Los altos costes energéticos de las explotaciones agrícolas obligan a nuestros agricultores a buscar alternativas que reduzcan dichos costes, que año tras año aumentan.
En Castilla y León, la energía solar se convierte en una interesante opción frente a la energía eléctrica y a los motores de gasoil; las mayores necesidades hídricas de nuestros cultivos coinciden con el momento de mayor radiación solar, ¿por qué no aprovecharnos de esto?
En Agropoza ponemos a su alcance auditorías de eficiencia energética situando al riego solar como base de dichas auditorías. El equipo de ingenieros orienta a nuestros clientes en la valoración de todas las posibilidades energéticas con las que cuenta su explotación mediante estudios técnicos y de viabilidad económica de proyecto que desglosaremos posteriormente. Una vez elegida la mejor alternativa nos encargamos de revisar y, en su caso, replantear la instalación hidráulica y realizar la instalación fotovoltaica. Por último, y como pilar imprescindible del producto ofrecemos un completo servicio de mantenimiento de la instalación.
En el caso de nuevas instalaciones ponemos en marcha un triple estudio técnico de proyecto compuesto por los siguientes sub-estudios y además acompañado de un estudio de viabilidad económica mencionado anteriormente:
Una vez analizadas las diversas opciones de implantación de la energía fotovoltaica en la instalación de riego y en función de nuestras necesidades podemos decantarnos por cualquiera de ellas, incluso por todas. Por ejemplo, en comunidades de regantes, la opción más conveniente sería la de alimentar el movimiento del pivot con energía fotovoltaica puesto que a la entrada del mismo ya tenemos presión constante. En cambio, habrá regantes que por unas circunstancias u otras únicamente requieran extraer agua con energía fotovoltaica.
Para lograr unos niveles satisfactorios de eficiencia energética y amortizar lo más rápidamente posible la instalación aprovecharemos al máximo las horas de sol diarias pero en cultivos intensivos necesitaremos implementar un sistema de generación de respaldo a nuestra instalación fotovoltaica.
El sistema de generación de respaldo más conveniente es el grupo electrógeno diésel porque únicamente va a generarle costes cuando riegue o extraiga agua con él. En cambio, si disponemos de una línea eléctrica siempre tendrá que pagar un coste fijo, el término de potencia, aunque su consumo sea nulo durante algún periodo
Una vez realizada una pequeña presentación pasaremos a desglosar de una manera esquemática los tres tipos de instalación existentes en una explotación genérica:
Por norma general se trata del elemento de bombeo más importante de la explotación que consiste en una bomba sumergible ubicada en un sondeo a profundidades que oscilan desde los 50 hasta los 150m aproximadamente.
En cuanto a la potencia de las mismas y en función de los cultivos a regar y de la superficie, estas varían desde los 7 CV en instalaciones de frutales como la viña hasta 70 – 100 CV en grandes cultivos de extensivo como el maíz y remolacha.
Hasta hace pocos años, la fuente de alimentación era inevitablemente eléctrica, mediante red o grupo electrógeno, o bien mecánica mediante motores de gasoil. La sustitución parcial o total de este tipo de energía por la fotovoltaica confiere al estudio el punto más importante en cuanto al ahorro de costes variables puesto que pasarían a ser nulos.
Por regla general, trataremos de bombear el agua mediante energía solar a un depósito o balsa en lugar de trabajar con baterías o acumuladores. Es decir, nuestra batería será el depósito citado anteriormente.
Será la parte de la instalación comprendida entre la balsa y el sistema de riego, cobertura, pivot o goteo fundamentalmente. Tras un estudio previo, ofreceremos la implementación de un sistema de riego a baja presión para que la potencia requerida a la hora de rediseñar la bomba de impulsión desde la balsa sea menor.
En este segundo punto será de vital importancia mantener la presión sin variaciones hasta el punto final de salida del agua, por ello, en instalaciones con bombeo y rebombeo tendrá prioridad este último. De ahí surge la necesidad de disponer de una balsa de volumen acorde con las necesidades de riego.
Con la existencia de una balsa de agua podremos hacer frente a las variaciones de radiación solar que se puedan llegar a producir a lo largo del día de forma que, para no sobredimensionar la potencia fotovoltaica instalada y conseguir unos resultados mínimos, se optará por dejar de bombear agua y mantener con presión constante la bomba del riego.
Las necesidades energéticas de la bomba del sondeo son, generalmente, mayores que las del rebombeo. Es decir, en la curva de demanda del sistema la recta perteneciente a la bomba del sondeo estará por encima de la bomba de presión.
Para sistemas de riego por desplazamiento como el pivot, resulta muy interesante aprovechar la energía solar para alimentar los motores de las torres de nuestros pivot.
En este caso es ideal en comunidades de regantes. En casos de instalaciones ya existentes podríamos dejar de depender de la red eléctrica o de un grupo electrógeno diésel con tan solo instalar una pequeña potencia fotovoltaica. En nuevas instalaciones evitaríamos la inversión inicial de la línea eléctrica o del grupo electrógeno. Si bien, es altamente recomendable disponer de unas pequeñas baterías para realizar el movimiento del pivot para los riegos nocturnos.
Para dotar a la instalación de la mayor eficiencia energética posible vamos a emplear variadores de frecuencia que son equipos electrónicos diseñados sacar partido de que las bombas centrífugas se rigen bajo “Las leyes de la proporcionalidad”.
El caudal que aporta la bomba se regula actuando sobre sus rpm de funcionamiento, de una forma lineal. Por ejemplo, si variamos la velocidad de la bomba un 20% respecto a la velocidad nominal, el caudal también se reducirá un 20%. En cambio, el consumo eléctrico disminuirá aproximadamente un 50%.
Imagen. Correspondencia entre caudal, presión y consumo por rpm.
El empleo de variadores junto a una fuente de alimentación totalmente gratuita desde el momento de su instalación permite alcanzar unos niveles excelentes de eficiencia energética.
El sistema de generación de respaldo más conveniente es el grupo electrógeno diésel porque únicamente va a generarle costes cuando riegue o extraiga agua con él. En cambio, si disponemos de una línea eléctrica siempre tendrá que pagar un coste fijo, el término de potencia, aunque su consumo sea nulo durante algún periodo.
Por último y tras analizar objetivamente los puntos clave de una instalación de riego alimentada por energía fotovoltaica y a modo de conclusión identificaremos una serie de ventajas que supone esta energía limpia en nuestros campos: