ΚΩΔΙΚΟΣ ΕΡΓΟΥ: 1272 ΥΔΡΟΠΟΛΗ

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΘΑΛΗΣ ΚΩΔΙΚΟΣ ΕΡΓΟΥ: 1272 ΥΔΡΟΠΟΛΗ Τίτλος ερευνητικού προγράμματος: Διερεύνηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ της Αστικής Ανάπτυξης και των Υποδομών Νερού στην πόλη με έμφαση σε καινοτόμες παρεμβάσεις κατανεμημένης διαχείρισης Παραδοτέο 6.2.3 Πιλοτική εφαρμογή σε υπάρχουσα αστική περιοχή Έκδοση 0.1 Ημερομηνία υποβολής Παραδοτέου: 30.9.2015

Το παρόν κείμενο αποτελεί Παραδοτέο του έργου που υλοποιείται στο πλαίσιο της Πράξης «ΘΑΛΗΣ ΕΜΠ Υδρόπολις: Διερεύνηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ της Αστικής Ανάπτυξης και των Υποδομών Νερού στην πόλη με έμφαση σε καινοτόμες παρεμβάσεις κατανεμημένης διαχείρισης».

Ταυτότητα εγγράφου Τίτλος Σχετική Ε.Ε. Σχετική Δράση Συντάχθηκε από Πιλοτική εφαρμογή σε υπάρχουσα αστική περιοχή 6: Ολοκληρωµένο πλαίσιο προσοµοίωσης 6.2: Ανάπτυξη ενοποιημένου μοντέλου δυναμικών συστημάτων Ευάγγελο Ρόζο, David Butler και Χρήστο Μακρόπουλο Ελέγχθηκε από Είδος Επίπεδο Σύντομη περιγραφή Τεχνική Έκθεση Δημόσιο Η δράση αυτή έχει ως σκοπό την εξέταση και ποσοτικοποίηση της επίδρασης διαφόρων ετερογενών παραγόντων όπως οικονομικών και κοινωνικών, οι οποίοι μελετήθηκαν στα προηγούμενα πακέτα εργασίας, στο σύστημα οικιστικής ανάπτυξης και υποδομών αστικού νερού. Οι σχέσεις αιτίας-αιτιατού αναπτύσσονται για τον εντοπισμό αλληλεπιδράσεων μεταξύ των παραμέτρων των επιμέρους συστημάτων και αποτυπώνονται με τη μορφή των διαγραμμάτων σχέσεων αιτίας-αιτιατού. Με βάση τα διαγράμματα αυτά αναπτύχθηκε ένα μοντέλο δυναμικής συστημάτων το οποίο εφαρμόστηκε σε μια υπάρχουσα αστική περιοχή. Έκδοση Ημερομηνία Αναθεωρήθηκε από Παρατηρήσεις 0.1 1 Σεπτεμβρίου 2015

Περιεχόμενα Περίληψη... 1 Extended abstract... 2 1 Πιλοτική εφαρμογή στον Ελαιώνα Αττικής... 3 1.1 Ο Ελαιώνας... 3 1.2 Προσομοίωση με UWOT των εναλλακτικών τεχνολογιών/πρακτικών... 3 1.3 Ρύθμιση παραμέτρων μοντέλου ΔΣ... 7 1.3.1 Γενικές κοινωνικοοικονομικές παράμετροι... 7 1.3.2 Προθυμία πληρωμής... 9 1.3.3 Σενάρια εφαρμογής εργαλείων πολιτικής... 10 1.4 Αποτελέσματα προσομοίωσης ολοκληρωμένου μοντέλου ΔΣ... 11 2 Συμπεράσματα... 14 3 Αναφορές... 16 Κατάλογος Πινάκων Πίνακας 1-1. Αριθμός νοικοκυριών ανά τύπο κατοικίας... 4 Κατάλογος Σχημάτων Σχήμα 1-1. Συμβατικό σενάριο και παρέμβαση τύπου 1 - εξοικονόμηση με συσκευές χαμηλής κατανάλωσης.... 5 Σχήμα 1-2. Παρέμβαση τύπου 2 -, εξοικονόμηση με συσκευές χαμηλής κατανάλωσης και συλλογή ομβρίων... 5 Σχήμα 1-3. Σχηματοποίηση ολόκληρου μοντέλου Ελαιώνα στο UWOT... 6 Σχήμα 1-4. Διάγραμμα μακροπρόθεσμου σεναρίου μεταβολής ΑΕΠ ανά κάτοικο... 7 Σχήμα 1-5. Σχέση ΑΕΠ ανά κάτοικο με διαθέσιμο εισόδημα νοικοκυριού ανά κάτοικο... 8 Σχήμα 1-6. Χρονική εξέλιξη διείσδυσης τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού ανά τύπο κατοικίας και εφαρμοζόμενης πολιτικής... 11 Σχήμα 1-7. Χρονική εξέλιξη συνολικής διείσδυσης τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού ανά τύπο εφαρμοζόμενης πολιτικής... 12 Σχήμα 1-8. Χρονική εξέλιξη συμβατικών χρηστών και χρηστών τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού ανά τύπο εφαρμοζόμενης πολιτικής... 12 Σχήμα 1-9. Χρονική εξέλιξη συνολικής ετήσιας ζήτησης νερού στον Ελαιώνα για διαφορετικά σενάρια παρεμβάσεων... 13 Σχήμα 1-10. Χρονική εξέλιξη συνολικής ετήσιας μείωσης στη ζήτησης νερού στον Ελαιώνα για διαφορετικά σενάρια παρεμβάσεων... 14 Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα i

