremljanja WONE, s katerim bi bilo mogoče hitreje ugotoviti uhajanje vode in ga natančneje locirati. Njen prvotni cilj je bil zmanjšanje količine nedohodkovne vode s 25 % na raven pod 15 %, da bi se zagotovila dolgoročna trajnostna oskrba z vodo z izboljšanjem vsakodnevne učinkovitosti in uspešnosti. Doseženi rezultati so bili še boljši, saj je bilo leta 2015 doseženo zmanjšanje nedohodkovne vode na približno 8,5 %.

Cilji tega projekta so skladni z Nacionalnim programom učinkovite rabe vode (PNUEA), odobrenim z nacionalno Resolucijo 113/2005, ki ga usklajuje Nacionalni laboratorij za gradbeništvo. Cilj tega programa je prispevati k novemu pristopu k reševanju vprašanj v zvezi z vodo na Portugalskem v okviru trajnostnega razvoja.

Pobuda krepi doseganje dveh pomembnih ciljev trajnostnega razvoja: cilj trajnostnega razvoja 11 „trajnostna mesta in skupnosti“, ki krepi trajnostnost mesta in njegovih skupnosti, ter cilj trajnostnega razvoja 13 „podnebni ukrepi“ z zmanjšanjem porabe energije (manjše emisije toplogrednih plinov).

Za reševanje puščanja vode se je EPAL odločil razviti program za odkrivanje puščanja vode WONE. Program temelji na sistemu spremljanja, ki lahko prepozna in locira morebitna uhajanja vode v distribucijskem omrežju. Sistem spremljanja omogoča primerjavo podatkov o pričakovani porabi vode s porabo vode v realnem času. Ta primerjava se izvaja s programsko opremo, ki je bila posebej razvita za program. Če se ugotovi neskladje med obema naboroma podatkov, skupino za spremljanje opozori, da bi lahko prišlo do uhajanja v sistemu. Lokacija uhajanja se določi s sledenjem vodomera, ki je zagotovil podatke, ki so pokazali odstopanje. Ko je lokacija puščanja določena, se specializirani tehniki, znani kot mehaniki za odkrivanje puščanja, pošljejo, da opravijo odkrivanje puščanja na terenu in popravijo težavo. Zaradi programa se je količina vode brez prihodkov zmanjšala s 23,5 % v letu 2005 na približno 8,5 % v letu 2015 (spletnastranEPAL),pri čemer so skupni prihranki od leta 2005 znašali približno 135 milijonov m3.

Sistem spremljanjaWONE temelji na razdelitvi Lizbone na vodna območja, opredeljena glede na število prebivalcev, znana tudi kot območna merilna območja. Vsako območje je sestavljeno iz 3.000 do 5.000 odjemalcev in deluje kot strateško merilno območje. V vsakem območju se vodni tlak stalno spremlja s pasivnim sistemom z aktivnimi alarmi. Programska oprema WONE izvaja stalno ocenjevanje uspešnosti aktov o digitalnih trgih z združevanjem podatkov iz več podatkovnih zbirk in izračunava kazalnike uspešnosti za nadzor vode brez prihodkov.

Projekt je bil razvit kot interni R&D projekt. Začelo se je kot pilot na izbranem številu „preprostih“ območij. Na podlagi rezultatov tega pilotnega projekta je bil program dodatno izpopolnjen in razširjen na večje število območij. V prvem letu razvoja je bilo v program vključenih 20 območij. V naslednjih letih se je program razširil s 30 do 40 območji letno. Do leta 2016 bo sistem deloval na vseh 158 območjih. Poleg vodomera v teh conah lahko stranke na zahtevo dobijo dodatne vodomere prek programa. Ti „zasebni“ vodomeri so EPAL omogočili nadaljnji vpogled v porabo vode svojih strank, na podlagi katerega lahko podjetje zdaj zagotavlja dodatne svetovalne storitve. Te storitve lahko vključujejo odkrivanje puščanja na kraju samem ali svetovanje strankam za izboljšanje učinkovitosti oskrbe z vodo.

Poleg spremljanja programa WONE je EPAL izvedel sklop ukrepovza pripravo sistema na zmanjšanje kakovosti vode, povezano z intenzivnejšimi sušnimi obdobji in odtekanjem onesnaževal, višjimi temperaturami in zmanjšanjem povprečnega letnega pretoka, ki ga napovedujejo scenariji podnebnih sprememb. Ukrepi so na primer vključevali prenovo čistilne naprave za vodo Vale da Pedra za prilagoditev postopkov čiščenja, da bi se odzvali na širši razpon razlik v kakovosti vode.

