EVALUACIÓN ECONÓMICA DEL RIEGO FOTOVOLTAICO AISLADO

El bombeo solar directo independiente de la red eléctrica, se ha posicionado con gran fuerza en los últimos años gracias a la reducción de costos de funcionamiento que supone frente a los sistemas de bombeo y riego alimentados por generadores diésel. Solo por los ahorros en el gasto de combustible, los sistemas de bombeo y riego fotovoltaico amortizan su inversión en un periodo de 3 a 5 años.

La agricultura actual necesita energía de fuentes sostenibles y económicas para crecer y ser más competitiva en un mercado que exige y premia formas de producir alimentos más sustentables y saludables para las personas y el medio ambiente.

Los Concursos Ley N° 18.450, subsidian riego fotovoltaico CERO GASTO DE ENERGÍA, algo muy atractivo para el agricultor que en las primeras temporadas de cultivo no obtiene ingresos o muy bajos y los gastos de energia son altos. ¿Postularas alguno este 2016?. 

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EVALUACIÓN ECONÓMICA DEL RIEGO FOTOVOLTAICO AISLADO

Los sistemas de bombeo y riego solar directo o aislado de la red eléctrica ofrecen a los agricultores la posibilidad de reducir sus gastos energéticos producidos por el consumo de combustible del moto-generador y la huella de carbono de sus productos, es decir la cantidad de emisiones de gases perjudiciales para el medio ambiente asociados al proceso productivo, lo que constituye una importante diferenciación con otros productos similares. Los ahorros en el gasto de combustible amortizaran la inversión del riego fotovoltaico en un periodo de 3 a 5 años.

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COSTOS DE IMPLEMENTACIÓN

En este punto el cliente debe valorar no solo el costo del sistema en base a la potencia de la bomba, sino la reducción efectiva del costo por litro de agua regada en función de la necesidad del cultivo y su duración en el tiempo. Aquí volvemos a ver como la calidad de los equipos y el dimensionamiento óptimo, son claves para desarrollar competitividad y fiabilidad a largo plazo, ya que estos proyectos se visualizan para una vida útil que supere los 20 años de funcionamiento (garantía de fábrica módulos fotovoltaicos).

El tamaño del proyecto a desarrollar influye fuertemente en su costo de implementación sea este para una pequeña huerta o varias hectáreas, debido a costos fijos de la instalación y economías de escala.

Es así que para un proyecto de riego fotovoltaico que se realiza en una ubicación geográfica específica, se generan distintos valores en el precio del kilo-watt fotovoltaico instalado, como se muestra en la imagen adjunta.

IEGO FOTOVOLTAICO AISLADO COSTO

Por ejemplo:

  • La instalación de 1 [kWp] fotovoltaico para abastecer una hectárea de riego tiene un costo aproximado de 192 [UF] por kilowatt fotovoltaico instalado, en total 192[UF] (1×192).
  • Para una instalación de 5 [kWp] fotovoltaico para abastecer 5 hectáreas de riego tiene un costo aproximado de 133 [UF] por kilowatt fotovoltaico instalado, en total 665 [UF] (5 x 133).
  • La máxima economía de escala la encontramos en proyectos con una potencia instalada superior a 10 [kWp] en adelante, con un costo aproximado de 93 [UF] por kilowatt fotovoltaico instalado, en total 930 [UF] (10 x 93).

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DIMENSIONAMIENTO ÓPTIMO

El primer paso para la obtención del máximo rendimiento del sistema se basa en contar con un óptimo dimensionado de los sistemas de bombeo solar. Para ello, herramientas de cálculo son claves para obtener unos números basados en resultados de campo y experiencia.

De este modo los clientes obtienen una información de calidad y garantía, reduciendo riesgos de error. La fiabilidad de los datos de partida es un factor crucial para el buen término de cualquier proyecto.

Post anterior ¿Cómo se diseña de manera óptima un riego fotovoltaico?

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CRITERIOS DE DISEÑO

El bombeo solar directo independiente de la red eléctrica se ha posicionado con gran fuerza en los últimos años gracias a la reducción de costos de funcionamiento que supone frente a los sistemas de bombeo y riego alimentados por generadores diésel. Solo por los ahorros en el gasto de combustible estos sistemas amortizan su inversión en un periodo de 3 a 5 años.

