Análisis económico del ciclo del agua de la zona centro-norte de la C.A.M

El agua es crucial para el desarrollo de la vida, tanto para el ser humano como para el resto de seres vivos en nuestro planeta. Hasta hace relativamente poco, se ha considerado como un bien ilimitado, sin embargo, debido al cambio climático y el constante crecimiento de la población mundial y el desarrollo industrial, se ha producido una disminución de los recursos hidráulicos naturales, y es que de todo el agua dulce existente en el planeta, tan solo el 0,025% es potable. Como consecuencia de todo esto resulta fundamental gestionar de forma sostenible este recurso. Debido a la mencionada creciente escasez del agua y a su gran importancia tanto para los ciudadanos como para la actividad económica de cualquier sector, es necesario garantizar un suministro de agua seguro, previsible, y sobre todo de calidad. Es por esto que se requiere unas infraestructuras que permitan almacenar, potabilizar, distribuir y depurar el agua, así como un modelo de gestión integral de dichas infraestructuras.
A causa de esta preocupación por la gestión del recurso, en octubre del 2000 se estableció la DIRECTIVA 2000/60/CE por parte del Parlamento Europeo y del Consejo de la Unión Europea, en la que se estable un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas. El objetivo de esta Directiva (DMA) es proteger el medio acuático, previniendo y reduciendo su contaminación, y fomentar un uso sostenible del recurso.
Entre todas las responsabilidades establecidas en la DMA cabe destacar el artículo 9, en el que se refiere a la recuperación de costes de los servicios relacionados con el agua, para
así hacer una gestión del recurso eficiente y sostenible. Este resulta ser el marco de este proyecto.
El objetivo de este proyecto es, por tanto, evaluar si la fase de depuración del Ciclo Integral del Agua cumple con las premisas europeas de recuperación de costes impuestas en la DMA, con la finalidad de ser sostenibles, en una región concreta de España.
Para poder realizar la evaluación económica de la fase de depuración de la Región de estudio, se van a tener en cuenta el VAN y el TIR, calculados a partir de la cuenta de pérdidas y ganancias de cada una de las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales, para lo que serán necesarios conocer algunos parámetros de cada EDAR.
Primeramente, se ha obtenido el precio que deben pagar los habitantes de la Región de estudio por la depuración del agua, correspondiente a la cuota de servicio de alcantarillado y depuración. En concreto, se ha estimado que la depuración contribuye en un 75% en el coste unitario de Alcantarillado y Depuración, lo que supone un 26% del coste unitario total del agua en la región de estudio. Conociendo ya el histórico de precios, debido a la dificultad de pronosticar el precio del agua en un futuro, se han establecido dos escenarios de estudio:
- Escenario 1: Previsión del precio del agua siguiendo una evolución logarítmica.
- Escenario 2: Previsión del precio del agua siguiendo una evolución lineal.
Así, conociendo el precio unitario que se pagará por depuración cada año y la cantidad de agua depurada en EDAR se podrán calcular los ingresos de cada planta depuradora.
Una vez calculados los ingresos el siguiente paso ha sido hallar los costes de explotación de cada EDAR. En estos costes de explotación se incluyen los de operación y mantenimiento. Se han dividido en dos conceptos: costes fijos y costes variables.
Los costes fijos son los que se producen con independencia del caudal tratado por la instalación. Se han considerado el coste fijo de la energía, correspondiente al término de potencia (hasta el año de la liberación del mercado eléctrico), coste de personal, coste de mantenimiento de equipos y de obra civil y otros gastos. Los costes variables, aquellos que dependen de la cantidad de caudal y las características del agua tratada en cada instalación, incluyen en este caso el coste variable de la energía, los gastos asociados a la dosificación de reactivos, evacuación de residuos y los asociados a la evacuación y tratamiento de fangos.
