eficiencia hídrica y energética en riegos agrícolas...la mejora de la eficiencia operativa y la...
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Eficiencia Hídrica y Energética en riegos agrícolas
Un proyecto por y para el regadío
¿Quiénes somos?
HISPATEC es una empresa de base tecnológica moderna,
innovadora, y competitiva, cuya actividad principal es elinnovadora, y competitiva, cuya actividad principal es el
desarrollo y comercialización de soluciones TIC para el sector
agroalimentario. Trabaja en exclusiva por y para este sector
desde 1985 y pertenece al Grupo Cooperativo Cajamar , el
primer grupo cooperativo de crédito español.
ADASA Sistemas es una empresa especializada en la
implantación soluciones tecnológicas, innovadoras y de alta
calidad aplicadas al ciclo integral del agua la meteorología lacalidad aplicadas al ciclo integral del agua, la meteorología, la
agricultura y el medio ambiente. Constituida en 1988,
actualmente forma parte de la Unidad de Negocio de Sistemas y
Tecnología del grupo Comsa Emte.
Contexto actual
Tipología y geografía del riego en España
Tipos de regadío España 2007 (Fuente MARM)
Tipología y geografía del riego en España
GravedadAspersiónAutomotrizLocalizadoSin informaciónOtros Sistemas
Consumo medio riego: 4.950 m3/ha y año. (INE, 2006).
Consumos muy variables según cultivo y sistema de riego (12 000 m3/año en arroz y 1 500Consumos muy variables según cultivo y sistema de riego (12.000 m3/año en arroz y 1.500
m3/año en viñedo/olivar localizado).
Crecimiento continuado del riego presurizado en detrimento del de gravedad.
Número de pozos España: 533.000 (Libro Blanco Agua. 2000. Hispagua).
En España existen unas 50.000 balsas de riego. (MARM, 2008).
Contexto actual
El incremento del consumo energético del
riego en España ha sido muy relevante (más
de un 60% entre 2000 y 2012). Fuente: IDAE
“La factura eléctrica para los regadíos
españoles se ha encarecido entre un 70% y
un 150% en los últimos tres años llegando a
representar alrededor del 35% de los costes
de producción”. Fuente Fenacore (Web, datos
2011).
Es previsible un incremento de los precios
unitarios de la energía eléctrica en elunitarios de la energía eléctrica en el
sistema eléctrico español, debidos al actual
déficit de tarifa y subida continua de los
precios de importaciones de hidrocarburosprecios de importaciones de hidrocarburos.
Fuente: JCRMO y elaboración propia. Tarifa 3.1 A, < 450 KW
Contexto actual
Actualmente existe una variabilidad en la oferta y demanda eléctrica gestionada por
un operador central, OMIE, que establece un precio a nivel horario de la electricidadun operador central, OMIE, que establece un precio a nivel horario de la electricidad
Operador ComercializadorGeneradores
Consumidor FinalpGeneradores
€/kWh €/kWh
Fijovariable variable
€/kWh€/kWh
Distribuidoras
Consumidor Directo €/kWh
Distribuidoras
Contexto actual
Como consecuencia sobre todo de la variabilidad de la producción eólica, los precios
del mercado energético son muy variables… pero planificables con al menos 30 h de
antelación en el mercado diarioantelación en el mercado diario.
El sector agrícola podría beneficiarse de la variabilidad de costes del sistema
eléctrico pero es necesario introducir tecnología y un marco regulatorio queeléctrico, pero es necesario introducir tecnología y un marco regulatorio que
favorezca un consumo inteligente de la energía eléctrica.
Contexto actual
Los riegos presurizados exigen una presión de consigna. En los riegos a demanda,
por medio de modelización de redes y simulación, se pueden establecer algoritmos
ál l l ó ( í )de cálculo que optimicen la presión (y energía) necesaria en cada momento.
El estado del arte de los sistemas de información y las telecomunicaciones actuales,
nos permiten poder acceder e integrar información de terceros a través denos permiten poder acceder e integrar información de terceros, a través de
tecnologías web ya muy consolidadas y de estándares de información.
Numerosas instituciones Europeas y Españolas están trabajando en el desarrollo deNumerosas instituciones Europeas y Españolas están trabajando en el desarrollo de
nuevos estándares para la interoperabilidad de equipos de riego, haciendo posible
una fácil integración en entornos reales.
vs.vs.
Contexto actual
El ministerio de Agricultura ha pedido al sector proyectos que permitan a los
agricultores a minimizar la factura energética del riego.agricultores a minimizar la factura energética del riego.
FENACORE ha transmitido al Ministerio toda una serie de propuestas para minimizar
el coste final de la factura eléctrica de los regantes.
Los regantes no pueden asumir una
nueva subida de la electricidad
22-03-12
¿Qué proponemos?
Digitalización de redes riego e introducción de tecnologías de información y
comunicación (TIC) en ellas para:
–Realizar simulaciones, que permitan optimizar las presiones de consigna y los consumos energéticos, utilizando algoritmos de cálculo según tomas abiertas.
–Observar defectos de las redes (cuellos de botella, fugas, etc) a partir de los valores medidos y generar alertas.
–Una vez determinada la programación de riego, adaptarla diaria y semanalmente en función de restricciones agronómicas o de cultivo, consumossemanalmente en función de restricciones agronómicas o de cultivo, consumos hídricos y costes energéticos.
Aunar la capacidad de compra y negociación del sector del riego agrícola por medio
de la constitución de una central de compras de energía eléctrica.
