DOSSIER / Agri 283 92 25-29 FEBRERO/FEBRUARY ZARAGOZA - ESPAÑA/SPAIN FIMA2020 red de riego-planta fotovoltaica y minimizar el déficit de riego aplicado. Cada ejecución de MOPISS comienza con el agrupamiento de hidrantes en sectores y determinación de la velocidad de flujo del agua en cada tramo de tubería. Esta sectorización permite conocer el caudal de agua para cada tubería de la red mediante una simulación hidráulica (cálculo de caudales en tubería y presiones en los nudos de la red) de la misma. Los caudales obtenidos, junto a las velocidades definidas anteriormente, permiten determinar los diámetros de tubería. A continuación, mediante una segunda simulación hidráulica se obtiene el caudal y presión para el funcionamiento correcto de cada sector de riego, lo que determina la potencia demandada por los mismos. En función del sector con mayores requerimientos de potencia, se determina la potencia de la bomba necesaria para la red de riego, así como la potencia fotovoltaica que sería necesario instalar, lo que además condiciona la superficie de módulos fotovoltaicos requerida. Finalmente, una vez conocidos todos estos valores, la simulación del funcionamiento de la red de riego abastecida por la planta fotovoltaica dimensionada, durante toda una campaña de riego, evalúa la eficacia del sistema. Este proceso queda reflejado de forma simplificada en la figura 1. Caso de estudio: Sistema de riego fotovoltaico experimental de la finca de Rabanales (Universidad de Córdoba) La Universidad de Córdoba cuenta con un sistema de riego fotovoltaico en la finca experimental de Rabanales. Este sistema riega 13.4 ha de olivar, cuya red de riego fue inicialmente diseñada para ser alimentada por la red eléctrica. Posteriormente, se dimensionó una planta fotovoltaica para suministrar energía al sistema de riego y sustituir por completo a la red eléctrica. La red de riego cuenta con 13 hidrantes, organizados en 3 sectores, según su localización en la parcela, que riegan por goteo. El agua de riego se almacena en una balsa y se impulsa a lo largo de casi 1 km de distancia, hasta la parcela de olivar. RESULTADOS El modelo MOPISS se aplicó para optimizar el dimensionamiento de la red de riego y de planta fotovoltaica del caso de estudio, comparando posteriormente las soluciones de diseño obtenidas con el diseño original del sistema. En el diseño actual de la red, los hidrantes se agrupan según su ubicación: hidrantes 1 y 2 en el sector 1 (S1), 3 a 8 en el sector 2 (S2), y 9 a 13 en el sector 3 (S3). Los requerimientos de potencia y caudal de los sectores son de 7,07, 6,77 y 13,35 kW y 9,67, 9,60 y 12,40 ls-1, para S1, S2 y S3, respectivamente. La potencia de la bomba es de 15 kW, por lo que la dimensión de la planta fotovoltaica es de 17,7 kW. Para el proceso de optimización, los diámetros comerciales, rugosidad y el espesor de tubería se seleccionaron en función del material (polietileno) y características de la red. Los datos de evapotranspiración de referencia y precipitación, para estimar los requerimientos de riego del cultivo, así como los de irradiancia (kWm-2), se estimaron para un año promedio, para realizar la simulación del funcionamiento del sistema. En los diseños obtenidos para este caso de estudio, el número máximo posible de sectores de riego (S) fue de 3. La velocidad de flujo en tuberías osciló entre 0,5 y 1,85 ms-1, y el rango de posibles diámetros comerciales fue de 32 a 630 mm. Para el objetivo 2, en el que intervienen el coste de la planta fotovoltaica y como condicionantes del diseño el déficit de riego y la relación entre la superficie de módulos fotovoltaicos y de cultivo, se analizaron dos escenarios, según los valores de los coeficientes de ponderación del peso de cada término en el valor de la función objetivo: 80-10-10% y 45-10-45%, respectivamente. El escenario 1 da mayor peso al coste económico de la planta fotovoltaica, mientras que en el escenario 2 se distribuye entre los términos económicos y de superficie fotovoltaica. De todas las soluciones obtenidas con MOPISS, se seleccionaron aquellas que representan la opción con menor coste total, con menor coste de la red de riego y menor coste de la planta fotovoltaica. Todas las soluciones de diseño tuvieron costes totales por debajo del coste de la instalación original (80.309 €), como queda reflejado en la tabla 1. Tabla 1. Coste total, de la red de riego y de la planta fotovoltaica y ahorro en el coste total de inversión asociado a las soluciones seleccionadas respecto al diseño original.
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