A jak tyto ztráty proměnit v dlouhodobé finanční úspory (až v řádu desítek %)
Vodárenská infrastruktura patří mezi energeticky nejnáročnější provozy, výhradně protože klíčové technologie pracují v nepřetržitém režimu 24/7. Čerpání, úprava i čištění vody vyžadují stálý přísun energie. V těchto typech provozů pak i malá odchylka v nastavení procesů znamená v konečném důsledku významné náklady na energie. Tyto schované odchylky se pak mohou v absolutních číslech pohybovat v řádech statisíců až milionů korun na úrovni jednotlivých provozů.
Evropský orientační benchmark pro spotřebu energie na úpravu a distribuci vody se pohybuje kolem 0,6 kWh / m³ . Skutečné hodnoty se v jednotlivých provozech mohou ale výrazně lišit podle způsobu jejich řízení. Zejména podle toho, zda je provoz řízen pevným nastavením, nebo na základě provozních dat, která umožňují průběžně přizpůsobovat výkon zařízení aktuálnímu zatížení a potřebám provozu.
Kde se energie skutečně spotřebovává
Největší část spotřeby připadá na technologické části, kde klíčovou roli hrají především dmychadla na ČOV, čerpadla v úpravnách a čerpacích stanicích a zařízení kalového hospodářství, tedy technologie, které pracují v nepřetržitém nebo dlouhodobě stabilním režimu a mají přímý dopad na celkovou energetickou bilanci provozu.
Rozhodující pro efektivitu není absolutní výše spotřeby, ale její vztah k reálnému výkonu provozu, protože pokud zařízení běží dlouhodobě na vyšší výkon, než odpovídá aktuálnímu zatížení, vznikají náklady bez odpovídající hodnoty. Ty se v souhrnu promítají nejen do zbytečného přeplácení za energii, ale i do rychlejšího opotřebení technologií.
Je nutné tedy sledovat tyto klíčové ukazatele:
- kWh/m3 - Klíčový ukazatel. Vyjadřuje spotřebu energie na výrobu nebo vyčištění jednoho m3 vody.
- Stabilita tlaku - Příliš vysoký tlak = více úniků a prasklin; příliš nízký = špatná služba zákazníkům.
- Účinnost čerpání - Reálný obrázek, kolik elektřiny se promění v užitečný tlak/průtok.
- % NRW (procento nefakturované vody/ztráty) - Každý ztracený m³ už stál energii a chemii na úpravu i čerpání.
Čistírny odpadních vod: Největší potenciál úspor
Na čistírnách odpadních vod tvoří aerace přibližně 40–75 % celkové spotřeby elektřiny, a právě zde se nejrychleji projeví rozdíl mezi provozem řízeným podle pevných nastavení a provozem, který se přizpůsobuje aktuálnímu stavu biologického procesu.
Ztráty často vznikají tím, že dmychadla běží v konstantním režimu, který neodpovídá skutečné potřebě biologické linky, což vede k vyšší spotřebě energie bez odpovídajícího zlepšení kvality čištění, zatímco moderně řízené provozy dosahují spotřeby kolem 20 kWh / EO / rok, kdežto běžná praxe v České republice se pohybuje blíže k 30–32 kWh / EO / rok.
Rozdíl mezi těmito hodnotami je dán především tím, zda je přívod vzduchu řízen v návaznosti na skutečné zatížení procesu, nebo zůstává nastaven podle návrhových či historických hodnot, přičemž v provozech, kde jsou k dispozici “online” sondy kyslíku a dusíkatých forem, lze průběžně porovnávat spotřebu energie s kvalitou nitrifikace a denitrifikace a jemně upravovat intenzitu aerace tak, aby se dlouhodobě udržela stabilita procesu při minimálním energetickém vstupu.
Energetický potenciál odpadní vody
Odpadní voda je zároveň zdrojem energie. Její teoretický energetický potenciál dosahuje až 170 kWh / EO / rok, což znamená, že při vhodném technologickém uspořádání může čistírna pokrýt významnou část vlastní spotřeby z interních zdrojů.
V provozech, které se blíží energetické soběstačnosti, se nehodnotí pouze množství vyrobeného bioplynu, ale celková energetická bilance čistírny, kde je sledována vazba mezi zatížením na přítoku, produkcí kalu, výtěžností anaerobní stabilizace a skutečnou využitelností vyrobené elektřiny a tepla v provozu, a díky tomuto pohledu je možné odhalit, zda ztráty vznikají v samotné výrobě energie, nebo až v jejím následném využití.
Příkladem může být dánská ČOV Marselisborg v Aarhusu, která díky tomuto přístupu dosahuje pozitivní energetické bilance a vyrábí o 50 % více energie, než sama spotřebuje.
Úprava a distribuce pitné vody: Tlak a ztráty v síti
U pitné vody tvoří hlavní energetický náklad čerpání a udržování tlaku v distribuční síti. V provozech s nižšími ztrátami se tlak neposuzuje jako jedno souhrnné číslo, ale v kontextu jednotlivých částí sítě a jejich hydraulických podmínek. Provozní data o průtocích, tlacích a stavech čerpacích stanic umožňují rozlišit mezi technologicky nutným tlakem a přetlakem, který pouze zvyšuje spotřebu energie a riziko poruch a poškození potrubí.
V praxi to znamená, že cílené zásahy směřují tam, kde mají skutečný dopad na provozní náklady i spolehlivost dodávky, jak ukazuje příklad Vodárny Plzeň, kde je digitální model sítě propojen s dispečerským řízením a změny v provozu čerpadel se vyhodnocují z hlediska dopadu na tlakové poměry v jednotlivých částech města, díky čemuž se dlouhodobě daří udržovat ztráty pod 13 % a současně snižovat měrnou spotřebu energie na kWh / m³.
Závěr
Energetické ztráty ve vodárenském provozu nevznikají primárně technologií, ale rozdílem mezi potřebným a skutečně dodávaným výkonem zařízení, takže rozdělení spotřeby podle jednotlivých technologií a její posouzení ve vztahu k reálnému zatížení provozu představuje základní krok k cíleným úsporám s dlouhodobým finančním i provozním efektem.
Chcete mít lepší přehled o spotřebě ve vašem provozu?
V krátké, nezávazné 20–30minutové konzultaci vám ukážeme, jak můžete odhalit skryté energetické ztráty i ve vašem provozu a získat manažerský přehled o spotřebě napříč celým provozem jako podklad pro efektivnější provozní i investiční rozhodování.