Představení projektu Hospodárnější užívání vod v průmyslu a energetice ČR a vodního auditu
Příspěvek představuje náplň a výsledky projektu „TITOMPO941 Hospodárnější využívání vod v průmyslu a energetice ČR“ v programu BETA2 vyhlášeného a zaštítěného MPO ČR a TA ČR. Projekt byl zaměřen na několik oblastí s cílem charakterizace jednotlivých průmyslových odvětví z hlediska nakládání s vodami. Cílem projektu bylo definovat věcná zaměření programů podpory v konkrétních oblastech průmyslové výroby a energetiky, která přispějí k úsporám vody a podpoří odolnost uvedených odvětví vůči výskytům sucha způsobeným změnami klimatu. Jedním z výstupů projektů byla Metodika hodnocení využívání vody na úrovni podniků, tzv. Vodní audit.
1. Úvod
Na podzim roku 2019 byla v rámci Programu veřejných zakázek v aplikovaném výzkumu a inovacích pro potřeby státní správy BETA2 Technologické agentury ČR vyhlášená výzva „TITOMPO941 Hospodárnější užívání vod v průmyslu a energetice ČR“. Projekt byl realizován v období březen 2020 – únor 2021. Na řešení projektu se podílel tým 12 odborníků z různých oblastí. Jednalo se o odborníky na jednotlivé průmysly (energetický, potravinářský a chemický průmysl), vědečtí pracovníci, hydrologové, odborník na vodní hospodářství a vodní stavby, další členové se věnovali zpracování dat a jejich analýzám.
Projekt „TITOMPO941 Hospodárnější užívání vod v průmyslu a energetice ČR“ byl zaměřen na několik oblastí s cílem charakterizace jednotlivých průmyslových odvětví z hlediska nakládání s vodami.
Prvním cílem byla Analýza struktury průmyslových odvětví dle CZ-NACE kódů a jejich průměrné spotřeby. Analýza technologií, které ovlivňují spotřebu vody a činností ve kterých se odráží suché počasí. Na analýzu navazuje Návrh metodiky (specifikace stávajících výrobních procesů a opatření zaměřených na optimální využití a úsporu vody, včetně snížení průmyslových emisí do vodního prostředí a specifikaci kritérií, která budou využitelná pro budoucí hodnocení projektů zaměřených na úspory vody). Dalším výstupem byla Analýza bariér, které brání podnikatelským subjektům realizovat inovace v oblasti úspory vody (zejména legislativní, technické, finanční, organizační apod.). Nedílnou součástí prací je i Katalog opatření pro úsporu vody v energetice a průmyslu, která jsou již používána, včetně těch, která jsou v ČR a světě zkoumána.
Cílem projektu bylo definovat věcná zaměření programů podpory v konkrétních oblastech průmyslové výroby a energetiky, která přispějí k úsporám vody v průmyslu a energetice a podpoří odolnost uvedených odvětví vůči výskytům sucha způsobeným změnami klimatu.
2. Analýza struktury průmyslového odvětví
Prvním úkolem projektu bylo zpracovat analýzu technologií, které ovlivňují spotřebu vody, a činností, ve kterých se odráží suché počasí. Analýza byla zaměřena na celý zpracovatelský průmysl (sekce C) a výrobu a rozvodu elektřiny, plynu tepla a klimatizovaného vzduchu (sekce D) dle „Klasifikace ekonomických činností (CZ-NACE)“. Výstup analyzuje jednotlivá průmyslová odvětví, primárně z hlediska nároků na vodu, popisuje na vodu náročné procesy a akcentuje technická opatření, která mohou přispět ke snížení spotřeby vody v odvětví. Cílem této analýzy bylo nalézt slabá místa a navrhnout opatření, která mohou být učiněna primárně ze strany státu. Tato opatření by měla podpořit snižování závislosti průmyslové výroby na vodě jako vstupní surovině, a tím snížit dopady nedostatku vody na konkurenceschopnost jednotlivých podniků.
V Tab. 1 jsou shrnuty průměrné potřeby vody na subjekt za jednotlivé CZ-NACE z databáze odběrů a vypouštění (ISPOP) a od vodárenských společností. Jsou zde zvýrazněny CZ-NACE mající potřebu vody větší než 500 tis. m3/rok. Jedná se o průmysl potravinářský (CZ-NACE 10), výroba papíru a výrobků z papíru (CZ-NACE 17), výroba chemických látek a chemických přípravků (CZ-NACE 20), výroba základních kovů, hutní zpracování kovů, slévárenství (CZ-NACE 24), výroba a rozvod elektřiny, plynu, tepla a klimatizovaného vzduchu (CZ-NACE 35).
