Možnosti efektivní spolupráce utilitních společností Ondřej Beneš člen představenstva Sdružení oboru vodovodů a kanalizací SOVAK ČR
[email protected] Konference Dálkové zásobování teplem a chladem 24.4.2014
Obsah 1.
Energetické zdroje oboru vodovodů a kanalizací
2.
Síťová odvětví – data GIS a napojení na systém varování
3.
Smart metering a možnosti řízení spotřeby
4.
Moderní technologie úpravy vod
1. Energetické zdroje oboru vodovodů a kanalizací •
•
Současné vlivy na obor • Energetická koncepce – liberalizace trhu/cenová regulace a promítnutí podpory OZE, decentralizovaná výroba • Ekonomické vlivy – hospodářská krize, snaha o využití nových surovin • Ekologické vlivy – recyklace surovin, snižování emisí CO2 a uhlíková stopa • Legislativní – zpřísňující se požadavky na kvalitu vody, nakládání s kaly, energetické požadavky,… Odpadní vody jako zdroj energie • Energetická bilance standardní velké (nad 100 tis. EO) komunální čistírny odpadních vod je 60‐80 % energetické soběstačnosti v případě existence kalového hospodářství a využití bioplynu, vznikajícího při anaerobní stabilizaci čistírenských kalů v kogeneračních jednotkách. • Tradiční způsob mechanicko‐biologického čištění je možné téměř vždy optimalizovat s cílem maximalizace výstupu energeticky bohatých proudů, dále využitelných v lokálních zdrojích CZT – čistírenské kaly a také biometan. Zásadní je vhodně zvolit cestu zachycení maximálního podílu organického uhlíku namísto jeho oxidace na CO2 a přeměnu na stabilizovanou biomasu (např. doplnění anaerobního předčištění, předsrážení atp.)
1. Energetické zdroje oboru vodovodů a kanalizací •
Čistírny odpadních vod dnes a zítra • DNES ‐ tradiční způsob mechanicko‐biologického čištění, vstupy: odpadní voda & energie (externí BRO), výstupy: vyčištěná voda, tuhé odpady (kal), někdy energie. ZÍTRA ‐ snaha o maximální energetickou účinnost a recyklaci surovin, znovuvyužití vyčištěné vody (např. nízkomineralizovaná voda pro energetiku)
•
Hlavními složkami disponibilní a produkované energie je el. energie a teplo – s tím, že potřeba tepla je částečně sezónního charakteru, přesto je možné důslednou rekuperací výrazně zvýšit možnost disponibilního tepla (cca 80‐90 st. C) a je možné realizovat převod mimo areál.
•
Kaly – další možnosti využití – přímé spalování „mokrých kalů“ (cca 20‐30 % sušiny, výhřevnost HU), pyrolýza/sušení kalů (peletizace a návazné spalování v rošotových i fluidních kotlech).
•
Bioplyn – přímé využití s účinností až 90 %, či KGJ s kombinovanou účinností 78 %. Alternativou výroba biometanu (možnost skladování).
1. Energetické zdroje oboru vodovodů a kanalizací
06/05/2014
06/05/2014 5
5
1. Energetické zdroje oboru vodovodů a kanalizací
120
Nakládání s bioplynem
100 80
%
60 40 20 00
Unknown biogas utilization or another source of biogas or volumetric errors Volume of biogas for other usage 2 Volume of biogas for other usage 1 Volume of biogas burned in the flare Volume of biogas used only to heat Volume of biogas used to produced electricity
Zdroj : provozní data Veolia Voda, Benchmarking velkých ČOV (2014) 06/05/2014 6
1. Energetické zdroje oboru vodovodů a kanalizací Odstranění odpadů – mokrá váha agriculture irrigation recultivation landfill incineration co ‐ incineration composting other
Odstranění odpadů ‐ sušina agriculture irrigation recultivation landfill incineration co ‐ incineration composting other
Zdroj : provozní data Veolia Voda, Benchmarking velkých ČOV (2014) 06/05/2014 7
1. Energetické zdroje oboru vodovodů a kanalizací •
Volba preferované varianty • Tradičním způsobem je volba minimalizace OPEX provozovatele, v současnosti používána metodika LCA s metodikou TOTEX (OPEX+CAPEX depreciation). 4,00E‐07
Půdní ekotoxicita Vznik fotooxida ntů
3,00E‐07
Úbytek stra tosférického ozónu Humá nní toxicita
2,00E‐07
Uhlíková stopa Sla dkovodní ekotoxicita
1,00E‐07
Eutrofiza ce 0,00E+00
Acidifika ce energetické suroviny
‐1,00E‐07
ma teriá lové suroviny
‐2,00E‐07 ‐3,00E‐07 ‐4,00E‐07 va r. 1.1 va r. 1.2 Dra styva r. 2.1. va r. 2.2 ÚČOVDra stya erobní rozkla d ÚČOVVýrazná záporná hodnota mokrá a na erobní (fermenta ce) a na erobní sta biliza ce v kategorii energetických sta biliza ce ka lu sta biliza ce s surovin lyza cí
2. Síťová odvětví – GIS a systém varování Spolupráce utilitních společností •
Nejčastějším místem styku utilitních společností je výkon správy inženýrských sítí a vzájemné odběry komodit. Provozní činnost (výstavba, rekonstrukce, opravy) komplikovány nutností znalosti přítomnosti/ochranných pásem jednotlivých vlastníků inženýrských sítí.
