ECAM Herramienta de Evaluación y Monitoreo del Desempeño Energético y Emisiones de Carbono
ECAM 2.0Herramienta de Evaluación y Monitoreo del
Desempeño Energético y Emisiones de Carbono
Water and Waste
for Climate Mitig
Introducción a ECAM
Evaluación de la huella de carbonode prestadores de servicios deagua y saneamiento urbanos
Water and Wastewater Companies
for Climate Mitigation
La Herramienta de Evaluación y Monitoreo del Desempeño Energético y de las Emisiones de Carbono (ECAM) ayuda a las empresas prestadoras de servicios de agua 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.
CONECTANDO AGUA Y CLIMAREDUCCIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO EN EL SECTOR DE AGUA Y SANEAMIENTO
Limitar el cambio climático a 1,5°C requiere reducciones substanciales de las emisiones de GEI en todos los secto-res. El sector urbano del agua muestra oportunidades insuficientemente reconocidas para reducir las emisio-nes 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.
La demanda mundial de agua aumentará en un 55% para el año 2050, mientras que la disponibilidad de agua 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 2050.
Se pueden lograr medidas para la reducción de emisio-nes de carbono trabajando en conjunto con las empre-sas de servicios (de agua y saneamiento) en países emergentes, donde las emisiones son más elevadas debido a la baja cobertura de aguas residuales tratadas o pobremente tratadas, así como por la gestión deficiente de lodos residuales.
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.
Potabilizaciónde agua
Distribución deagua potable
Descarga deaguas residuales
Depuración deaguas residuales
Recolección deaguas residuales
Captaciónde agua
El Ciclo Urbano del Agua
2015 2050
+55%
Demanda de agua
2015 2050
-40%
Disponibilidad de agua
2015 2050
+100%
Emisiones de CO2
1 I ECAM
ENERGY PERFORMANCE &CARBON EMISSIONS ASSESSMENT & MONITORING TOOL
ECAM2.0
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.
Rendimiento energéticoEvaluación rápida
Suministrode agua
Aguasresiduales
Captación
Tratamiento
Distribución
Recolección
Tratamiento
Vertido/reúso
Activar todos
Previo Siguiente
ECAM Herramienta de Evaluación y Monitoreo del Desempeño Energético y Emisiones de Carbono
ConfiguraciónUse el menú de la izquierda para activar las etapas del ciclo del agua para evaluar de su sistema.
Seleccionar país --select-- Info
Factor de emission de la red eléctrica
Consumo de proteína anual per cápita
DBO5 por persona por día
kg/persona/año
kgCO₂/kWh
g/persona/día
¿Tiene motores de combustible en alguna etapa?
No Sí
Valores de PCG relativos a CO2 para un horizonte de tiempo de 100 años
Dióxido de carbono (CO₂)
Metano (CH₄)
Óxido nitroso (N₂O)
CO₂ equivalentes
CO₂ equivalentes
CO₂ equivalentes
1
34
298
Seleccionar la Fuente del potencial de Calentamiento GlobalIPCC 5th AR (2014/2013) CCF Info
Eficiencia energética
Evaluación de GEI
Oportunidades
(HERRAMIENTA DE EVALUACIÓN Y MONITOREO DELDESEMPEÑO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CARBONO)
¿Qué ofrece ECAM al sector agua?:
• ECAM es una herramienta para monitorear, comunicar y verificar la reducción de GEI en el sector de agua 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.
¿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.
ECAM I 2
Información GeneralIngresa el periodo de evaluación, nombre de archivo, moneda y si lo desea, haga comentarios. El periodo de evaluación especificado afectará a los resultados anuales.
ConfiguraciónActiva los componentes del ciclo urbano del agua que serán evaluados. Al seleccio-nar un país, se establecerán los valores bibliográficos para el factor de emisión de la red eléctrica, consumo anual de proteínas y la concentración de DBO5 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.
PoblaciónEstablece la cantidad de población residente y atendida; para el sistema de alcan-tarillado, la cantidad de población conectada al sistema de alcantarillado y la población con tratamiento in-situ. Los cálculos sobre cargas de aguas residuales y emisiones correspondientes se basan en la población especificada.
Evaluación InicialLa 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 comple-mentarias. N
ivel
A
Conf
igur
ació
n
Arreglo
Evaluación inicial de GEI
Resultados
Nivel A
Evaluación detallada de GEI
Nivel B
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.