Para poder determinar las bandas de consumo de cada EDAR, y con ello el precio a pagar por la energía eléctrica consumida en cada instalación, se han tenido en cuenta los datos de tensión y potencia contratada de cada estación depuradora. Conocido el histórico de precios, se ha estimado el precio de cada banda teniendo considerando la tendencia del IPC.
Posteriormente se ha determinado la inversión inicial de cada EDAR. Debido a que muchas de las instalaciones comenzaron a dar servicio en los años 80, 90 y principios del 2000 ha sido imposible acceder a la memoria de estos proyectos. Por tanto, mediante los datos de algunas de las instalaciones más recientes, se han extrapolado al resto de las EDAR teniendo en cuenta la capacidad nominal de cada una de ellas y la inflación de cada año (dato obtenido del BOE).
Para terminar, cabe destacar que se ha considerado una amortización lineal de los bienes de cada EDAR, y un ciclo de vida desde el 2000 al 2040, es decir, 40 años.
Con todos los parámetros obtenidos se ha realizado un estudio de la rentabilidad de la fase de depuración en la Región de estudio mediante el VAN y el TIR, teniendo en cuenta una tasa de retorno del 6,5%. Los resultados que se muestran en la Tabla 1 obtenido tras analizar económicamente la fase de depuración del Ciclo Integral del Agua en la Región de estudio se han alcanzado siguiendo las directrices impuestas por la Unión Europea en la Directiva Marco de Agua (DMA) en el año 2000. Se concluye lo que sigue:
- Únicamente 1 de las instalaciones de las 32 EDAR incluidas en el estudio es económicamente rentable en el Escenario 1, sin embargo, en el Escenario 2, más optimista, se obtienen 4 EDAR rentables.
- Estudiando el uso de las EDAR incluidas en el estudio se obtiene que aquellas instalaciones rentables tienen un factor de uso mayor al 55%, sin embargo las que no lo son cuentan con factores de uso que no llegan al 50%.
- Si se considera la venta del agua depurada para su reutilización, el número de EDAR rentables aumentaría hasta 7 en el Escenario 1 y 9 en el Escenario 2.
Se debe tener en cuenta que este servicio de depuración de agua no debe valorarse simplemente por su rentabilidad económica. No obstante, los resultados que se han obtenido dejan ver que esta etapa del Ciclo Integral del Agua en la Región de estudio no alcanza la premisa de recuperación de costes y sostenibilidad económica mencionada en la DMA.
Algunos de los principales motivos de estos resultados poco satisfactorios residen en la naturaleza del agua, que al ser un bien de primera necesidad resulta imprescindible poder garantizar su servicio ante cualquier tipo de improviso. Es por esto que hay gran cantidad de EDAR, más de las necesarias, para poder abarcar toda la geografía, y esto causa su sobredimensionamiento para las necesidades actuales. Aunque en este aspecto si hay esperanza a la mejora debido al crecimiento continuo de la población que se da en la Región de estudio.

Water is crucial for the development of life, both for human beings and for the rest of the living beings on our planet. Until relatively recently, it has been considered an unlimited good, however, due to climate change and the constant growth of the world's population and industrial development, there has been a decline in natural water resources, and of all the fresh water on the planet, only 0.025% is potable. As a result, it is essential to manage this resource in a sustainable manner.
Due to the aforementioned growing shortage of water and its great importance both for citizens and for economic activity in any sector, it is necessary to guarantee a safe, predictable and, above all, quality water supply. This is why we need infrastructures that allow water to be stored, made drinkable, distributed and treated, as well as a model for the integrated management of these infrastructures.
Because of this concern for the management of the resource, in October 2000 the European Parliament and the Council of the European Union established Directive 2000/60/EC, which establishes a Community framework for action in the field of water policy. The aim of this Directive (Water Field Directive) is to protect the aquatic environment by preventing and reducing pollution and to promote sustainable use of the resource.
Among all the responsibilities established in the WFD, it is worth highlighting Article 9, which refers to the recovery of costs of water services, in order to make the management of the resource efficient and sustainable. This turns out to be the framework of this project.
