Risparmio idrico ed energetico: l esperienza di Enìa Reggio nel settore acquedottistico

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1 Risparmio idrico ed energetico: l esperienza di Enìa Reggio nel settore acquedottistico F. Ferretti, F. Calza, C. Ziveri Bologna, Facoltà di Ingegneria Giugno 2011

2 Il gruppo Iren TRENTO 4.4 AOSTA TO MILANO VERONA TRIES TE Teleriscaldam ^ 1.6 GE 1.2 IREN PR- RE-PC BOLOGNA Gas ^ FIRENZE ANCONA Energia Elettr ^ CICLO IDRICO INTEGRATO Iren s.p.a. (dal 1 Luglio 2010): circa ab. serviti Enìa RE, Enìa PR, Enìa PC: circa ab. Serviti Enìa Reggio Emilia s.r.l.: circa ab. serviti Ciclo idrico 2009 Altri Rifiuti ^ 3^

3 Il bilancio di sostenibilità di Iren Ambiente Campagne di sensibilizzazione sulla produzione dei rifiuti Incremento raccolte differenziate Autonomia di smaltimento sulla Provincia di Parma Reggio e Piacenza Produzione di energia elettrica Produzione di calore per teleriscaldamento Ciclo idrico Campagne di sensibilizzazione per la riduzione del consumo medio per abitante Potenziamento degli impianti di depurazione Riduzione delle perdite Miglioramento della qualità della risorsa Avvio della produzione di energia elettrica e termica da fonti rinnovabili (eolico, fotovoltaico, idroelettrico, biogas, biomasse), per complessivi per 20 MW di potenza Progetti nei territori di riferimento Iniziative per il risparmio energetico Avvio del servizio nella città di Piacenza con calore fornito dall esistente centrale Edipower Estensione complessiva del servizio a oltre famiglie nei tre territori Riduzione delle emissioni di CO 2 in accordo con le previsioni del protocollo di Kyoto 3 Energie rinnovabili Teleriscaldamento

4 Contenuti 1. Il sistema acquedottistico nella provincia di Reggio Emilia 2. Misure per il risparmio idrico ed energetico 3. Risultati 4. Conclusioni

5 1. Il sistema acquedottistico nella provincia di RE DATI 2010 Abitanti residenti Abitanti serviti (91%) Comuni serviti 44 (98%) Volume estratto 48, m 3 da falda 39, m 3 (81,7%) da sorgente 3, m 3 (6,4%) da acque sup. 5, m 3 (10,8%) Pozzi 92 Sorgenti 153 Captazioni superficiali 2 Serbatoi 264 Volume stoccabile m 3 Lunghezza tot. reti km di adduzione di distribuzione 629 km km Dotazione media pro-capite 269 l/(ab d) Consumo medio pro-capite 197 l/(ab d)

6 2. Misure per il risparmio idrico ed energetico Le attività di Enìa Reggio finalizzate al risparmio Distrettualizzazione e monitoraggio della rete acquedottistica Ricerca perdite idriche Riparazione tempestiva delle rotture e sostituzione delle condotte Gestione delle pressioni di rete Ottimizzazione degli impianti e dei rendimenti energetici Campagne di distribuzione di kit per il risparmio idrico in ambito residenziale Attività di comunicazione, formazione, sensibilizzazione

7 2. Misure per il risparmio idrico ed energetico Distrettualizzazione, monitoraggio e ricerca perdite idriche DATI 2010 Numero di distretti 335 Lunghezza rete monitorata (km) Rete coperta da monitoraggio 93,6 % Rete sottoposta a ricerca perdite (km) 1515 Rete coperta da gestione pressioni 31,4 % Portata p monte p valle Un gruppo di riduzione Andamento di portata e pressione I distretti sulla provincia di RE

8 2. Misure per il risparmio idrico ed energeticoc MISURAZIONE REGISTRAZIONE DATI Uscita Pensile Cadelbosco Sopra /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ lt/s Distrettualizzazione, monitoraggio e ricerca perdite idriche GESTIONE DISTRETTUALIZZAZIONE: IL SISTEMA ACQUEDOTTISTICO È STATO SUDDIVISO IDRAULICAMENTE MEDIANTE LA CHIUSURA PERMANENTE DI VALVOLE. OGNI PUNTO DI IMMISSIONE DELL ACQUA IN RETE È STATO DOTATO DI MISURATORE DI PORTATA E PRESSIONE VERIFICA RECUPERO LOCALIZZAZIONE E RIPARAZIONE TRASFERIMENTO DATI (M0DEM GSM-GPRS) ELABORAZIONE E VALUTAZIONE ATTIVAZIONE PROGETTI DI RICERCA

9 2. Misure per il risparmio idrico ed energeticoc Riparazione tempestiva delle rotture e sostituzione condotte DATI 2010 Numero di riparazioni sulla rete 4653 Tempo medio della riparazione dalla segnalazione 63 h 50

