ECAM 2.0. Evaluación de la huella de carbono de prestadores de servicios de agua y saneamiento urbanos. Introducción a ECAM

Transcripción

1 Introducción a ECAM Evaluación de la huella de carbono de prestadores de servicios de agua y saneamiento urbanos Water and Wastewater Companies for Climate Mitigation ECAM Herramienta de Evaluación y Monitoreo del Desempeño Energético y Emisiones de Carbono ECAM 2.0 Herramienta de Evaluación y Monitoreo del Desempeño Energético y Emisiones de Carbono

2 CONECTANDO AGUA Y CLIMA REDUCCIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO EN EL SECTOR DE AGUA Y SANEAMIENTO La Herramienta de Evaluación y Monitoreo del Desempeño Energético y de las Emisiones de Carbono (ECAM) ayuda a las empresas prestadoras de servicios y saneamiento a cuantificar sus emisiones de gases de efecto invernadero y su aporte a las Contribuciones Nacionales Determinadas, ofreciendo soluciones para reducir las emisiones producidas por el uso de energía y la gestión de aguas residuales. Limitar el cambio climático a 1,5 C requiere reducciones substanciales de las emisiones de GEI en todos los sectores. El sector urbano del agua muestra oportunidades insuficientemente reconocidas para reducir las emisiones de carbono, mitigar el cambio climático y contribuir a la implementación exitosa del acuerdo de París, a través del aumento de las Contribuciones Nacionales Determinadas (NDC) de países que apoyan el pacto. Captación El Ciclo Urbano del Agua Descarga de aguas residuales La demanda mundial aumentará en un 55% para el año 2050, mientras que la disponibilidad disminuirá en un 40%. Si bien el sector del agua tiene que hacer frente a los impactos del cambio climático, también contribuye con un 3,5% de las emisiones de CO₂ a nivel mundial por consumo de energía, así como por emisiones de metano y óxido nitroso procedentes de las aguas residuales. Si no se implementan las medidas necesarias en el sector, las emisiones podrían aumentar al menos en un 50% para el año Potabilización Distribución de agua potable Depuración de aguas residuales Recolección de aguas residuales Demanda +55% Disponibilidad -40% Se pueden lograr medidas para la reducción de emisiones de carbono trabajando en conjunto con las empresas de servicios ( y saneamiento) en países emergentes, donde las emisiones son más elevadas debido a la baja cobertura s residuales tratadas o pobremente tratadas, así como por la gestión deficiente de lodos residuales Emisiones de CO2 +100% ECAM ha sido desarrollada con el fin de ajustarse a las Directrices para los Inventarios Nacionales de los Gases de Efecto Invernadero del Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC) y a literaturas revisadas por expertos. Ofrece un enfoque transparente y sólido para calcular emisiones dentro del sector del agua. ECAM ayuda a relacionar el Monitoreo, Reporte y Verificación dentro de las medidas de mitigación en el sector del agua y a nivel nacional I ECAM

3 ENERGY PERFORMANCE & CARBON EMISSIONS ASSESSMENT & MONITORING TOOL ECAM 2.0 (HERRAMIENTA DE EVALUACIÓN Y MONITOREO DEL DESEMPEÑO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CARBONO) ECAM es la primera herramienta de este tipo. Sigue un enfoque integral del ciclo urbano del agua para impulsar la reducción de las emisiones de GEI en las empresas de prestación de servicios, e incluso en empresas con disponibilidad de datos limitados. ECAM Herramienta de Evaluación y Monitoreo del Desempeño Energético y Emisiones de Carbono Configuración Use el menú de la izquierda para activar las etapas del ciclo del agua para evaluar de su sistema. Evaluación rápida Rendimiento energético Seleccionar país --select-- Info Eficiencia energética Captación Factor de emission de la red eléctrica kgco₂/kwh Consumo de proteína anual per cápita kg/persona/año Suministro DBO 5 por persona por día g/persona/día Distribución Tiene motores de combustible en alguna etapa? Aguas residuales Recolección Vertido/reúso Seleccionar la Fuente del potencial de Calentamiento Global IPCC 5 th AR (2014/2013) CCF Info Valores de PCG relativos a CO2 para un horizonte de tiempo de 100 años Dióxido de carbono (CO₂) 1 CO₂ equivalentes Metano (CH₄) 34 CO₂ equivalentes Activar todos Óxido nitroso (N₂O) 298 CO₂ equivalentes Evaluación de GEI Previo Siguiente Oportunidades Qué ofrece ECAM a las empresas de servicios de agua y saneamiento?: ECAM es una herramienta que evalúa la huella de carbono, consumo de energía y los niveles de servicio. ECAM permite identificar áreas con potencial para la reducción de GEI y de gastos operacionales. ECAM es una herramienta que fortalece la supervisión del desempeño y la toma de decisiones. Qué ofrece ECAM al sector agua?: ECAM es una herramienta para monitorear, comunicar y verificar la reducción de GEI en el sector y su contribución a las NDC. ECAM usa datos usualmente disponibles en empresas de servicios en países en desarrollo. ECAM facilita análisis comparativos a nivel nacional y el intercambio de conocimiento entre empresas. ECAM I 2

