Jak v Praze snižují emise a spoří náklady?

Praha chce do roku 2030 snížit emise CO2 o 45 procent. Mohou vodohospodáři pomoci?

V loňském roce nechaly PVK zpracovat audit uhlíkové stopy, který mnohé překvapil. Navzdory předpokladům se ukázalo, že emise z dopravy jsou zcela zanedbatelné ve srovnání s emisemi, které vznikají při čištění odpadních vod nebo v rámci spotřeby energií při technologických procesech. Díky auditu můžeme dnes lépe plánovat, jak efektivně snižovat emise a spořit náklady.

Zaměřeno na energetiku

Dle auditu je pro snížení emisí klíčová energetická soběstačnost vodohospodářských provozů. Nejvýznamnějším z nich je Ústřední čistírna odpadních vod (ÚČOV) v Praze v Bubenči, která k výrobě tepla a elektřiny využívá kogenerační jednotky spalující bioplyn z anaerobní stabilizace kalů. Díky tomu je čistírna stoprocentně tepelně soběstačná a navíc vyrobí zhruba polovinu elektrické energie, kterou potřebuje pro svůj provoz. V rámci areálu čistírny se dále připravuje projekt Energocentra nízkopotenciálního tepla s roční kapacitou 460 tisíc MWh. Toto množství může sloužit k vytápění bytů pro 200 tisíc obyvatel Prahy. Projekt, který realizuje Pražská vodohospodářská společnost, bude dokončen v roce 2030.

Navzdory předpokladům se ukázalo, že emise z dopravy jsou zcela zanedbatelné ve srovnání s emisemi, které vznikají při čištění odpadních vod nebo v rámci spotřeby energií při technologických procesech. Díky auditu PVK může lépe plánovat, jak efektivně snižovat emise a spořit náklady.

Voda jako zdroj energie

Na počátku byl V-Tower, inovativní projekt, který vznikl díky spolupráci PVK a energetické divize skupiny Veolia. Vodohospodáři a energetici vyvinuli systém, jak pomocí tepelných čerpadel získat teplo z vodovodní a kanalizační sítě. Projekt se osvědčil, získané teplo pokrylo 75 % spotřeby areálu V-Tower a navíc bylo o 30 % levnější než teplo z plynových zdrojů. PVK dnes pracuje na definování jednotných pravidel, které umožní jeho další využití.

Dalším unikátním projektem, který vzešel ze spolupráce vodohospodářů a energetiků, je využití vody ke stabilizaci energetické soustavy. Jak to funguje? Z pražských vodojemů se staly zásobárny energie. Při nízké spotřebě jedou čerpadla naplno a přispívají ke stabilizaci energetické soustavy. V době špiček je tedy vody ve vodojemech dostatek a není třeba energetickou soustavu zatěžovat. PVK jsou součástí agregačního bloku společnosti Veolia, který pomáhá stabilizovat energetické sítě obnovitelných zdrojů. K tomu dnes slouží 800 tisíc m3 vody v 51 čerpacích stanicích a 68 pražských vodojemech.

Ztráty vody na minimu

Aktivním vyhledáváním problémů a zapojením moderních technologií se podařilo snížit ztráty pitné vody z 43 % (v roce 1996) na současných 15 %. Významně se tak šetří nejen pitná voda, ale i energie a ostatní náklady spojené s její úpravou a dopravou. Moderní technologie mohou využívat i samotní zákazníci. PVK nabízejí instalaci smart metering – speciálních měřidel pro online odečty spotřeby pitné vody v domácnostech. Díky nim je zákazník okamžitě upozorněn na zvýšený odběr, což může v případě havárie zabránit velkým únikům vody.

Cirkulární ekonomika

Jak vrátit zdroje na konci jejich životnosti zpátky do výrobního cyklu? Jak zavést principy cirkulární ekonomiky do vodárenství? Příkladem může být zpracování kalového plynu z procesu čištění odpadních vod. Přeměnou vznikne biometan, který se následně distribuuje do pražské plynovodní sítě. Vodohospodáři tímto způsobem ročně vyrobí 1,28 milionu Nm3 biometanu, který nahrazuje zemní plyn a je využit v dopravě či k vytápění domácností.