Περίληψη Τα μοντέλα Δυναμικής Συστημάτων (ΔΣ) είναι μια μεθοδολογία και μαθηματική τεχνική μοντελοποίησης για τη σχηματοποίηση, την κατανόηση, και τη συζήτηση πολύπλοκων ζητημάτων και προβλημάτων. Αρχικά αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1950 για να βοηθήσει τα στελέχη επιχειρήσεων να βελτιώσουν την κατανόησή τους στις βιομηχανικές διαδικασίες. Τα ΔΣ χρησιμοποιούνται αυτή τη στιγμή σε όλο τον δημόσιο και τον ιδιωτικό τομέα για την ανάλυση πολιτικών σχεδιασμού. Τα ΔΣ είναι μια πτυχή της Θεωρίας Συστημάτων ως μέθοδο για την κατανόηση της δυναμικής συμπεριφοράς πολύπλοκων συστημάτων. Η βάση της μεθόδου είναι η αναγνώριση ότι η δομή του οποιουδήποτε συστήματος με πολλές κλειστού τύπου, αλληλοεξαρτώμενες, και μερικές φορές με χρονική υστέρηση σχέσεις μεταξύ των συστατικών του, είναι συχνά εξίσου σημαντική για τον προσδιορισμό της συμπεριφοράς του όσο και τα ίδια τα μεμονωμένα συστατικά. Σε αυτή την εργασία μελετάται η εφαρμογή ενός ΔΣ στη δυνητικά υπάρχουσα αστική περιοχή του Ελαιώνα με σκοπό να εκτιμηθεί ο ρυθμός διείσδυσης νέων τεχνολογιών στον οικιακό τομέα με μεταβαλλόμενες κοινωνικοοικονομικές συνθήκες και εργαλεία πολιτικής. Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 1

Extended abstract System dynamics (SD) is a methodology and mathematical modeling technique for framing, understanding, and discussing complex issues and problems. Originally developed in the 1950s to help corporate managers improve their understanding of industrial processes, system dynamics is currently being used throughout the public and private sector for policy analysis and design. System dynamics is an aspect of systems theory as a method for understanding the dynamic behavior of complex systems. The basis of the method is the recognition that the structure of any system the many circular, interlocking, sometimes time-delayed relationships among its components is often just as important in determining its behavior as the individual components themselves. In this study an SD model was applied in Elaiwnas urban area in order to estimate the penetration rate of new water-saving technologies in the residential sector under varying socioeconomic conditions and policies. Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 2

1 Πιλοτική εφαρμογή στον Ελαιώνα Αττικής 1.1 Ο Ελαιώνας Η περιοχή του Ελαιώνα αποτελεί ένα «αστικό κενό» στο κέντρο της Αθήνας, το οποίο έχει τη δυνατότητα να αναπτυχθεί οικιστικά και για το οποίο έχουν γίνει διάφορες πολεοδομικές μελέτες. Εναλλακτικά σενάρια ανάπλασης του Ελαιώνα έχουν περιγραφεί αναλυτικά στο Παραδοτέο 3.4.2. Για την παρούσα διερεύνηση επιλέχθηκε το πολεοδομικό Σενάριο 2, το οποίο χαρακτηρίζεται από σχετικά έντονη αστική ανάπτυξη του οικιστικού τομέα. Πέρα από την οικιακή χρήση το Σενάριο 2 περιλαμβάνει και εμπορικές, επαγγελματικές και δημόσιες χρήσεις. Το αντικείμενο της συγκεκριμένης εργασίας είναι η διερεύνηση της διείσδυσης τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού σε οικιακούς χρήστες. Συνεπώς εξετάστηκε μόνο ο οικιακός τομέας με τους οικιακούς χρήστες και δεν συμπεριλήφθηκαν στην μελέτη οι εμπορικοί, επαγγελματικοί και δημόσιοι χρήστες. Το συγκεκριμένο πολεοδομικό σενάριο είναι ουσιαστικά μια δυνητικά υφιστάμενη περιοχή, στην οποία θεωρείται ότι δεν υπάρχει περαιτέρω εξέλιξη μέσω οικιστικής ανάπτυξης και συνεπώς λαμβάνεται σταθερός ο πληθυσμός για όλη τη διάρκεια της προσομοίωσης. Οι διαφορετικοί τύποι κατοικιών του συγκεκριμένου σεναρίου προσομοιώνονται στο UWOT και στο μοντέλο ΔΣ. Τα αποτελέσματα του μοντέλου ΔΣ τροφοδοτούνται στο μοντέλο αστικού νερού στο UWOT για να προκύψουν τα τελικά αποτελέσματα που αφορούν στον αστικό κύκλο νερού. Το στήσιμο των δύο μοντέλων για την περιοχή του Ελαιώνα περιγράφονται στις ακόλουθες παραγράφους. 1.2 Προσομοίωση με UWOT των εναλλακτικών τεχνολογιών/πρακτικών Το μοντέλο προσομοίωσης που δημιουργήθηκε στο UWOT περιλαμβάνει μόνο τους οικιακούς χρήστες του Σεναρίου 2 που αντιστοιχούν στους ακόλουθους τέσσερις διαφορετικούς τύπους οικίας: - Μονοκατοικίες (HH1) - Περίκλειστες οικίες μεγάλες (HH2 large) - Περίκλειστες οικίες μικρές (HH2 small) - Διαμερίσματα σε πύργους (tower) Οι πύργοι σύμφωνα με το πολεοδομικό σενάριο περιλαμβάνουν και γραφεία αλλά για τις ανάγκες της παρούσας εργασίας λήφθηκαν υπόψη μόνο τα διαμερίσματα. Το μέγεθος του νοικοκυριού λήφθηκε ίσο με 2.5 κατοίκους ανά οικία για όλους τους διαφορετικούς τύπους κατοικιών. Ο αριθμός νοικοκυριών ανά τύπο κατοικίας φαίνεται στον Πίνακα 1-1. Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 3