Spotřeba vody jednotlivých průmyslových odvětví neodpovídá podílu čistého obratu, který v ČR tvoří výroba automobilových vozidel s podílem čistého obratu 26,7 % a spotřebou vody 109,1 tis. m3/subjekt (CZ-NACE 29). Např. pro CZ-NACE 17 Výroba papíru je průměrná spotřeba vody 3 679,2 tis. m3/subjekt, jeho čisté zisky v rámci zpracovatelského průmyslu činí pouze 1,8 % [1].
| CZ-NACE | průměr na subjekt ISPOP tis. m3/subjekt | průměr vodárenské spol. tis. m3/subjekt |
|---|---|---|
| 10 Výroba potravinářských výrobků | 562,2 | 77 |
| 11 Výroba nápojů | 67 | 8,7 |
| 13 Výroba textilií | 255,1 | 12,5 |
| 14 Výroba oděvů | 272 | 4,2 |
| 15 Výroba usní a souvisejících výrobků | 13,2 | 0,016 |
| 16 Zpracování dřeva | 77,3 | 1,3 |
| 17 Výroba papíru a výrobků z papíru | 3 679,2 | 143,4 |
| 18 Tisk a rozmnožování nahraných nosičů | 31,3 | 4,1 |
| 19 Výroba koksu a rafinovaných ropných produktů | 503,6 | 25,2 |
| 20 Výroba chemických látek a chemických přípravků | 5 910,5 | 57,4 |
| 21 Výroba zákl. farmaceutických výrobků a farmaceutických přípravků | 452,6 | 0,9 |
| 22 Výroba pryžových a plastových výrobků | 64,2 | 24,5 |
| 23 Výroba ostatních nekovových minerálních výrobků | 379,9 | 49,7 |
| 24 Výroba základních kovů, hutní zpracování kovů; slévárenství | 2 661,6 | 65 |
| 25 Výroba kovových konstrukcí a kovodělných výrobků | 266,9 | 32,1 |
| 26 Výroba počítačů, elektronických a optických přístrojů a zařízení | – | 12,9 |
| 27 Výroba elektrických zařízení | 254,9 | 32,45 |
| 28 Výroba strojů a zařízení j.n. | 104,4 | 35,1 |
| 29 Výroba motorových vozidel | 109,1 | 26,1 |
| 30 Výroba ostatních dopravních prostředků a zařízení | 62,1 | 13,2 |
| 31 Výroba nábytku | – | 0,6 |
| 32 Ostatní zpracovatelský průmysl | 20,6 | 4,1 |
| 33 Opravy a instalace strojů a zařízení | – | 3,1 |
| 35 Výroba a rozvod elektřiny, plynu, tepla a klimatizovaného vzduchu | 9 714 | 124,1 |
3. Metodika vodního auditu
Metodika hodnocení využívání vody na úrovni podniků, tzv. Vodní audit, je určena pro hodnocení vodního hospodářství průmyslových podniků. Definuje, kdo ji zpracovává, a zpracovateli definuje minimální rozsah hodnocení a strukturu výsledné zprávy. Rovněž popisuje minimální a doporučený rozsah použitých postupů a metod.
Cílem metodiky je pomoci hledat místa úspory vody a snižovat rizika ohrožení podniků nedostatkem kvalitní vody. Navržená opatření v definovaných oblastech by měla být reálná a zpracovatel by měl být odborně kvalifikovaný k tvorbě jejich návrhů.
Vodní audit je komplexní zpráva, která popisuje veškeré vodní zdroje v podniku a nakládání s nimi. Vodními zdroji jsou pitná, technologická, odpadní či srážková voda. Při zpracování Vodního auditu je velmi důležitá spolupráce s pracovníky, kteří mají na starosti správu vodohospodářských dat. Do Vodního auditu se zapracovávají data za poslední tři roky. Nedílnou a velmi důležitou součástí Vodního auditu je osobní návštěva podniku. Cílem Vodního auditu je najít efektivní způsob hospodaření s vodou, kterým může být snížení spotřeby pitné vody např. náhradou za vodu srážkovou nebo za recyklovanou odpadní vodu.
Závěrečné zhodnocení stručně shrne současnou úroveň hospodaření s vodou v podniku, definuje nejvýznamnější místa pro zlepšení a z navržených opatření zdůrazní ta s největším potenciálem aplikovatelnosti a snížení rizika ohrožení podniku nedostatkem vody.
