La eficiencia en la operación y planificación

La máxima eficiencia sólo se puede alcanzar como combinación de un buen ejercicio previo de planificación y la aplicación de las mejores prácticas de operación adaptadas a las circunstancias y condiciones que se presenten en cada momento. Por esta razón en este artículo se enumeran las consideraciones  a incorporar tanto en la planificación de los sistemas urbanos de agua como en su operación. No obstante, la exposición de este artículo se ha ordenado comenzando en lo relativo a la operación, por ser éste un proceso obligado para cualquier gestor de sistemas de cualquier tipo. Aún cuando se realicen las mejores prácticas en la planificación de los horizontes de futuro, siempre hay que afrontar la realidad presente derivada de unas prácticas de planificación del pasado e inevitablemente se ha de resolver cada escenario con las soluciones operativas que consigan la máxima eficiencia.

La primera cuestión a precisar es a qué se refiere el concepto de eficiencia en este artículo. Si la eficiencia de un sistema se mide por el grado de utilización de recursos para la consecución de un fin determinado, en la gestión de agua urbana los recursos a considerar son tanto los de carácter natural como los económicos para la implantación y operación de las infraestructuras necesarias. El fin consiste en el cumplimiento establecido,  tanto de las expectativas de los ciudadanos/clientes que perciben el servicio de agua, como de las condiciones de sostenibilidad del conjunto. En estas condiciones de sostenibilidad se pueden incluir tanto los de carácter ambiental en su sentido más amplio como los de sostenibilidad financiera del conjunto de procesos de gestión. La dificultad en el establecimiento de estos fines en términos de sostenibilidad radica en la gran diversidad de opiniones a considerar, incluso cuando se cuenta con bases de información recabada en campañas para el conocimiento de preferencias sociales. En todo caso para valorar la eficiencia de cualquier solución es necesario contar  al menos con hipótesis de referencias de términos objetivos de sostenibilidad.

Aquí se va a considerar como eficiente la solución, de operación o planificación, que consiga el menor coste económico, para el cumplimiento de unos objetivos establecidos en términos de calidad de servicio y de condiciones ambientales y económicas en cada horizonte de futuro.

Otra cuestión previa a dilucidar antes de continuar es el establecimiento de la frontera entre lo que se considera planificación y operación. Hay aspectos fuera de duda como es el manejo de las infraestructuras y equipos existentes o la atención a los clientes y ciudadanos “del presente”. El mantenimiento de dichas instalaciones e infraestructuras en lo relativo a la inspección y reparaciones y reposiciones de poca entidad está claramente incluido en lo que se considera operación. De igual forma,  el ejercicio de análisis de los horizontes de medio y largo plazo y plantear soluciones para cada caso, independientemente de cuando hayan de iniciarse la implantación de tales soluciones, cae en lo que se denomina planificación. Los horizontes de medio y largo plazo se establecen de forma diferente para cada contexto y caso, oscilando desde los análisis vinculados a la asignación de recursos y derechos de agua  en el entorno de los 25 y 50 años (así es en muchas zonas desarrolladas del planeta) a los vinculados a la ejecución de infraestructuras en los que los horizontes se acercan y se sitúan entre los 5 y los 20 años.

El ámbito difuso se plantea en lo que en algunos casos se denomina planificación operativa, que generalmente se enfoca a la toma de decisiones desde la evaluación del  aseguramiento de los niveles de servicio en los horizontes de corto plazo mediante la utilización de diferentes opciones en cuanto al uso de recursos y concesiones (recursos compartidos, reservas estratégicas) o la ejecución de obras e inversiones con carácter de urgencia para afrontar escenarios de riesgo en hipótesis con una probabilidad significativa de ocurrencia en el corto plazo. En la planificación operativa las consideraciones de eficiencia son importantes pero de difícil aplicación por cuanto el equilibrio entre costes y riesgos, cuando se trata de plazos cortos, se suele decantar por la minimización de riesgos en lo factible. El ejemplo de la gestión de situaciones de escasez por sequía, tanto en lo que se aproxima a dichas situaciones como cuando se está inmerso en una de esas situaciones críticas, es paradigmático en cuanto a la aplicación de soluciones costosas para paliar y resolver dichas situaciones en las que se ven alterados, o en gran riesgo de alteración, las normales condiciones de servicio y disponibilidad de agua.

En general puede considerarse que fuera de condiciones de contingencia, o alto riesgo de incurrir en ellas, los escenarios de planificación empiezan en los horizontes que van más allá de los plazos de diseño, tramitación y realización de las inversiones e infraestructuras necesarias, lo que suele coincidir con los 4 años.