Πίνακας 1-1. Αριθμός νοικοκυριών ανά τύπο κατοικίας Μονοκατοικίες (HH1) Μεγάλες περίκλειστες οικίες (HH2 large) Μικρές περίκλειστες οικίες (HH2 small) Διαμερίσματα σε πύργους (tower) Αριθμός νοικοκυριών 289 1152 192 326 Επιλέχθηκαν για κάθε τύπο κατοικίας συγκεκριμένες παρεμβάσεις με στόχο την εξοικονόμηση νερού. Για τους τρεις τύπους κατοικιών που ουσιαστικά αντιστοιχούν σε διαμερίσματα με σχετικά περιορισμένο εξωτερικό χώρο επιλέχθηκε ως πιθανή παρέμβαση η αντικατάσταση επιλεγμένων συσκευών με αποδοτικές συσκευές χαμηλής κατανάλωσης. Συγκεκριμένα οι μετατροπές περιλαμβάνουν: Μηχανισμός μετατροπής σε καζανάκι διπλής ροής (για εφαρμογή σε υπάρχουσα λεκάνη) Μπαταρίες νερού χαμηλής κατανάλωσης στο νιπτήρα και στο νεροχύτη Τηλέφωνο ντους χαμηλής ροής Μείωση κατά 20% του εξωτερικού αρδευόμενου χώρου Για τις μονοκατοικίες οι οποίες διαθέτουν μεγάλους κήπους καθώς και μεγάλες επιφάνειες στεγών η επιλεγμένη πιθανή παρέμβαση περιλαμβάνει επιπρόσθετα, εκτός από τις παραπάνω αποδοτικές συσκευές, και σύστημα συλλογής βρόχινου νερού (μικρού/μεσαίου μεγέθους), το οποίο θα χρησιμοποιείται ως εναλλακτική πηγή νερού για την άρδευση των εξωτερικών χώρων καθώς και για τα καζανάκια. Το μοντέλο που δημιουργήθηκε στο UWOT για το Σενάριο 2 του Ελαιώνα με αποκλειστικά οικιστική χρήση νερού περιλαμβάνει δύο τύπους κατοικιών για κάθε μια από τις τέσσερις κατηγορίες κατοικιών μια συμβατική κατοικία (Σχήμα 1-1) και μια με την αντίστοιχη προτεινόμενη παρέμβαση για κατηγορία κατοικίας. Οι συμβατικές κατοικίες αντιστοιχούν στα νοικοκυριά που δεν έχουν υιοθετήσει κάποια παρέμβαση εξοικονόμησης νερού, ενώ ο δεύτερος τύπος κατοικίας αντιστοιχεί στους χρήστες που έχουν υιοθετήσει την προτεινόμενη παρέμβαση αντικατάστασης με αποδοτικές συσκευές (Σχήμα 1-1) ή/και εγκατάστασης συστήματος συλλογής βρόχινου νερού (Σχήμα 1-2). Η σχηματοποίηση ολόκληρου του μοντέλου στον Ελαιώνα φαίνεται στο Σχήμα 1-3. Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 4

Σχήμα 1-1. Συμβατικό σενάριο και παρέμβαση τύπου 1 - εξοικονόμηση με συσκευές χαμηλής κατανάλωσης. Σχήμα 1-2. Παρέμβαση τύπου 2 -, εξοικονόμηση με συσκευές χαμηλής κατανάλωσης και συλλογή ομβρίων Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 5