Program WONE je razvila in ga še naprej upravlja Empresa Portuguesa das Águas Livres (EPAL), ki je najstarejše podjetje za oskrbo z vodo na Portugalskem. EPAL je glavni upravljavec vodovodnega omrežja v državi in državno podjetje, ki je od leta 1993 v celoti v lasti državnega javnega holdinga Áquas de Portugal (AdP). EPAL je odgovoren za upravljanje dejavnosti distribucije vode in vzdrževanje distribucijskih omrežij.

Ekipa, ki spremlja programsko opremo WONE, ima ključno vlogo pri njeni uspešni uporabi. Ta ekipa je bila ustanovljena z zaposlitvijo 4 univerzitetnih diplomantov. Vsak tehnik za odkrivanje uhajanja je bil deležen specializiranega internega in terenskega usposabljanja (ki je vključevalo dvotedensko usposabljanje na delovnem mestu s tujimi podjetji). Vsa nadaljnja znanja so bila razvita na delovnem mestu. Doslednost ekipe je prispevala k uspešni izgradnji velike interne baze znanja o spremljanju učinkovite rabe vode v desetih letih izvajanja programa. V zvezi s tem so okrepljeni notranji procesi in kompetence EPAL podjetju omogočili, da določi sklop ključnih kazalnikov podnebnih sprememb in jih redno spremlja z vidika ranljivosti sistema.

Ker je vedenje potrošnikov poleg programske opreme WONE glavno gonilo za zmanjšanje porabe vode, EPAL zagotavlja svetovalne storitve strankam, ki želijo izboljšati svojo učinkovitost porabe vode. Ustvarila je na primer aplikacije in orodja za samonadzor potrošnikov, da bi povečala učinkovitost rabe vode v gospodinjstvih (npr.aplikacijo Waterbeep).

Dodatne svetovalne storitve so vključevale zagotavljanje sistema spremljanja, ugotavljanje uhajanja na kraju samem ali svetovanje o učinkoviti rabi vode. Izboljšana učinkovitost rabe vode zaradi sprememb v vedenju potrošnikov ima omejen učinek na letni dohodek EPAL, ki je bolj odvisen od fiksnih stroškov storitev, vključenih v vsak račun za vodo. Vsak prodani kubični meter vode mora pokriti stroške priprave in distribucije, kar pomeni, da je njegova donosnost omejena. Zmanjšanje porabe vode pri strankah je zato zanimivo tako za stranko kot za EPAL.

Nazadnje je EPAL promoviral projekt ADAPTACLIMA-EPAL, ki ga je znanstveno podprla raziskovalna skupina CCIAM (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) Univerze v Lizboni. Ta študija, ki jo je v celoti financiral EPAL, je podjetju zagotovila strategijo prilagajanja za zmanjšanje ranljivosti njegovih dejavnosti na podnebne spremembe. Projekt je bil osredotočen na možnosti prilagajanja za povečanje odpornosti sistemov EPAL proti tveganjem, povezanim s podnebnimi spremembami. Ena od predstavljenih možnosti je bila spodbujanje ukrepov za učinkovito rabo vode, ki podpira cilje programa WONE. Lastništvo nad podatki in dokumenti iz raziskovalnega projekta je bilo ob koncu projekta preneseno na EPAL.

EPAL je izvedel ustrezne ukrepe za ozaveščanje državljanov o vprašanjih učinkovite rabe vode in upravljanja povpraševanja. Začela je na primer več kampanj za spodbujanje pravilne in odgovorne rabe vode.

Ključni deležniki programa WONE so državljani in zasebna podjetja, ki so stranke EPAL in imajo zato koristi od morebitnih znižanj računov za vodo. Poleg vzdrževanja vodovodnega omrežja je vedenje potrošnikov dejansko glavni dejavnik za zmanjšanje porabe vode. Zato EPAL zagotavlja več storitev strankam, ki želijo izboljšati svojo učinkovitost rabe vode (glejte Rešitve).

Čeprav občina Lizbona ni bila neposredno vključena v izvajanje programa WONE, je mesto od EPAL prejelo nasvete o tem, kako izboljšati učinkovitost rabe vode, in izvedlo velike naložbe za uresničitev teh izboljšav. Ker dejavnosti programa WONE potekajo na območju mesta, mesto deluje tudi kot posrednik za gradbena dela, ki jih je treba izvesti na kraju samem. Poleg tega občina Lizbona omogoča vsako potrebno komunikacijo o programu WONE med EPAL, državljani in podjetji v Lizboni.

