Ανάλυση του Υδατικού Ισοζυγίου. Αναπλ. Καθηγητής Βασίλης Κανακούδης Δρ. Σταυρούλα Τσιτσιφλή

Transcript

1 Ανάλυση του Υδατικού Ισοζυγίου Αναπλ. Καθηγητής Βασίλης Κανακούδης Δρ. Σταυρούλα Τσιτσιφλή 1

2 Διαχείριση Υδατικών Πόρων Η Διαχείριση των Υδατικών Πόρων συνδέεται άρρηκτα με την Διαχείριση των Δικτύων ειδικά σε περιοχές με πρόβλημα επάρκειας ποσότητας και όχι τόσο ποιότητας νερού (Νότια vs. Βόρεια Ευρώπη, Νησιωτικές vs. Ηπειρωτικές περιοχές) Σε κάθε αστικό δίκτυο ύδρευσης υπάρχουν δύο κύριοι χρήστες: α) οι διαφόρων τύπων καταναλωτές και β) το ίδιο το δίκτυο (απώλειες νερού) Η ορθολογική διαχείριση των αστικών δικτύων οδηγεί στην εξοικονόμηση νερού που αποτελεί έμμεση διαχείριση της ζήτησης νερού και υποβοηθά την ορθολογική Διαχείριση Υδατικών Πόρων Η εξέλιξη της Διαχείρισης Δικτύων συνδέεται με την εξέλιξη της Διαχείρισης Υδατικών Πόρων. Οι κυριότερες προσεγγίσεις είναι: Η Βιώσιμη (sustainable) Ανάπτυξη: αποσκοπεί στη διατήρηση κόστους ίσης 2 ευκαιρίας μεταξύ γενεών διατήρηση επιπέδου ζωής Η Αξιοβίωτη (worth-living) Ανάπτυξη: αποσκοπεί στην μείωση του κόστους ίσης ευκαιρίας επόμενων γενεών βελτίωση επιπέδου ζωής

3 Διαχείριση Δικτύων Ύδρευσης = Αντιμετώπιση του Μη Ανταποδοτικού Νερού (NRW) Το Μη Ανταποδοτικό = χαμένο νερό + χαμένη ενέργεια + χαμένα έσοδα Υπάρχει ένας υδατικός πόρος προς αξιοποίηση που ανέρχεται στο 25,6% του SIV Αν μειωθεί το NRW στις παγκοσμίως αποδεκτές τιμές (5-10%), τότε με την ποσότητα νερού που λαμβάνουμε σήμερα θα μπορεί να υδροδοτηθεί επιπλέον 21-27,7% πληθυσμού! Water Footprint (Υδατικό Αποτύπωμα) Ενέργεια Carbon Footprint (Ανθρακικό Αποτύπωμα): Μείωση των απωλειών νερού κατά 30% θα έχει ως αποτέλεσμα μείωση της καταναλισκόμενης ενέργειας κατά 20-30%

4 Δίκτυα Ύδρευσης Σύστημα διανομής νερού: σωληνώσεις μεταφοράς, διανομής και εξυπηρέτησης, δεξαμενές εξισορρόπησης και συμπληρωματικές αντλίες Στόχος δικτύου ύδρευσης: να παρέχει πόσιμο νερό, με επαρκή πίεση και ποσότητα στους πελάτες της - καταναλωτές 4

5 Αξιολόγηση Δικτύων Ύδρευσης Η Διαχείριση των διαρροών για πολλά χρόνια αποτελούσε μία μαύρη τρύπα Οι πρώτες προσπάθειες αξιολόγησης των Δικτύων Ύδρευσης πραγματοποιήθηκαν στη Μεγάλη Βρετανία μετά την ιδιωτικοποίηση της ύδρευσης το 1989 Η International Water Association (IWA) με την WaterLoss Task Force προχώρησε στην υιοθέτηση «κοινής ορολογίας» για την αξιολόγηση των δικτύων ύδρευσης Ανάπτυξη τυπικής διεθνούς ορολογίας για τον υπολογισμό του υδατικού ισοζυγίου Ανάπτυξη δεικτών απόδοσης για διεθνείς συγκρίσεις 5

