Transformacja europejskiej infrastruktury wodnej

Europejska infrastruktura wodna wkracza w okres transformacji. Starzejące się obiekty i sieci, zmiany klimatu, zmieniające się zapotrzebowanie oraz coraz bardziej rygorystyczne wymagania zwiększają potrzebę tworzenia systemów wodnych lepiej przygotowanych na skutki zmian klimatu, awarie i zmienne zapotrzebowanie.

Nowy raport Sweco Urban Insight „Stara infrastruktura, nowe wyzwania. Transformacja europejskiej infrastruktury wodnej”, pokazuje, że sprostanie tym potrzebom nie polega wyłącznie na zwiększeniu nakładów inwestycyjnych. Chodzi o bardziej strategiczne inwestowanie: podejmowanie lepszych decyzji, wzmacnianie kluczowych usług oraz ograniczanie ryzyka awarii, kosztów eksploatacji i negatywnego wpływu infrastruktury na środowisko.

Komisja Europejska szacuje, że roczna luka inwestycyjna w sektorze wodnym UE wynosi 23 mld euro. Skala potrzeb związanych z odnową infrastruktury jest znaczna. Samo zwiększenie wydatków nie rozwiąże jednak problemu. Kluczowe pytanie brzmi: jak kierować inwestycje tam, gdzie przyniosą największą wartość w długiej perspektywie?

Od odtwarzania infrastruktury do budowania odporności

Raport Sweco wskazuje na potrzebę zmiany sposobu planowania inwestycji:

• od odnowy do odporności – wzmacniania systemów, aby mogły skutecznie reagować na zakłócenia i szybko wracać do sprawnego działania;
• od pojedynczych aktywów do całych systemów – uwzględniania tego, jak poszczególne elementy infrastruktury współdziałają w całym obiegu wody;
• od sztywnych planów do rozwiązań adaptacyjnych – zachowania elastyczności inwestycji w miarę zmieniających się warunków;
• od samych danych do cyfryzacji i sztucznej inteligencji – wykorzystywania lepszych danych i analiz przy podejmowaniu decyzji, z uwzględnieniem cyberbezpieczeństwa już na etapie projektowania.

Analiza Sweco pokazuje również skalę wyzwań związanych z odnową europejskiej infrastruktury. Przy obecnym tempie ponownych inwestycji szacowany czas wymiany sieci wodociągowych w poszczególnych krajach europejskich wynosi od około 90 do około 1000 lat.

Od danych do lepszych decyzji

Zamiast wymieniać elementy infrastruktury wyłącznie dlatego, że są stare, należy ustalać priorytety na podstawie ich stanu technicznego, znaczenia dla systemu, konsekwencji ewentualnej awarii, narażenia na skutki zmian klimatu oraz ogólnej efektywności systemu.

Projekty realizowane przez Sweco w całej Europie pokazują, jak dane, modelowanie i interdyscyplinarna wiedza mogą wspierać bardziej precyzyjne planowanie inwestycji.

Na Jersey od ponad 15 lat wykorzystywany jest zintegrowany model infrastruktury kanalizacyjnej i systemów odprowadzania wód opadowych, oparty na analizie ryzyka. Model służy do oceny potrzeb infrastrukturalnych, skutków zmian klimatu oraz wariantów inwestycyjnych. Wykazał on możliwość ograniczenia zrzutów nieoczyszczonych ścieków do zatoki St Aubin’s Bay nawet o 90%.

W oczyszczalni ścieków Setterich w Niemczech modelowanie dynamiczne pokazało, w jaki sposób dodatkowe czujniki i zmiana strategii sterowania mogłyby poprawić skuteczność oczyszczania przy ograniczonych nakładach inwestycyjnych.

W szwedzkim Värnamo dane eksploatacyjne są wykorzystywane do identyfikowania nieefektywnie działających przepompowni oraz kierowania działań utrzymaniowych i inwestycji tam, gdzie mogą przynieść największe efekty.

Przykład z Polski

• Blisko 30% niższe ciśnienie dzięki dynamicznemu sterowaniu pompami

W ramach projektu pilotażowego w jednym z polskich systemów wodociągowych, wykorzystano dane o przepływach i ciśnieniu z dziewięciu punktów pomiarowych do wdrożenia dynamicznego sterowania pracą pomp. System, działający w pętli sprzężenia zwrotnego, dostosowywał ciśnienie do aktualnych warunków w sieci i minimalnych wartości wymaganych u odbiorców. Pozwoliło to obniżyć ciśnienie na pompach o blisko 30%, ograniczając zużycie energii oraz potencjalne straty wody, bez pogorszenia bezpieczeństwa dostaw.