Οι πολλαπλασιαστές του κάθε τύπου κατοικίας θα προκύψουν από το μοντέλο ΔΣ. Επίσης το σύστημα προσομοιώθηκε και για το σενάριο μόνο με συμβατικές κατοικίες, το οποίο αντιπροσωπεύει την δυνητικά υπάρχουσα κατάσταση, ώστε να συγκριθεί με τα σενάρια υιοθέτησης τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού. Η προσομοίωση έγινε με ημερήσιο βήμα για 30 έτη ίσο με το χρονικό διάστημα του μοντέλου ΔΣ. Τα μετεωρολογικά δεδομένα βροχής και θερμοκρασίας που χρησιμοποιήθηκαν στο μοντέλο έχουν προκύψει από συνθετικές χρονοσειρές που διατηρούν τα ίδια στατιστικά χαρακτηριστικά με τις αντίστοιχες χρονοσειρές της περιοχής. Σχήμα 1-3. Σχηματοποίηση ολόκληρου μοντέλου Ελαιώνα στο UWOT Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 6

1.3 Ρύθμιση παραμέτρων μοντέλου ΔΣ Η εκτίμηση του ρυθμού διείσδυσης τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού στην περιοχή μελέτης με μεταβαλλόμενες κοινωνικοοικονομικές συνθήκες έγινε με χρήση του σύνθετου μοντέλου ΔΣ που περιγράφηκε στο Παραδοτέο 6.2.2. Ο χρονικός ορίζοντας του μοντέλου ΔΣ είναι 30 χρόνια και το βήμα προσομοίωσης είναι ένα έτος. Το σύνθετο μοντέλο ΔΣ στήθηκε με βάση τις ακόλουθες παραδοχές που περιγράφονται στις ακόλουθες παραγράφους. 1.3.1 Γενικές κοινωνικοοικονομικές παράμετροι Το ποσοστό του πληθυσμού με υψηλή περιβαλλοντική συνείδηση στην αρχή της προσομοίωσης εκτιμήθηκε με βάση την εργασία των Koutiva και Makropoulos (2015), σύμφωνα με την οποία περίπου 65% του δείγματος που συμμετείχε στην ηλεκτρονική έρευνα είχε περιβαλλοντική συνείδηση πάνω από το μέσο σύμφωνα με την κλίμακα New Ecological Paradigm (NEP, Dunlap et al., 2000). Με βάση αυτό το ποσοστό εκτιμήθηκε η λογαριθμοκανονική κατανομή που ακολουθεί η μεταβλητή της περιβαλλοντικής συνείδησης του πληθυσμού. Το επιλεγμένο σενάριο που περιγράφει την μεταβολή της αειφορίας της κοινωνίας και συνεπώς της περιβαλλοντικής συνείδησης του πληθυσμού (Env_Awareness) θεωρεί μια σταθερή αύξηση της περιβαλλοντικής συνείδησης μέχρι το τέλος της προσομοίωσης. Το αρχικό σημείο ορίζεται από τον μέσο όρο της λογαριθμοκανονικής κατανομής της περιβαλλοντικής συνείδησης και η εξίσωση που χρησιμοποιήθηκε είναι: Env_Awareness = 0.06*Time+5.7 Για την εκτίμηση της μεταβολής του ΑΕΠ ανά κάτοικο χρησιμοποιήθηκαν μακροπρόθεσμες προβλέψεις για το ΑΕΠ της Ελλάδας από τον Οργανισμό Οικονομικής Συνεργασίας και Ανάπτυξης - ΟΑΣΑ (OECD, 2015) καθώς και για την πληθυσμιακή μεταβολή της χώρας από την Ευρωπαϊκή Στατιστική Υπηρεσία (Eurostat, 2015). Το σενάριο που χρησιμοποιήθηκε φαίνεται στο Σχήμα 1-4. Σχήμα 1-4. Διάγραμμα μακροπρόθεσμου σεναρίου μεταβολής ΑΕΠ ανά κάτοικο Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 7

