Beregningsmetodikk for investeringsbehov

Transkript

1 Beregningsmetodikk for investeringsbehov Norsk Vann Fagtreff Gardermoen 10. Februar 2016 Stian Bruaset, Trondheim kommune PhD kandidat ved NTNU 1

2 Prosjektet i helhet basert på 3 steg 1. I Norsk Vanns "Veiledning i tilstandskartlegging og fornyelse av VAtransportsystemer" (Røstum et al., 2013) blir LTP presentert som et verktøy for beregning av framtidig fornyelse- og investeringsbehov. B17 rapporten er første steg for å etablere modell for å beregne investeringsbehov. 2. For å gå videre fra disse to rapportene, har dette Norsk Vann prosjektet foreslått en metodikk basert på LTP og DMM modellene. En mer omfattende metodikk med mulighet for å vurdere bærektraften til ulike løsninger helt i tråd med Norsk Vann sitt ønske om plattform for Norsk vannsektor. 3. PhD under emnet «Framtidig investeringsbehov i Norske VA-nett». Doktorgraden vil vuderere de samme modellene, men vil også ta hensyn til andre modeller og ha fokus på tre ting: 1. Hente inn gode grunnlagsdata 2. Vurdere effekten av eksterne drivere 3. Forbedre inngangsdata til modellene 2

3 Hva ønsker vi at modellen skal gjøre? Skal være relevante for både vannforsynings- og avløps anlegg Skal kunne identifisere de grupper av ledninger i ledningsnettet som har størst behov for utskifting til enhver tid. Skal kunne anvendes på både små og store kommuner (uavhengige av størrelsen på ledningsnettene og renseanleggene) Det skal være mulig å vurdere ulike strategier for framtidig utskiftning av ledningsnett og renseanlegg. Kostnader og bærekraft for de ulike strategier vil kunne sammenlignes. Man skal kunne velge fornyelsesstrategi basert på mest bærekraftig løsning. Dette vil også være i tråd med Norsk Vann sin strategiske plattform for norsk vannsektor. 3

4 Viktig å ha i bakhodet; vi konsentrerer oss om den strategiske delen av rehabiliteringsplanlegging Normal feil; man ønsker å benytte taktiske verktøy på strategisk nivå. Dette er ikke bærekraftig og ikke kostnadseffektivt. 4 4

5 Metodikk for å beregne framtidig investeringsbehov 5

6 Modelleringsmetodikk 6

7 Metodikk/verktøy 7

8 Modeller LTP (Long Term Planning) er en modell som brukes for å beregne framtidig fornyelsesbehov (for eksempel i en tidshorisont på år) av ledningsnett for vann og avløp. Nødvendig investering på bakgrunn av beregnet fornyelsesbehov kan også beregnes hvis man legger inn verdier for enhetskostnader av fornyelse. DMM (Dynamic Metabolism Model) er en excel-basert metabolisme modell som kan beregne drift- og vedlikeholds kostnader og kapitalkostnader for komponenter i den urbane vannsyklusen. Modellen har muligheter for store analyser eller mindre analyser, alt etter vannverkets ønsker og behov. Fokus på bærekraftige løsninger. 8

9 Ulike ambisjonsnivå i kommunene Metodikk er tilpasset de norske kommunenes ulike ambisjonsnivå, og deres ulike tilgang på ressurser og data. Beregningsmetodikken er dermed tilpasningsdyktig for hver enkelt kommunes ønsker. Ambisjonsnivå for modellering av framtidig investeringsbehov kan dermed deles i disse tre nivåene: NIVÅ 1: Beregning av fornyelses- og investeringsbehov NIVÅ 2: Vurdere framtidige scenarier. Vurdere ulike rehabiliterings strategier. NIVÅ 3: Bærekraftvurdering av ulike rehabiliteringsstrategier (DMM). Gir grunnlag for å velge de mest bærekraftige løsninger. 9

10 Modellen LTP 10

11 LTP LTP = Long Term Planning Verktøy for langtidsplanlegging (strategisk planlegging) Behov for inngangsdata er begrenset (enkel modell å kjøre): 11