10 2. Misure per il risparmio idrico ed energeticoc Riparazione tempestiva delle rotture e sostituzione condotte Gli interventi di riparazione Il tasso di sostituzione delle reti N interventi Andamento interventi Esercizio Reti Acqua (anni ) anni pr.intervento fughe acqua rifacimento prese ,15% 1,14% 0,91% 0,84% 0,77% 53,6 54,6 37,2 41,2 44, ,40% 1,20% 1,00% 0,80% 0,60% 0,40% 0,20% 0,00% Ogni anno sono quasi gli interventi di riparazione effettuati sulla rete acquedottistica o sulle prese di allacciamento d utenza(circa 1 per km di rete). A questi si affiancano i lavori di pronto intervento per segnalazioni e problematiche di vario tipo. Lunghezza reti sost. Lungh tot. reti Anno (km) (km) % , ,15% , ,14% , ,77% , ,84% , ,91%

11 2. Misure per il risparmio idrico ed energetico Gestione delle pressioni Studio della rete, monitoraggio e modifica del regime pressorio Asservimento ad inverter di stazioni di pompaggio Installazione di valvole di riduzione della pressione Set-point della valvola o dell inverter definito sulla base di un minimo standard di servizio e degli effetti pressori al punto critico della rete VANTAGGI Riduzione delle dispersioni Riduzione delle rotture

12 2. Misure per il risparmio idrico ed energetico Gestione delle pressioni REGOLAZIONE FISSA (39 distretti) p monte (m) p valle (m) REGOLAZIONE GIORNO/NOTTE (O SU SOGLIA PORTATA) (16 distretti) p monte (m) p valle (m) REGOLAZIONE VARIABILE (15 distretti) p monte (m) p valle (m)

13 2. Misure per il risparmio idrico ed energetico Gestione delle pressioni Distretto Montecchio Sud: esempio di regolazione variabile SITUAZIONE INIZIO 2010: 71% PERDITE ATTIVITA RIC E RIPARAZ.: 37% PERDITE RAPIDA CRESCITA DISPERSIONI IMPLEMENTAZIONE GESTIONE PR. MODULANTE p monte (m) p valle (m) Q (l/s) LENTA CRESCITA DISPERSIONI

14 2. Misure per il risparmio idrico ed energetico Gestione delle pressioni Distretto Montecchio Sud: esempio di regolazione variabile INIZIO REGOLAZIONE NOTTE GIORNO p monte (m) p valle (m) Q (l/s)

15 2. Misure per il risparmio idrico ed energetico Ottimizzazione degli impianti Ottimizzazione del funzionamento dei gruppi di pompaggio Verifica del rendimento dei gruppi di pompaggio Alternative di alimentazione privilegiando quelle con una minore intensità energetica Sostituzione di tubazioni per evitare eccessive perdite di carico H tot (m) Prova in cantiere Scheda fornitore Poli. (Prova in cantiere) PORTATA - PREVALENZA Punto di lavoro reale Punto di lavoro ottimale y = -0,0047x 2-0,3552x + 84,234 R 2 = 0, Q (l/s)

16 2. Misure per il risparmio idrico ed energetico Ottimizzazione degli impianti Centrale Fellegara (79 m s.l.m.) Centrale Arceto (69 m s.l.m.) Vecchia alimentaz. Arceto Sud (80 m s.l.m.) Centrale Arceto (68.7 m s.l.m.) Q maxfellegara =15l/s Vecchia alimentazione Fellegara (90 m s.l.m.) Serbatoio Ventoso (160 m s.l.m.) H Fellegara =8 4,9bar Nuova alimentazione Arceto Sud (80 m s.l.m.) Centrale Fellegara (78.9 m s.l.m.) Nuova alimentazione Fellegara (90 m s.l.m.) Q max Arceto Sud = 11 l/s H Arceto Sud new = 4,2 2,6bar

17 2. Misure per il risparmio idrico ed energetico Ottimizzazione degli impianti La centrale di Fellegara Per Fellegara Per Arceto Per Fellegara (15 kw) Per Arceto (7 kw) Da vasca Pompaggio

18 2. Misure per il risparmio idrico ed energetico CENTRALE FELLEGARA V Gen-Apr 2010 (m 3 ) V Gen-Apr 2011 (m 3 ) E.E. Gen-Apr 2010 (kwh) E.E. Gen-Apr 2011 (kwh) I.E. Gen-Apr 2010 (kwh/m 3 ) 0,67 I.E. Gen-Apr 2011 (kwh/m 3 ) 0,56 Risparmio E.E. Gen-Apr 2011 (kwh) E.E. (kwh), V (m3) Volume prodotto (2010) Volume prodotto (2011) Energia elettrica (2010) Energia elettrica (2011) kwh/m3 0,750 0,725 0,700 0,675 0,650 0,625 0,600 0, ,550 0,525 0 Gennaio Febbraio Marzo Aprile 0,500 gennaio febbraio marzo aprile

