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La digitalización en la reducción de pérdidas de agua

  • digitalización reducción pérdidas agua
  • Uno de los desafíos de las empresas gestoras del ciclo del agua es la detección de las pérdidas de agua. Ante este escenario, son necesarias nuevas soluciones smart.
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En el último siglo, la demanda global de recursos hídricos tuvo un incremento sin precedentes. El crecimiento de las poblaciones, las políticas de calidad y seguridad en la producción de comida y energía, los procesos macroeconómicos como la globalización del comercio, la alteración de estándares de consumo y la masificación de la urbanización, son fenómenos que han contribuido significativamente a estos aumentos del consumo. Por otro lado, la disponibilidad de recursos hídricos se ha mantenido constante, o incluso ha disminuido en ciertas regiones, debido a fenómenos como el cambio climático, lo que genera situaciones de estrés o escasez hídrica en zonas como el sur de Europa.

En este contexto, sabiendo que las pérdidas de los sistemas urbanos de agua pueden representar un tercio del agua captada, resulta fundamental que las entidades gestoras garanticen la gestión optimizada del ciclo urbano del agua, asegurando la sostenibilidad económica y ambiental en la utilización de este recurso.

La implementación de smart solutions se ha revelado crucial en la resolución de este desafío. Estas soluciones, basadas en metodologías coherentes de gestión de sistemas de agua, permiten la adquisición y el tratamiento en tiempo real de elevados volúmenes de datos, facilitando información esencial para la reducción de ineficiencias. A través de la instalación de herramientas y soluciones IoT, las entidades gestoras mejoran el conocimiento y la comprensión de sus sistemas. Así, optimizan los procesos operacionales y los equipos mientras se mantiene un servicio de elevada calidad.

Resulta fundamental que las entidades gestoras garanticen la gestión optimizada del ciclo urbano del agua, asegurando su sostenibilidad

La gestión de pérdidas de agua, esencial en cualquier entidad gestora, implicará actividades que se pueden clasificar en tres fases: valoración y monitorización de pérdidas de agua; planificación de medidas eficaces con costes accesibles para la entidad; y la implementación de acciones relativas y proactivas para detectar fugas y usos ilegales. La definición y planificación de estas acciones deberá ser adecuada considerando las parcelas de pérdidas reales (fugas) y de pérdidas comerciales.

En la gestión de pérdidas reales, la configuración compleja del sistema debe tenerse en cuenta en la identificación de la mejor metodología a aplicar. La actividad inicial más común es la división del sistema en zonas de medición y control de forma que se promueva la eficacia en la detección y localización de fugas. La localización de fugas se puede realizar a través de métodos bastante precisos que pueden ser acústicos (e.g. correladores, geófonos) o no acústicos (e.g. inyección de gas, tecnología radar). Sin embargo, habitualmente son procesos costosos, puesto que es necesaria la adquisición masiva de equipamientos y un número elevado de recursos humanos. Con el fin de superar esta barrera, las entidades gestoras demandan soluciones digitales, como la monitorización en tiempo real que, con costes más accesibles, puede suministrar información crucial sobre cada área a analizar. La monitorización en tiempo real y el análisis estadístico de parámetros específicos de los sistemas, tal como el caudal, permiten el cálculo de balances hídricos diarios, incluso horarios, de forma que mejoran la estimativa de las pérdidas reales.

En la gestión de las pérdidas comerciales, la parcela más significativa frecuentemente resulta de los errores de medición asociados a los contadores. Para reducir estos errores, las entidades tradicionalmente reemplazan los contadores únicamente con base en criterios de antigüedad. No obstante, el error vinculado a cada contador está asociado a diversos parámetros como el desgaste, instalación incorrecta, falta de mantenimiento o calibración, dimensionamiento incorrecto o, incluso, a estándares de consumo. La minimización de errores asociados a los contadores se puede realizar a través de la implementación de una metodología integrada de gestión de los contadores que incluye trabajo operacional (e.g. instalación de medidores y auditorias periódicas), trabajo de laboratorio (e.g. valoración de la precisión) y tareas de gestión (e.g. análisis coste-beneficio, selección correcta de los contadores, plan de reemplazo de los contadores). Existen diferentes tipos de contadores, marcas y modelos que presentan precisiones de medición bastante distintas. Como tal, cada entidad deberá definir su plan de sustitución específico que deberá incluir el enfoque indicado y adaptado a su universo de clientes y utilizaciones.

Eventos detectados por Flowise.

Existen soluciones digitales que permiten soportar la resolución de los problemas presentados de una forma coherente, eficaz y user-friendly, tanto a nivel de las pérdidas reales como de las pérdidas comerciales, el flowise y el meterwise. Estas soluciones las desarrolló AGS, una empresa portuguesa propiedad de Marubeni Corporation, responsable de la gestión de entidades gestoras en Portugal y en Brasil y del suministro de servicios de ingeniería en entidades en Europa, Sudamérica y Asia, que por su experiencia sintió la necesidad de soportar sus procesos en herramientas más sólidas.

