• EU
  • English (UK)
  • Bulgaria
  • Croatian
  • Estonian
  • Finnish
  • French
  • Greek
  • Italian
  • Polish
  • Romanian
  • Slovenian
  • Swedish

Poziom 1

Moduł 8.1: Gospodarka wodna

Podstawy

CO?

•    Jakie jest powiązanie pomiędzy wodą i energią?

-    Istnieje silna wzajemna zależność pomiędzy wodą i energią na etapie ich produkcji, dystrybucji i wykorzystania.  By utrzymać wystarczające dostawy obu tych cennych zasobów w przyszłości, niezbędne jest promowanie efektywnego i zrównoważonego wykorzystania wody i energii w miastach. Więcej na ten temat.
-    Punktem wyjścia do zrozumienia tej zależności w samorządzie lokalnym powinno być określenie zużycia energii na potrzeby oczyszczania i pompowania wody, a także efektywne wykorzystanie,  odzysk wody oraz wykorzystanie wody w produkcji energii.

 

 

Rys. 1: Przepływ wody i energii w systemie miejskim
Źródło: Electric Power Rearch Institue


DLACZEGO?

•    Dlaczego społeczności i samorządy lokalne powinny dobrze rozumieć zależność pomiędzy wodą a energią?

-    Istniejące dziś sposoby funkcjonowania wspólnot, domów i sprzęty jakie wykorzystujemy (pralki, toalety, itd.) powodują ogromne konsekwencje w postaci zużycia wody i energii. Dostępność energii i wody jest dziś często postrzegana jako pewnik. Zazwyczaj prowadzi to do niezrównoważonego korzystania z zasobów (nieefektywnego, niezoptymalizowanego). Jeśli takie praktyki będą kontynuowane, przy wzroście liczby ludności i rosnących wymaganiach w zakresie wyższego standardu życia, czekają nas nieuchronne niedobory wody i dostaw energii.
-    Zużycie energii w sektorze wodnym prowadzi do uwalniania gazów cieplarnianych (GHG). W zależności od wielkości społeczności, może to oznaczać znaczne emisje. Efektywność jest więc warunkiem koniecznym do ograniczenia kosztów i emisji oraz do złagodzenia skutków zmian klimatu.
-    Ważna jest także świadomość skutków zmian klimatu:
○    Zwiększenie częstości i nasilenie okresów suszy wywiera olbrzymią presję na zasoby wodne w wielu regionach (przez zmniejszenie dostępności wody, potencjalnie także pitnej) i może niekorzystnie wpływać na produkcję energii (np. brak możliwości uruchomienia elektrowni wodnych przy zmniejszonym przepływie)
○    Występowanie nasilonych opadów i powodzi. Nadmiar wody doprowadzi do przeciążenia infrastruktury, niszcząc budynki, drogi, rury oraz wyrządzi krzywdę ludziom. Wpłynie również na dostępność wody pitnej dla mieszkańców i zwierząt.

CZY WIESZ, ŻE?