4. Katalog technologií a opatření pro úsporu vody
Pro zpracování vodního auditu, ale i k dalšímu širokému využití, je připraven tzv. Katalog technologií, které snižují spotřebu vody, například recyklací, a opatření, která rovněž mohou být aplikována s cílem snížit nároky výrobního procesu na vodu. Katalog je veřejně přístupný na stránce: http://recyklace-voda.vscht.cz/.
5. Analýza bariér
Dalším výstupem byla analýza nejvýznamnějších bariér, které brání podnikatelským subjektům realizovat inovace v oblasti úspory vody (zejména se jedná o legislativní, technické, finanční, organizační apod.). Pro všechny tyto bariéry byly nastíněny možnosti pro jejich odstranění a zmíněna specifika pro vybrané obory. U některých bariér jsou možnosti jejich překonávání velmi omezené, ale v některých oblastech lze předpokládat účinné snížení bariér ve vodním hospodářství pomocí aktivní politiky ze strany státu.
Nejvýznamnějšími bariérami jsou:
- Dlouhá návratnost investic do vodohospodářské infrastruktury, nízká cena vody.
- Neexistující nebo naopak příliš složitá legislativa, případně nesmyslné legislativní požadavky v oblasti vodního hospodářství.
- Nedostatečná dotační podpora inovativních projektů, obavy z dotačního způsobu financování a složitá administrace dotací, zejména pro malé a střední podniky.
- Délka a složitost stavebního řízení.
- Nedostatek dat na straně státu i průmyslových podniků.
- Nedostatečné lidské zdroje.
- Konzervativnost a nízká úroveň společenské zodpovědnosti společnosti.
Efektivními nástroji k jejich eliminaci by pak mělo být:
- Zkrácení návratnosti projektů aktivní dotační politikou cílenou do vodního hospodářství podniků s důrazem na efektivní a inovativní technologie.
- Daňové zvýhodnění podniků zavádějící technologie pro snížení spotřeby vody.
- Povinná úspora vody v případě investičních akcí státních podniků, nebo v případě veřejných zakázek.
- Zkrácení/zjednodušení stavebního řízení.
- Zavedení legislativy pro recyklaci vody.
- Zefektivnění a zjednodušení legislativy v oblasti vodního hospodářství.
- Povinný reporting, respektive jeho rozšíření.
- Vodní audity.
- Propagace inovací a společenské zodpovědnosti dobrými příklady z průmyslové praxe, například jako podmínka přidělení investiční podpory.
6. Návrh opatření na podporu činností zaměřených na úspory vody v průmyslu a energetice
Cílem bylo definovat návrhy opatření ze strany státu pro zlepšení hospodaření s vodou na úrovni podniků. Primárním smyslem dokumentu bylo navrhnout opatření, která mohou být aplikována pomocí operačních programů v gesci Ministerstva průmyslu a obchodu ČR, např. Operační program Technologie a aplikace pro konkurenceschopnost (OP TAK).
Navrhovaná opatření vycházejí primárně z analýzy bariér. Právě nejvýznamnější bariéry by měly být navrhovanými opatřeními odstraňovány, nebo alespoň by jejich odstranění mělo být značně usnadněno.
Bylo zpracováno několik návrhů opatření:
Opatření charakteru znovuvyužívání vod
Jedná se o opatření, která k úspoře využívají principy recyklace, nebo alternativních zdrojů vody. Jedná se buď o znovuvyužití málo znečištěných proudů, znovuvyužití proudů znečištěných po kvalitativní úpravě, vícenásobné využití již využívaných vod a využití již sbíraných vod, které byly doposud bez užitku vypouštěny, například vod srážkových.
Úsporné a bezvodé technologie
Další významnou oblastí, která může přinášet úspory vody v průmyslu, je přímé snižování její spotřeby ve výrobě a výrobních technologiích. Primárně se jedná o zavedení technologií, nebo postupů, které jsou v porovnání s těmi současnými méně náročné na vodu. Protože oblast průmyslu zahrnuje velmi širokou a pestrou škálu činností a technologií, je i okruh úsporných technologií velmi široký, a to i v případě jeho zúžení na jednotlivé CZ-NACE kódy. Oproti předchozí oblasti recyklace vod je tak prakticky nemožné vyjmenovat konkrétní technologie obecně aplikovatelné v celém průmyslu a energetice. Definovat konečný okruh použitelných technologií ani není žádoucí, protože tím by byla ztížena prostupnost inovací do průmyslové praxe. Jako lepší způsob se jeví definování úsporných technologií podle účelu, a hlavně dosažené úspory.