6 Το Διεθνές Πρότυπο Υδατικό Ισοζύγιο της IWA (Lambert et al., 1999) Τιμολογούμενη Τιμολογούμενη Μετρούμενη Κατανάλωση που (A8) αποδίδει έσοδα Κατανάλωση (A20=A8+A9) Κατανάλωση (A10=A8+A9) Τιμολογούμενη μη-μετρούμενη (A14=A10+A13) (A9) Μετρούμενη Κατανάλωση (A11) Κατανάλωση μη-μετρούμενη Μη (A13=A11+A12) Κατανάλωση Ανταποδοτικό Εισερχόμενο (A12) στο (NRW) Μη- Κατανάλωση δίκτυο Φαινόμενες (A21=A3-A20) (A3) Απώλειες (A16) Απώλειες (A18=A16+A17) Λάθη Μετρητών Νερού / Μετρήσεων (A15=A3-A14) (A17) Πραγματικές Απώλεις (A19=A15-A18) Farley & Trow,

7 Ανάλυση των συστατικών του Υδατικού Ισοζυγίου Εισερχόμενο στο Δίκτυο (A3) Κατανάλωση (A14=A10+A13) Απώλειες Νερού (A15=A3-A14) Τιμολογούμενη Κατανάλωση (A10=A8+A9) Μη- Τιμολογούμενη Κατανάλωση (A13=A11+A12) Φαινόμενες Απώλειες Νερού (A18=A16+A17) Πραγματικές Απώλειες Νερού (A19=A15-A18) Εισερχόμενο νερό στο δίκτυο: ο εισερχόμενος όγκος στο σύστημα παροχής νερού είτε από ίδιους υδατικούς πόρους ή από εισαγόμενο νερό στο σύστημα. κατανάλωση: ο ετήσιος όγκος μετρούμενου ή/και μη-μετρούμενου νερού που λαμβάνουν οι εξουσιοδοτημένοι πελάτες, ο παροχέας του νερού και άλλοι οι οποίοι είναι εξουσιοδοτημένοι να παίρνουν νερό. Τιμολογούμενη Κατανάλωση: μέρος της εξουσιοδοτημένης κατανάλωσης που τιμολογείται και παράγει έσοδα. 7

8 Τιμολογούμενη Κατανάλωση (A10=A8+A9) Τιμολογούμενη Μετρούμενη Κατανάλωση (A8) Τιμολογούμενη μη- Μετρούμενη Κατανάλωση (A9) Ανταποδοτικό (A20=A8+A9) Τιμολογούμενη Μετρούμενη Κατανάλωση: η μετρούμενη κατανάλωση που τιμολογείται. Περιλαμβάνει όλους τους καταναλωτές, οικιακούς, εμπορικούς, βιομηχανικούς και το νερό που μεταφέρεται εκτός των λειτουργικών συνόρων (νερό που εξάγεται) το οποίο μετριέται και τιμολογείται. Τιμολογούμενη μη-μετρούμενη Κατανάλωση: όλη η τιμολογούμενη κατανάλωση η οποία υπολογίζεται με βάση εκτιμήσεις αλλά δεν μετριέται. Αυτή μπορεί να είναι ένα πολύ μικρό ποσοστό, για παράδειγμα εκτίμηση κατανάλωσης όταν κάποιος μετρητής είναι εκτός λειτουργίας. Σε συστήματα που δεν υπάρχει σύστημα μέτρησης της κατανάλωσης αυτό το ποσό είναι σημαντικό. Μπορεί επίσης να περιλαμβάνεται και το εξαγόμενο νερό που τιμολογείται αλλά δεν μετριέται. Ανταποδοτικό. Αποτελείται από τα συστατικά της ς Κατανάλωσης που τιμολογούνται και παράγουν έσοδα 8