Για την εκτίμηση της αγοραστικής δύναμη του πληθυσμού έχει χρησιμοποιηθεί το καθαρό διαθέσιμο εισόδημα του νοικοκυριού, το οποίο θεωρείται πιο αντιπροσωπευτικός οικονομικός δείκτης από το ΑΕΠ ανά κάτοικο (OECD, 2014). Η μέση τιμή του συγκεκριμένου δείκτη για την Ελλάδα για το 2015 εκτιμάται από τον ΟΑΣΑ περίπου στα 14.000 ευρώ (OECD, 2015b). Η τιμή αυτή αφορά στο καθαρό διαθέσιμο εισόδημα ανά κάτοικο και ανάγεται στο συνολικό διαθέσιμο εισόδημα του νοικοκυριού (HH_Disposable_Income), ύψους 28.000 ευρώ, με βάση το μέσο μέγεθος του νοικοκυριού που χρησιμοποιήθηκε στο μοντέλο. Αυτή η τιμή χρησιμοποιήθηκε ως η τιμή αναφοράς στην αρχή της προσομοίωσης (Ref_Disp_Income) για τους τρεις τύπους κατοικιών που αντιστοιχούν σε διαμερίσματα. Για τα νοικοκυριά των μονοκατοικιών θεωρήθηκε ότι διαθέτουν αρκετά υψηλότερο μέσο ετήσιο εισόδημα, ίσο με 50.000 ευρώ. Η σχέση ανάμεσα στην μεταβολή του ΑΕΠ ανά κάτοικο και την μεταβολή του διαθέσιμου εισοδήματος του νοικοκυριού μπορεί να εξαχθεί με βάση διαθέσιμα μακροοικονομικά ιστορικά στοιχεία του ΟΑΣΑ (http://stats.oecd.org/). Η σχέση αυτή είναι διαφορετική για κάθε χώρα, καθώς διαφέρει σε κάθε περίπτωση η παρέμβαση του κράτους για να εξομάλυνση των διακυμάνσεων του ΑΕΠ. Τα διαθέσιμα δεδομένα για την Ελλάδα εξήχθησαν από τη βάση δεδομένων του ΟΑΣΑ και παρουσιάζονται στο Σχήμα 1-5. Στη συνέχεια εκτιμήθηκε η μαθηματική σχέση που συνδέει τους δύο δείκτες και υπολογίστηκε ο συντελεστής b1 και η μαθηματική σχέση που δίνει την μεταβολή του μέσου διαθέσιμου εισοδήματος του νοικοκυριού με βάση την ετήσια μεταβολή του ΑΕΠ ανά κάτοικο. HH_Disposable_Income_change = ((0.994653*(100+GDPcapita_change*100))-100)/100 Σχήμα 1-5. Σχέση ΑΕΠ ανά κάτοικο με διαθέσιμο εισόδημα νοικοκυριού ανά κάτοικο Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 8

1.3.2 Προθυμία πληρωμής Η μαθηματική σχέση που συνδέει την προθυμία πληρωμής για κάθε κατηγορία παρέμβασης εξοικονόμησης νερού με το διαθέσιμο εισόδημα του νοικοκυριού εκτιμήθηκε ξεχωριστά. Και για τους δύο τύπους παρεμβάσεων έχει χρησιμοποιηθεί η ίδια γενική μορφή μαθηματικής σχέσης που έχει προκύψει από τα στατιστικά αποτελέσματα της οικονομοτεχνικής μελέτης που έγινε από το US Bureau of Reclamation (Piper, 2014) για την μελέτη διείσδυσης μιας συγκεκριμένης τεχνολογίας εξοικονόμησης νερού στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ. Εκτός από την γενική μορφή της εξίσωσης χρησιμοποιήθηκε και η τιμή της ποσοστιαίας αύξησης της προθυμίας πληρωμής που δημιουργείται από 1% αύξηση του διαθέσιμου εισοδήματος και έτσι εκτιμήθηκε ο συντελεστής a1. Για την παρέμβαση 1 που περιλαμβάνει την αντικατάσταση με συσκευές χαμηλής κατανάλωσης χρησιμοποιήθηκε η μελέτη των Tapsuwan et al. (2014), στην οποία διερευνούν την υιοθέτηση εναλλακτικών συστημάτων νερού (ανακύκλωση γκρι νερού και συλλογή ομβρίων) στο South East Queensland της Αυστραλίας. Συγκεκριμένα μελετήθηκε η προθυμία πληρωμής του πληθυσμιακού δείγματος για διαφορετικές παρεμβάσεις και συνδυασμούς τους. Μια από αυτές τις παρεμβάσεις, ο μηχανισμός εκτροπής γκρι νερού, θεωρήθηκε ισοδύναμη με την παρέμβαση 1 λόγω του μειωμένου κόστους της σε σχέση με τις υπόλοιπες παρεμβάσεις και την υψηλή αποδοτικότητα της. Σύμφωνα με την έρευνα των Tapsuwan et al. (2014) για την συγκεκριμένη παρέμβαση υπάρχει προθυμία πληρωμής μεγαλύτερη από την τιμή αγοράς της από 67% του πληθυσμού. Έγινε η παραδοχή ότι αυτό το ποσοστό ισχύει και στην περίπτωση του Ελαιώνα όμως για τα επίπεδα του εισοδήματος που ίσχυαν το 2008. Με βάση αυτό το ποσοστό εκτιμήθηκε η λογαριθμοκανονική κατανομή που ακολουθεί η μεταβλητή της προθυμίας πληρωμής του πληθυσμού με υψηλή περιβαλλοντική συνείδηση. Η μέση τιμή της λογαριθμοκανονικής κατανομής (WTP) αντιστοιχήθηκε με το διαθέσιμο εισόδημα νοικοκυριού του 2008 (HH_Disposable_Income) και έτσι εκτιμήθηκε ο συντελεστής a2 για την παρέμβαση 1. Ιδανικά για να εκτιμηθεί αυτή η παράμετρος θα έπρεπε να υπάρχουν δεδομένα από αντίστοιχη μελέτη στην περιοχή εφαρμογής. Η προκύπτουσα μαθηματική σχέση που συνδέει την προθυμία πληρωμής με το διαθέσιμο εισόδημα νοικοκυριού είναι: WTP = (HH_Disposable_Income^0.27)* EXP(2.4033) Για την παρέμβαση 2 που περιλαμβάνει επιπρόσθετα και την εγκατάσταση συστήματος συλλογής ομβρίων εκτός από τη μελέτη των Tapsuwan et al. (2014) χρησιμοποιήθηκαν και τα αποτελέσματα της έρευνας νοικοκυριών που έγιναν στα πλαίσια του έργου «ΥδρόΠολη» (Παραδοτέο 4.1). Συγκεκριμένα από τα αποτελέσματα της έρευνας προέκυψε ότι 20% του πληθυσμού που κατοικεί σε μονοκατοικίες βλέπουν θετικά την υιοθέτηση συστήματος συλλογής ομβρίων. Κάνουμε την υπόθεση ότι μισοί από αυτούς έχουν πρόθεση πληρωμής μεγαλύτερη από την τιμή αγοράς της τεχνολογίας, το οποίο συμφωνεί και με τα ποσοστά της μελέτης των Tapsuwan et al. (2014) για την ίδια τεχνολογία. Με βάση αυτό το ποσοστό εκτιμήθηκε η λογαριθμοκανονική κατανομή που ακολουθεί η μεταβλητή της προθυμίας πληρωμής του πληθυσμού με υψηλή Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 9