VISIÓN GENERAL DE LOSCOMPONENTES DE ECAM
Descripción de los componentes de ECAM
Assessment Options
1 I ECAM3 I ECAM
Resu
lts
Resumen de energíaObserva dónde y cuánta energía es consumida en cada fase, sistema de agua y aguas residuales, y en su totalidad. Si se evalúan sub-fases se puede observar el consumo relativo.
OportunidadesObtén una visión general de las oportunidades y el potencial para reducir GEI. Los potenciales se basan en evaluaciones procedentes.
Resumen de gases de efecto invernaderoObserva 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).
Vertido/ReúsoEspecifica el volumen de agua residual descargada, energía consumida, cantidad total de nitrógeno en el efluente y a ser posible el volumen de agua reusada y el transporte correspondiente. La evaluación de eficiencia de bombeo es opcional.
TratamientoIngresa el volumen de agua residual tratada, energía consumida, la tecnología de tratamiento y las cargas efluentes y afluentes de DBO5. Si se desea, se puede adaptar el valor estimado de DBO5 eliminado como lodos. La evaluación de eficiencia de tratamiento, bombas, producción de biogás, valorización y gestión de lodos es opcional.
RecolecciónIngresa la energía consumida y el volumen de agua transportada. Si se desea, se pueden modificar los valores ya predeterminados por país para DBO5, cargas y consumo anual de proteínas por persona. La evaluación de eficiencia hídrica, eficacia de bombeo y nuevas bombas es opcional.
DistribuciónIngresa la energía consumida, y si está disponible el volumen de agua en el sistema de distribución, el consumo autorizado y el consumo medido y facturado. Al ofrecer un valor para los diferentes tipos de volumen de agua se calculará la cantidad agua perdida en el sistema. Evaluaciones de desempeño de servicio, energía, eficiencia de bombas y nuevas bombas es opcional.
TratamientoEspecifica la energía consumida, y si esta disponible el volumen de agua tratada. La evaluación de la eficacia de las bombas es opcional.
CaptaciónIngresa la energía consumida, y si está disponible el volumen de agua extraída. Evaluaciones de la eficacia de las bombas, producción de energía y potencial de reducción de GEI con nuevas bombas son opcionales.
Niv
el B
ECAM I 4
Nivel A: Evaluación inicial de GEI
Nivel B: Evaluación detallada de GEI
Emisiones GEI por etapas y sub-etapas
Captación APRecolección ARTratamiento ARDescargue AR
emisiones GEI por sistemade suministro y saneamiento
Emisiones GEI por fuente
Agua Portable (AP)Agua Residuales (AR)
ElectricidadCH₄N₂O
9000 t CO₂eq (%)9000 t CO₂eq (%) 9000 t CO₂eq (%)
Evaluación Avanzada en Nivel BNivel B permite a los usuarios visualizar campos de entrada que pueden ser usados opcionalmente para una evaluación avanzada. Dependiendo de la fase, esta evaluación avan-zada incluye desempeño de bombeo, uso de energía topográfica, eficiencia hídrica, gestión de lodos, desempeño de tratamiento, produc-ción de biogás y más.
ENFOQUE ESTRATIFICADO PARA AUMENTAR LA PRECISIÓN
Hipótesis principales en Nivel A• Cargas de DBO5 en afluentes y efluentes• Cargas de DBO5 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)
Manejo de lodos Benchmarking deeficiencia delbombeo
Emisiones GEI porManejo de lodos
CH4
N2O
30
2020
1396
4 143
46 54 44
25
31
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 de agua potable, recolección, tratamiento y vertido de aguas residuales) ofreciendo una evaluación exhaustiva.
En nivel B encontrarás campos rellenados automática-mente con valores basados en hipótesis del Nivel A. Se pueden editar estos valores si se dispone de información más precisa.
5 I ECAM
¿QUÉ DATOS SE REQUIERE?¿QUÉ SE PUEDE ESPERAR?
