Niezawodność dostaw wody i odbioru ścieków wymusza na nas zapewnienie ich bezpieczeństwa poprzez stosowanie coraz nowszych oszczędnych procesów technologicznych. Oszczędność energii to dziś szeroka automatyzacja procesów produkcji wody i oczyszczania ścieków. Wodociągi wykorzystują własne zasoby, głównie odzyskując energię na oczyszczalniach, z kogeneracji, fotowoltaiki czy też pomp ciepła. Produkowana energia jest na wagę złota. W naszych przedsiębiorstwach osiągane są coraz wyższe współczynniki samowystarczalności energetycznej. Wykorzystywane zasoby własne to pewne oszczędności wobec drożejącej w szybkim tempie energii.
Optymalizacja kosztów energii w przedsiębiorstwach wod.-kan. może być osiągnięta przy wykorzystaniu różnych rozwiązań. W branży są podejmowane liczne działania. Analizy energochłonności obiektów, monitorowanie i analizowanie danych dotyczących zużycia energii oraz wprowadzanie dostosowanych rozwiązań, aby zidentyfikować obszary, w których można zwiększyć efektywność energetyczną i zmniejszyć koszty związane ze zużyciem energii. Wewnętrzne audyty, okresowe podsumowania, a co za tym idzie modernizacja instalacji, optymalizacje procesów technologicznych poprzez min.: dobór nowoczesnych energooszczędnych pomp, stosowane energooszczędnego oświetlania, wymiany urządzeń na bardziej efektywne energetycznie.
W dużym stopniu wykorzystane są odnawialne źródła energii, takie jak energia słoneczna. Celowe stają się inwestycje w zakresie produkcji, przesyłania i magazynowania energii. Pozwalają one na ograniczenie kosztów związanych z dostawami energii z sieci.
Firmy zaczynają od podstaw. Istotna jest edukacja w zakresie oszczędzania energii przez pracowników na wszystkich szczeblach. Świadomość drobnych rzeczy na jakie ludzie mają wpływ każdego dnia, z pewnością przyniesie efekty w postaci zmniejszenia jej kosztów dla przedsiębiorstwa.
Wodociągi zwiększają efektywność energetyczną, wśród firm wodociągowych nie brakuje liderów. Oto cztery wybrane przykłady skutecznych kompleksowych rozwiązań. Zarządzający zaprezentowanymi firmami wod.-kan. doskonale wiedzą, że przyjęte działania przynoszą skutek.
Do obniżania kosztów energetycznych (prąd, ciepło i paliwa) podchodzą kompleksowo.
1) Wodociągi Miasta Krakowa S.A.
Wodociągi Miasta Krakowa S.A. to przedsiębiorstwo wodociągowo-kanalizacyjne, które zaspokaja potrzeby ponad milionowej aglomeracji i osiąga pozycję lidera branży. Efektywność energetyczna, zmiany klimatu oraz zrównoważony rozwój to tematy, w które w ostatnich latach stały się niezwykle istotne w przedsiębiorstwie.
Na umożliwiającą zaopatrzenie ok. 99% krakowian, infrastrukturę wodociągową oraz kanalizacyjną składają się między innymi: sieć wodociągowa o długości 2349 km, sieć kanalizacyjna licząca 2008 km, 4 zakłady uzdatniania wody (Bielany, Rudawa, Dłubnia, Raba), 2 centralne zakłady oczyszczania ścieków (Płaszów, Kujawy) i 5 lokalnych, 47 zbiorników wodociągowych, 3 przepompownie wodociągowe, 80 przepompowni ścieków, dwie stacje zlewcze oraz Stacja Termicznej Utylizacji Osadów.
Przedsiębiorstwo dąży do uzyskania niezależności energetycznej wykorzystując potencjał swoich zakładów oraz prowadzonych procesów. Głównym sposobem pozyskiwania energii elektrycznej i ciepła w obu zakładach oczyszczania ścieków Płaszów i Kujawy jest kogeneracja. Wykorzystany do tego procesu biogaz powstaje w wyniku fermentacji osadów ściekowych.
Oczyszczalnia Ścieków Płaszów wyposażona jest w 2 jednostki kogeneracyjne, każda o mocy elektrycznej 800 kW, natomiast oczyszczalnia Kujawy jest w posiadaniu 2 jednostek kogeneracyjnych, każda o mocy elektrycznej 193 kW, 1 jednostki kogeneracyjnej o mocy elektrycznej 173 kW oraz 1 jednostki kogeneracyjnej o mocy elektrycznej 600 kW. Wygenerowana energia elektryczna pokrywa 72% zapotrzebowania ZOŚ Kujawy i 42% (po zakończeniu projektu modernizacji części energetycznej oczyszczalni wartość przekroczy 50%) ZOŚ Płaszów oraz od 80% do 100% zapotrzebowania na energię cieplną zakładów.