•    Wytworzenie energii wymaga znacznej ilości wody, a gospodarowanie wodą wymaga znacznych ilości energii. Woda używana jest np. do chłodzenia bloków elektrowni - napędzanych węglem, ropą, gazem czy wytwarzających energią jądrową. Jest niezbędna (często w olbrzymich ilościach) do produkcji energii w hydroelektrowniach. Znaczne ilości wody są również wykorzystywane podczas wydobycia, rafinacji i produkcji paliw. Z drugiej strony, energia jest wykorzystywana do wydobycia, transportu i uzdatniania wody do picia i nawadniania. Dużo energii pochłania też proces gromadzenia, przetwarzania i oczyszczania ścieków. Zużycie energii towarzyszy wykorzystaniu wody w gospodarstwach domowych i przemyśle, zwłaszcza do ogrzewania, chłodzenia i innych celów domowych i komercyjnych.
•    Przeciętnie w Europie, konsumpcja per capita wody dziennie na osobę wynosi około 160 litrów. (źródło: Europejska Agencja Środowiskowa)
•    60-watowa żarówka świecąc przez 12 godzin wykorzystuje aż 60 litrów wody. (źródło: Virginia Polytechnic Institute, USA)
•    Analizy przeprowadzone w Wielkiej Brytanii wykazały, że 89% emisji CO2 związanych z wykorzystaniem wody pochodzi od użytkowników końcowych, pozostałą część (11%) przypisuje się przedsiębiorstwom odpowiedzialnych za jej dostarczenie i odbiór. (źródło: Agencja Ochrony Środowiska Wielkiej Brytanii)
•    Emisje dwutlenku węgla (CO2) ze zużycia energii w odniesieniu do zużycia wody w gospodarstwach domowych są stosunkowo wysokie. Kilka faktów:
○    W skali globalnej zarządzanie gospodarką wodną / ściekową przyczynia się do 1,5% całkowitych emisji CO2 i około 5-7% całkowitych emisji gazów cieplarnianych. Przy rosnącej populacji i wzroście zapotrzebowania na wodę, wzrost emisji gazów cieplarnianych może się nasilić. (źródło: Agencja Ochrony Środowiska UK)
○    W gospodarstwach domowych, maksymalna emisja CO2 jest uwalniana w związku z ogrzewaniem wody, z czego 46% pochodzi z ogrzewania pomieszczeń. Wykorzystanie zmywarek odpowiada za 17%, a pralek 11% całkowitej emisji CO2 w gospodarstwie domowym. (źródło: Agencja Ochrony Środowiska w Wielkiej Brytanii)
•    2-3 procent światowego zużycia energii jest wykorzystywane do pompowania i uzdatniania wody dla osiedli ludzkich. (źródło: US EPA)
•    Zużycie energii w większości systemów zaopatrzenia w wodę na całym świecie może być zmniejszone o co najmniej 25 procent poprzez opłacalne działania zwiększające efektywność jej wykorzystania. (źródło: River Network, USA).

WAŻNE INFORMACJE:

Najważniejsze zagadnienia

-    Produkcja wody i energii, ich dystrybucja i wykorzystanie mają wiele wzajemnych powiązań. Aby efektywnie korzystać z obu tych zasobów, niezwykle ważne staje się wdrożenie zarządzania w sposób zintegrowany. Proces ten powinien obejmować jednostkę samorządu terytorialnego, jednostki odpowiedzialne za właściwe media (energia i woda) i potencjalnie wiele innych podmiotów - poddając to złożone zagadnienie kompleksowym rozwiązaniom.
-    Uwagi wymaga także kwestia bezpieczeństwa: w północnej Europie około 45% całkowitego zużycia wody słodkiej jest wykorzystane do produkcji energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych i opalanych węglem. W nowych państwach członkowskich jest to nawet 65% (European Outlook on Water Use, 2004). Biorąc pod uwagę wzrastającą liczbę susz (również ze względu na zmiany klimatu), zmniejszenie dostępności słodkiej wody wpłynie negatywnie na wytwarzanie energii elektrycznej dla miast. Jest to więc kwestia zabezpieczenia dostaw energii i wody, o które władze lokalne mogą zadbać wykorzystując odnawialne źródła i uniezależniając się od zewnętrznych dostaw.


•    Woda jako cenny zasób – ograniczenie strat: 

○    Wiele miast w krajach rozwiniętych boryka się ze stratami w dostawach wody rzędu średnio od 20 do 40 procent. Straty te mogą wynikać z przecieków w rurach, strat konsumpcyjnych i nieefektywnych dostaw. Wszystko to bezpośrednio wpływa na ilość energii potrzebną do dostarczania wody do konsumenta (strata energii z powodu strat wody).