BENEFICIOS DE ECAM A PRIMERA VISTA
Evaluación deEnergía y GEI
Monitoreo
Código abiertoy gratuito
EnfoqueIntegral
Oportunidadespara mejorar
el sistema
ECAM
CO2e
Aportes Resultados
Costos Operacionales y de Energía
PoblaciónEmisiones de GEI
Evaluaciónde Energía
Oportunidades parala reducción de GEI
Volumende Agua
Volumende AguasResiduales
Descarga deNitrógeno
Tecnología deTratamiento
Consumo de Energía
Lodos
Biogás
Niveles deservicio
Análisis comparativos
ECAM I 6
Suministrode agua
Aguasresiduales
Activar todos
Captación
Tratamiento
Distribución
Recolección
Tratamiento
Vertido/reúso
Evaluación rápida Rendimiento energético
185000 I 190000
90000 I 90000 I 190000
Inputs — Ingrese valores de su sistema
Electricidad consumida de la red
Volumen de agua que es inyectada a la red de distribución
Volumen de consumo autorizado
Volumen de consumo autorizado facturado
Costos operativos
Costos electricidad
15,000,000
9,000,000
5,000,000
4,500,000
7,000,000
3,500,000
kWh
USD
USD
m³
m³
m³
Suministro de agua
Aguas residuales
Electricidad consumida de la red
USD
USD
m³
m³
kWh
mg/L
Volumen de aguas residuales tratadas
Volumen de aguas residuales descargadas a cuerpos de agua
Costs operativos
Costos electricidad
Nitrógeno total promedio en el efluente
¿Está produciendo biogáspor digestión anaerobia de lodos?
¿Está valorizando el biogás?
Seleccione principal tipo de tratamiento
Seleccione el método de disposición de lodos Ninguno
Lodos Activados - bien operado
No
No
Sí
Sí
2,000,000
2,000,000
2000000
0
0
0
Añadir sub-etapas
¿Quiere evaluar el desempeño del tratamiento? No Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
SíNo
No
No
No
No
No
Sí
¿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?
Is lodos enviados a incineración?
Is lodos enviados mejoramiento de suelos?
Is lodos enviados a rellenos de terrenos?
Is lodos enviados a stockpiling?
No Sí
No Sí
Sí
SíNo
No
No Sí
¿Utiliza camiones para transporter los lodos al sitiode disposición ?
ECAM Herramienta de Evaluación y Monitoreo del Desempeño Energético y Emisiones de Carbono
CÓMO INGRESAR DATOS?
Configura fácilmente los límites y las condiciones del sistema usando elementos gráficos y cuadros desplegables.
Encuentra campos de entrada explicativos, selecciona los cuadros y listas desplegables en Nivel A y B para ingresar datos.
Usa las preguntas en la evaluación avanzada para visualizar campos de entrada adicionales.
Añade sub-fases para poder evaluar por separado las diferentes estaciones de bombeo e instalaciones de tratamiento, etc.
Navega a través de ECAM haciendo clic en los iconos.
Barra de navegación de ECAM
Ajustes y configuración de datos
Evaluación Avanzada
7 I ECAM
Aguas residuales (90,000 people)
6,500,000
Suministro de agua (185,000 people)
8,500,000
La emisión más alta
GEI Total
15,000,000
Captación
Tratamiento
Distribución
Recolección
Tratamiento
Vertido/reúso
5,000,000
3,000,000
650,000
2,750,000
2,750,000
850,000
Emisiones GEI - Kg CO₂ eq
Emisiones de GasesEfecto Invernadero Consumo Energético
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.
¿COMÓ SE PRESENTAN RESULTADOS?
57 %43 % GEI total en el suministro
GEI total en aguas residuales
Emisiones de GEI por sistema
Emisiones de GEI por fase
Extracción AP Recolección ARTratamiento AP Tratamiento ARDistribucion AP Descargue AR
20 %
18 %
18 %
33 %
4 %
7 %
Consumo de energía por el sistema
Consumo total de energíaAgua Portable (AP)Consumo total de energíaAgua Residuales (AR)
88 %
12 %
Consumo de energía por fase
Captación AP Recolección ARTratamiento AP Tratamiento ARDistribucion AP Descargue AR29 %
28 %
27 %
5 %5 %6 %
Emisiones de GEI por fuente
ElectricidadN₂OCH₄
72 %
24 %
4 %
Emisiones de GEI porcategorías de la CMNUCC
Energía – Electricidad y calefacciónResiduos – Residuos sólidosResiduos – Tratamiento y descargue de aguas residuales 3 %
72 %
25 %
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.
Fracción energética decostos operacionales
Agua potableOtros
Fracción energética de costos operacionales
Aguas residualesOtros
50 % 50 %
40 %
60 %
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
Exporta tus datos...Visitando la página de exportación dentro de ECAM, resaltando los tableros deseados y luego copiándolos en una hoja de cálculo.
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.
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.
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.