περιβαλλοντική συνείδηση. Η μέση τιμή της λογαριθμοκανονικής κατανομής (WTP) αντιστοιχήθηκε με το διαθέσιμο εισόδημα νοικοκυριού των μονοκατοικιών (HH_Disposable_Income) και έτσι εκτιμήθηκε ο συντελεστής a2 για την παρέμβαση 2. Η προκύπτουσα μαθηματική σχέση που συνδέει την προθυμία πληρωμής με το διαθέσιμο εισόδημα νοικοκυριού είναι: WTP = (HH Disposable Income^0.27)* EXP(4.7188) Οι τιμές των εξεταζόμενων τεχνολογιών εκτιμήθηκαν με βάση τιμές της αγοράς, καθώς και από σχετική βιβλιογραφία. Συγκεκριμένα η τιμή της παρέμβασης με την εγκατάσταση συσκευών χαμηλής κατανάλωσης εκτιμήθηκε ίση με 160 ευρώ μετά από έρευνα των τιμών της αγοράς, ενώ της δεύτερης παρέμβασης που περιλαμβάνει επιπρόσθετα και σύστημα συλλογής ομβρίων 2600 ευρώ (Tapsuwan et al. 2014). Η μέση τιμή του νερού ανά μονάδα όγκου λήφθηκε ίση με 1 ευρώ ανά κ.μ., συμπεριλαμβανομένων των χρεώσεων αποχέτευσης και λοιπών φόρων, σύμφωνα με τα τιμολόγια της ΕΥΔΑΠ. Η μέση ετήσια εξοικονόμηση νερού σε επίπεδο νοικοκυριού λόγω εφαρμογής της κάθε τεχνολογικής παρέμβασης εκτιμήθηκε στο UWOT για κάθε τύπο κατοικίας. 1.3.3 Σενάρια εφαρμογής εργαλείων πολιτικής Πέρα από το βασικό σενάριο στο μοντέλο ΔΣ εξετάστηκαν δύο πρόσθετα σενάρια που περιλαμβάνουν την εφαρμογή εργαλείων πολιτικής για την προώθηση της δεύτερης παρέμβασης με την εγκατάσταση συστήματος συλλογής ομβρίων λόγω του αυξημένου κόστους της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Επιδότηση 1500 ευρώ όταν το ποσοστό των χρηστών (Adopter_ratio) είναι χαμηλότερο του 20% του συνολικού πληθυσμού. (Πολιτική 1) Επιδότηση ύψους 1500 ευρώ όταν το ποσοστό των χρηστών (Adopter_ratio) είναι χαμηλότερο του 20% του συνολικού πληθυσμού και στη συνέχεια επιδότηση ύψους 1000 ευρώ όταν το ποσοστό των χρηστών (Adopter_ratio) είναι χαμηλότερο του 50% του συνολικού πληθυσμού. (Πολιτική 2) Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 10