Do produkcji energii z metanu, który powstaje podczas fermentacji osadów ściekowych, wykorzystywane są zainstalowane na terenie oczyszczalni ścieków Płaszów 2 turbiny zasilane biogazem, każda o mocy elektrycznej 60 kW. Roczna ilość energii wyprodukowanej w ten sposób pokrywa w całości zapotrzebowanie węzła odwadniania osadów ściekowych. Z kolei na terenie oczyszczalni ścieków Kujawy funkcjonuje 1 turbina zasilana biogazem o mocy elektrycznej 200 kW.
W oczyszczalni ścieków Płaszów wykorzystuje się również potencjał ścieków oczyszczonych. Na ich odpływie zamontowano turbinę – moc 84 kW, która pozwala na odzysk ok. 10% energii zużytej na pompowanie ścieków.
Do produkcji prądu wykorzystywana jest również energia potencjalna wody. W tym celu na tranzycie wody uzdatnionej z Zakładu Uzdatniania Wody Raba w Dobczycach do Krakowa zainstalowano specjalną turbinę o mocy 440 kW, pierwszy tego typu obiekt w Polsce. Odzyskuje ona ok. 20% energii zużytej na pompowanie wody do procesu uzdatniania.
Wodociągi Miasta Krakowa do produkcji zielonej energii wykorzystują farmy fotowoltaiczne o mocy 52 kW na terenie ZUW Raba i o mocy 60 kW na terenie Oczyszczalni Ścieków Płaszów. W przypadku tej ostatniej, jej łączna produkcja pokrywa zapotrzebowanie na energię dla całego zaplecza administracyjnego i socjalnego oczyszczalni.
W efekcie podjętych działań, całkowita produkcja energii elektrycznej w 2022 roku wyniosła 14 079 MWh, a to pozwoliło na oszczędności w kwocie 15 700 000 zł (z tytułu zmniejszenia opłat za energię elektryczną).
2) „Wodociągi Słupsk” Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością w Słupsku.
Spółka Wodociągi Słupsk działa na obszarze miasta Słupska i dwóch gmin ościennych. Eksploatuje 1 oczyszczalnię aglomeracyjną 350 000 RLM oraz 9 małych do 500 RLM, 20 SUW, oraz ok. 80 przepompowni sieciowych – łącznie 180 punktów poboru energii.
Efektywność energetyczna w tym przedsiębiorstwie to obniżenie energochłonności działalności o min. 10% – co w efekcie powinno dać oszczędności energii elektrycznej na poziomie ok. 1 GWh/rocznie. W efekcie wdrożonych rozwiązań na koniec 2022 rok uzyskano redukcję zużycia energii elektrycznej z 12 GWh/rok do 10 GWh/rok, przy okazji uzyskując pasywność energetyczną oczyszczalni ścieków.
Cel osiągnięty to wzrost udziału własnej energii w 50%, poprzez wzrost produkcji biogazu, poprawę sprawności CHP, oraz rozwój instalacji PV. W 2022 roku Wodociągi w Słupsku wyprodukowały 4,9 GWh EE co stanowi 48% pokrycia własnej energii. Jednocześnie w 2022 roku przedsiębiorstwo rozpoczęło wykorzystanie ciepła odpadowego z kogeneracji energii cieplnej i elektrycznej oraz sprzedaż na lokalnym rynku, obecnie ok. 10 000 GJ/rocznie, docelowo przyjęto 30 000 GJ/rocznie (od 2025).
Obszarem interwencji Spółki jest inteligentny zakup i wykorzystanie energii,w zakresie koordynacji działań lokalnych producentów i konsumentów energii. Chodzi o stworzenie tzw. społeczności energetycznych w ramach Słupskiego Klastra Bioenergetycznego. Docelowo ma powstać lokalny rynek energii elektrycznej w ramach kilku obszarów bilansowania energetycznego i lokalnego operatora systemu dystrybucji OSDn. W tym obszarze interwencji można spodziewać się największych efektów. Obecnie realizowane się projekty zarówno w zakresie elektroenergetyki, ale i elektromobilności ciepła systemowego (CHP, pompy ciepła, itp.).
Prezes przedsiębiorstwa w Słupsku Andrzej Wójtowicz podsumował, że szacowane roczne uniknięte koszty (uwzględniające dzisiejsze ceny energii i pomniejszone o koszty operacyjne i inwestycyjne – amortyzacja roczna – na interwencję energetyczną) wynoszą ok. 5 mln zł!
