El
estudio “Multidimensional analysis of
groundwater pumping for irrigation purposes: Economic, energy and environmental
characterization for PV power plant integration”, centrado en la
agricultura que depende hídricamente del riego procedente de los recursos
hídricos almacenados en los acuíferos, se abre entre los estudios agronómicos y
los estudios puramente energéticos en lo que se puede llamar el ámbito de la
“Agroenergía”, habiendo sido seleccionado para su publicación en la Revista
Científica “Renewable Energy“ en su número 138 de 2019. La investigación ha sido realizada con la
Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) y ha tratado de abordar un problema
de actualidad que atañe directamente a los agricultores y que puede abrir una
gran abanico de oportunidades, tanto económicas como ambientales como
energéticas.
T
al como explica Álvaro Rubio, a tenor de la situación actual en al que existen
un problema con los costes del gasóleo agrícola relativo a los costes de
producción de alimentos, especialmente en lo que al bombeo de aguas
subterráneas se refiere así como a los hurtos de los equipos diésel, una parte
de los agricultores se a “tirado” a instalar fotovoltaica para sus bombeos sin
que hubiera una base sólida y estudiada de su cambio. Como dice él: “”Tantos kW
tiene mi equipo diésel tantos kW tengo que poner de fotovoltaica”. Ante este
panorama surge la primera pregunta: 1) ¿Es el sistema más idóneo el cambio
directo de Bombeo Directo (sin acumulación) con equipos electrógenos diésel
individuales y aislados al Bombeo Solar Fotovoltaico individual y aislado? ¿O existe
alguna configuración más ventajosa o más rentable para el agricultor? ¿Quizás
en cooperativas o comunidades de regantes? Evidentemente existen más
configuraciones o instalaciones, o incluso fuentes energéticas que se pueden
aprovechar y que requieren de una investigación en profundidad incluyendo las
características propias del cultivo y del acuífero en el que se localice.
La
segunda pregunta nace justo después: 2) ¿Para determinar la configuración idónea,
qué factores son los más importantes? Ello difiere según a quién se le
preguntes, un agricultor puede preferir una instalación que aunque requiera una
inversión alta los gastos anuales sean bajos, sin embargo otros factores son
también importantes como la vida útil, el grado de aprovechamiento de la
energía y del agua.
Y
finalmente aparece otra pregunta: 3)¿Cuál es el grado de aprovechamiento de la
energía?. Según donde se sitúe la instalación fotovoltaica aislada e
individual, podría estar generando energía para otros usos desde Septiembre/Octubre
hasta nuevamente el inicio de la campaña de riego en Abril/Mayo, eso quiere
decir que el aprovechamiento de las instalaciones fotovoltaicas podría
incrementarse sobremanera, haciendo mucho más rentable su instalación.
Como se aprecia, en términos generales se trata de un estudio extenso, siendo esta publicación una primera parte de esta investigación. La principal premisa de esta parte es resolver la cuestión sobre cómo analizar de una manera eficaz los resultados relativos a la demanda energética de bombeo con diferentes alternativas.
Esto debe de responder a una metodología que permita ser escalable y al mismo tiempo exportable a otros lugares del mundo. Para contestar a la primera cuestión se ha desarrollado una red neuronal con varios niveles a través del cual se configuran nuevas instalaciones de bombeo de agua subterránea para el bombeo. De esta forma pueden darse soluciones como Sistemas Cooperativos de bombeo combinado Solar-Red, como exponente más interesante.
Una
vez se han configurado y estudiado las instalaciones correspondientes se ha
pasado al análisis de los índices más importantes que caracterizan cada una de
las soluciones de bombeo, respondiendo a la cuestión 2. Para ello se ha
analizado desde diferentes puntos de vista: de la inversión económica (tanto en inversión en infraestructura hídrica
como de infraestructura energética),
gastos anuales (mantenimiento y operación de las instalaciones de riego
y energéticas), posibles retribuciones por la energía excedente (solamente en las
instalaciones fotovoltaicas conectadas a la Red Eléctrica), índice de emisiones
de CO2 en su vida útil, y
otros criterios que permitirán valorar la idoneidad de la instalación de una
manera global.
La mejor forma de organizar esta información ha resultado ser en gráficas 4D en la que se ordenen las variables que definen la ubicación de la instalación en tres dimensiones (profundidad del nivel freático, necesidades hídricas del cultivo y superficie agrícola a regar). Siendo la cuarta dimensión (el tamaño y color del punto) la que almacenará la información relativa al coste, a los gastos, a la potencia requerida o a las emisiones de CO2.
Posteriormente, este estudio realizará una metodología Multicriteria Decision Making AHP-TOPSIS en la que se tratará de
determinar cuál es la alternativa más idónea
y su configuración, así como su tamaño óptimo con los datos obtenidos. Respondiendo
así a la cuestión 3.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148119300813
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Jueves, 28 de Marzo del 2024
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Viernes, 29 de Marzo del 2024
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