•   
Poprawa efektywności wodnej i energetycznej:

○    W wielu miastach notowane jest nadmierne wykorzystanie zasobów wody słodkiej. Najczęściej niedobór (gdy nie ma wystarczającej ilości wody) jest kompensowany przez zwiększenie wykorzystania energii w celu dostarczenia wody z dorzeczy i zbiorników znajdujących się w dużej odległości lub przez pompowanie wody z nieodnawialnych zasobów głębokich warstw wodonośnych.
○    Zwiększenie efektywności energetycznej:

○    Wykorzystanie energii w gospodarce wodnej wyraźnie wpływa na emisję gazów cieplarnianych. Domowe urządzenia, takie jak podgrzewacze wody, zmywarki, pralki, itp. są energochłonne, przyczyniając się tym samym do emisji CO2.
○    Przedsiębiorstwa wodociągowe, zajmujące się wydobyciem, uzdatnianianiem i dystrubucją wody i odbiorem ścieków, są istotnymi konsumentami energii na obszarach miejskich.
○    Większe zużycie wody i bardziej zaawansowane procesy przetwarzania mogą prowadzić do jeszcze większego zużycia energii. Ta tendencja musi być równoważona, gdziekolwiek jest to możliwe poprzez działania podnoszące świadomość.
-    Woda jako odnawialne źródło energii:
○    Woda może być używana do wytwarzania energii – w elektrowniach pływowych, sczytowo-pompowych, małych hydroelektrowniach czy ze ścieków. W wielu przypadkach lokalna społeczność posiada zasoby wody, które mogą być używane do tego celu.
○    Produkcja energii w procesie oczyszczania ścieków: Oczyszczanie ścieków może być energochłonnym działaniem, gdyż konwencjonalne oczyszczalnie są zależne od niezawodnych dostaw energii, konsumując nawet 1,3% krajowego rocznego jej zużycia. Z drugiej strony, oczyszczalnie ścieków mogą wytwarzać energię z wykorzystaniem osadów ściekowych i mogą być wykorzystane odnawialne źródło energii.

○    Małe elektrownie wodne: są postrzegane jako bardziej zrównoważone niż duże zapory wodne, które są często przyczyną poważnych problemów środowiskowych (np. wpływ na  migracje ryb, czy zmniejszenie przepływu wody oddziałujące na inne rodzaje działalności gospodarczej, jak rolnictwo).

○    Nowoczesne instalacje wykorzystujące energię fal i pływów dopiero się rozwijają.  Ogólny opis można znaleźć tutaj.
○    Miejskie ogrzewanie i chłodzenie: ogrzewanie i chłodzenie za pomocą miejskich systemów jest jednym z najbardziej skutecznych sposobów oszczędzania energii potrzebnej do ogrzewania wody i przestrzeni w budynkach domowych i komercyjnych. Miejski system energetyczny produkuje ciepłą lub schłodzoną wodę w centralnej instalacji i zapewnia ogrzewanie lub chłodzenie dla odbiorców indywidualnych poprzez sieć izolowanych rur. Miejski system energetyczny jest bardziej ekonomiczny (1 system, wielu użytkowników), zapewnia lepszą kontrolę zanieczyszczeń i po połączeniu z produkcją ciepła i energii elektrycznej ma najniższą emisję dwutlenku węgla w porównaniu z lokalnymi kotłami.


•    Dlaczego potrzebujemy zintegrowanej strategii wodno-energetycznej w działaniach lokalnych?

-    Ze względu na ścisłą zależność między wodą i energią, w procesie projektowania i eksploatacji miejskich systemów wodno-ściekowych należy wziąć pod uwagę aspekt energii. Podobnie, produkcja energii nie może być planowana bez wzięcia pod uwagę zasobów i jakości wody.
-    Ekologiczne rozwiązania wymagają podejścia do pojedynczych problemów w ogólnym kontekście.  Samorządy lokalne powinny przyjąć podejście systemowe, które zapewnia zintegrowane rozwiązania. Miejski system powinien być rozważany kompleksowo, z uwzględnieniem dostępności wody i źródeł energii, ich produkcji, transportu i konsumpcji, oczyszczania i ponownego wykorzystania ścieków.
-    Należy zwrócić uwagę na fakt, że technologia oferuje tylko część rozwiązania, a stosunek do zużycia wody i energii ma kluczowe znaczenie.
-    Obniżenie zużycia wody i energii może bezpośrednio lub pośrednio wpłynąć na znaczną redukcję emisji CO2 i pomóc złagodzić, w pewnym stopniu, negatywne skutki zmian klimatycznych.

 

 Collect your points...>>

 przejdź dalej...>>

Legal Notice
Project coordinator:Logo ICLEI
Supported by:Logo IEE