Puesta en marcha con implantaciones piloto en al menos tres comunidades de
t t i di id l d t CCAA dif tregantes y regantes individuales de tres CCAA diferentes.
Objetivos y alcance del proyecto
Definir un sistema que permita al agricultor y a la comunidad de regantes reducir el
consumo hídrico y energético, así como optimizar el coste de la energía.
Para ello el sistema tiene en cuenta una serie de variables:
Demanda hídrica del cultivo en cada momento.
Restricciones de la infraestructura de riego.Restricciones de la infraestructura de riego.
Tarifas horarias eléctricas.
Programación del riego actual (condicionada, por turnos, etc…).
El sistema ofrece al agricultor y a la comunidad de regantes, en tiempo real, unas
recomendaciones de programación de sus actividades, así como una mejora del
j d d ti i t híd i étimanejo de redes para optimizar costes hídricos y energéticos.
El sistema llega a poder automatizar las operaciones de riego, y a generar las alertas
e informes correspondientes ante cualquier situación no previstae informes correspondientes ante cualquier situación no prevista.
Descripción Funcional
El sistema está compuesto por tres tipos de módulos:
Módulo de configuración de la información de base de las infraestructuras del regante o de laMódulo de configuración de la información de base de las infraestructuras del regante o de la
comunidad de regantes. Se pueden definir las diferentes parcelas de cultivo con una serie de datos
básicos de cada una de ellas, incluyendo la demanda hídrica en cada fase del cultivo.
Módulo de optimización, es el modelo que debe ejecutarse periódicamente, para lograr la
optimización hídrica, energética y económica, a partir de los datos de configuración inicial, de las
t i i ó i d l t lé t i l l d l ió d l i lrestricciones agronómicas y de los costes eléctricos, calculando la programación de los riegos y las
operaciones requeridas en cada elemento de red.
Módulos de recepción o visualización de resultados. Es la aplicación habitual por donde la comunidad
y el regante reciben los datos y parámetros a utilizar. Puede disponer de un espacio de análisis
geográfico, un área de informes de análisis, …. Los canales disponibles son vía email, SMS, web o
smartphone, y con una interfaz sencilla e intuitiva para acceso directo a la información, o bien vía
integración transaccional máquina‐máquina en los casos de automatización de operaciones de riego.
Descripción Funcional
Configuración del reganteConfiguración de la comunidad Datos
t l t l
Necesidades hídricas y restriccionesNecesidades hídricas y restricciones
Definición de la parcela y cultivoDefinición de la parcela y cultivo
Criterios de operaciónCriterios de operación
Infraestructura hidráulicaInfraestructura hidráulicatelecontrol
yypp
Optimización
Visualización comunidad Visualización regantesEnvío consignas
al telecontrolal telecontrol
Descripción Funcional
Entradas
Disponibilidad
hídrica
Costes
eléctricos
Demandas de
riego
Desviaciones
demanda
Limitaciones
de servicio
Estado del
telecontrol
Validación de datos
Optimización
Consignas a sistemas de regulación hidráulica Programación del riego
Salidas
Arquitectura tecnológica
Aplicaciones Web y Smartphone
Módulos MódulosMódulos Visualización COMUNIDAD
visualizaciónREGANTE
configuración REGANTE
Comercializadora í lé
l d
InternetAplicaciones Cliente
Módulos
energía eléctrica
Aplicaciones Servidor
Servicios WEB Servicios WEB Servicios WEBServicios WEB
Configuración COMUNIDAD
OPTIMIZADOR
Motor de cálculo y
BASES DE DATOS
TMP
Int. SistemasComunidad Reg.
SCADA cálculo y algoritmia
TMPSCADA
GIS
Beneficios para el Sector
Mejora de la eficiencia hídrica (menor consumo de agua) tanto
en comunidades de regantes como en regantes individuales.en comunidades de regantes como en regantes individuales.
Mejora de eficiencia energética (menos kwh/m3 de agua).
Reducción significativa de costes energéticos unitarios (€/Kwh)
y totales.
Coordinación del sector de riego creando una central de
compras de energía a ni el nacional soportada en la sol cióncompras de energía a nivel nacional, soportada en la solución
tecnológica propuesta.
… Y de cara al futuro
Supone un vector de innovación tecnológica y mejora
medioambiental del regadío.medioambiental del regadío.
Mejora de la capacidad de adaptación del sector a nuevas
tarifas de energía o marcos regulatorios diferentes.
Facilidad de integración de la producción energética distribuida
a partir de renovables.
Como consec encia se persig e na ma or competiti idad delComo consecuencia, se persigue una mayor competitividad del
regadío a medio y largo plazo.
¿Por qué ahora?
El coste energético del riego agrícola es muy elevado y tiende a subir. Y el
regadío reclama soluciones de futuro para este problema, y ya ha habido
importantes adhesiones al proyecto.
La agricultura de regadío española es la parte más dinámica y competitiva del sector
i i ñ l l VAB iprimario español y la que genera mayor VAB y exportaciones.
El sector eléctrico afronta retos y cambios a los que el regadío agrario puede
contribuir positivamentecontribuir positivamente.
Las TIC están maduras, llegan a toda España, ofrecen soluciones robustas y costes
que se justifican por la mejoras aportadas.que se justifican por la mejoras aportadas.
La solución puede contribuir de forma decisiva y progresiva a lo largo del tiempo a
la mejora de la eficiencia operativa y la unidad de acción del sector.j p y
G óGracias por su atención
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