9 Κατανάλωση (A13=A11+A12) Μετρούμενη Κατανάλωση (A11) μη-μετρούμενη Κατανάλωση (A12) Μετρούμενη Κατανάλωση: η μετρούμενη κατανάλωση που για διάφορους λόγους δεν τιμολογείται. Μπορεί για παράδειγμα να περιλαμβάνει μετρούμενη κατανάλωση από την ίδια την εταιρεία ύδρευσης ή νερό που παρέχεται σε ιδρύματα δωρεάν συμπεριλαμβανομένου του εξαγόμενου νερού που μετριέται αλλά δεν τιμολογείται. μη-μετρούμενη Κατανάλωση: οποιοδήποτε είδος εξουσιοδοτημένης κατανάλωσης το οποίο ούτε τιμολογείται ούτε μετριέται. Αυτό το συστατικό του υδατικού ισοζυγίου περιλαμβάνει κατάσβεση πυρκαγιών, πλύσιμο αγωγών ύδρευσης και αποχέτευσης, καθαρισμό δρόμων, προστασία από πάγο κλπ. Σε μία εταιρεία ύδρευσης που λειτουργεί καλά αυτό το συστατικό είναι μικρό και συνήθως υπερεκτιμάται. Κατανάλωση: μέρος της ς κατανάλωσης που είναι νόμιμη αλλά δεν τιμολογείται και άρα δεν παράγει έσοδα. 9

10 Φαινόμενες Απώλειες Νερού (A18=A16+A17) Μη- Κατανάλωση (A16) Σφάλματα Μετρητών / Μετρήσεων (A17) Οι Φαινόμενες απώλειες: μη-εξουσιοδοτημένη κατανάλωση (κλοπή ή παράνομη χρήση) και όλοι οι τύποι ανακριβειών στις μετρήσεις. Μη Κατανάλωση: οποιαδήποτε μη εξουσιοδοτημένη χρήση νερού. Μπορεί να περιλαμβάνει παράνομη αφαίρεση του νερού από κρουνούς, παράνομες συνδέσεις, παρακάμψεις στους μετρητές των καταναλωτών ή επεμβάσεις στους μετρητές. Λάθη μετρητών / μετρήσεων: οι εμφανείς απώλειες που προκαλούνται από σφάλματα και ανακρίβειες στους μετρητές των καταναλωτών και σφάλματα στην καταγραφή και επεξεργασία των μετρήσεων. 10

11 Πραγματικές Απώλειες (A19=A15-A18) Πραγματικές απώλειες σε αγωγούς κύριους αγωγούς μη επεξεργασμένου νερού και στις μονάδες επεξεργασίας Διαρροές σε αγωγούς μεταφοράς ή/και διανομής Διαρροές και υπερχειλίσεις στις δεξαμενές αποθήκευσης νερού μεταφοράς ή/και διανομής Διαρροές σε συνδέσεις αγωγών καταναλωτών μέχρι το σημείο μέτρησης Οι Πραγματικές Απώλειες είναι οι ετήσιοι όγκοι νερού που χάνονται μέσω όλων των τύπων των διαρροών, των θραύσεων και των υπερχειλίσεων στους κύριους αγωγούς, τις δεξαμενές και τις συνδέσεις των καταναλωτών μέχρι το σημείο των μετρητών των καταναλωτών. Στις περιπτώσεις που δεν υπάρχουν μετρητές στους καταναλωτές είναι το πρώτο σημείο χρήσης μέσα στην ιδιοκτησία. Διαρροές στους αγωγούς μεταφοράς και διανομής: το νερό που χάνεται από διαρροές και θραύσεις των αγωγών. Αυτές μπορεί να είναι μικρές διαρροές οι οποίες ακόμη δεν έχουν αναφερθεί ή μεγάλες θραύσεις αγωγών οι οποίες έχουν αναφερθεί και επισκευαστεί αλλά διέρρεαν για ένα διάστημα πριν την επισκευή τους. Διαρροές και Υπερχειλίσεις σε δεξαμενές αποθήκευσης της εταιρείας: το νερό που χάνεται από διαρροές των δεξαμενών αποθήκευσης ή υπερχειλίσεις οι οποίες για παράδειγμα συνέβησαν λόγω λειτουργικών ή τεχνικών προβλημάτων. Διαρροές στις συνδέσεις των καταναλωτών μέχρι το σημείο του μετρητή: στο νερό που χάνεται από διαρροές στις συνδέσεις των καταναλωτών από το σημείο σύνδεσης μέχρι το σημείο της χρήσης από τον πελάτη. Στα μετρούμενα συστήματα αυτό είναι ο μετρητής του πελάτη, ενώ στα μη-μετρούμενα συστήματα αυτό είναι το πρώτο σημείο χρήσης μέσα στην ιδιοκτησία. Αυτές οι διαρροές μπορεί να αναφέρονται όταν είναι θραύσεις αλλά συνήθως είναι μικρές διαρροές οι οποίες δεν εμφανίζονται και διαρρέουν για μεγάλα 11 διαστήματα (συχνά και χρόνια).

