Resumen ejecutivo del proyecto de investigación “Viabilidad técnica de la distribución del agua de riego a baja presión y rebombeo en hidrantes” [PID2023-147841OB-C21]
El riego a presión en la actualidad tiene un consumo energético elevado. Las modernizaciones del regadío han reducido el agua necesaria en cada unidad de superficie mediante la aplicación de riegos a presión (aspersión y goteo fundamentalmente). Como contrapartida, esta reducción de la demanda de agua se ha podido llevar a cabo a costa de energía. Desde la liberación efectiva del mercado de la energía en 2009, el coste de la energía comenzó a ser una preocupación en el regadío, desde donde las comunidades de regantes actuaron a través del precio de adquisición, bien a través de la contratación o a través de la autogeneración, e incluso en la iniciación en la actividad de productor de energía y/o operador del mercado. Sin embargo, en los sistemas de riego a presión, se puede reducir considerablemente la energía consumida por los mismos. Hasta ahora, se habían conseguido pequeñas reducciones a través de la mejora de la tecnología de bombeo (bombas y motores más eficientes fundamentalmente, los variadores de velocidad ya tenían un uso mayoritario), el cambio a marcos de aspersión de menor tamaño y la gestión de la demanda de operaciones de riego.
En los sistemas riego a presión, la totalidad del caudal es elevada para garantizar una presión mínima en la totalidad de los hidrantes. Muchos hidrantes disponen de más presión de la necesaria y, para la adecuada aplicación de los riegos, es necesario disipar el exceso en los elementos disipadores de presión. En este proyecto se propone comunicar la energía en los puntos de consumo, es decir, en los hidrantes. La red de distribución conducirá el agua de riego hasta los hidrantes a presión relativamente baja. En cada hidrante se proporcionará la energía requerida para el riego, por lo que no será necesaria la disipación mencionada. La reducción de la energía consumida en relación con la actual previsiblemente podrá estar por encima del 40% (un 30% atribuible a la red de distribución, concretamente al exceso de presión en muchos de los hidrantes, y un 10% al establecimiento de una curva de consigna en el bombeo que garantiza la energía en la totalidad, o en su defecto en una proporción muy elevada, de las combinaciones de hidrantes que conformarían la demanda.
El rebombeo en los hidrantes para el suministro de la presión necesaria es ahora posible gracias a la madurez de la generación fotovoltaica. Los cálculos preliminares basados en datos horarios determinan que el orden de magnitud de la potencia fotovoltaica a instalar es del orden de 1 kWp/ha. La viabilidad de esta nueva técnica requiere de la resolución de varios objetivos. Los fundamentales relacionados con la parte hidráulica son:
- Curva de presión necesaria en el origen de la red. Debe adecuarse a la posibilidad de generación fotovoltaica. Metodología: simulación mediante modelación matemática.
- Dinámica del rebombeo. Bombas con motor AC + variador velocidad (necesario inversor CC-CA) o bombas con motor CC con MPPT. Metodología: experimental en el Laboratorio de Hidráulica.
- Destino de la energía. Repercusión de costes de inversión y operación. Inversión particular vs. Inversión colectiva. Metodología: simulación y extrapolación datos actuales.
- Manejo del riego (contenido de humedad en el suelo). El agua en el suelo es un almacén, ahora también de energía, puesto que pone a disposición de las plantas agua que ha sido bombeada con suministro fotovoltaico, en momentos de disponibilidad de este recurso. Metodología: simulación combinada del riego mediante rebombeo fotovoltaico y evapotranspiración bajo condiciones meteorológicas intradiarias cambiantes.
Este proyecto permitirá una nueva concepción de los regadíos que permitirá reducciones en la energía consumida considerables, por un encima de alrededor del 40%. Varios retos técnicos deben ser resueltos para que los primeros proyectos piloto puedan ser puestos en marcha. Una vez que la nueva concepción sea técnicamente viable, es previsible que surjan nuevas cuestiones de carácter socio económico que deberán estudiarse.
Resumen subproyecto 1 – Hidráulica por TRICERATOPSES – Proyecto de Generación de Conocimiento convocatoria 2023 está licenciado bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.