ConfigurationSelect the stages which form your system
Detailed GHG Assessment
Initial GHG Assessment
Water Supply
Wastewater
Abstraction
Treatment
Distribution
Collection
Treatment
Discharge
Activate all
ECAM Energy performance and Carbon emissions Assessment and Monitoring Tool
Select country --select--InfoEmission factor for grid electricity
Annual protein consumption per capitaBOD
5 per person per day kg/person/year
kgCO₂/kWh
g/person/day
Do you have fuel engines in any stages?No Yes
Select Global Warming Potential sourceInfo
IPCC 5th AR (2014/2013) CCFGWP values relative to CO₂ for a 100 year time horizonCarbon dioxide (CO₂)
Methane (CH₄)Nitrous Oxide (N₂O)
CO₂ equivalentsCO₂ equivalentsCO₂ equivalents
1
34
298
ECAM Energy performance and Carbon emissions Assessment and Monitoring Tool
INPUTS - Enter values for Treatment StagesCode
Description
Current value Unit
Volume of treated wastewater
BOD5 mass removed
CH₄ emission factor
Influent BOD5 load
Energy consumed from the gridActivated Sludge - Minor poorly aerated zones (0.6)Effluent BOD
5 loadBOD removed as sludge
2,000,000
1,000,000
0.06
2,000,000
60,000
01,950,000
m³
kWh
kgCH4/kgBOD
kg
kg
kg
kg
OUTPUTS — GHG Emissions (kg CO₂)
OUTPUTS — Energy Performance & Service Level Indicators
Origin
kg CO₂whole period kg CO₂per year
kg CO₂per yearper inhab
kg CO₂per yearper serv.pop
kg CO₂per yearper inhab
ElectricityFrom treatment processFrom sludge managementTotal GHG Wastewater Treatment
Energy consumption per treated wastewaterEnergy consumption per BOD5 mass removedTreated wastewater per person per dayServiced population in Wastewater
Description
Current value
Unit
%
L/serv.pop./day
kWh/kg BOD removed
kWh/m³0.5
0.52
60.50
kWh/m³
650,0004,100,000
550,0005,200,000
650,0004,100,000
550,0005,200,000
3.3921.39
2.8927.67
7.1545.176.09
58.41
0.322.030.270.52
3 %
72 %25 %
ECAM Energy performance and Carbon emissions Assessment and Monitoring Tool
20 %
18 %
18 %
33 %
4 %
7 %
OTRAS FUNCIONALIDADES
9 I ECAM
FAQ - PREGUNTAS FRECUENTES
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.
MONITOREANDO, REPORTANDO Y VERIFICANDO - CAMBIO CLIMÁTICO EN EL
SECTOR DEL AGUA
ECAM como una herramienta para MRVLos métodos para medir, reportar y verificar información difieren en nivel de evaluación y en objetivos. A veces, una variedad de métodos está disponible; para cons-truir 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 mayor-mente 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 paraentrenadores• Manual de capacitación• Diapositivas• Soluciones para ejercicios• Archivos de ECAM para ejercicios• Información general• Agendas
Material paraparticipantes• Manual para participantes• Archivos ECAM para ejercicios• Agendas• Formularios de comentarios M
ódul
os d
eca
paci
taci
ón
• ¿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? No. 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.
www.wacclim.org/ecam
6. Evaluación energética
5. Evaluación de GEI
4. Herramienta ECAM
3. Plan de trabajo
2. Preparando la escena
7. Gestión de lodos
8. Oportunidades
9. Conectándolo todo
1. Introducción
10. Recapitulación y clausura
ECAM I 10
www.wacclim.org/ecam
vertidode aguasresiduales
reuso deagua tratada
tratamiento deaguas residuales
recolecciónde aguasresidualesusuarios
distribuciónde agua
tratamientode agua
captaciónde agua
tratamientode agua
para reuso
Publicado por:c/o Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbHPostfach 5180 / 65726 Eschborn / GermanyT: +49 61 96 79-0E: [email protected]: www.giz.de
El proyecto forma parte de la Iniciativa Internacional del Clima (IKI):www.international-climate-initiative.com/en
c/o IWA - International Water AssociationAlliance House / 12 Caxton Street / London SW1H 0QS / United KingdomT: +44 207 654 5500E: [email protected]: www.iwa-network.org
Contacto:[email protected]
Astrid Michels / [email protected] Promes / [email protected]
Enero/2018
@WaCCliM_Project
Accede a ECAM a través de:
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.