La otra cuestión difusa es la frontera entre el mantenimiento preventivo y la renovación y reposición de infraestructuras. Aquí se defiende y considera que todas las actuaciones de reposición y renovación de infraestructuras deben incluirse dentro de la planificación y plantearse con la visión de futuro y sostenibilidad que debe impregnar cualquier tarea de planificación de largo plazo. La programación de dichas actuaciones ha de tener un carácter de continuidad temporal y los horizontes de futuro representan hitos de referencia  y control, sin diferenciarse en nada de los de corto plazo.

Los planes de renovación deben atender al mantenimiento de la capacidad productiva de las infraestructuras pero también deben incorporar consideraciones de riesgo a la hora de determinar las prioridades de actuación,  así como integrar las necesidades de modificación de las dimensiones de las infraestructuras a renovar o de su ubicación y condiciones.

El mantenimiento correctivo, que atiende a todas las incidencias  y perturbaciones del servicio, se incluye generalmente en la operación, aun cuando en su realización incorpore inversiones y reposición de equipos e infraestructuras.

Las labores de reposición con carácter de urgencia que pueden surgir en la operación,  no se deben considerar dentro de la planificación ya que no han sido planificadas y deben restringirse a lo inevitable,  pues sin lugar a dudas serán menos eficientes que las diseñadas y ejecutadas sin las premuras de la urgencia. El mantenimiento preventivo debe ser parte de los principios de operación pero la componente de inversiones ordenadas de renovación y reposición deben incluirse en planificación, al margen de los criterios que en cada caso se sigan a la hora de contabilizar estas actuaciones como inversiones o gastos.

Eficiencia en la operación

Mientras que no se cuestiona que la planificación es un ejercicio en el que la variable tiempo es primordial, en la operación el alcance del factor temporal es algo frecuentemente ignorado, asumiendo que todo puede analizarse como si sucediese en un instante. Asumir este carácter de atemporal es fuente de errores importantes y causa de aplicación de actuaciones poco eficientes. Aclarar la forma de considerar la variación temporal en las decisiones de operación es un buen punto de partida para abordar la eficiencia.

El “presente” en los procesos de gestión del agua  tiene una gran variabilidad temporal. Las condiciones climáticas varían con las estaciones y con las horas del día y el consumo de agua y las actividades que lo emplean reflejan y están estrechamente relacionados con esa variabilidad. La operación de los sistemas de agua tiene en cuenta esa variabilidad y su eficiencia pasa por la utilización de los escenarios más adecuados para cada decisión. En la forma de determinar estos escenarios y adaptarse a su variación, está la primera ocasión de eficiencia en la operación. En las  desviaciones entre estos escenarios y la capacidad de manejo de los sistemas e infraestructuras reside la base de las situaciones y contextos de riesgo de incumplimiento de los objetivos de servicio.

El objetivo a emplear como referencia de eficiencia en la operación ha de ser pues los niveles de garantía de servicio establecidos para ese escenario “presente” en las situaciones representativas de la variabilidad anual junto con los valores establecidos como objetivo para este” presente” concreto en los planes de estratégicos de la empresa. En este caso, solo se tendrán en cuenta aquellos componentes de los planes estratégicos cuyo cumplimiento dependa exclusivamente de la operación y no de las actuaciones de inversión y ejecución establecidos en la planificación y no tengan una relación directa con los niveles de garantía de servicio presentes. El ejemplo más frecuente de este tipo de objetivos son los vinculados a los niveles de pérdidas reales, agua producida que no produce ingresos o costes energéticos. En realidad todos estos objetivos deberían considerarse de forma secundaria respecto a los vinculados al aseguramiento de la calidad de servicio, pero no deberían ignorarse si marcan y condicionan las políticas de operación del momento.

El nivel de servicio objetivo presente  está directamente relacionado con el consumo que se puede producir actualmente y sus diferentes patrones de variación estacional, diaria y horaria en el ciclo anual de futuro inmediato. Una política de búsqueda de la eficiencia en la operación debe empezar por la identificación de los patrones de consumo que se pueden producir en cada zona del sistema que se opera en los escenarios e hipótesis significativas que pueden suceder en el ciclo anual inmediato.  

Es necesario recurrir a los valores registrados disponibles, no hay mejor referencia, pero los valores registrados (sin entrar en consideraciones sobre su fiabilidad) son la consecuencia de las circunstancias del momento pasado en que se registraron que no tiene por qué coincidir con el presente y desde luego no tienen por qué corresponder con los que se considere que deben enmarcar la operación o los riesgos objetivo del momento.