3) Wodociągi Białostockie
W Wodociągach Białostockich widoczna jest znacząca poprawa efektywności energetycznej przedsiębiorstwa. Firma prowadzi działalność w zakresie ujmowania, uzdatniania, zbiorowego zaopatrzenia w wodę oraz odprowadzenia i oczyszczania ścieków na terenie miasta Białystok i gminy Wasilków. Ponadto prowadzi hurtową sprzedaż wody i hurtowy odbiór ścieków również dla gmin ościennych: Supraśl, Juchnowiec Kościelny, Choroszcz, Dobrzyniewo i Zabłudów. Posiada 3 stacje uzdatniania wody i nowoczesną mechanicznobiologiczną oczyszczalnię ścieków.
Średnioroczne zapotrzebowanie na energię elektryczną przedsiębiorstwa to 32 500 MWh. Koszty energii stanowią 10-12 % udziału w ogólnych kosztach.
Wodociągi Białostockie posiadają własne źródła energii.
Energia z biogazu: trzy agregaty kogeneracyjne zasilane biogazem produkowanym w procesie fermentacji w WKF-ach o łącznej mocy elektrycznej elektrowni 1,532 MW. Energia elektryczna wykorzystywana jest w 100% na potrzeby własne obiektu. Łączna produkcja energii elektrycznej za 2022 r. wyniosła: 9 729,207 MWh, co stanowiło ok. 49,7 % łącznego zapotrzebowania na energię elektryczną Oczyszczalni ścieków.
Energia ze słońca to elektrownia fotowoltaiczna na Stacji Uzdatniania Wody Pietrasze, 2 624 zainstalowanych monokrystalicznych paneli o łącznej mocy około 1 MWp. Energia elektryczna wykorzystywana jest w 100% na potrzeby własne. Zależnie od pory dnia wyprodukowana energia pozwala pokryć od 75 do 100 % zapotrzebowania na dwóch stacjach uzdatniania wody: Pietrasze i Wasilków.
Elektrownia fotowoltaiczna na Stacji Uzdatniania Wody Jurowce to dwie małe instalacje wykorzystujące energię, dachowa i naziemna. Na dachu umieszczonych zostało 108 paneli fotowoltaicznych, na gruncie stanął układ konstrukcyjny ze 128 panelami. Łączna moc elektryczna elektrowni wynosi 66 kWp. Energia elektryczna wykorzystywana jest w 100% na potrzeby własne wyprodukowana energia pozwala pokryć ok. 10 % zapotrzebowania obiektu.
Energia uzyskiwana z powietrza to zmiana sposobu ogrzewania Pompowni III stopnia na Stacji Uzdatniania Wody Pietrasze z ogrzewania elektrycznego za pomocą nagrzewnic na ogrzewanie za pomocą aerotermalnej pompy ciepła. Moc zamontowanej pompy 20 kW, a moc zdemontowanych urządzeń grzewczych 40 kW.
Energia z wody to wykorzystanie ciepła z magistrali wodociągowej. Pompa ciepła typu solanka/woda na Stacji Uzdatniania Wody Jurowce. Moc zamontowanej pompy to 150 kW. Dolnym źródłem ciepła jest woda wodociągowa wypływająca z SUW Jurowce o temperaturze 9,5 °C i ciśnieniu 2,4 bary w miejscu wpięcia do instalacji.
Efektywna okazała się budowa kablowej sieci elektroenergetycznej. To 9,8 km sieci kablowej 15 kV zapewniająca możliwość przesyłania wyprodukowanej energii elektrycznej pomiędzy obiektami i zapewniająca bezpieczeństwo energetyczne.
Inne energooszczędne działania to min. modernizacja oświetlenia LED zewnętrznego i budynków; dająca oszczędności na poziomie do 70 %.
Wodociągi Białostockie dobrowolnie i czasowo obniżają zużycie energii elektrycznej lub przesuwają w czasie jej pobór za wynagrodzeniem. Pozwala to na oszczędności rzędu kilkudziesięciu tysięcy złotych rocznie. Optymalizacja procesów technologicznych to przeniesienie części procesów i zwiększenie produkcji w godzinach pozaszczytowych.
Poprawiono efektywność energetyczną pomp (wszystkie pompy wyposażono w przetwornice częstotliwości celem płynnej regulacji wydajności oraz optymalizacji zużycia energii elektrycznej) efektywność energetyczna dmuchaw to optymalizacja procesu napowietrzania ścieków i monitorowanie parametrów układów filtracyjnych.
Inteligentne zarządzanie energią w wodociągach w Białymstoku to w pełni zautomatyzowane procesy technologiczne, zarówno ujmowania i uzdatniania wody, jak i oczyszczania ścieków. Sterowanie, nadzorowanie i wizualizacja procesów prowadzonych w dedykowanych do tego celu systemach przemysłowych. Wszystkie systemy informatyczne są spięte siecią teleinformatyczną obejmującą swoim zasięgiem obiekty należące do Spółki rozlokowane na terenie miasta Białegostoku oraz gminy Wasilków. Wprowadzony został system zdalnych odczytów liczników energii elektrycznej, ze szczegółowym rozbiciem na poszczególne budynki i procesy technologiczne.