4 VISIÓN GENERAL DE LOS COMPONENTES DE ECAM ECAM sigue un enfoque estratificado con dos niveles de detalle. El Nivel A puede ser usado con datos limitados para realizar una evaluación inicial, mientras que el nivel B usa datos detallados en cada etapa del ciclo urbano del agua para producir una evaluación más precisa. Assessment Options Nivel A Evaluación inicial de GEI Nivel B Arreglo Evaluación detallada de GEI Resultados Descripción de los componentes de ECAM Configuración Información General Ingresa el periodo de evaluación, nombre de archivo, moneda y si lo desea, haga comentarios. El periodo de evaluación especificado afectará a los resultados anuales. Configuración Activa los componentes del ciclo urbano del agua que serán evaluados. Al seleccionar un país, se establecerán los valores bibliográficos para el factor de emisión de la red eléctrica, consumo anual de proteínas y la concentración de DBO 5 por persona. Se pueden seleccionar diferentes potenciales de calentamiento atmosférico para CH₄ y N₂O eligiendo el informe de evaluación del IPCC respectivo. Al activar la función para motores de combustible se añadirán los campos de entrada correspondientes para el Nivel A y Nivel B. Población Establece la cantidad de población residente y atendida; para el sistema de alcantarillado, la cantidad de población conectada al sistema de alcantarillado y la población con tratamiento in-situ. Los cálculos sobre cargas s residuales y emisiones correspondientes se basan en la población especificada. Evaluación Inicial La evaluación inicial (Nivel A) ofrece una visión general de las emisiones de GEI y consumo energético, usando datos ya disponibles y accesibles por los gerentes de las empresas de servicios y operadores. También ofrece hipótesis básicas complementarias. Nivel A 1 I ECAM 3 I ECAM

5 Captación Ingresa la energía consumida, y si está disponible el volumen extraída. Evaluaciones de la eficacia de las bombas, producción de energía y potencial de reducción de GEI con nuevas bombas son opcionales. Especifica la energía consumida, y si esta disponible el volumen tratada. La evaluación de la eficacia de las bombas es opcional. Nivel B Distribución Ingresa la energía consumida, y si está disponible el volumen en el sistema de distribución, el consumo autorizado y el consumo medido y facturado. Al ofrecer un valor para los diferentes tipos de volumen se calculará la cantidad agua perdida en el sistema. Evaluaciones de desempeño de servicio, energía, eficiencia de bombas y nuevas bombas es opcional. Recolección Ingresa la energía consumida y el volumen transportada. Si se desea, se pueden modificar los valores ya predeterminados por país para DBO 5, cargas y consumo anual de proteínas por persona. La evaluación de eficiencia hídrica, eficacia de bombeo y nuevas bombas es opcional. Ingresa el volumen residual tratada, energía consumida, la tecnología de tratamiento y las cargas efluentes y afluentes de DBO 5. Si se desea, se puede adaptar el valor estimado de DBO 5 eliminado como lodos. La evaluación de eficiencia de tratamiento, bombas, producción de biogás, valorización y gestión de lodos es opcional. Vertido/Reúso Especifica el volumen residual descargada, energía consumida, cantidad total de nitrógeno en el efluente y a ser posible el volumen reusada y el transporte correspondiente. La evaluación de eficiencia de bombeo es opcional. Resumen de gases de efecto invernadero Observa el total de emisiones y cómo están distribuidas dentro del sistema de agua y aguas residuales y sus diferentes fases. Entiende cuáles son las fuentes de emisiones y su contribución con ayuda de los gráficos. Identifica la categoría a la que dichas emisiones pertenecen según la CMNUCC (Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático). Resumen de energía Observa dónde y cuánta energía es consumida en cada fase, sistema y aguas residuales, y en su totalidad. Si se evalúan sub-fases se puede observar el consumo relativo. Results Oportunidades Obtén una visión general de las oportunidades y el potencial para reducir GEI. Los potenciales se basan en evaluaciones procedentes. ECAM I 4