Por definición los módulos fotovoltaicos alimentan exclusivamente bombas solares de alta eficiencia durante 7 u 8 horas al día para el caso de bombeo a estanque y las 5 horas centrales del día solar comprendido entre las 10 y las 14 horas (horas máxima producción solar y más estable).  Como se indica en la siguiente imagen, durante este horario, el sistema debe auto abastecer de energía eléctrica al riego de manera constante para generar las condiciones de caudal y presión estables que demanda un riego homogéneo (curva de goteros).

RIEGO FOTOVOLTAICO AISLADO

Las bombas solares son lo más eficiente hasta potencias máximas de 3500 [w] ya que al trabajar en corriente continua consiguen rendimientos hasta un 80% superior que los motores de corriente alterna debido al mayor rendimiento de los mismos cuando el aporte solar es menor que la potencia nominal de la bomba, lo que ocurre en las primeras horas de la mañana y las últimas horas de la tarde, cuando el sol está más bajo. Superado la barrera de los 3500 [w] podemos utilizar bombas convencionales trifásicas seleccionadas con criterios especiales para trabajar con un controlador solar. Esta será la combinación optima (mejor alternativa técnica/económica).

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IMPORTANTE

Para la implementación de estos sistemas es importante comprobar el aforo máximo de la fuente de agua, ya que estamos reduciendo las horas de riego para una misma demanda hídrica, lo que aumenta el volumen por hora que extraemos de la fuente de agua.

En caso que el aforo de la fuente de agua no alcance a entregar el nuevo caudal solar, tendremos que agrandar la acumulación del pozo, escavando o fabricando un estanque de acumulación de al menos 1,5 veces el caudal diario demandando por el riego fotovoltaico.

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Si quieres innovar, contáctate con nosotros para evaluar tu proyecto a info@elementalenergy.cl

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¿Cómo se diseña de manera eficiente un riego fotovoltaico?

¿Cómo se diseña de manera optima un riego fotovoltaico?

Un diseño eficiente en el riego fotovoltaico permite maximizar la generación eléctrica destinada al riego con la cantidad justa de módulos fotovoltaicos. Esto influye de manera sustancial en el costo de implementacion del proyecto.  A continuación te indicamos los principales puntos para diseñar de manera eficiente un sistema de riego fotovoltaico.

En Elemental Energy tenemos experiencia en riego solar y sabemos que se pueden satisfacer desde pequeños requerimientos de energía hasta abastecer el 100% de la energía de bombas eléctricas que rieguen decenas de hectáreas con distintos tipos de riego eficiente como goteo o pivote central, aplicando las últimas tendencias en diseño optimo con programas avanzados de cálculo y simulación.

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ANTECEDENTES QUE SE DEBEN CONOCER

i. Aplicar medidas para incentivar el ahorro de agua y energía en el riego.

PRIMERO APLICAR EFICIENCIA EN EL RIEGO Y DESPUÉS RENOVABLES.

No tiene ningún sentido satisfacer la demanda energética de un riego excesivo (mucha agua para regar un tipo de cultivo) o un sistema de riego ineficiente (mal dimensionado de cañerías o bombas, mantención inadecuada etc.) para después darse cuenta que sale más barato reducir o mejorar los puntos anteriores. Al final de este post te mostramos un vídeo de “Cómo consumir menos energía en un sistema de riego”.

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ii. Tipo se sistema energético.

¿Me conviene un sistema de riego fotovoltaico aislado o conectado a red eléctrica local?

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iii. Proyección de los gastos energéticos del riego.

Estos datos son generados por los consultores de CNR que diseñan el sistema de riego.

En la siguiente tabla se ejemplifica los principales antecedentes que debemos conocer para diseñar de manera eficiente un riego fotovoltaico.

DATOS DE RIEGO EN MES DE MÁXIMA DEMANDA
1.       Operaciones de riego por sector 1 2 3 4 5 6
2.       Caudal por hora (m³/hora) 92,7 84,7 92,2 88,8 97,9 91,1
3.       Tiempo de riego (horas) 3,71 3,71 3,71 3,71 2,26 2,26
4.       Presión de trabajo riego  [m.c.a]                 (Altura total + goteros + rose)     41,5 42,5 41,5 42 41 41,5
5.       Presión bombeo a estanque [m.c.a] 75,5
6.       Caudal diario bombeo a estanque               (m³/día)

1756,8

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iv. Distribución por mes de la evapotranspiración potencial en el lugar del proyecto.

eficiencia_energetica_agroindustria-elemental

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v. Una vez obtenidos estos antecedentes, contáctate con nosotros para evaluar tu proyecto a info@elementalenergy.cl

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El siguiente es un vídeo que te entrega una pauta a tener en cuenta para consumir menos agua y energia en el riego.