El flowise es un sistema de monitorización en tiempo real que integra la información de histórico de datos de caudal y otras variables hidráulicas tales como presión, niveles de agua, concentración de cloro, conductividad u otros parámetros de calidad. En cada zona de medición y control se determinan y actualizan regularmente estándares normalizados de consumo, siendo posible el análisis de los comportamientos y usos en una base diaria, semanal, mensual o estacional. Los estándares de consumo se comparan posteriormente con las mediciones continuas del caudal y se accionan alarmas siempre que se detectan diferencias significativas. Estas diferencias corresponden a usos “anormales”, y pueden categorizarse en eventos como fugas, mal funcionamiento de medidores o consumos anómalos. Las alarmas se envían automáticamente a los operadores para que puedan minimizar y prevenir las consecuencias de estos eventos.

El meterwise es una aplicación de gestión del parque de contadores estructurada con base en una metodología basada en la determinación de la vida útil de cada contador, considerando el balance entre el coste de sustitución del contador y las ganancias obtenidas por la reducción de los errores de medición. Este balance es diferente en cada contador, dado que dependen no solo del tipo de contador y de su degradación a lo largo del tiempo, sino también del tipo de cliente, del volumen consumido y del lugar de instalación.

La monitorización en tiempo real, con costes más accesibles, puede suministrar información crucial sobre cada área a analizar

En el desarrollo de este tipo de soluciones es esencial comprender cuáles son los datos necesarios para soportar las herramientas y garantizar la comunicación con todas las bases de datos existentes en las entidades. Sistemas como el meterwise y flowise permiten, de forma segura, recoger una gran cantidad de datos de diferentes orígenes y formatos, promoviendo una visión global e integrada que fundamenta la toma de decisiones de forma más estructurada. Operacionalmente, el flowise puede comunicarse con diferentes bases de datos, normaliza y procesa los datos de forma que se generen eventos de alarma. Otro tipo de datos, tales como los datos de usuarios, medidores y lecturas de consumo, habitualmente se recogen mediante las herramientas de gestión de clientes, integrados y procesados en el meterwise. El análisis integrado de los datos resultantes de estas dos aplicaciones potencia una mejora significativa del conocimiento del funcionamiento de los sistemas y la mejora de la definición de planes de inversión y acciones.

En los proyectos de eficiencia que ha coordinado AGS, y donde se encuentran implementadas estas dos soluciones digitales, los resultados han sido obvios. Dos de las entidades gestoras, con un número de clientes entre 150.000 y 250.000 y con una extensión de red entre 1.000 km y 2.000 km respectivamente, han sido ejemplo de ello. En cada una de las entidades el flowise se implementó en 120 zonas de medición y control para controlar caudales y presión, y el meterwise fue implementado para control y gestión de la totalidad de los contadores a domicilio de los clientes.


Mapa para la renovación de medidores: Meterwise

A nivel de las pérdidas reales, señala como resultado la reducción en el tiempo de detección de fugas. En una de las entidades, el tiempo de detección y localización de fugas se redujo de quince a tres días, y en la segunda entidad disminuyó de veintiséis a ocho días. Estos resultados, junto con las restantes medidas, representaron globalmente una disminución total superior a 10 millones de m3/año. Con el flowise fue posible iniciar la categorización de acciones operacionales y eventos de la red en una sola plataforma, a la que cualquier operador puede acceder y en la que puede comunicarse con sus compañeros obteniendo un conocimiento mejorado del funcionamiento del sistema.

Las ventajas en las pérdidas comerciales también fueron significativas. La implementación del meterwise proporcionó un aumento de volumen de agua facturada en más de 2 millones de m3/año. Además, estos resultados se obtuvieron a través de inversiones optimizadas y aproximadamente tres veces inferiores a los importes anteriormente aplicados por las entidades en el reemplazo de medidores.

La implementación de las soluciones digitales de AGS ha llevado a la disminución de 10 millones de m3/año de pérdidas de agua

Estos resultados ponen de relieve la importancia y la necesidad emergente de que las entidades basen sus decisiones en procesos y soluciones digitales coherentes y eficaces para mejorar la eficiencia del uso del agua de sus sistemas de forma sistemática y estructurada.

En los últimos años, se ha producido una emergencia exponencial de las nuevas tecnologías. Sin embargo, las entidades gestoras del sector del agua las han adoptado de forma relativamente lenta. Es importante cambiar este paradigma y garantizar que las diferentes partes interesadas siguen incentivando la adopción de soluciones digitales para minimizar riesgos, tales como escasez y seguridad del agua, aumentos de demanda, antigüedad de las infraestructuras y las consecuencias del cambio climático.

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