6 ENFOQUE ESTRATIFICADO PARA AUMENTAR LA PRECISIÓN Nivel A: Evaluación inicial de GEI Nivel B: Evaluación detallada de GEI emisiones GEI por sistema de suministro y saneamiento 9000 t CO₂eq (%) Emisiones GEI por fuente Emisiones GEI por etapas y sub-etapas 9000 t CO₂eq (%) 9000 t CO₂eq (%) Emisiones GEI por Manejo de lodos Manejo de lodos CH 4 N 2 O Benchmarking de eficiencia del bombeo Agua Portable (AP) Agua Residuales (AR) Electricidad CH₄ N₂O Captación AP Recolección AR AR Descargue AR Nivel A es una evaluación inicial de GEI que ayuda a las empresas de prestación de servicios a conocer las emisiones de GEI en todo el sistema (agua potable y aguas residuales), y el consumo de energía. Nivel A usa hipótesis que permiten a los usuarios reducir la entrada de datos. Nivel B es una evaluación detallada de GEI enfocada en el uso de emisiones de GEI y energía a nivel etapa del ciclo urbano del agua (ej.: captación, tratamiento, distribución potable, recolección, tratamiento y vertido s residuales) ofreciendo una evaluación exhaustiva. Hipótesis principales en Nivel A Cargas de DBO 5 en afluentes y efluentes Cargas de DBO 5 eliminadas como lodos Tecnologías de factores de emisión de CH₄ Producción masiva de lodos Volumen de producción de biogás Volumen de biogás valorizado Peso seco de lodos eliminados Temperatura en el reactor de lecho fluidizado (solo para incineración de lodos) Evaluación Avanzada en Nivel B Nivel B permite a los usuarios visualizar campos de entrada que pueden ser usados opcionalmente para una evaluación avanzada. Dependiendo de la fase, esta evaluación avanzada incluye desempeño de bombeo, uso de energía topográfica, eficiencia hídrica, gestión de lodos, desempeño de tratamiento, producción de biogás y más. En nivel B encontrarás campos rellenados automáticamente con valores basados en hipótesis del Nivel A. Se pueden editar estos valores si se dispone de información más precisa. 5 I ECAM

7 QUÉ DATOS SE REQUIERE? QUÉ SE PUEDE ESPERAR? Volumen de Agua Población Costos Operacionales y de Energía Aportes Tecnología de Consumo de Energía Descarga de Biogás Nitrógeno Volumen Lodos de Aguas Residuales ECAM CO 2 e Emisiones de GEI Resultados Evaluación de Energía Oportunidades para la reducción de GEI Análisis comparativos Niveles de servicio BENEFICIOS DE ECAM A PRIMERA VISTA Evaluación de Energía y GEI Enfoque Integral Código abierto y gratuito Monitoreo Oportunidades para mejorar el sistema ECAM I 6

8 CÓMO INGRESAR DATOS? ECAM Herramienta de Evaluación y Monitoreo del Desempeño Energético y Emisiones de Carbono Barra de navegación de ECAM Navega a través de ECAM haciendo clic en los iconos. Ajustes y configuración de datos Configura fácilmente los límites y las condiciones del sistema usando elementos gráficos y cuadros desplegables. Inputs Ingrese valores de su sistema Suministro Electricidad consumida de la red Volumen que es inyectada a la red de distribución Volumen de consumo autorizado 15,000,000 9,000,000 5,000,000 kwh m³ m³ I Volumen de consumo autorizado facturado 4,500,000 m³ Evaluación rápida Rendimiento energético Costos operativos Costos electricidad 7,000,000 3,500,000 USD USD Captación Aguas residuales Electricidad consumida de la red 2,000,000 kwh I I Suministro Volumen s residuales tratadas Volumen s residuales descargadas a cuerpos Costs operativos 2,000, m³ m³ USD Distribución Costos electricidad Nitrógeno total promedio en el efluente 0 0 USD mg/l Recolección Está produciendo biogás por digestión anaerobia de lodos? Está valorizando el biogás? Aguas residuales Seleccione principal tipo de tratamiento Seleccione el método de disposición de lodos Lodos Activados - bien operado Ninguno Vertido/reúso Activar todos Encuentra campos de entrada explicativos, selecciona los cuadros y listas desplegables en Nivel A y B para ingresar datos. Evaluación Avanzada Quiere evaluar el desempeño del tratamiento? Quiere evaluar eficiencia en bombeo? Está produciendo biogás por digestión anaerobia de lodos? Está valorizando el biogás? Evaluar manejo de lodos (SM)? Evaluar almacenamiento de lodos en PTAR? Is lodos enviados a compostaje? Usa las preguntas en la evaluación avanzada para visualizar campos de entrada adicionales. Is lodos enviados a incineración? Is lodos enviados mejoramiento de suelos? Añadir sub-etapas Is lodos enviados a rellenos de terrenos? Is lodos enviados a stockpiling? Utiliza camiones para transporter los lodos al sitio de disposición? Añade sub-fases para poder evaluar por separado las diferentes estaciones de bombeo e instalaciones de tratamiento, etc. 7 I ECAM