Identifikace a snižování ztrát vody
Pokud je cílem dosáhnout snížení spotřeby vody v průmyslu nesmí být opomenuta ani oblast snižování ztrát vody. Protože vodohospodářská infrastruktura je často poměrně rozsáhlá a mnohdy uložená tak, že ji lze jen s obtížemi pravidelně a přímo kontrolovat, dochází k poruchám, jejichž důsledkem jsou ztráty vody. Ztráty vody při její výrobě, akumulaci a distribuci nejsou zcela neobvyklým jevem a potýká se s nimi jak průmyslová, tak i komunální sféra. V komunální oblasti došlo za poslední dvě dekády k velkému posunu ve snižování ztrát vody a s technologickým pokrokem tento proces dále pokračuje [2]. I v průmyslu je snižování ztrát cestou ke zlepšení hospodárnosti nakládání s vodou. Ke ztrátám nemusí docházet pouze ve vlastní distribuční síti, ale i v jednotlivých technologických uzlech vlastní výroby. Pro identifikaci a lokalizaci ztrát, a to ať v síti, nebo třeba přímo ve výrobních jednotkách, je klíčový monitoring a interpretace dat z něj.
Legislativa a administrace
V některých případech brání lepšímu hospodaření s vodou současná legislativa. Její lepší nastavení by odstranilo překážky, které brání aplikaci na vodu šetrnějších postupů.
V ČR je nyní nedostačující právní rámec upravující využití recyklovaných vod obecně. Bylo by vhodné definovat podmínky pro tuto činnost co nejdříve, aby nehrozilo zmaření investic do recyklačních projektů v důsledku budoucích změn, nebo různých výkladů práva různými institucemi. Nejedná se pouze o šedé vody, ale i o recyklaci, nebo další využití vyčištěných splaškových vod a různých technologických proudů.
Chybí podpora (např. osvobození od poplatků) pro využití residuálně kontaminovaných podzemní vod pro úpravu na technologickou vodu.
Nejnáročnějším odvětvím na spotřebu vody je energetika, primárně pak velké elektrárny. Za zvážení stojí podpora investičních projektů v energetice, která by byla zde výjimečně zaměřena i na velké podniky. Potenciál k úsporám je v energetice zdaleka největší. Výraznému snížení spotřeby vody v energetice brání i současný přístup ke stanovení požadavků na kvalitu vypouštěných vod. Existence koncentračních limitů při zachování bilančních limitů pro vypouštění do vodoteče brání zavádění chladicích okruhů, chemické úpravy cirkulační vody, nebo provozu chladicích okruhů s vyšším zahuštěním tj. vyšší koncentrací rozpuštěných i nerozpuštěných látek, které by ovlivňovali kvalitu vypouštěných odpadních vod (odluh z chladicích okruhů tvoří podstatnou část odpadní vody).
Poradenství
Zvláště pro malé a střední podniky může být odborné poradenství hůře dostupné. Z absence odbornosti při provozování své vodohospodářské infrastruktury pak plynou různé nedostatky, které se v konečném důsledku mohou projevit jako neefektivita a plýtvání vodou. Podniky, které odbornosti v této oblasti nevěnují dostatečnou péči, nebo jejichž priority leží jinde, často ani nemají povědomí o možnostech úspor nebo inovací.
Výrazné zlepšení hospodaření s vodou by mohlo přinést také rozšíření dotačních výzev i na obchod a služby. Provozovny těchto ekonomických činností často disponují velkou plochou střech a mají velký potenciál pro využití srážkových vod. Ani na straně spotřeby vody nemusí obchod a služby za průmyslem a energetikou zaostávat, a i ve službách lze dosahovat značných úspor vody. Snížení spotřeby vody v sektorech obchodu a služeb přispěje k celkovému snížení spotřeby vody, která tak zůstane k dispozici dalším odvětvím.
7. Uplatnění výsledků
Výsledek projektu Hodnocení využívání vody na úrovni podniků, tzv. Vodní audit, byl podpořen v rámci 2. výzvy programu Poradenství Operačního programu Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost [3]. V rámci dané výzvy měly malé a střední podniky možnost nákupu poradenských služeb na zpracování Vodního auditu podle dané metodiky.