1.4 Αποτελέσματα προσομοίωσης ολοκληρωμένου μοντέλου ΔΣ Αρχικά παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης από το σύνθετο μοντέλο ΔΣ. Στο Σχήμα 1-6 φαίνεται η χρονική εξέλιξη του ποσοστού διείσδυσης τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού στους διαφορετικούς τύπους κατοικιών του Ελαιώνα μέσα στον χρονικό ορίζοντα του μοντέλου. Ειδικά για τις μονοκατοικίες υπάρχουν τρεις διαφορετικές γραμμές που αντιστοιχούν στις διαφορετικές πολιτικές προώθησης του συστήματος ομβρίων. Όπως μπορεί να παρατηρηθεί στην περίπτωση της Πολιτικής 1, η επιδότηση των συστημάτων ομβρίων διαρκεί συνολικά 13 χρόνια και τελικά επιτυγχάνεται ποσοστό διείσδυσης 24% στους κατοίκους των μονοκατοικιών. Στην περίπτωση της Πολιτικής 2 το πρόγραμμα επιδοτήσεων διαρκεί συνολικά 21 χρόνια και επιτυγχάνεται ποσοστό διείσδυσης 54%. Η διείσδυση της παρέμβασης που περιλαμβάνει χρήση συσκευών χαμηλής κατανάλωσης στους άλλους τρεις τύπους κατοικιών κυμαίνεται μεταξύ 66% και 74% στο τέλος της προσομοίωσης. Σχήμα 1-6. Χρονική εξέλιξη διείσδυσης τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού ανά τύπο κατοικίας και εφαρμοζόμενης πολιτικής Στο Σχήμα 1-7 παρουσιάζονται τα συνολικά ποσοστά διείσδυσης των διαφορετικών τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού που επιτυγχάνονται σε όλες τις κατοικίες του Ελαιώνα για τις διαφορετικές πολιτικές προώθησης. Στο Σχήμα 1-8 φαίνεται η χρονική εξέλιξη των χρηστών τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού, καθώς και των συμβατικών χρηστών, οι οποίοι δεν έχουν υιοθετήσει κάποια σχετική παρέμβαση, για τα διαφορετικά σενάρια εφαρμοζόμενης πολιτικής. Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 11

Σχήμα 1-7. Χρονική εξέλιξη συνολικής διείσδυσης τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού ανά τύπο εφαρμοζόμενης πολιτικής Σχήμα 1-8. Χρονική εξέλιξη συμβατικών χρηστών και χρηστών τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού ανά τύπο εφαρμοζόμενης πολιτικής Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 12

Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που προέκυψαν από το μοντέλο αστικού νερού στο UWOT για τα παραπάνω ποσοστά διείσδυσης τεχνολογιών που εκτιμήθηκαν από το σύνθετο μοντέλο ΔΣ. Στο Σχήμα 1-9 παρουσιάζεται η πιθανή χρονική εξέλιξη της συνολικής ζήτησης νερού στον Ελαιώνα κάτω από τέσσερα διαφορετικά σενάρια, το πρώτο αντιστοιχεί στο σενάριο όπου δεν γίνεται καθόλου υιοθέτηση τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού και χρησιμοποιείται για σύγκριση με τα υπόλοιπα σενάρια διείσδυσης. Το Σενάριο 1 ουσιαστικά αντιστοιχεί στην υιοθέτηση μόνο της πρώτης παρέμβασης από ένα μέρος του πληθυσμού, και τα Σενάρια 2 και 3 αντιστοιχούν στην πρόσθετη υιοθέτηση και της δεύτερης παρέμβασης για διαφορετικές πολιτικές προώθησης. Στο Σχήμα 1-10 φαίνεται η επιτυγχανόμενη ετήσια μείωση στην ζήτηση νερού για τα τρία διαφορετικά σενάρια παρεμβάσεων που εφαρμόζονται στον Ελαιώνα. Σχήμα 1-9. Χρονική εξέλιξη συνολικής ετήσιας ζήτησης νερού στον Ελαιώνα για διαφορετικά σενάρια παρεμβάσεων Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 13

Σχήμα 1-10. Χρονική εξέλιξη συνολικής ετήσιας μείωσης στη ζήτησης νερού στον Ελαιώνα για διαφορετικά σενάρια παρεμβάσεων 2 Συμπεράσματα Μελετήθηκε η διείσδυση διαφορετικών τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού σε διαφορετικούς τύπους κατοικιών στον Ελαιώνα κάτω από συγκεκριμένο σενάριο μεταβολής των κοινωνικοοικονομικών συνθηκών. Το γενικό κοινωνικοοικονομικό σενάριο που θεωρήθηκε για την συγκεκριμένη εργασία έχει χρονικό ορίζοντα 30 ετών και υποθέτει βελτίωση της οικονομικής κατάστασης (αύξηση του ΑΕΠ ανά κάτοικο), καθώς και αύξηση του επιπέδου αειφορίας της κοινωνίας, συνεπώς και της περιβαλλοντικής συνείδησης του πληθυσμού. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης του σύνθετου μοντέλου ΔΣ κάτω από το συγκεκριμένο κοινωνικοοικονομικό σενάριο δείχνουν αρκετά υψηλό βαθμό διείσδυσης της πρώτης παρέμβασης που περιλαμβάνει αντικατάσταση επιλεγμένων συμβατικών συσκευών με συσκευές χαμηλής κατανάλωσης νερού. Το υψηλό ποσοστό, το οποίο φτάνει το 72% του συνολικού πληθυσμού των τριών τύπων κατοικίας στο τέλος του χρονικού ορίζοντα, οφείλεται κυρίως στην υψηλή αποτελεσματικότητα της παρέμβασης σε σχέση με την τιμή της, η περίοδος αποπληρωμής είναι μόλις τρία χρόνια. Σε αντίθεση με την πρώτη παρέμβαση, η δεύτερη που περιλαμβάνει επιπρόσθετα και την εγκατάσταση μικρού / μεσαίου μεγέθους συστήματος συλλογής ομβρίων έχει πολύ μεγάλη Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 14