9 COMÓ SE PRESENTAN RESULTADOS? Emisiones GEI - Kg CO₂ eq La emisión más alta Captación 3,000,000 Suministro (185,000 people) 8,500,000 2,750,000 GEI Total 15,000,000 Distribución Recolección 2,750, ,000 Aguas residuales (90,000 people) 6,500,000 Vertido/reúso 5,000, ,000 Emisiones de Gases Efecto Invernadero Las fuentes de emisiones y su distribución dentro del ciclo urbano del agua son mostradas gráficamente. También se puede observar la categoría a la que cada emisión pertenece según la CMNUCC. Consumo Energético Es posible observar dónde y cuánta energía es consumida dentro del ciclo urbano del agua. Se indica la contribución de los gastos de energía respecto de los gastos totales operacionales. 4 % Emisiones de GEI por sistema 43 % GEI total en el suministro 57 % GEI total en aguas residuales 7 % 33 % 18 % 20 % 18 % Emisiones de GEI por fase Extracción AP AP Distribucion AP Recolección AR AR Descargue AR 5 % 5 % 6 % 27 % 12 % 88 % 28 % 29 % Consumo de energía por el sistema Consumo total de energía Agua Portable (AP) Consumo total de energía Agua Residuales (AR) Consumo de energía por fase Captación AP AP Distribucion AP Recolección AR AR Descargue AR Emisiones de GEI por fuente Fracción energética de costos operacionales 4 % 24 % 72 % Electricidad N₂O CH₄ 50 % 50 % Agua potable Otros 3 % 25 % 72 % Emisiones de GEI por categorías de la CMNUCC Energía Electricidad y calefacción Residuos Residuos sólidos Residuos y descargue s residuales 40 % 60 % Fracción energética de costos operacionales Aguas residuales Otros Nótese que los resultados de los análisis comparativos e indicadores de desempeño se muestran dentro del Nivel B y en la evaluación avanzada. ECAM I 8

10 Initial GHG Assessment OTRAS FUNCIONALIDADES Trabaja Offline... El código fuente de ECAM puede ser descargado. Para poder usar el programa sin conexión a internet, solo tienes que tener un servidor web. Encuentra las instrucciones en la página de ayuda de ECAM. Oportunidades... ECAM te permite ver todas las oportunidades para reducir las emisiones de GEI a través de diferentes medidas dentro de todo el ciclo urbano del agua. Entender ecuaciones... Haz clic en los códigos de las variables en Nivel B para ver su descripción, la fórmula para calcularlo y su valor actual. Resalta las variables relevantes. ECAM Energy performance and Carbon emissions Assessment and Monitoring Tool INPUTS - Enter values for Treatment Stages Code Description Current Volume of treated wastewater Energy consumed from the grid CH₄ emission factor Activated Sludge - Minor poorly aerated zones (0.6) Influent BOD 5 load Effluent BOD 5 load BOD removed as sludge value Unit 2,000,000 m³ 1,000,000 kwh 0.06 kgch4/kgbod ECAM Energy performance and Carbon emissions Assessment and Monitoring Tool ECAM Energy performance and Carbon emissions Assessment and Monitoring Tool BOD5 mass removed OUTPUTS GHG Emissions (kg CO₂) kg CO₂ kg CO₂ Origin whole period per year Electricity 650, ,000 From treatment process 4,100,000 4,100,000 From sludge management 550, ,000 Total GHG Wastewater Treatment 5,200,000 5,200,000 OUTPUTS Energy Performance & Service Level Indicators Energy consumption per treated wastewater kg CO₂ per year per inhab ,000,000 kg 60,000 kg 0 kg 1,950,000 kg kg CO₂ per year per serv.pop kg CO₂ per year per inhab Energy consumption per BOD 5 mass removed Treated wastewater per person per day Serviced population in Wastewater Description Current value Unit % 20 % 0.5 kwh/m³ 0.52 kwh/kg BOD removed L/serv.pop./day 33 % 18 % kwh/m³ % Configuration Select the stages which form your system 4 % 18 % Water Supply Detailed GHG Assessment Abstraction Treatment Select country --select-- Info Emission factor for grid electricity Annual protein consumption per capita BOD 5 per person per day kgco₂/kwh kg/person/year Distribution Do you have fuel engines in any stages? 25 % 72 % g/person/day Wastewater Collection Treatment Yes Select Global Warming Potential source Info IPCC 5 th AR (2014/2013) CCF GWP values relative to CO₂ for a 100 year time horizon 3 % Activate all Discharge Carbon dioxide (CO₂) 1 CO₂ equivalents Methane (CH₄) 34 CO₂ equivalents Nitrous Oxide (N₂O) 298 CO₂ equivalents Exporta tus datos... Visitando la página de exportación dentro de ECAM, resaltando los tableros deseados y luego copiándolos en una hoja de cálculo. 9 I ECAM