V květnu 2022 byla vyhlášena výzva v rámci implementace Národního plánu obnovy „Úspory vody v průmyslu – I. výzva“, která se zaměřuje na oblast udržitelného nakládání s vodou s cílem podpořit opatření na úsporu vody a optimalizaci využívání vody v podnikatelské sféře jako součást zavádění principů oběhového hospodářství a adaptace hospodářství na změny klimatu. Podmínkou této výzvy bylo mít zpracovaný Vodní audit, jehož metodika byla vytvořena v rámci tohoto projektu. V současné době (prosinec 2022) probíhá hodnocení podaných návrhů projektů [4].
8. Závěry
Během řešení projektu byly diskutovány některé bariéry či omezení, která brání podnikům v lepším hospodaření s vodou. Klíčové/důležité kroky, které je potřeba učinit pro lepší hospodaření s vodu jsou zmíněny v následujících bodech:
Podpora ze strany státu:
Stát by měl podporovat průmyslové podniky v úsporách vody cílenými dotačními programy, eventuálně daňovým zvýhodněním, obdobně jako v případě jiných strategických investic, například do inovací, nebo průmyslu 4.0. Tyto programy by měly být zaměřeny nejen na malé a střední podniky, ale i na velké, které jsou významným odběrateli vody, případně na energetiku.
Současně by mělo být cílem zvýšení úrovně celospolečenské odpovědnosti v hospodaření s vodou s ohledem na možné prohlubující se periody sucha. Toto by mělo být vztaženo i na služby a obchod, kde je poměrně velký potenciál na úsporu či recyklaci vody.
Povinný reporting, respektive jeho rozšíření:
Stát nemá dostatečná data o potřebě vody od průmyslových podniků. Při nedostatečném množství dat nelze predikovat vývoj a navrhovat potřebná opatření. Proto by měl stát systematicky a s vyšší četností sbírat data o hospodaření s vodou od jednotlivých podniků. Data by byla využita pro lepší cílení konkrétní politiky při přípravě opatření pro zlepšení hospodaření s vodou v průmyslu. Současně by reporting i zlepšil vlastní povědomí podniků o jejich vodním hospodářství a tím je motivoval k jeho zlepšování. Inspirací může být povinnost online monitoringu spalin ve spalovnách odpadu dle Zákona o ovzduší.
Legislativa pro recyklaci vody:
V současné době je legislativní ukotvení recyklace vod velmi chatrné. Bylo by vhodné definovat podmínky pro recyklaci a využití vod.
Poděkování
Projekt TITOMPO941 Hospodárnější užívání vod v průmyslu a energetice ČR byl financován se státní podporou Technologické agentury ČR v rámci Programu BETA2, konečným uživatelem je Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR.
Seznam literatury
- https://www.czso.cz/csu/czso/ekonomicke-vysledky-prumyslu-cr-2018, Tab. 21
- Wanner F., SOVAK CR, Česko-dánské dny vody 2019, Mladá Boleslav, 19. 3. 2019.
- https://www.mpo.cz/cz/podnikani/dotace-a-podpora-podnikani/oppik-2014-2020/vyzvy-op-pik-2021/poradenstvi-_-vyzva-ii-_-poradenske-sluzby-pro-msp--259468/
- https://www.mpo.cz/cz/podnikani/narodni-plan-obnovy/vyzvy/i--vyzva-uspory-vody-v-prumyslu-z-komponenty-2-7-cirkularni-ekonomika-narodniho-planu-obnovy--267342/
- Křivánková J., Procházka J., Procházková L., Dolejš P., Bindzar J., Bartáček J., Lederer T., Urbanová H., Vilím D.: Představení projektu „Hospodárnější užívání vod v průmyslu a energetice ČR, Sborník přednášek Seminář Hospodárnějšího užívání vod v průmyslu a energetice, 8. 11. 2021 Hotel Palcát Tábor
Ćlánek seznamuje s náplní a s výsledkem projektu „Hospodárnější využívání vod v průmyslu a energetice ČR“. Dále je zaměřen na jeden z výstupů projektu „Vodní audit“, který bude jistě dobrým rádcem pro odborníky na vodní hospodářství a vodní stavby. Ze svého pohledu na problematiku vodního hospodářství v kontextu integrované prevence (IPPC), znalosti a praxe bych doporučila sledovat webové stránky MPO v části „Průmysl/IPPC“ (https://www.mpo.cz/ippc/), kde je odborná veřejnost (zástupci průmyslu atd.) pravidelně informována o revizích dokumentů BREF a aktuálních Závěrech o BAT. Bohužel v současné době není otevřena žádná výzva z OP TAK pro hospodaření s vodou v podnicích a cirkulární ekonomiku ve vodním hospodářství. Článek doporučuji k vydání.
