Congresos de la Universitat Politècnica de València, XXXIII Congreso Nacional de Riegos

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BOMBEO SOLAR DE ALTA POTENCIA CON PRESION Y CAUDAL CONSTANTE. CASO DE ÉXITO
J.M. Omaña Álvarez, A. Antonio de Castro, J. Medrano Villalón

Última modificación: 10-06-2015

Resumen


Introducció

La energía utilizada para el riego desde captaciones subterráneas o superficiales, junto con la aplicación de la presión necesaria para el riego supone entre un 20% y un 45% de los costes de producción en cultivos extensivos de regadío del centro de España.

AIMCRA, Riego Solar y la cooperativa Estrella de S. Juan han promovido la construcción de un demostrador único en el mundo, tanto por su potencia como por su capacidad para mantener la presión y el caudal constante en un bombeo solar directo. La instalación es compatible con cualquier tamaño de explotación, profundidad de pozo o sistema de riego y está especialmente indicada para regar por aspersión grandes extensiones, ya sea mediante pivotes o coberturas totales, en los que se necesita mantener la presión constante a pesar de las variaciones de radiación solar que se producen a lo largo del día.

Objetivo

Demostrar que la energía fotovoltaica es capaz de abastecer por sí sola las necesidades del riego en bombeos con altos requerimientos de potencia, así como alimentar pivotes y sistemas auxiliares de monitoreo y telecontrol.

Descripción del tema y del proceso de ejecución del trabajo

Se ha realizado una instalación fotovoltaica demostrativa a escala real, en la que se han empleado 800 m2 de paneles solares, que proporcionan una potencia de 120 kW-p, capaces de abastecer el bombeo de una explotación representativa de Castilla y León, con una superficie total de riego de 70 ha, correspondientes a cultivos como remolacha azucarera, guisante y alubia verde, patata, maíz, colza y cereales.

Según se muestra en la figura nº 1*, el agua se bombea mediante dos bombas, una bomba sumergida que funciona a régimen variable y extrae el agua desde un sondeo hasta un pequeño depósito de regulación, y otra bomba exterior que funciona a régimen fijo e impulsa el agua con caudal y presión constante y adecuado a cada sector de riego.

La energía se genera en una instalación fotovoltaica de autoconsumo aislada de la red eléctrica. No se utilizan baterías. Desde el cuadro de control que cuenta con seguimiento del punto de máxima potencia, un autómata o PLC programado es el encargado de optimizar el uso de la energía gestionando el régimen de funcionamiento de cada bomba en cada momento.

Los mismos paneles alimentan los motores responsables del mo­vimiento de los pivotes de riego y del resto de aparatos eléctricos, por lo que el sistema es totalmente autónomo.

Características de la instalación realizada en Tordesillas (Valladolid):

  • Superficie regada:  19 ha de cultivos de verano y 51 ha de cultivos de primavera
  • Nivel dinámico del agua en el sondeo: 90 m
  • Instalaciones de riego: 3 pivotes (56 ha) y 3 coberturas  a 12x18 (14 ha)
  • Potencia fotovoltaica instalada: 121.600 Wp
  • Emisiones de CO2: 0 –cero- frente a 120 t/año de CO2 que se producían cuando se utilizaba gasóleo.
  • Capacidad de bombeo: 150.000 l/hora
  • Horas de funcionamiento continuo:  10 a 12 horas/día durante la temporada de riego
  • Presión del agua en los emisores: presión constante de 4,0 kg/cm2.

Valoración económica:

  • Coste de la instalación: 152.000 €
  • Coste del agua bombeada: 0,06 €/m3 frente a los 0,17 €/m3 cuando se utilizaba el generador de gasóleo. Nota: no existe factura de energía, los 6 céntimos corresponden a la amortización de la instalación en un periodo de 12 años, aunque la vida útil es mucho mayor.
  • Plazo de recuperación de la inversión: 4,5 años

Conclusiones

Con el coste actual de las energías convencionales no renovables y con las subidas que se prevén para el futuro, el riego solar es sin duda una buena solución para conseguir mejorar la rentabilidad de los cultivos de regadío en España y otros países. Pero además del aspecto económico, existen indicadores que nos hacen pensar que el bombeo solar ocupará un papel principal en el riego del futuro, pues permite eliminar por completo las emisiones de CO2 a la atmósfera y proporciona autonomía energética al agricultor. Resultará especialmente útil en aquellos países del tercer mundo o en vías de desarrollo en los que se carece de infraestructuras de transporte energético.

Dadas las grandes ventajas de este sistema, se prevé que durante los próximos años se producirá una rápida difusión de este tipo de tecnología entre los agricultores de regadío.

*Para ver figura consultar Resumen completo

DOI:http://dx.doi.org/10.4995/CNRiegos.2015.1515

 


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