Los parámetros de consumo de referencia incluirán los valores máximos, medios y mínimos horarios, diarios, mensuales y anuales esperables en el ciclo anual de futuro inmediato. Si el sistema de agua urbano atiende a más de un municipio o a zonas o barrios con características muy diversas (viviendas secundarias, niveles de renta, tipología urbanística, actividad turística) deberá particularizar estos valores de referencia para cada zona y tipo.

En el establecimiento de los valores de referencia se definirá un marco de probabilidad de ocurrencia de escenarios climáticos y de actividad en todo aquello que determine el uso del agua. En el caso de los valores máximos de consumo diario esperables es conveniente definir un escenario de temperatura máxima diaria (a lo que siempre le corresponderá una probabilidad de ocurrencia) junto con una hipótesis de presencia y actividad de las unidades de consumo. En las zonas residenciales se puede emplear la definición de un día laborable en la época en que no se han iniciado los movimientos vacacionales y con la ocurrencia de las máximas temperaturas diarias de referencia. Esto no es útil para las zonas con gran dependencia de la actividad turística donde el escenario habrá que situarlo en la época de máxima actividad turística o estacional.

En cada caso además de formular las cuantías de consumo real esperado en las unidades de uso y consumo debe complementarse con todos los componentes del uso del agua que no están vinculados a usos y consumos individuales, tales como usos de operación de las infraestructuras o pérdidas aparentes y reales, etc.

La precisión en la estimación de estos valores de consumo de referencia depende mucho del grado de conocimiento que se tenga de los microcomponentes del consumo y de su relación con las variables que lo determinan. Por este motivo es importante destacar la gran oportunidad que existe en la adquisición de conocimiento particularizado sobre los microcomponentes de consumo en cada zona significativa atendida por los sistemas hídricos. La utilización de valores disponibles en la bibliografía es el único recurso disponible allí donde no se disponga de esta información precisa, pero la aplicación de valores registrados en otras zonas debe pasar por una constatación de la similitud en las características y su extrapolación fiable al caso de que se trate.

La precisión en el conocimiento de los componentes del consumo global de los que se desconoce su ubicación y cuantía precisa, tales como los fraudes, roturas, pérdidas o usos autorizados no medidos, es siempre menor que los registrados y tienen una mayor incertidumbre a la hora de definir su distribución y cuantía en los escenarios de referencia. La utilización de esquemas estándares internacionales de segregación de los componentes de Agua No Controlada facilita la comprensión y gestión de estos valores y orienta sobre las posibilidades para contribuir a la eficiencia en la operación.

Una vez establecidos los marcos de referencia de objetivos a cumplir en el presente y los valores del consumo y uso del agua en los escenarios seleccionados, se puede proceder a la identificación de opciones para el cumplimiento de los objetivos y la posterior evaluación de los costes e implicaciones de cada uno de ellos. Aquí vuelve a plantearse la dificultad de restringir las opciones a considera a aquellos aspectos que se manejan exclusivamente desde la operación. Por ello es necesario añadir en los marcos de análisis las condiciones y políticas de medio y largo plazo en las que se encuadra la operación a optimizar. Los verdaderos márgenes de actuación dentro de la operación serán solamente aquellos que no estén incluidos en las acciones planificadas y de implantación de duración prolongada.

El margen de actuación es francamente pequeño si los análisis se limitan a los escenarios presentes con los límites presupuestarios establecidos a priori en mantenimiento y operación.

El verdadero margen de actuación reside en la capacidad de adaptación y rentabilización de las holguras que existan por sobredimensionamientos existentes en los componentes significativos del sistema o en las previsiones presupuestarias.

La clave de la eficiencia en la operación está en la realización de un diagnóstico actualizado, en la identificación de los factores y componentes que representen riesgos respecto al cumplimiento de los objetivos y en la capacidad de adaptación a la diversidad de circunstancias en las zonas y en la presentación en el tiempo de las condiciones reales. No hay forma de determinar una solución óptima, por cuanto no se conoce a priori las circunstancias que se van a afrontar pero si se pueden optimizar los costes finales de operación mediante la identificación de un conjunto de parámetros y umbrales de referencia de cambios en las políticas de intervención y así asegurar la mejor relación entre costes y riesgos a lo largo del ciclo anual.

El cumplimiento de los objetivos establecidos en los planes estratégicos (si existen) dependerá de la casuística de cada caso y sistema. Por ello se va a asumir como valor de referencia  en este caso el único elemento común de todo sistema urbano que es la calidad de servicio. Se pueden tomar como referencia dos parámetros de calidad de servicio: el aseguramiento de la disponibilidad de recurso para el suministro de la demanda total y el aseguramiento de la continuidad del servicio en los estándares de calidad y condiciones hidráulicas comprometidos o fijados por el marco legal.