11 MONITOREANDO, REPORTANDO Y VERIFICANDO - CAMBIO CLIMÁTICO EN EL SECTOR DEL AGUA La herramienta ECAM ofrece un enfoque transparente, integrado y consistente para monitorear, reportar y verificar (MRV) el proceso de mitigación en el sector del agua, el cual es un pre-requisito para alcanzar financiamiento climático. ECAM como una herramienta para MRV Los métodos para medir, reportar y verificar información difieren en nivel de evaluación y en objetivos. A veces, una variedad de métodos está disponible; para construir los inventarios nacionales solo las directrices de la IPCC son aceptadas a nivel internacional. ECAM puede ofrecer la metodología para el MRV de las emisiones de GEI en el sector del agua, ya que está mayormente basado en las directrices de la IPCC. ECAM apoya el desarrollo de un inventario nacional sobre emisiones de GEI y también un inventario de GEI en instalaciones. MATERIAL DE CAPACITACIÓN DE ECAM Material para entrenadores Manual de capacitación Diapositivas Soluciones para ejercicios Archivos de ECAM para ejercicios Información general Agendas Material para participantes Manual para participantes Archivos ECAM para ejercicios Agendas Formularios de comentarios 1. Introducción 2. Preparando la escena 3. Plan de trabajo 4. Herramienta ECAM 5. Evaluación de GEI 6. Evaluación energética 7. Gestión de lodos 8. Oportunidades 9. Conectándolo todo 10. Recapitulación y clausura Módulos de capacitación FAQ - PREGUNTAS FRECUENTES Dónde puedo encontrar ECAM? ECAM esta disponible en la página web: Cuáles son los requerimientos para usar ECAM? ECAM se puede utilizar tanto en línea como fuera de línea (tras descargarlo). ECAM está optimizado para el buscador Google Chrome, sin embargo ECAM funciona perfectamente en cualquier buscador basado en Chromium. Necesito registrarme o pagar para usar ECAM?. ECAM es una herramienta gratuita que puede ser usada por cualquiera sin registro previo. Qué sucede con los datos de mi empresa? Los datos de entrada y resultados son guardados temporalmente en tu buscador online local (caché). Puedes guardar tus datos en un archivo.json dentro de tu disco duro en tu computador. Dónde puedo encontrar más información? Puedes encontrar información detallada, incluyendo la guía de metodología en la página de ayuda de ECAM. ECAM I 10

12 Accede a ECAM a través de: vertido s residuales reuso de agua tratada captación tratamiento para reuso tratamiento tratamiento de aguas residuales distribución usuarios recolección s residuales ECAM ha sido desarrollada por el proyecto WaCCliM, el cual forma parte de la Iniciativa Internacional del Clima (IKI International Climate Inititative). El Ministerio Federal de Medio Ambiente, Protección de la Naturaleza, Obras Públicas y Seguridad Nuclear de la República Federal Alemana (BMUB) apoya esta iniciativa sobre la base de una decisión adoptada por el Parlamento Federal Alemán. Publicado por: c/o Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH Postfach 5180 / Eschborn / Germany T: E: info@giz.de I: c/o IWA - International Water Association Alliance House / 12 Caxton Street / London SW1H 0QS / United Kingdom T: E: water@iwahq.org I: Contacto: info@wacclim.org Astrid Michels / michels.astrid@giz.de Eva Promes / eva.promes@iwahq.org El proyecto forma parte de la Iniciativa Internacional del Clima (IKI): Enero/2018