12 Τιμολογούμενη Τιμολογούμενη Μετρούμενη Κατανάλωση που (A8) αποδίδει έσοδα Κατανάλω ση (A20=A8+A9) Κατανάλω ση (A10=A8+A9) Τιμολογούμενη μη-μετρούμενη (A14=A10+A13) (A9) Μετρούμενη Κατανάλωση (A11) Κατανάλω ση μη-μετρούμενη Μη (A13=A11+A12) Κατανάλω ση Ανταποδοτικό Εισερχόμενο (A12) στο (NRW) Μη- Κατανάλωση δίκτυο Φαινόμενες (A21=A3-A20) (A3) Απώ λειες (A16) Απώλειες (A18=A16+A17) Λάθη Μετρητών Νερού / Μετρήσεων (A15=A3-A14) (A17) Πραγματικές Απώ λεις (A19=A15-A18) Μη ανταποδοτικό νερό (Non-Revenue Water NRW): η διαφορά μεταξύ του εισερχόμενου όγκου του νερού στο σύστημα και της τιμολογούμενης εξουσιοδοτημένης κατανάλωσης. Αφορά τα συστατικά του υδατικού ισοζυγίου που δεν τιμολογούνται και δεν παράγουν έσοδα. Το NRW αποτελείται από: Μη-τιμολογούμενη εξουσιοδοτημένη κατανάλωση Απώλειες νερού Απώλειες νερού: η διαφορά μεταξύ του εισερχόμενου όγκου του νερού στο σύστημα και της εξουσιοδοτημένης κατανάλωσης και αποτελείται από τις εμφανείς απώλειες και τις πραγματικές απώλειες. 12

13 Τροποποιημένο Υδατικό Ισοζύγιο (McKenzie et al., 2007) ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΥΔΑΤΙΚΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ (McKenzie) Τιμολογούμενη Μετρούμενη Κατανάλωση Μηδενικής Τιμολογούμενη χρέωσης (Free basic) Με Χρέωση Χρήσης Κατανάλωση Κατανάλωση ιμολογούμενη μη-μετρούμενη Κατανάλωσ(Recovered Revenue) Τιμολογούμενο χωρίς είσπραξη (Non-Recovered Ετήσιο η-τιμολογούμενη Μετρούμενη Κατανάλωση Εισερχόμενο στο Κατανάλωση -Τιμολογούμενη μη-μετρούμενη Κατανάλω Μη Ανταποδοτικό Δίκτυο Φ ανερές Μη- Κατανάλωση Απώλειες Απώλειες Νερού Λάθη Μετρητών / Μετρήσεων Πραγματικές Απώλειες Πρόταση τροποποιημένου Υδατικού Ισοζυγίου για να χρησιμοποιηθεί σε αναπτυσσόμενες χώρες. Το τιμολογούμενο νερό αποτελείται από τα συστατικά: Μηδενική Χρέωση: τιμολογούμενο νερό που χρεώνεται σε μηδενική τιμή Με χρέωση χρήσης: τιμολογείται και πληρώνεται από τους καταναλωτές Τιμολογούμενο χωρίς είσπραξη: θεωρείται τιμολογημένο σε πελάτες αλλά 13 δεν υπάρχει πιθανότητα είσπραξης