περίοδο αποπληρωμής, περίπου 20 χρόνια. Όπως φαίνεται από τα αποτελέσματα της προσομοίωσης του μοντέλου ΔΣ, η μικρή ελκυστικότητα της συγκεκριμένης παρέμβασης έχει ως επίπτωση την μη υιοθέτησή της από τους πιθανούς χρήστες των μονοκατοικιών καθώς είναι ιδιαίτερα μεγάλο το κόστος σε σχέση με τα οφέλη από την εξοικονόμηση νερού. Η υιοθέτηση της τεχνολογίας μπορεί να ξεκινήσει και να επιταχυνθεί με την εφαρμογή κατάλληλων εργαλείων πολιτικής. Στην συγκεκριμένη περίπτωση μελετήθηκε η εφαρμογή δύο διαφορετικών προγραμμάτων επιδοτήσεων, η οποία είχε ως αποτέλεσμα να επιτευχθεί διείσδυση της παρέμβασης κατά 24% και 54% του συνολικού πληθυσμού των μονοκατοικιών στο τέλος του χρονικού ορίζοντα. Η επίπτωση στις συνιστώσες του αστικού κύκλου νερού της συνολικής διείσδυσης τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού στην περιοχή του Ελαιώνα, η οποία μπορεί να φτάσει το 70% στο τέλος του χρονικού ορίζοντα, εκτιμήθηκε με το μοντέλο του Ελαιώνα στο UWOT. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης στο UWOT έδειξαν ότι για το συγκεκριμένο κοινωνικοοικονομικό σενάριο μπορεί να επιτευχθεί μέχρι το τέλος της εξεταζόμενης περιόδου εξοικονόμηση νερού που κυμαίνεται μεταξύ 15% και 20% σε σχέση με τις υπάρχουσες συνθήκες. Το σύστημα των δύο μοντέλων, του σύνθετου μοντέλου ΔΣ και του μοντέλου αστικού κύκλου νερού UWOT, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένα συνδυαστικό εργαλείο για τη μελέτη του κοινωνικο-τεχνικού συστήματος αστικού νερού. Μέσω του μοντέλου ΔΣ μπορεί να εκτιμηθεί η επίπτωση διαφόρων κοινωνικοοικονομικών μεταβολών και σεναρίων (οικονομική ανάπτυξη, επίπεδο αειφορίας της κοινωνίας, τιμή του νερού, κτλ.) και στη συνέχεια μπορεί να ποσοτικοποιηθούν οι ακόλουθες επιπτώσεις στις συνιστώσες του αστικού κύκλου νερού μιας γειτονιάς, περιοχής, πόλης. Ιδιαίτερα σημαντική είναι η δυνητική χρήση του συνδυαστικού εργαλείου για την ανάδειξη και τον σχεδιασμό κατάλληλων και αποτελεσματικών εργαλείων πολιτικής στη διαχείριση αστικού νερού. Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 15

3 Αναφορές Dunlap, R. E., Van Liere, K. D., Mertig, A. G., & Jones, R. E. (2000) New trends in measuring environmental attitudes: measuring endorsement of the new ecological paradigm: a revised NEP scale. Journal of social issues, 56(3), 425-442. Eurostat (2015) Eurostat Database, Population projections Main scenario, Available from: http://ec.europa.eu/eurostat/data/database Koutiva, I. and Makropoulos C. (2015) Exploration of domestic water demand attitudes and behaviours using an online survey in Athens, Greece. Proceedings of the 14th International Conference on Environmental Science and Technology, Rhodes, Greece, 3-5 September 2015. OECD (2014), National Accounts at a Glance 2014, OECD Publishing, Paris. DOI: http://dx.doi.org/10.1787/na_glance-2014-en OECD (2015) GDP long-term forecast (indicator). doi: 10.1787/d927bc18-en, Available from: https://data.oecd.org/gdp/gdp-long-term-forecast.htm#indicator-chart OECD (2015) Better Life Index - Edition 2015, Household net adjusted disposable income, Available from: http://stats.oecd.org/index.aspx?datasetcode=bli Piper, S. L. (2014) The Influence of Rebates on the Purchase of and Willingness to Pay for Water Conservation Devices. Reclamation: Managing Water in the West, 24; Denver, Colorado: Bureau of Reclamation, Research and Development Office. Tapsuwan, S.; Burton, M.; Mankad, A.; Tucker, D.; Greenhill, M. (2014) Adapting to Less Water: Household Willingness to Pay for Decentralised Water Systems in Urban Australia. Water Resour Manage, 28 (4), 1111 1125. Παραδοτέο 6.2.3 Σελίδα 16