Dalším příkladem uplatnění cirkulární ekonomiky je využití vyčištěné odpadní vody pro závlahy travnatých porostů. Konkrétně vyčištěná voda z Čistírny odpadních vod Kbely je hygienicky ošetřena pomocí UV lamp a následně využita k závlaze golfového hřiště Vinoř. Vyčištěnou odpadní vodu vodohospodáři používají také pro vlastní provozní účely. Cennou surovinou jsou také čistírenské kaly, které jsou hygienizovány a následně použity jako hnojivo v zemědělství (93 % přímo na polích, 7 % kompostováno).

Inteligentní systém řízení

PVK se osvědčil unikátní systém pro řízení a provoz vodohospodářské infrastruktury SWIM, který propojuje vodárenské systémy s pražským centrem krizového řízení a umožňuje tak rychle a efektivně reagovat na klimatické extrémy, jako jsou například povodně. Novinkou je Water Scan Toolbox, který pomocí umělé inteligence předpovídá množství a míru znečištění odpadní vody přitékající do čistírny. Vodohospodáři tak několik hodin předem dostávají informace o změnách průtoku a kvalitě odpadní vody, což jim umožňuje adekvátně upravit technologie a snižovat emise do vodního ekosystému.

Podpora biodiverzity a další adaptační opatření

Již více než 20 let PVK podporují také biodiverzitu. Od roku 2011 spolupracují s Českým svazem ochránců přírody, který stál například u zrodu cenné biodiverzitní louky na vodojemu Flora. Výsledkem dlouholeté spolupráce je 49 tisíc m2 biodiverzitních ploch – malých přírodních rájů, které postupně vznikaly v rámci vodárenských areálů. Vodohospodáři mají k dispozici velké zelené plochy díky tomu, že zemní vodojemy jsou zakončené vrstvou půdy – tedy zelenou střechou. Každý rok v areálech PVK roste také počet včelstev (aktuálně 25) a pokračuje výsadba dřevin (ročně kolem 30 až 40 stromů). Při údržbě zelených ploch vodohospodáři uplatňují ekologické postupy včetně ústupu od využívání pesticidů (tedy herbicidů, fungicidů, insekticidů a biocidů).

PŘEHLED: Klíčové projekty a přínosy

  • Využití energie z kogeneračních jednotek na ÚČOV- výroba: 38 366 MWh / rok, soběstačnost: 100 % teplo, cca 50 %  el. energie
  • Energocentrum nízkopotenciálního tepla na ÚČOV - dodávka tepla: 460 tis. MWh / rok, počet zásobovaných obyvatel: cca 200 tisíc
  • Instalace fotovoltaiky - výkon: 2 180 kWp, výroba: 1 878 MWh / rok
  • V-Tower - vytápění vodovodní a kanalizační sítí - pokrytí 75 % spotřeby vytápění budovy
  • Vodojemy jako zásobárny energie - 51 čerpacích stanic, 68 vodojemů, 800 tis. m3 vody
  • Smart Energy (čerpání podle cen energie) - úspora: cca 100 tis. Kč /ročně
  • Snížení ztrát pitné vody - z 43 % na 15 % za rok
  • Smart metering (online odečty u zákazníků) - eliminace velkých úniků vody u zákazníka
  • Auta s pohonem na CNG - 78 osobních vozů na CNG a 6 nákladních CNG vozů
  • Elektromobilita a nabíjecí místa pro elektromotory - 5 elektromobilů 1 nákladní elektrotahač, 12 nabíjecích stanic
  • Využití biometanu na ÚČOV - výroba: 1,28 mil Nm3 / rok
  • Závlahy vyčištěnou odpadní vodou - úspora: 124 000 m3 pitné vody / rok
  • Vyčištěná odpadní voda pro provozní účely - úspora: 1 700 tis. m3 pitné vody / rok
  • Čistírenské kaly jako hnojivo - využito: 80,5 tis. tun kalů / rok