Adoptata la finalul anului 2024, Directiva europeana privind apele uzate urbane stabileste un obiectiv ambitios: atingerea neutralitatii climatice a statiilor de epurare.
Aceasta obligatie marcheaza un pas decisiv in tranzitia energetica, transformand sectorul apei intr-un actor cheie al decarbonizarii prin reducerea emisiilor si valorificarea surselor regenerabile de energie disponibile la nivel local.
Pentru companiile de apa, acest lucru inseamna atat eficientizarea consumurilor, dar si integrarea de solutii energetice sustenabile, capabile sa reduca emisiile si sa asigure independenta energetica. Biogazul si energia solara devin, astfel, piloni strategici in tranzitia catre decarbonizare.
Un exemplu relevant vine de la Compania Aquaserv Targu Mures, care la statia de tratare ape uzate din Cristesti valorifica doua surse regenerabile complementare: biogazul, transformat in energie electrica si termica prin centrala de cogenerare cu turbine, si energia solara, produsa de parcul fotovoltaic. Impreuna, aceste solutii asigura o productie locala de energie care sprijina independenta fata de retea si creeaza premisele atingerii neutralitatii climatice.
Despre strategia Aquaserv pentru decarbonizarea statiilor de epurare, planurile de eficienta energetica si modul in care compania isi propune sa atinga neutralitatea climatica am discutat cu dl. Csaba Bauer, Manager Operatiuni Tratare Ape in cadrul Companiei Aquaserv Mures.
Interviul integral poate fi urmarit in videoul alaturat →
Biogazul, o resursa valorificata de peste 40 ani la Aquaserv
La statia de epurare de la Cristesti, biogazul este valorificat de peste patru decenii. O practica inceputa in anii ’80 si perfectionata constant pana in prezent.
„Sa stiti ca este unul dintre subiectele mele preferate si ceea ce este de stiut e ca valorificarea biogazului nu este o inventie recenta.” […] „Inca din 1984, de cand s-au pus in functiune instalatiile de fermentare anaeroba, se producea biogaz care era utilizat in centrala termica proprie.” spune dl.Bauer, Manager Operatiuni Tratare Apa.
Initial, biogazul era folosit ca sursa de energie termica pentru sustinerea procesului de fermentare anaeroba, care necesita o temperatura constanta de 34–37°C. In acea perioada, instalatia era compusa din cazane de apa calda alimentate cu biogaz, un sistem simplu, dar functional.
„Noutatile din zilele noastre tin de eficienta energetica. Valorificarea biogazului in sistemele de cogenerare este, din punct de vedere energetic, cea mai eficienta varianta disponibila noua,” adauga dl. Bauer.
In anul 2000, Aquaserv a facut un pas curajos, implementand prima instalatie de cogenerare, cu mult inainte ca acest concept sa devina popular in sectorul utilitatilor publice. „Am pus in functiune un motor cu ardere interna, cu o putere instalata de 450 kW electric si 730 kW termic.”, mentioneaza dl. Bauer.
Instalatia a functionat aproape 25 de ani, sustinand procesele tehnologice ale statiei si reducand semnificativ costurile operationale. Odata cu atingerea duratei maxime de viata echipa Aquaserv a inceput sa analizeze optiuni noi si a ales o noua directie: cogenerarea cu turbine.
Prima centrala de cogenerare cu turbine la Aquaserv. Ce v-a convins sa schimbati tehnologia folosita anterior?
In urma studiului de fezabilitate realizat de echipa Servelect, Aquaserv a luat decizia de a inlocui instalatia de cogenerare cu motor, cu o tehnologie noua.
Principalele beneficii ale noii tehnologii sunt legate de mentenanta si modularitate, aspecte care au fost confirmate si in operare.
„Turbinele, in comparatie cu motoarele cu ardere interna, au niste necesitati legate de mentenanta mult mai simple si mult mai rare decat un motor cu ardere interna.” mentioneaza dl.Bauer, ceea ce reduce semnificativ costurile si riscurile operationale. In plus, noua centrala are o configurare modulara, permitand functionarea adaptiva in functie de necesarul energetic, spre deosebire de vechiul sistem unde era „tot sau nimic”.
Noua centrala de cogenerare este formata din 3 turbine cu functionare cu biogaz si o turbina alimentata cu gaz natural, fiecare cu o putere instalata de 200 kW electric. Astfel, sistemul de cogenerare are o capacitate electrica totala de 1.5 MW, aproape dublu fata de vechea instalatie.
Un parteneriat pentru transformare energetica: Cum a decurs colaborarea Aquaserv – Servelect
Inlocuirea centralei de cogenerare de la statia de epurare din Cristesti a reprezentat un proiect complex si ambitios, realizat prin colaborarea stransa dintre Compania Aquaserv si Servelect.