19 2. Misure per il risparmio idrico ed energetico Distribuzione dei kit per il risparmio idrico 3 rompigetto aerati per rubinetto (RA) 1 erogatore a basso flusso per doccia (EBF) kit distribuiti a RE, PR, PC a partire dal 2006 DISPOSITIVO Senza aeratore e limitatore Pressione rete (bar) 3,7 3,0 2,0 1,0 Q (l/min) 13,9 13,6 10,5 7,8 Con aeratore 7,7 7,4 6,3 3,6 Risparmio (%) 44,6% 45,6% 40,0% 53,8% Con limitatore di portata 9,1 8,7 7,8 7,2 Risparmio (%) 34,5% 36,0% 25,7% 7,7% (risultati ottenuti da prove effettuate presso Enìa, 01/06/2006)

20 2. Misure per il risparmio idrico ed energetico Comunicazione, Formazione, Eventi Senz acqua non si può, dal 1991

21 3. Risultati Andamento dei consumi pro-capite nella provincia di Reggio Emilia Q (l/(ab*g)) Dotazione media annua Consumo medio annuo Obiettivo PTA 2016 Abitanti Serviti 215 l/(ab g) Obiettivo PTA Abitanti serviti In undici anni: Aumento della popolazione del 25% Riduzione della dotazione idrica media pro-capite del 23% Riduzione del consumo medio pro-capite del 20% Anno Dotaz. media annua (l/(ab g)) Consumo medio (l/(ab g))

22 106 m 3, 10 6 kwh kwh/m 3 3. Risultati La conservazione della risorsa idrica-energetica ,59 0,58 0,57 0,56 0,55 0,54 0,53 0,52 0,51 Volume prodotto Energia elettrica Abitanti serviti Abitanti serviti Anno Vol. prodotto (10 6 m 3 ) Consumo elettrico (10 6 kwh) Intesità energetica (kwh/m 3 ) ,735 25,716 0, ,066 25,475 0, ,257 27,192 0, ,126 26,564 0, ,874 28,011 0, ,759 29,542 0, ,649 28,904 0, ,758 28,866 0, ,956 29,346 0, ,885 29,989 0, ,888 28,661 0, ,058 28,297 0, ,066 27,413 0, ,975 25,987 0, ,489 25,542 0, ,654 26,059 0, ,263 24,721 0,512

23 3. Risultati Il rendimento dell acquedotto di Reggio Emilia Rendimento R4 (DM 99/97) Indice ILI (IWA Blue Pages, 2000) Acquedotto Reggio Emilia Anno ILI Rendimento R4 (%) , , ILI (Infrastru cture Leakage Index) = CARL UARL CARL(Current Annual Real Losses) A 15 +A 13 = Vol. perso nella rete distr. + Vol. perso per disservizi A05+ A08+ A18 R4 = A19 Vol. Rendiment o Idraulico = perdit e proc. imp. t ratt. + Vol. cons. alt riacq. vol. immesso sist. acquedot tistico + Vol. utilizzato UARL (Unavoidble Annual Real Losses) (18 L distribuzione + 0,80 + n allacci + 25 L prese ) p con L distribuzione el prese in km e pin m

24 3. Risultati L indice ILI nella provincia di Reggio Emilia ILI 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1, Anno ILI , , , , , ,1

25 3. Risultati La riduzione del consumo medio pro-capite nella Regione Emilia Romagna PTA: Reggio Emilia (l/ab/d) Reggio Emilia Consumo Anno pro-capite l/(ab d) Bortone- RER, Forum per la promozione di una gestione intersettoriale della risorsa idrica nel contesto dei cambiamenti climatici. Al 2000 Tendenza evolutive Al 2008 Al 2016 Obiettivi PTA Tendenza evolutive Obiettivi PTA

26 3. Risultati L efficienza complessiva della rete Dati a confronto Efficienza (m3/km/giorno) = Volume immesso inrete(a09)- Volume Lunghezza totale rete fatturato (A20) ENIA RE 7,75 Hera 7,8 Smat 16,6 A2A 18,4 Veritas Venezia 20,6 Mediterranea delle acque Genova 25,2 Linea Group Holding Cremona 26,6 MM Milano 33,4 Acegas Aps 36,3 Acea Roma 66,7

27 3. Risultati The water conservation tracking tool (Alliance for Water Efficiency) Dati richiesti Dati del sistema (periodo di analisi, tipo di utenza, domanda, tariffe) Costi evitabili (costi operativi, costi di ampliamento del sistema acquedottistico) Attività di risparmio idrico (tipo e numero di attività pianificate, acqua risparmiata) Risultati Influenza del risparmio idrico sull andamento della domanda Ritardo nell ampliamento della rete acquedottistica Costi/benefici per utility e utenti Impatto su tariffa e bolletta

28 4. Conclusioni 1. Da anni Enìa Reggio è impegnata in numerose attività volte al risparmio idrico ed energetico 2. Grazie alle misure adottate si è assistito ad un progressivo calo dei consumi a fronte dell aumento della popolazione 3. Il contenimento dei consumi permette non solo di ottenere benefici economici per l utility, ma soprattutto di preservare l ambiente dal prelievo di una risorsa vulnerabile ed esauribile, diminuendo al contempo il consumo energetico ed il relativo impatto in termini di emissioni in atmosfera(co2,..)