Se puede manejar una curva de costes-riesgos en la que se distingan tres zonas: 1) las  situaciones de bajo riesgo en las que no se modificarán las pautas de operación, 2) las de riesgo significativo en las que se justifica el aumento de los costes y problemas de operación y 3) las de contingencia en las que se justifica el máximo de intervención y donde a los costes de operación hay que añadir los de daño a la imagen y malestar social por las afecciones ya producidas.

En las hipótesis situadas en la zona 1 las soluciones serán siempre las que aseguren el correcto funcionamiento al menor coste, generalmente la distribución de costes se concentra en los energéticos y en los de reactivos y procesos de tratamiento y depuración, dejando poco margen de intervención en los de personal. En estos casos la reducción de costes no debería dar lugar a un aumento del riesgo.

En las hipótesis situadas en la zona 2, de riesgo significativo de incumplimientos, es donde se presentan los verdaderos retos y oportunidades  para la operación eficiente, conjugando los incrementos de costes de operación y la reducción de los riesgos con valores notables  por su componente de probabilidad de ocurrencia.  Si estas hipótesis son conocidas así como la probabilidad de que se produzcan, formarán parte de las políticas de actuación y tendrán habilitados los presupuestos y mecanismos de actuación correspondientes. También deberían formar parte de las consideraciones en los objetivos de corto plazo. La eficiencia en estas circunstancias se medirá por la aproximación a las previsiones realizadas para estas circunstancias, aunque un planteamiento estrictamente económico buscaría el valor óptimo derivado de los costes y las penalizaciones por incumplimientos de los niveles de servicio. Los costes sociales y de imagen suelen pesar tanto que en la mayoría de los casos determinan la adopción de las soluciones que rebajen el riesgo hasta los niveles asumibles económicamente.

La búsqueda de un valor óptimo de consumo en cada escenario del ciclo anual presente dentro de las posibilidades de intervención en plazos de ciclo anual, solo se puede plantear en políticas de gestión de la demanda y de agua no controlada. Las políticas de gestión de la demanda solo van a surgir en el corto plazo en forma de llamadas a cambios de hábitos de consumo y ello solo surgirá por estar en situaciones de riesgo significativo de insuficiencia de recurso, escasez o sequía. En estos casos es importante manejar hipótesis realistas basadas en experiencias y estudios realmente contrastados y aplicables a las circunstancias de demandas de cada caso con  elasticidades muy realistas para su consecución en el corto plazo.

En cuanto a las posibilidades de gestión eficiente del agua no controlada en el corto plazo (un ciclo anual) e independiente de las existentes con planteamientos de medio y largo plazo, se tienen que limitar a la búsqueda de la mayor rentabilidad de los costes de gestión activa de agua no controlada en horizontes inmediatos. Son muy conocidos los planteamientos  para el cálculo de los niveles económicos de pérdidas en los sistemas de distribución, en los que se busca el punto de equilibrio entre los que cuesta evitar que se pierda un volumen de agua y lo que cuesta “producirlo” en su sentido más genérico. En estos planteamientos las soluciones más eficientes son las basadas en renovación de infraestructuras y gestión de presiones, pero ambas solo se pueden plantear en horizontes de medio y largo plazo. En el corto plazo las posibilidades están en la mejora de los procedimientos para la resolución de roturas con pérdida de agua y en el empleo de métodos y tecnologías que permitan detectar, localizar y reparar los puntos en los que se pierde el agua por fisuras y roturas ocultas. Mientras el agua que se evita perder cueste más que lo empleado en detectarla y repararla la solución será eficiente (aún cuando en un análisis de más proyección temporal no sea la mejor solución). El empleo de técnicas de sectorización de redes y monitorización distribuida puede contribuir a una mayor eficiencia en la detección y localización, pero en todo caso el valor que puede acabar condicionando una política de lucha contra las fugas recaerá en los costes de perturbación del servicio derivados de esos caudales distribuidos y no controlados o de los derivados de la reparación cuando se encuentran y en esas circunstancias la mera valoración económica del agua perdida resultará insuficiente para una solución eficiente global.

En las hipótesis de zona 3, cuando se han producido las circunstancias de contingencia en las que ya se están incumpliendo los niveles normales de servicio, la operación entra dentro del apartado  especial de la gestión de contingencias y crisis y los planteamientos de eficiencia tienen  una componente social tal que las consideraciones económicas son relegadas a un papel secundario y lo que mejor serviría para valorar la eficiencia sería la capacidad para recuperar las condiciones de normalidad, la resiliencia de los sistemas. Pero la construcción de la resiliencia de un sistema entra de lleno en las políticas de largo plazo y por tanto en la planificación.