14 Νέα Τροποποίηση Υδατικού Ισοζυγίου (Kanakoudis & Tsitsifli, 2010) Τιμολογούμενη Τιμολογούμενη Μετρούμενη Κατανάλωση που που αποδίδει έσοδα (A8) αποδίδει έσοδα και δεν εισπράττεται Κατανάλωση (A20=A8+A9) (A24=A20-A23) Κατανάλωση (A10=A8+A9) Τιμολογούμενη μη-μετρούμενη που δεν εισπράττεται (A14=A10+A13) (A9) A23 Μετρούμενη Κατανάλωση (A11) Κατανάλωση μη-μετρούμενη Μη (A13=A11+A12) Κατανάλωση Ανταποδοτικό Λογιστικό Εισερχόμενο (A12) Μη Ανταποδοτικό (NRW) Μη- Κατανάλωση Στο Δίκτυο Φαινόμενες (A21=A3-A20) (A26=A21-A24) (A3) Απώλειες (A16) Απώλειες (A18=A16+A17) Λάθη Μετρητών Νερού / Μετρήσεων (A15=A3-A14) (A17) Διαφορά Παγίου: Πραγματικές Απώλεις (A19=A15-A18) Πραγματικές Απώλειες που αποδίδουν έσοδα (Διαφορά Παγίου) A25 όγκος νερού που τιμολογείται μείον τον όγκο του νερού που καταναλώνεται (μετριέται) Ισοδύναμος όγκος νερού που αντιστοιχεί στο πάγιο όταν αυτό χρεώνεται σε αξία, π.χ. 17 το τετράμηνο 14 Είναι στην πραγματικότητα όγκος νερού που χρεώνεται αλλά ΔΕΝ καταναλώνεται

15 Υπολογισμός Υδατικού Ισοζυγίου Βήματα Τιμολογούμενη Τιμολογούμενη Μετρούμενη Κατανάλωση που που αποδίδει έσοδα (A8) αποδίδει έσοδα και εισπράττεται Κατανάλωση (A20=A8+A9) (A24=A20-A23) Κατανάλωση (A10=A8+A9) Τιμολογούμενη μη-μετρούμενη που δεν εισπράττεται (A14=A10+A13) (A9) A23 Μετρούμενη Κατανάλωση (A11) Κατανάλωση μη-μετρούμενη Μη (A13=A11+A12) Κατανάλωση Ανταποδοτικό Λογιστικό Εισερχόμενο (A12) Μη Ανταποδοτικό (NRW) Μη- Κατανάλωση Στο Δίκτυο Φαινόμενες (A21=A3-A20) (A26=A21-A24) (A3) Απώλειες (A16) Απώλειες (A18=A16+A17) Λάθη Μετρητών Νερού / Μετρήσεων (A15=A3-A14) (A17) Πραγματικές Απώλεις (A19=A15-A18) Πραγματικές Απώλειες που αποδίδουν έσοδα (Διαφορά Παγίου) A25 Βήμα 1 Βήμα 2 Προσδιορισμός του Εισερχόμενου Νερού στο δίκτυο ύδρευσης - εισαγωγή στο A3 Προσδιορισμός της Τιμολογούμενης Μετρούμενης Κατανάλωσης εισαγωγή στο Α8 Προσδιορισμός της Τιμολογούμενης μη μετρούμενης κατανάλωσης εισαγωγή στο A9. Υπολογισμός της Τιμολογούμενης ς Κατανάλωσης (A10=A8+A9) Υπολογισμός του Ανταποδοτικού Νερού A20=A8+A9 Βήμα 3 Υπολογισμός του Μη Ανταποδοτικού Νερού - NRW A21=A3-A20 15

16 Υπολογισμός Υδατικού Ισοζυγίου - Βήματα Τιμολογούμενη Τιμολογούμενη Μετρούμενη Κατανάλωση που που αποδίδει έσοδα (A8) αποδίδει έσοδα και εισπράττεται Κατανάλωση (A20=A8+A9) (A24=A20-A23) Κατανάλωση (A10=A8+A9) Τιμολογούμενη μη-μετρούμενη που δεν εισπράττεται (A14=A10+A13) (A9) A23 Μετρούμενη Κατανάλωση (A11) Κατανάλωση μη-μετρούμενη Μη (A13=A11+A12) Κατανάλωση Ανταποδοτικό Λογιστικό Εισερχόμενο (A12) Μη Ανταποδοτικό (NRW) Μη- Κατανάλωση Στο Δίκτυο Φαινόμενες (A21=A3-A20) (A26=A21-A24) (A3) Απώλειες (A16) Απώλειες (A18=A16+A17) Λάθη Μετρητών Νερού / Μετρήσεων (A15=A3-A14) (A17) Βήμα 4 Πραγματικές Απώλεις (A19=A15-A18) Πραγματικές Απώλειες που αποδίδουν έσοδα (Διαφορά Παγίου) A25 Προσδιορισμός της Μη Τιμολογούμενης Μετρούμενης Κατανάλωσης εισαγωγή στο Α11 Προσδιορισμός της Μη μετρούμενης Κατανάλωσης - εισαγωγή στο A12 Υπολογισμός της Μη Τιμολογούμενης ς Κατανάλωσης, A13=A11+A12 Βήμα 5 Υπολογισμός της ς Κατανάλωσης, A14=A10+A13 Βήμα 6 Υπολογισμός των Απωλειών Νερού, A15=A3-A14 16

