1

Jornades TJornades Tèècniques de gesticniques de gestióó de sistemes de de sistemes de sanejament dsanejament d’’aigaigüües residualses residuals

ENERGIA I SANEJAMENTENERGIA I SANEJAMENT

LL’’energia al cicle integral de lenergia al cicle integral de l’’aiguaaigua

Abril de 2009Abril de 2009

2

Dues vessants del binomi Aigua Dues vessants del binomi Aigua -- EnergiaEnergia

Aigua “consumidora”:

- Al cicle integral de l’aigua (freda), en la captació, transport, tractament, distribució, sanejament i reutilització.

- Als usos associats (domèstics i industrials), d’escalfament, dilució, ...

Aigua “generadora”, com a producció hidroelèctrica

3

1. Generaci1. Generacióó hidroelhidroelèèctricactrica

0%

20%

40%

60%

80%

100%

18 80 189 0 19 00 19 10 192 0 193 0 19 40 19 50 19 6 0 1970 19 80 199 0 2 00 0

Altres fonts

Petroli

Carbó

Energia Hidràulica

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

1.900 1.920 1.940 1.960 1.980 2.000Anys

MW

Potència instal·lada a les centrals hidroelèctriques catalanes

i pes relatiu de l’energia hidroelèctrica en el conjunt de la generació primària.

5 al 14 % (molt variable amb el règim hidrològic)

2002: 4833 Gwh

2003: 6039 Gwh

2004: 5407 Gwh

2005: 3776 Gwh

2006: 3522 Gwh

4

2. El cicle integral de l2. El cicle integral de l’’aiguaaigua

El gran creixement que han experimentat els sistemes d’abastament i gestiód’aigua, sovint amb la necessitat afegida de tractaments cada vegada més complexos i de requeriments energètics més elevats, està obligant també a ser més curosos en l’anàlisi de la despesa energètica, en part per l’assoliment d’un model ambientalment més sostenible i en part per optimitzar econòmicament la seva explotació.

D’altra banda, els escenaris de planificació hidrològica previstos mostren un increment ineludible de la demanda d’aigua i de la despesa energètica associada a mig i llarg termini, tot i que en termes relatius el seu pes en el còmput global sigui i es mantingui modest.

En definitiva, la reutilització, la recuperació d’aqüífers, la modernització de regadius, el compliment de normes sanitàries més estrictes i/o la dessalinització suposen i suposaran una major despesa energètica que cal valorar amb cura.

Aigua i energia a la Directiva Marc de l’Aigua

5

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

kwh / m3 totals

m3 /

dia

tract

ats

Rati promig

2. 2. El cicle integral de lEl cicle integral de l’’aiguaaigua

Donada l’heterogeneitat de tractaments i casos particulars, és necessària una metodologia estandaritzada de càlcul o d’un protocol i un seguiment continuat.

Exemple de la despesa energètica a les EDAR de Catalunya:

6

2. 2. El cicle integral de lEl cicle integral de l’’aiguaaigua

Diagnosi preliminar, en la situació actual, a partir dels consums elèctrics:

Les 353.000 Tn de CO2 equivalents a través de la despesa elèctrica suposen prop del 0,6 % dels 60 MTn emeses avui al conjunt de Catalunya (any 2006). En termes de consum energètic estrictament elèctric, el pes dels 824 Gwh al conjunt català és de poc més del 2 %.

Rati kwh/m3 Hm3 anuals Gwh/any Rati Tn

CO2/kwh Tn CO2 anuals

equivalents Captació i transport 0,20 1.026,3 205,26 0,000429 88.057 Tractament i potabilització 0,06 767,3 46,04 0,000429 19.750 Dessalinització 3,40 10,0 34,00 0,000429 14.586 Distribució 0,30 777,3 233,19 0,000429 100.039 Sanejament i depuració 0,44 680,0 300,00 0,000429 128.357 Reutilització (només terciaris) 0,12 50,0 6,00 0,000429 2.574 TOTAL / Promig 1,06 824,5 353.362

7

2. 2. El cicle integral de lEl cicle integral de l’’aiguaaigua

A títol orientatiu, altres elements lligats a l’aigua, emissors de gasos d’efecte hivernacle, són:

-L’emissió directa de CO2, CH4 i NO2 als diferents processos físics, químics i biològics de les EDAR (més enllà dels purs consums elèctrics) s’estima preliminarment que pot suposar de l’ordre de les 300.000 Tn CO2/any equivalent (en estudi i valoració sobre la seva assignació).

- La gestió dels llots a les EDAR pot suposar un consum energètic equivalent a unes 34.000 Tn CO2/any, tenint present que només es fa l’assecat tèrmic del 35 % de les 140.000 Tn/any de llots, ja secs, i només es valoritzen energèticament un 2,5 %. El potencial futur per al seu aprofitament és enorme.

8

3. Els usos de l3. Els usos de l’’aiguaaigua

ReutilitzacióSanejament i depuració

Altres usos industrials i de serveis

(no més o rienta tiu, pendent

d'es timar va lo rs )

Aigua calenta

sanitària

Distribució

Tractament

Captació i transport

GESTIÓ DEL CICLE INTEGRAL DE L’AIGUA (FREDA)

USOS DE L’AIGUA

El conjunt associat a l’ACS a Catalunya s’ha estimat en un 19% del consum d’energia domèstica total, el que representa el 2,5% del consum energètic total i per tant suposa unes 6 vegades més que la gestiódel cicle integral de l’aigua (freda).