The objective of this project is therefore to evaluate whether the depuration phase of the Integral Water Cycle complies with the European cost recovery premises imposed in the WFD, with the aim of being sustainable, in a specific region of Spain.
In order to carry out the economic evaluation of the depuration phase in the Region under study, the NPV and IRR will be taken into account, calculated from the profit and loss account of each of the Wastewater Treatment Plants (WWTP), for which it will be necessary to know some parameters of each Wastewater Treatment Plant.
Firstly, the price to be paid by the inhabitants of the Region under study for water treatment has been obtained, corresponding to the sewerage and depuration service fee. Specifically, it has been estimated that depuration contributes 75% of the unit cost of Sewerage and Wastewater Treatment, which is 26% of the total unit cost of water in the region under study. Knowing already the historical prices, due to the difficulty of forecasting the price of water in the future, two study scenarios have been established:
- Scenario 1: Forecasting the price of water following a logarithmic evolution.
- Scenario 2: Water price forecast following a linear evolution.
Thus, knowing the unit price that will be paid for treatment each year and the amount of water treated in WWTPs, it will be possible to calculate the income of each treatment plant.
Once the revenues have been calculated, the next step is to find the operating costs of each WWTP. These operating costs include the operation and maintenance costs. They have been divided into two concepts: fixed costs and variable costs.
The fixed costs are those that are produced independently of the flow treated by the installation. Consideration has been given to the fixed cost of energy, corresponding to the end of power (up to the year of release from the electricity market), the cost of personnel, the cost of equipment maintenance and civil works and other expenses.
The variable costs, which depend on the quantity of flow and the characteristics of the water treated at each facility, include in this case the variable cost of energy, the costs associated with the dosage of reagents, waste disposal and those associated with the disposal and treatment of sludge.
In order to determine the consumption bands of each WWTP, and thus the price to be paid for the electrical energy consumed at each facility, the voltage and power data contracted for each treatment plant have been taken into account. Once the price history is known, the price of each band has been estimated taking into account the CPI trend.
Subsequently, the initial investment of each WWTP has been determined. Due to the fact that many of the facilities began to provide service in the 80s, 90s and early 2000 it has been impossible to access these projects. Therefore, using data from some of the most recent installations, they have been extrapolated to the rest of the WWTPs, taking into account the nominal capacity of each one and the inflation of each year (data obtained from the BOE).
Finally, it should be noted that a linear depreciation of the assets of each WWTP has been considered, and a life cycle from 2000 to 2040, i.e. 40 years.
With all the parameters obtained, a study of the profitability of the treatment phase in the Region of study has been carried out using the NPV and the IRR, taking into account a return rate of 6.5%. The results shown in Chart 1 obtained after economic analysis of the treatment phase of the Integral Water Cycle in the Region under study have been achieved following the guidelines imposed by the European Union in the Water Framework Directive (WFD) in 2000. The following is concluded:
- Only 1 of the facilities of the 32 WWTPs included in the study is economically profitable in Scenario 1, however, in the more optimistic Scenario 2, 4 profitable WWTPs are obtained.
- By studying the use of the WWTPs included in the study, it is obtained that those facilities that are profitable have a use factor greater than 55%, however those that are not have use factors that do not reach 50%.
- If the sale of treated water for reuse is considered, the number of profitable WWTPs would increase to 7 in Scenario 1 and 9 in Scenario 2.
It should be taken into account that this water treatment service should not be valued simply for its economic profitability. However, the results obtained show that this stage of the integral water cycle in the Region under study does not reach the premise of cost recovery and economic sustainability mentioned in the WFD.
Some of the main reasons for these unsatisfactory results lie in the nature of water, which, being a basic need, it is essential to be able to guarantee its service in the face of any kind of improvisation. That is why there are a large number of WWTPs, more than necessary, to be able to cover the whole geography, and this causes their over-dimensioning for current needs. Although in this aspect there is hope for improvement due to the continuous growth of the population that occurs in the Region of study.