17 Βήμα 7 Βήμα 8 Βήμα 9 Βήμα 10 Υπολογισμός Υδατικού Ισοζυγίου - Βήματα Εκτίμηση της Μη ς Κατανάλωσης εισαγωγή στο Α16 Εκτίμηση των Ανακριβειών των Μετρητών εισαγωγή στο A17. Υπολογισμός των Φαινόμενων Απωλειών, A18=A16+A17 Υπολογισμός των Πραγματικών Απωλειών, A19=A15-A18 Εκτίμηση των συστατικών των Πραγματικών Απωλειών Ορισμός της Διαφοράς Παγίου εισαγωγή στο A23 Υπολογισμός του Λογιστικού NRW, A26=A21-A25 Τιμολογούμενη Τιμολογούμενη Μετρούμενη Κατανάλωση που που αποδίδει έσοδα (A8) αποδίδει έσοδα και εισπράττεται Κατανάλωση (A20=A8+A9) (A24=A20-A23) Κατανάλωση (A10=A8+A9) Τιμολογούμενη μη-μετρούμενη που δεν εισπράττεται (A14=A10+A13) (A9) A23 Μετρούμενη Κατανάλωση (A11) Κατανάλωση μη-μετρούμενη Μη (A13=A11+A12) Κατανάλωση Ανταποδοτικό Λογιστικό Εισερχόμενο (A12) Μη Ανταποδοτικό (NRW) Μη- Κατανάλωση Στο Δίκτυο (A21=A3-A20) (A26=A21-A24) (A3) Απώλειες (A16) Απώλειες (A18=A16+A17) Λάθη Μετρητών Νερού / Μετρήσεων (A15=A3-A14) (A17) Πραγματικές Απώλεις (A19=A15-A18) Πραγματικές Απώλειες που αποδίδουν έσοδα (Διαφορά Παγίου) A25 Βήμα 11 Προσδιορισμός του Νερού που δεν εισπράττεται, Α23. Υπολογισμός του Νερού που Αποδίδει Έσοδα και εισπράττεται, Α24=Α20-Α23 17

18 Υπολογισμός του Υδατικού Ισοζυγίου και των Πραγματικών Απωλειών Μεθοδολογία υπολογισμού από πάνω προς τα κάτω (top-down approach) Οι πραγματικές απώλειες προκύπτουν από τα συστατικά του ισοζυγίου Δεν προκύπτουν οι αιτίες των πραγματικών απωλειών Μεθοδολογία υπολογισμού από κάτω προς τα πάνω (bottom-up approach) Ανάλυση νυχτερινών ροών Πλεονέκτημα: προτεραιότητα στις αιτίες των μεγαλύτερων διαρροών Μεθοδολογία Ανάλυσης Συστατικών των Πραγματικών Απωλειών Διαρροές στους κύριους αγωγούς και τους αγωγούς διανομής Διαρροές και υπερχειλίσεις δεξαμενών Διαρροές στις συνδέσεις των καταναλωτών μέχρι το σημείο του υδρομέτρου

19 Βιβλιογραφία Lambert, A., Brown, T., Takizawa, M., & Weimer, D. (1999). A Review of Performance Indicators for Real Losses from Water Supply Systems. Journal of Water Supply: Research & Technology- AQUA, 48(6), Farley, M., & Trow, S. (2003). Losses in water distribution networks. London: IWA Publishing. McKenzie, R., Seago, C., & Liemberger, R. (2007). Benchmarking of Losses from potable water reticulation systems-results from IWA Task Team. Proceedings of the IWA International Conference WaterLoss 2007, 1, , Bucharest, Romania Kanakoudis, V., & Tsitsifli, S. (2010). Water volume vs. revenues oriented water balance calculation for urban water networks: the Minimum Charge Difference component makes a difference!. Proceedings of the International Conference Water Loss 2010, Sao Paolo, Brazil.