9

300,000

350,000

400,000

450,000

500,000

550,000

600,000

650,000

700,000

Actual Mig termini (2015) Llarg termini (2027)

Tn C

O2

anua

ls

Creixement tendencial de demandes (sense estalvi)

Creixement contingut de la demanda (estalvi) i renúncia a la dessalinització

Creixement tendencial de demandes i renúncia a la dessalinització

Planif icació vigent (estalvi i dessalinització)

Creixement tendencial de demandes i sense millora en el mix elèctric

4. Previsions de la Planificaci4. Previsions de la Planificacióó HidrolHidrolòògica vigentgica vigent

Els escenaris futurs estimen un creixement de la població de fins a 8,5 milions d’habitants al conjunt de Catalunya per l’any 2027. Segons la gestió actual i les actuacions previstes a la Planificació hidrològica vigent, les emissions totals en aquest horitzó poden pujar fins a unes 666.000 Tn de CO2, doblant el seu pes en el conjunt de sectors emissors de GEH.

10

5. Mesures d5. Mesures d’’actuaciactuacióó

• L’estalvi d’aigua és i serà el principal garantidor de l’estalvi energètic. En aquest sentit, els escenaris considerats a la Planificació vigent ja inclouen un estalvi potencial de l’ordre de 60 hm3, un 2,75 % de la demanda energètica futura en la gestió de l’aigua que s’assoliria en cas de seguir una evolució segons escenaris tendencials. El reflex d’aquest estalvi sobre l’ús de l’aigua, en forma d’aigua calenta sanitària, encara és més destacat, tal i com es mostra més endavant.Malgrat això, aquest efecte podria ser parcialment compensat i anul·lat per les condicions del futur canvi climàtic (major temperatura mitjana) sobre els sectors sensibles a la pujada de les temperatures; preliminarment es pot estimar en + 5 % del consum d’aigua i + 2 % en la seva equivalència en termes d’energia respecte la situació actual per a escenaris a mig termini.

• La recerca i investigació de nous exemples d’optimització i millores tecnològiques en els diferents processos, malgrat que les possibilitats de millora en els sistemes clàssics d’impulsió o en els tractament convencionals ja estan molt estudiades, ambmarges de millora escassos i on ara per ara no s’intueix l’aparició de noves tecnologies revolucionàries. El seguiment detallat dels processos, amb les auditories i programes d’estalvi i eficiència previstos per l’Acord de Govern de 24 d’abril de 2007 a les instal·lacions de la Generalitat de majors dimensions (>200.000 kwh/any), hauran de ser exemples a seguir els propers anys. En aquest sentit, el Departament d’Explotacions de Sistemes de Sanejament de l’Agència ja ha iniciat els treballs per a la realització de les diagnosis, seguiments i auditories necessàries a les EDARs on caldrà redactar en el futur els programes d’estalvi.

11

5. Mesures d5. Mesures d’’actuaciactuacióó

• Caldrà desenvolupar també un major ús de les energies renovables, tant per part de les companyies elèctriques subministradores com amb la recerca de les possibilitats pròpies en cada cas.

En aquest sentit, cal destacar l’exemple d’ATL amb la redacció i desenvolupament del seu Pla de Sostenibilitat, que inclou una amplia bateria de propostes (per un import de més de 100 M€), amb l’objectiu principal d’implantar també energies renovables per compensar part de la despesa energètica actual i prevista.

El potencial fotovoltaic a les seves instal·lacions permetrà absorbir de l’ordre del 10 % del consum elèctric de la nova dessalinitzadora del Llobregat i s’espera arribar a la compensaciód’unes 18.000 Tn de CO2 anuals l’any 2012, quan la producció fotovoltaica d’ATLL arribi a suposar prop del 15% de l’energia fotovoltaica prevista al Pla de l’Energia de Catalunya.

A data d’avui ja s’ha completat l’activació de 15.567 plaques fotovoltaiques en una superfície de 55.000 m2 a la planta potabilitzadora d’Abrera (i es treballa en una instal·lació similar a Cardedeu, a més de projectar-se per a les futures dessalinitzadores), de manera que amb una inversió de 13,5 M€ s’assoleix un estalvi del 30% del consum elèctric de la planta i es pot arribar a recuperar anualment més d’1,5 M€ amb la venda d’aquesta electricitat.

12

5. Mesures d5. Mesures d’’actuaciactuacióó

Finalment, cal recordar de nou l’important paper de l’aigua calenta sanitària (ACS) en la despesa energètica associada a l’aigua. S’ha estimat que l’assoliment d’un estalvi d’uns 15 hm3 anuals (aproximadament un 2% dels volums subministrats a les xarxes del conjunt de Catalunya) mitjançant diferents mesures d’estalvi en l’ús de l’aigua domèstica (reductors de cabal i airejadors en aixetes, renovació d’electrodomèstics més eficients) permetria el corresponent estalvi energètic d’unes 123.000 Tn de CO2equivalent anuals. D’una altra manera; aquesta reducció d’emissions aconseguit amb l’estalvi energètic en l’ús de l’aigua calenta sanitària permetria compensar un 40% de les noves emissions generades pelsprocessos de dessalinització en l’horitzó 2012.

13

GRÀCIES PER L’ATENCIÓ