Program WONE se je izkazal za uspešnega pri izboljšanju odpornosti vodovodnega omrežja, hkrati pa je zaradi znatnih prihrankov pri stroških tudi realiziral dobičkonosen posel. Programa WONE zato ne bi smeli obravnavati zgolj kot naložbo v prilagajanje podnebnim spremembam. Ponuja tudi zelo zanimivo priložnost kot poslovna naložba (ekonomska vzporedna korist), ki je EPAL zagotovila močno gospodarsko spodbudo za zagotovitev dolgoročne odpornosti njegovega distribucijskega omrežja.

Izkazalo se je, da je podpora uprave podjetja pomemben dejavnik uspeha, pa tudi vključenost drugih ključnih delov podjetja, in sicer delovanja omrežja, vzdrževanja in odnosov s strankami. Te operacije so namenjene spodbujanju spremembe miselnosti v podjetju. Razvoj programa WONE je v podjetju že od samega začetka deležen velike podpore.

Med veliko sušo, ki se je zgodila leta 2005, potrošniki v Lizboni niso imeli večjih posledic zaradi odpornosti razpoložljivosti vodnih virov. Skrajna suša leta 2005 je privedla do večje ozaveščenosti o tveganjih, povezanih s sušo. To ponazarja ustanovitev komisije za sušo v okviru ministra za okolje in podnebne ukrepe neposredno po dogodku leta 2005, ki je poudarila pomen sodelovanja med nacionalnimi subjekti ter med Portugalsko in Španijo.

Program WONE se osredotoča samo na odkrivanje uhajanj. Zato je treba rezultate analize podatkov dobro prilagoditi praksam tehnikov, ki morajo poiskati prilagojene rešitve za odpravo dejanskega uhajanja. Ta prenos iz podatkov v dejanja še vedno zahteva človeško dejanje, kar pomeni, da je njegov uspeh zelo odvisen od znanja ekipe, ki ga upravlja. V okviru programa WONE je bilo doseženo prijetno delovno okolje, ki je do sedaj pripeljalo do stabilne operativne ekipe.

Omrežje za distribucijo vode je treba stalno spremljati in izboljševati. Uporaba vodovodnega sistema pomeni, da bodo njegove cevi poskrbljene in jih bo sčasoma treba zamenjati. Povprečna življenjska doba omrežja je od 50 do 60 let. Prednost sistema WONE je, da je težave mogoče učinkoviteje prepoznati, kar pomeni, da lahko zamenjava omrežja dejansko poteka v fazah. Obnova in popravilo vodovodnih cevi je zato stalen proces. Program WONE omogoča upravljanje s poudarkom na stalnem popravljanju manjših delov omrežja, namesto da bi ga zamenjali naenkrat.

Prvi dokazi o uspehu so bili zbrani na prvem pilotnem področju, kjer je bil sistem preizkušen. Pozitivni rezultati so omogočili razširitev programa spremljanja na celotno mesto Lizbona.

Poleg sistema WONE so bili podobni izdelki prodani drugim organom za upravljanje voda na Portugalskem in v tujini, kar kaže na enostavno uporabo tega izdelka v podobnih primerih. Primeri tega so: AQUAmatrix®, sistem za upravljanje strank v vodnem sektorju in waterbeep®, storitev za nadzor porabe vode za gospodinjske in poslovne stranke, ki jim pomaga, da postanejo učinkovitejše.

Mesta lahko težko prevzamejo pobudo pri izvajanju programa za učinkovito rabo vode, saj je vloga mest omejena na to, da so posredniki in stranke podjetja za oskrbo z vodo. Izvedba programa učinkovite rabe vode je v prvi vrsti naložbena odločitev, ki jo mora sprejeti vodno podjetje samo. Druga mesta bi lahko to vrsto razvoja spodbujala z dajanjem zgleda, tako da bi izboljšala svojo učinkovitost rabe vode. Podpirajo lahko tudi komunikacijo med vodnim podjetjem in državljani, in sicer s spodbujanjem ozaveščenosti državljanov o projektu in zagotavljanjem praktičnih možnosti za stik.

Začetni razvoj programa je bil financiran z internimi finančnimi sredstvi EPAL. Donosnost naložb za popravila zaradi uhajanja je bila za družbo zelo dobičkonosna in bi se zato lahko štela za naložbo v raziskave in razvoj. Celotna naložba v razvoj programske opreme je znašala približno 1.000.000 EUR, podoben znesek pa je bil vložen v sisteme za spremljanje omrežja v mestu. Operativni stroški programa znašajo približno 500.000 EUR na leto.