Podsumowując zużycie energii elektrycznej w przedsiębiorstwie w 2022 roku łączny zakup to 21 294 918kWh, osiągnięta produkcja energii: 10 543 958 kWh., a łączne zużycie to 31 838 876 kWh.
4) „Zielonogórskie Wodociągi i Kanalizacja” Sp. o.o.
Spółka działa na terenie miasta Zielona Góra, świadcząc usługi podstawowe w zakresie: ujmowania, uzdatniania i dostarczania wody pitnej dla mieszkańców miasta Zielona Góra i okolic, przyjmowania, odprowadzania i oczyszczania ścieków, prowadzenia działalności inwestycyjnej oraz remontowej sieci i przyłączy wodociągowo – kanalizacyjnych oraz udrażniania, konserwacji sieci kanalizacyjnej. Działalność usługowa obejmuje wynajem sprzętu i transportu, usługi warsztatowe, sprzedaż materiałów budowlanych, magazynowanie towarów, projektowanie, usługi laboratoryjne.
Wodociągi w Zielonej Górze działają w obszarze skutecznego wdrożenia rozwiązań oszczędnościowych zwiększając swoją efektywność energetyczną. Wprowadzone rozwiązania pozwoliły na uzyskanie w 2022 r produkcji energii elektrycznej z własnych źródeł energii (fotowoltaika, kogeneracja) w ilości 2140 MWh.
Wartość energii elektrycznej wyprodukowanej w ZWIK Sp. z o.o. (przeliczona ze średniej ceny zakupowej wyniosła): 1,540 mln zł. Przedsiębiorstwo posiada 6 mikroinstalacji fotowoltaicznych produkujących energię na potrzeby własne Spółki. Kolejne dwie w najbliższych planach.
Główną inwestycją była Rozbudowa Oczyszczalni ścieków w Łężycy w zakresie instalacji fermentacji osadów wraz z wykorzystaniem biogazu oraz układem kogeneracji, (w ramach Projektu dofinasowanego z FS pod nazwą „Gospodarka ściekowa na terenie aglomeracji Zielona Góra – Etap IV”). Efektem tej inwestycji jest osiągnięcie samowystarczalności w zakresie energii elektrycznej na poziomie 35% zapotrzebowania ogółu procesów oczyszczania ścieków. Osiągnięta produkcja za rok 2022 to ok. 3500 m3/dobę biogazu, który wykorzystywany jest do produkcji energii eklektycznej i cieplnej. Uzyskana energia cieplna wykorzystywana jest w 100% na potrzebny procesów technologicznych instalacji fermentacji. Osiągnięta redukcja ilości osadu w procesie fermentacji (przy pracującej od 2022 r instalacji fermentacji) to 35%. W efekcie modernizacja oczyszczalni przyczynia się do redukcji Co2 w skali kraju, (poprzez mniejszy pobór energii elektrycznej z sieci, w której energia wytwarzana jest głównie w elektrowniach węglowych) oraz redukuje masę wytwarzanych osadów jakie powstają w procesie oczyszczania ścieków.
Powyższe przedstawienie to tylko wybrane przykłady dla zobrazowania efektywnych zastosowanych rozwiązań w przedsiębiorstwach wodociągowych.
Trzeba zaznaczyć, że firmy wodociągowe to branża wrażliwa o strategicznym znaczeniu. Niezwykle ważne dla naszych przedsiębiorstw jest uzyskanie preferencyjnych kosztów energii. Obecny rządowy pakiet rozwiązań systemowych łagodzi skutki inflacji w wielu firmach. Branża wod.-kan. w 2023 objęta została stałą stawką opłaty za energię elektryczną w wysokości 785 zł/MWh.
Skuteczne wdrożone rozwiązania zwiększające efektywność energetyczną w firmach, przekładają się na kieszeń konsumentów, o tyle mniej kosztów będzie w nowych taryfach. Przy obecnych założeniach taryfowych to koszty energii głównie konsumują wzrost kosztów.
Z pewnością inwestycje w sektorze wod.-kan. w zakresie OZE przyczyniają się do osiągniecia celu ogólnej ilości produkcji zielonej energii w kraju. Biorąc pod uwagę skale tych inwestycji, powinniśmy mieć mocne wsparcie w programach pomocowych i na szczeblu rządowym.
To prawda, woda jest dobrem, ale energia elektryczna też. Na firmach wodociągowych ciąży duża odpowiedzialność zapewnienia bezpieczeństwa ciągłego dostarczania dobrej jakości wody oraz sprawnego odbioru i oczyszczania ścieków. Czy na razie ustalone roczne stałe taryfy ustabilizują sytuację? Bardzo byśmy sobie tego życzyli, trudno jednak przewidzieć co przyniosą kolejne lata.