Proiectul a fost unul de pionierat, atat pentru Compania Aquaserv, cat si pentru Servelect, fiind primul din Romania sustinut prin programul Innovation Norway pentru producerea de energie din biogaz in cogenerare.
Servelect a avut rolul de partener tehnic, de la etapa studiului de fezabilitate si pana la punerea in functiune a sistemului. „Noi am avut un ajutor fundamental din partea Servelect.” mentioneaza dl. Bauer.
Pe langa elaborarea studiului de fezabilitate, echipa Servelect a intocmit aplicatia de finantare, care a asigurat obtinerea unui grant semnificativ prin fonduri norvegiene, acoperind 85% din valoarea totala a investitiei, de peste 2 milioane de euro.
Implementarea proiectului nu a fost lipsita de provocari. Perioada de evaluare a eligibilitatii s-a suprapus cu debutul pandemiei, ceea ce a adus intarzieri si dificultati logistice. Cu toate acestea, echipele au continuat colaborarea, depasind obstacolele, iar proiectul a fost finalizat cu succes.
„Ne bucuram de rezultat si, intr-adevar, colaboratorii, partenerii nostri de la Servelect au avut un rol determinant in reusita acestui proiect.” adauga dl.Bauer.
2 ani cu noua centrala de cogenerare: experienta in operare si rezultatele obtinute
La aproape doi ani de la punerea in functiune, centrala de cogenerare de la statia de epurare Cristesti genereraza beneficii concrete pentru Compania Aquaserv.
„Partea de mentenanta este relativ simpla in raport cu cerintele unei instalatii de cogenerare pe motor termic. Avem un singur element in miscare – turbina – fara rulmenti, fara uleiuri. Exista, insa, un sistem electronic si de control sofisticat, care poate fi monitorizat si la distanta. In caz de opriri neplanificate, partenerii nostri de mentenanta ne-au sprijinit remote, iar interventiile fizice s-au limitat la schimbarea filtrelor de aer si la operatiunile standard.”, subliniaza dl. Bauer.
In privinta performantei energetice, centrala aduce un aport semnificativ in acoperirea consumului propriu al statiei. Combinand energia electrica produsa din biogaz cu cea din gaz natural instalatia reuseste sa produca aproximativ 3.000 MWh anual, ceea ce reprezinta aproape 50% din necesarul de energie electrica al statiei (circa 6.000 MWh).
In paralel, centrala asigura si energia termica necesara proceselor tehnologice. „Pentru functionarea instalatiei de fermentare, este nevoie de o temperatura constanta, care sa sustina productia de biogaz. Energia termica este acoperita in proportie de 60–70%, daca instalatia de uscare este oprita,” explica dl. Bauer.
Astfel, Compania Aquaserv foloseste o energie ieftina, gazul natural din retea, complementar la biogaz pentru a produce local, pentru autoconsum, o energie scumpa, energia electrica.
Drumul spre neutralitate energetica a statiilor de epurare: care este strategia Aquaserv?
Neutralitatea energetica a statiilor de epurare este o provocare tot mai prezenta in agenda operatorilor de apa, mai ales in contextul noii directive europene care impune atingerea acestui obiectiv in urmatorii ani. In cazul Aquaserv, strategia pentru decarbonizare si conformare la cerintele legislative se bazeaza pe doi piloni esentiali: reducerea consumului si cresterea productiei de energie din surse regenerabile.
→ Reducerea consumului
Primul pas spre neutralitate energetica il reprezinta eficientizarea proceselor existente. Sistemul actual de epurare biologica, desi respecta toate cerintele legale privind calitatea apelor uzate descarcate in emisarii naturali, este energofag. Compania Aquaserv urmareste atragerea de finantare pentru modernizarea acestui sistem prin trecerea de la aerarea mecanica cu aeratoare de suprafata la un sistem performant cu insuflare de aer prin bule fine, ceea ce ar putea reduce consumul de energie cu aproximativ 25%.
In paralel, compania analizeaza solutii de control inteligent al procesului de epurare biologica, capabile sa aduca economii suplimentare de pana la 5% din consumul actual.
→ Cresterea productiei de energie din surse regenerabile
„Pilonul principal al neutralitatii energetice pentru statiile de epurare este biogazul [..]”, care „poate asigura prin sisteme de cogenerare energia electrica si necesara instalatiilor.” subliniaza dl. Bauer.
Pentru a atinge acest potential, pe langa namolul rezultat din epurare, in multe statii din Europa se exploreaza si procesarea altor tipuri de deseuri organice – asa-numitele cosubstrate, precum resturi alimentare sau alte deseuri din industrie.
Integrarea lor presupune dezvoltarea unor facilitati de receptie, pretratare si introducere controlata in instalatiile de fermentare anaeroba existente.