S programom se je količina nedohodkovne vode zmanjšala s 23,5 % v letu 2005 na približno 8,5 % v letu 2015. To je v zadnjih desetih letih omogočilo prihranke v višini približno 68 milijonov EUR. Program učinkovite rabe vode je zato zelo koristen v smislu razmerja med stroški in koristmi. EPAL se je nato odločil, da bo dosežene prihranke ponovno vložil v nadaljnje zmanjšanje vpliva podjetja na okolje.

Uhajanje lahko vpliva tako na „javne“ plinovode kot tudi na „zasebne“ plinovode, ki so v lasti odjemalcev. V prvem primeru to pomeni, da je izguba vode odgovorna EPAL. Podjetje tako neposredno prihrani stroške z odpravo uhajanja. Pri zasebnih cevovodih so stroški, ki se prihranijo z odpravo uhajanja, samo v korist stranke, brez povečanja dobička za EPAL. Vendar je znižanje računa za vodo za stranke zaradi manjše porabe omejeno, saj fiksna pristojbina za storitve ostaja nespremenjena.

Stroški programa WONE ne vključujejo stroškov obnove vodovodnega omrežja, ki se šteje za stroške „rednega vzdrževanja“. Za financiranje teh stroškov AdP in EPAL od leta 1993 prejemata finančno podporo v obliki ugodnih obrestnih posojil Evropske investicijske banke (EIB). Njihova podpora je bila uporabljena za financiranje razširitev in nadgradenj oskrbe z vodo, ukrepov za ravnanje z odpadki, sanitarnih omrežij in izboljšav učinkovitosti. EIB je podprla posojila v višini skoraj 2 500 000 000 EUR za portugalska vodna omrežja. EIB je že od začetka financiranja svojih projektov vzpostavila dolgo zaupanja vreden odnos z EPAL. Ta odnos se ohranja z letnimi poročili o napredku o novih konceptih in metodologijah, ki jih EPAL predloži EIB, ter s posodobitvami ustreznih mednarodnih in nacionalnih programov.

Dodatne okoljske koristi so dosežene zaradi manjših emisij, povezanih z manjšo porabo energije in ohranjanjem vodnih virov. Projekt dejansko kaže pomembne sinergije z blažitvijo podnebnih sprememb. Tako delovanje vodnih črpalk kot čiščenje vode zahtevata elektriko, s čimer se uporablja vir, ki v proizvodnih fazah oddaja toplogredne pline. Vodne črpalke zagotavljajo neprekinjen pretok čiste vode skozi sistem. Kadar je zaradi zmanjšanja uhajanja potrebna manjša količina čiste vode, je treba krožiti manj vode, zato se skupna količina energije, potrebne za delovanje sistema za distribucijo vode, zmanjša.

Projekt WONE je skladen z nacionalnim programom za učinkovito rabo vode (PNUEA, 2012), ki ga usklajuje Nacionalni laboratorij za gradbeništvo. Cilj tega programa je prispevati k novemu pristopu k reševanju vprašanj v zvezi z vodo na Portugalskem v okviru trajnostnega razvoja. V okviru tega programa je bilo ugotovljeno, da je bila količina odpadnih voda, povezanih s sistemi za distribucijo vode, v letu 2009 še vedno zelo visoka. V tem času je EPAL že pridobil veliko izkušenj z zmanjševanjem nedohodkovne vode in je tako s svojim programom WONE služil kot vodilni v prizadevanjih za učinkovito rabo vode. V svoji zadnji različici (2012) je PNUEA okrepila cilj zmanjšanja za leto 2020 za vodo brez prihodkov z 20 % na 25 %. To zmanjšanje je že bilo doseženo v Lizboni, kjer je raven nedohodkovne vode stalno pod 10 %.

Uskladitev nacionalnega zakona o vodah (Uredbašt. 58/2005, posodobljena z DL št. 130/2012) z okvirno direktivo o vodah je EPAL zagotovila pravico do pobiranja davka na vodne vire. Ta dajatev je namenjena kritju stroškov, povezanihz dejavnostmi načrtovanja, varovanja in upravljanja vodnih virov.

Program WONE se je začel leta 2005 in še vedno poteka.

Potreba po odkrivanju puščanja v vodnem omrežju je stalna, dokler je omrežje v uporabi. Program torej nima konca, temveč cikle, ki predstavljajo življenjsko dobo cevi in omogočajo prilagoditev dinamiki omrežja.

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

Sektorizacija in amp omrežja; spremljanje nadzora nad vodo, ki ne prinaša prihodkov