Desarrollo de una metodología para la gestión activa de las pérdidas aparentes

Abstract

[ES] Las estrategias para mejorar el rendimiento de las redes de abastecimiento se han dirigido hacia la disminución de las pérdidas reales de agua, ya que suelen ser las más significativas y visibles. Estos esfuerzos han dado resultados positivos, logrando reducir dichas pérdidas. Sin embargo, este éxito ha puesto en evidencia la importancia de las pérdidas aparentes, las cuales son más difíciles de cuantificar y controlar. Las pérdidas aparentes tienen un impacto especialmente importante en el ámbito de la facturación de la empresa, pues aun siendo un porcentaje inferior a las pérdidas reales en volumen de agua, estas pueden suponer unas pérdidas en términos económicos superiores al 50%. El balance estándar IWA indica que las pérdidas aparentes están compuestas por pérdidas debidas a errores por la inexactitud de medida en los contadores de agua, por consumos no autorizados y por errores en el tratamiento de los datos. En cuanto a la existencia de metodologías globales de gestión de pérdidas aparentes las publicaciones son escasas. Es más común encontrar estudios relacionados con la minimización de sus componentes, como pueden ser métodos para sustitución de contadores o detección de consumos no autorizados. Estos documentos no mantienen una terminología normalizada o métodos estandarizados con organismos oficiales, lo cual supone un problema a la hora de compararlos y establecer cuál es el más adecuado. En esta línea, y empleando como base el balance estándar IWA, se propone la metodología expuesta en este documento. En primer lugar, se establece como punto de partida una evaluación global del abastecimiento que se pretende estudiar. Para ello, se analiza el estado actual del abastecimiento en términos de pérdidas aparentes de agua. Este estado actual arroja información sobre las pérdidas aparentes que son independientes de la actuación en la red de abastecimiento y de aquellas dependientes de intervención. Esta primera información permite conocer el nivel mínimo de pérdidas aparentes, pues las pérdidas independientes de intervención no pueden ser disminuidas con excepción de actuaciones que modifiquen el propio abastecimiento. Conociendo el nivel mínimo e inevitable, se puede conocer el volumen de agua que puede minimizarse. Dicha disminución de pérdidas aparentes se lleva a cabo en base a un criterio económico, lo cual finaliza con el nivel económico de pérdidas aparentes, definido de forma similar al nivel económico de pérdidas reales. Este nivel tiene en cuenta las pérdidas aparentes mínimas independientes de intervención y el nivel óptimo de pérdidas aparentes dependientes de actuación. Esta evaluación no se limita al cálculo de volúmenes. También tiene en cuenta factores económicos como los costes de intervención o los totales, tanto actuales como óptimos. En segundo lugar, tras evaluar el abastecimiento, se propone un método de sustitución de contadores para minimizar la componente relacionada con los errores por inexactitud en los contadores. Dicho procedimiento se basa en un modelo económico que permite la planificación de la sustitución de contadores, teniendo en cuenta un mayor número de parámetros como puede ser el tiempo de sustitución de los contadores o los costes de desplazamiento de los operarios. Para afrontar la optimización de la segunda componente de las pérdidas aparentes, los consumos no autorizados, se introduce la detección de patrones como factor determinante para la detección de fraude en los sistemas de abastecimiento de agua. Para la detección de patrones existen diversos métodos, todos ellos enfocados al minado de datos y por ello se ofrece una visión amplia de algunos de los métodos empleados y sus posibles aplicaciones en distintos abastecimientos dependiendo del grado de tecnificación. De las componentes de pérdidas aparentes, ésta es la más compleja de analizar. No sólo intervienen factores económicos, sino también factores sociales con un peso importante. Finalmente, se muestra un ejemplo de ap

[EN] Strategies to improve the performance of water supply networks have been directed towards reducing actual water losses, as these are often the most significant and visible. These efforts have been successful in reducing real losses. However, this success has highlighted the importance of apparent losses, which are more difficult to quantify and control. Apparent losses have a particularly important impact on the company's turnover, as even though they are a lower percentage than real losses in terms of water volume, they can represent losses in economic terms of more than 50%. The IWA standard balance indicates that apparent losses are made up of losses due to errors caused by inaccurate metering in water meters, unauthorised consumption and errors in data processing. As for the existence of comprehensive methodologies for managing apparent losses, publications are scarce. It is more common to find studies related to the minimisation of their components, such as methods for meter replacement or detection of unauthorised consumption. These documents do not maintain a standardised terminology or standardised methods with official bodies, which poses a problem when comparing them and establishing which is the most appropriate. Along these lines, and using the IWA standard balance as a basis, the methodology set out in this document is proposed. Firstly, a global assessment of the water supply to be studied is established as a starting point. To do this, the current state of the supply is analysed in terms of apparent water losses. This current status provides information on the apparent losses that are independent of action on the supply network and those that are dependent on intervention. This first information makes it possible to know the minimum level of apparent losses, as losses that are independent of intervention cannot be reduced except by actions that modify the supply itself. Knowing the minimum and unavoidable level, it is possible to know the volume of water that can be minimised. This reduction of apparent losses is carried out on the basis of an economic criterion, which ends with the economic level of apparent losses, defined in a similar way to the economic level of real losses. This level takes into account the minimum intervention-independent apparent losses and the optimal level of performance-dependent apparent losses. This assessment is not limited to the calculation of volumes. It also takes into account economic factors such as intervention or total costs, both actual and optimal. Secondly, after assessing the supply, a meter replacement method is proposed to minimise the component related to meter inaccuracy errors. This procedure is based on an economic model that allows the planning of meter replacement, taking into account a larger number of parameters such as meter replacement time or operator travel costs. To address the optimisation of the second component of apparent losses, unauthorised consumption, pattern detection is introduced as a determining factor for the detection of fraud in water supply systems. There are several methods for pattern detection, all of them focused on data mining, and therefore a broad overview is given of some of the methods used and their possible applications in different supplies depending on the degree of technology. Of the apparent loss components, this is the most complex to analyse. Not only economic factors are involved, but also social factors with an important weight. Finally, an example is shown of the application of the methodology to obtain the economic level of apparent losses and planned meter replacement using the same database, the latter being the most representative part of the apparent losses of a supply.