12 Steg 1: Inndeling av ledningsnett i grupper Homogene grupper noenlunde likt overlevelsesmønster for ledninger i hver enkelt gruppe Data om følgende kan brukes for å dele inn ledningsnettet i grupper: 12

13 Eksempel på inndeling i grupper Gruppenr Navn Materialkode 1 AAS1 AAS tom 150 mm 2 AAS2 AAS > 150 mm 3 SJG1 SJG tom 100 mm 4 SJG2 SJG > 100 tom 150 mm 5 SJG3 SJG > 150 mm 6 SJK1 SJK tom 150 mm 7 SJK2 SJK > 150 mm 8 PVC1 PVC tom PVC2 PVC etter PE PE ledninger 11 REST Ukjent, MCU, MGA, MST, RDEL, REM, GUP og RSM

14 Steg 2: Definere levetiden til ledningsgruppene Når man har delt ledningene i homogene grupper må man vurdere levetiden til gruppene. Nå har man en inndeling av ledningsnettet i grupper som har en definert forventet framtidig levetid. Den forventede levetiden til en ledningsgruppe er grunnlaget for å beregne fornyelsesbehovet. 14

15 Eksempel på levetider = overlevelsesfunksjoner 15

16 Overlevelsesfunksjonene er grunnlag for å beregne levetidskurver 16

17 For å beregne nødvendig investering: enhetspriser for rehabilitering Eksempel på enhetspriser: Rehabilitering/renovering/NO-DIG: 7000 kr/m Andel som belastes vannledningen, felles grøft med avløp: 8000 kr/m Utskiftning med grøft der det kun er vannledning: kr/m Metode Navn Andel (%) Enhetskostnad Navn i figurer 1 Rehabilitering (no-dig) kr/m REHAB 2 Graving i grøft med avløp kr/m Graving u/avlop 3 Graving i grøft med kun vannledning kr/m Graving m/avlop

18 LTP Resultater 18

19 Framtidig rehabiliteringsbehov for ledningsgrupper - km/år 19

20 Framtidig nødvendige investeringskostnader 20

21 DMM Dynamic Metabolism Model 21 21

22 DMM (excel basert modell): en metabolisme modell med fokus på bærekraft begrepet 22 22

23 Mål og fremgangsmåte DMM Mål med DMM: å tilby et verktøy for å analysere bærekraften for ulike strategiske valg. Framgangsmåte: Man utvikler modellen for hver enkelt case ved å legge inn en mengde detaljerte data om driftskostnader, energiforbruk, etc. DMM beregner utvalgte måleindikatorer for bærekraft. Indikatorene er valgt av brukeren. Sammenligning av hvordan indikatorene varierer fra den nåværende verdien over perioden man analyserer, eks. 50 år fram i tid

24 Analyse av renseanlegg i DMM DMM kan blant annet vurdere hvor lenge det er økonomisk nyttig å drifte et renseanleggene sammenlignet med å fornye det. Dette gir en vurdering av når det er fornuftig å investere i nytt utstyr. Samtidig som man kan vurdere kostnader kan man også vurdere den miljømessige tilstanden til renseanlegget. Kostander for fornyelse av renseanlegg må hentes fra B

25 Hva gjøres videre (PhD arbeid)? 25 25

26 PhD arbeidet Bakgrunn Et samarbeid mellom de 10 VASK kommunene og Norsk Vann 4 årig PhD ( ). 25 % av tiden skal brukes til undervisning på NTNU og Høgskoler. Hva? Bærekraftig fornyelse av ledningsnett Hvorfor? Øke fokus på VA-sektoren Styrke undervisningen av VA-ingeniører på NTNU Bidra til langsiktig kompetanseøkning i vannbransjen Styrke bransjens omdømme gjennom deltagelse fra kommunene 26 26

27 En mye bredere tilnærming til problemstillingen 27 27

28 4-stegs plan 1. Hvordan forbedre input data til langtidsmodellering av fornyelsesbehov? 2. Optimal bruk av modeller for bærekraftig planlegging av fornyelse 3. Effekten av eksterne drivere på tilstanden til ledningsnettene 4. Data analyse og beregning av framtidig investeringsbehov på nasjonalt nivå i Norge Etablering av nasjonal database 28 28

29 29 Steg 1: Forbedre input; levetidskurver

30 Takk for megj 30