•
V současnosti nejčastěji používaným formátem je poskytování webových služeb ve formě vzdáleného připojení prostorových dat za využití standardu WMS (Web Map Service). Výsledkem požadavku GIS softwarů (nejčastěji používaný systém vodárenských společností je systém ESRI) na WMS server jsou geografické informace v daných vrstvách, umožňující u uživatel překryv svých vrstev.
2. Síťová odvětví – GIS a systém varování Spolupráce utilitních společností •
V rámci EU příprava aplikace systému INSPIRE. 5.3. předány „Pravidla pro služby prostorových dat“ pro schválení Evropské komise. V ČR příprava na http://geoportal.gov.cz/. Pochybnosti nad zneužíváním dat a rozsahem povinného zveřejňování citlivých údajů pro národní bezpečnost – kritické stanovisko největší vodohospodářské asociace EU ‐ EUREAU.
•
V praxi ale výrazně efektivnější smlouvy o přímé a aktualizované výměně dat přímo mezi utilitními společnostmi. Příkladem je smluvní ujednání mezi společnostmi skupiny Veolia a RWE o vzájemném poskytování dat v elektronické podobě v roce 2014 – okamžitým efektem je výrazné snížení administrativní náročnosti přípravy investic/provozních činností. Přesto vzhledem k omezené platnosti řady zanesených údajů zůstává např. povinnost před započetím výkopu na ověření v místě.
2. Síťová odvětví – GIS a systém varování •
Nutnost dopředné a hlavně přesné znalosti omezení dodávek pitné vody, které váže na přípravu TV/TUV. Postupné přecházení vodohospodářských společností na standard včasného varování pro oblastně registrované uživatele. Společnosti skupiny Veolia vyvinuly systém www portálu + SMS služby zdarma pro vždy aktuální informovanost registrovaných uživatelů o připravovaných a aktuálních odstávkách dodávek vody. Na rozhraní GEOMLite k dispozici kdykoliv aktuální data.
3. Smart metering a možnosti řízení spotřeby Měřidla studené a teplé vody pod kontrolou! •
Pravidelným místem styku teplárenských a vodárenských společností jsou nejčastěji měřidla dodávané vody. Řada větších vodohospodářských poskytovatelů nyní umožňuje předání informací o aktuální spotřebě s cílem umožnit teplárenským společnostem zpracování dat pro zákazníky a řízení předávacích/výměníkových stanic. Limitace: výstupní rozhraní a protokol z vodoměrů, dostupnost připojení do internetu, zdroj el. energie.
•
Pilotní projekt Veolia – Pražská teplárenská, a.s. s využitím přenosů teplárenské společnosti – výrazné zefektivnění spolupráce.
•
Nyní nejpoužívanějším systémem vodárenských společností VEOLIA SMART, který např. v lokalitách HM Prahy, Sokolova, Plzně nebo nově Zlína umožňuje s minimálními pořizovacími náklady a využitím pásma 169 MHz volné připojování téměř libovolného počtu členů do systému a automatizované přenosy směrem k zákazníkům, mezi které patří i teplárenské společnosti, ale hlavně bytová družstva s SVJ. Možnost uhradit instalaci + nízký paušál či realizovat pronájem např. 6 let.
3. Smart metering a možnosti řízení spotřeby
4. Moderní technologie úpravy vod Obnova vodohospodářských provozů a ekologizace je cestou k úsporám •
Teplárenské společnosti mohou využívat know‐how vodohospodářských společností a to jak formou speciálních dodávek, tak i plného outsourcingu vodního hospodářství. Specializované služby (např. vyhledávání ztrát v trubní síti nebo laboratorní analýzy) je jednoznačně výhodné sdílet.
•
Dodávky chemikálií pro úpravu vody je další kapitola, která může vést jak k úsporám, tak například i k ekologizaci provozu (např. viz. portfolio látek HYDREX přírodního původu pro úpravu teplárenských vod – v ČR viz. http://www.memsep.cz/).
•
Specializované vody – jasný příklon k moderním cestám úpravy např. ultra/mikro/nano filtrace – je vhodné vždy vybírat na základě systému OPEX+CAPEX a nechat si expertízu zpracovat od uživatele, ne dodavatele.