 

Riego eficiente con energía solar fotovoltaica

El costo de la energía en Chile es de los más altos del mundo y el sector agrícola demanda una gran cantidad de electricidad para poder cumplir con sus procesos productivos.

Descubre como el uso eficiente del agua en el riego y la energía solar fotovoltaica pueden aumentar la competitividad de los agricultores en todas sus escalas productivas (de pequeños a grandes),  reduciendo su costo energético y productivo.

En Elemental Energy tenemos experiencia en riego solar y sabemos que se pueden satisfacer desde pequeños requerimientos de energía hasta abastecer el 100% de la energía de bombas eléctricas que rieguen decenas de hectáreas con distintos tipos de riego eficiente como goteo o pivote central, aplicando las últimas tendencias en diseño optimo con programas avanzados de cálculo y simulación.

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SOLUCIONES INNOVADORAS Y RENTABLES EN RIEGO ABASTECIDO CON ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

A través de la siguiente publicación te explicamos las ventajas de los 2 sistemas de riego abastecidos con energía solar fotovoltaica que se pueden implementar en Chile y cual es mas competitivo dependiendo de las características particulares de tu  proyecto.

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RIEGO SOLAR FOTOVOLTAICO AISLADO

Cuando tu proyecto de riego está lejos de la red eléctrica local y la bomba del sistema de riego se alimenta a través de un moto-generador diésel o bencinero, un sistema de riego solar fotovoltaico aislado es capaz de reemplazar un 100% el uso de combustibles. El sistema energético fotovoltaico alimenta exclusivamente a la bomba solar de riego. El sistema está compuesto por módulos fotovoltaico, controlador de bomba y bomba solar. Este sistema puede ser implementado para satisfacer desde pequeños requerimientos de energía hasta abastecer el 100% de la energía que rieguen decenas de hectáreas con distintos tipos de riego eficiente.

RIEGO FOTOVOLTAICO OFF GRID

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CONECTADO A LA RED ELÉCTRICA DEL AGRICULTOR

 Si tu proyecto de riego cuenta con electricidad de la red en el predio (medianos y grandes superficies) o el riego se alimenta de la red eléctrica de la casa, (pequeñas superficies) también se pueden instalar paneles fotovoltaicos que reducen a cero el consumo eléctrico de las bombas de riego convencional. En este caso el sistema fotovoltaico se une a la red domiciliaria que incluye el riego del agricultor. Cuando la bomba no está en funcionamiento (principalmente en invierno), la energía fotovoltaica es consumida por los eléctrico domésticos  de la casa. Puedes reducir tu consumo eléctrico del riego en un 100% y de la casa hasta en un 40% anual, utilizando energía solar fotovoltaica on-grid.

RIEGO FOTOVOLTAICO ON GRID

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Para el caso de medianas y grandes superficies, el sistema fotovoltaico en autoconsumo (on-grid) para riego puede reducir a CERO el gasto de energia. Es sistema está compuesto por los siguientes elementos: Estructuras soportantes y de montaje, módulos fotovoltaicos, inversores, elementos de seguridad , un dispositivo de protección para la desconexión automática de la red de corriente en caso de averías y un contador para el registro de la cantidad de energia excedente inyectada a la red .

Dependiendo de la temporada de riego, existirá inyección de excedentes del sistema fotovoltaico a la red eléctrica local entre los meses de febrero a noviembre que dependiendo del contrato con la distribuidora eléctrica, ayudaran al agricultor a compensar el pago por potencia instalada (pago constante) reduciendo al mínimo el costo de estar conectado a la red eléctrica local.

En el próximo post del miércoles 02 de marzo analizaremos técnica y económicamente el caso real de un proyecto fotovoltaico para un agricultor que tiene un campo de 45 hectáreas en San Felipe plantado con nogales.

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SISTEMAS DE RIEGO FOTOVOLTAICO

En el siguiente vídeo de 8 minutos se describen los componentes principales de un sistema de riego fotovoltaico aislado u off-grid y un sistema de riego fotovoltaico conectado a la red en auto consumo u on-grid ademas de importantes recomendaciones iniciales que servirán como base para el aseguramiento de la calidad y rentabilidad en proyectos de riego fotovoltaico.