Aceasta abordare aduce un dublu beneficiu: cresterea independentei energetice a statiei si oferirea unei solutii sustenabile pentru gestionarea unor fluxuri de deseuri organice care, in prezent, nu pot fi depozitate in gropile de gunoi.
Cogenerare si fotovoltaice in cadrul Aquaserv: cum rezolva cogenerarea problema volatilitatii energiei solare?
Energia solara are si ea un rol important in mixul energetic al statiei de epurare din Mures si al altor facilitati ale companiei. La statia de epurare din Cristesti, Compania Aquaserv gestioneaza un sistem fotovoltaic care produce anual aproximativ 1.000 MWh. Aceasta acopera intre 10 si 15% din consumul total de energie al statiei.
Cu toate acestea, energia solara este o sursa volatila si partial imprevizibila, deoarece depinde de conditiile meteorologice si ciclul natural zi-noapte. Pentru a asigura continuitatea si predictibilitatea furnizarii de energie, Aquaserv isi propune sa valorifice flexibil biogazul. Astfel, energia produsa pe timpul zilei, cand soarele este disponibil, poate fi suplimentata cu energia generata din biogaz in perioadele cand radiatia solara scade sau lipseste.
„…vedem o complementaritate foarte buna, o simbioza intre cele doua surse locale, in sensul in care, acumuland biogaz, avand producere de biogaz pe care il si stocam temporar in balonul de biogaz, avem disponibilitatea de a acoperi apoi mai departe consumul cand nu mai avem soare si de a complementa aceste doua surse.
Si asta ne ajuta in raport cu reteaua sa avem predictibilitate. Cat mai luam din retea sa fim ceea ce noi numim deja de ceva vreme […] utilizator activ de retea. E directia in care cu totii trebuie sa ne indreptam si pentru care sa fim pregatiti fata de retea sa stim si sa avem predictibilitate.”, mentioneaza dl. Ceclan.
Auditul energetic, primul pas spre decarbonizare. De ce este indispensabil pentru companiile de apa?
„Fara audit energetic nu poti sa ai un plan in ceea ce priveste eficienta energetica sau decarbonizarea. Auditul energetic este documentul care iti spune unde te afli acum in raport cu aceste cerinte, respectiv iti traseaza directiile de orientare in ceea ce priveste atingerea obiectivelor decarbonizarii sau eficientei energetice,” subliniaza dl.Bauer.
Noua Directiva Europeana privind apele uzate urbane, adoptata in decembrie 2024, impune neutralitatea energetica pentru statiile de epurare si prevede termene clare pentru realizarea auditurilor energetice la instalatiile care deservesc peste 100.000 de echivalenti locuitori. Statiile din marile municipii si resedintele de judet vor fi primele vizate, urmand ca, pe baza rezultatelor, sa fie implementat un calendar de masuri concrete pentru reducerea emisiilor de carbon.
Dincolo de obligatia legala, auditul energetic capata o noua dimensiune: aceea de audit de decarbonizare, care fundamenteaza deciziile strategice ale operatorilor si deschide perspective pentru investitii eficiente, adaptate specificului fiecarei statii.
Mesajul dl. Bauer pentru companiile de apa. Ce sfat aveti pentru companiile de apa care doresc sa valorifice mai eficient biogazul?
„Ii incurajez pe toti colegii mei care doresc eficienta energetica si sustenabilitate sa valorifice biogazul in instalatii de cogenerare. Este, astazi, solutia care bate toate celelalte variante disponibile, prin usurinta de implementare si prin randamentul obtinut.”, recomanda dl. Bauer.
Fermentarea namolului nu este un proces complicat, iar cogenerarea ramane cea mai eficienta modalitate de a transforma potentialul biogazului in energie electrica si termica. Chiar si daca statia se limiteaza la autoconsum, avantajele sunt evidente: protectie impotriva fluctuatiilor pietei de energie si un pas concret spre independenta energetica.
In plus, contextul legislativ actual aduce o presiune suplimentara pentru operatorii din domeniu. Incepand cu acest an, operatorii regionali de apa trebuie sa intocmeasca rapoarte de sustenabilitate, inclusiv calculul amprentei de carbon.
„Nu avem cale de ales. Incepand cu acest an, companiile de apa ale caror active depasesc 25 de milioane de lei, respectiv au o cifra de afaceri de peste 50 de milioane de lei si un numar de angajati peste 500 sunt obligate sa intocmeasca rapoarte de sustenabilitate, care includ si calculul amprentei de carbon. Acesta devine un punct de plecare pentru actiuni concrete. Reglementarile ne vor ghida, intr-un mod constient, catre decarbonizare si eficienta energetica”. concluzioneaza dl.Bauer.
