Las fincas de riego (salvo quizás el riego por gravedad) suelen ser grandes consumidoras de energía, ya que es necesario extraer, elevar, aumentar presión, y distribuir el agua, haya o no haya existencia de balsa de acumulación. Hasta el auge de las energías renovables, esto se conseguía mediante bombas que funcionaban conectadas a la red eléctrica, o bien a generadores diésel. Sin embargo, la preocupación por la sostenibilidad y, en la mayoría de los casos, por el ahorro económico, han dado lugar a que cada vez más sistemas de bombeo y riego se instalen junto con un sistema fotovoltaico para alimentarlos, en sus diferentes formas. Esto presenta varias ventajas, como que, por ejemplo, el carácter estacional del riego favorece el uso y amortización de estos sistemas, al coincidir la demanda con los meses de mayor radiación solar.

Así, los sistemas fotovoltaicos para riego y bombeo constituyen una alternativa fiable, eficiente, económica y medioambientalmente sostenible para las aplicaciones de riego y bombeo de agua.

Existen diversas modalidades en que la fotovoltaica puede conjugarse con el riego de los campos: el llamado riego solar directo, el riego solar con apoyo de baterías o con apoyo de grupos electrógenos. En este artículo vamos a hablar sobre una modalidad de riego o bombeo fotovoltaico con apoyo de generador que maximiza la eficiencia y el ahorro. Se trata del bombeo hibridado.

¿En qué consiste el bombeo hibridado?

Este es un tipo de riego o bombeo fotovoltaico para localizaciones aisladas de la red eléctrica.

Normalmente, si la demanda de riego de los campos es continua, es necesario incluir otros elementos además del sistema fotovoltaico, para asegurar el riego o bombeo en los momentos en los que no haya suficiente radiación solar. Si no se desea invertir en baterías para acumulación energética, se emplea un grupo electrógeno para suplir esos momentos (quizás porque ya se disponga de él y no se desee sustituir). En estos casos es necesario incluir un variador de frecuencia para la bomba, para mejorar la eficiencia energética, reducir el consumo de energía y, por tanto, las emisiones contaminantes.

Ahora bien, en las aplicaciones habituales de bombeo fotovoltaico con apoyo de grupo electrógeno, si la radiación solar cae (por ejemplo, si el cielo se nubla), existe un tiempo de respuesta entre que la fotovoltaica deja de producir y se activa el generador para seguir bombeando o regando.

El bombeo hibridado consiste en una programación del regulador o variador para que coexistan las tensiones continuas de la fotovoltaica y las alternas del generador y eliminar ese tiempo de respuesta entre que se apaga uno u funciona el otro. A este equipo se le denomina variador híbrido. Para ello, se añade un sensor de radiación que manda la consigna de encender el grupo electrógeno si la radiación solar cae por debajo de un determinado umbral parametrizado y controlable.

De esta manera, no sólo se puede cambiar de manera rápida entre fotovoltaica y generador, sino que, además, cuando la radiación no sea suficiente y la fotovoltaica no esté produciendo el 100% de su capacidad, el generador podrá suplir la electricidad que falta para que la bomba siga funcionando a la velocidad o caudal seleccionados.

Así, con el bombeo hibridado, se garantiza el suministro constante de energía, priorizando la energía fotovoltaica y activando el grupo electrógeno cuando es necesario.

Caso de éxito: Bosque de Matasnos

Uno de los casos de éxito de la implantación del bombeo hibridado son las explotaciones vitivinícolas propiedad de la bodega Bosque de Matasnos, en Peñaranda del Duero (Burgos). La bodega y los viñedos se encuentran en una ubicación única y funcionan aislados de la red eléctrica. De este modo, y con la gestión ecológica de los viñedos y la reinserción y coexistencia de diferentes especies animales y vegetales en el paraje (como la replantación de bosques, la apicultura, el pasto de rebaños de ovejas…), pretende ser un ejemplo de sostenibilidad en el sector del vino.

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El bombeo hibridado consta de una instalación fotovoltaica sobre el terreno en estructura fija de hormigón de 83,6 kWp, un variador híbrido, un generador diésel y una bomba para elevación de agua de pozo.

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Caseta donde se encuentran los elementos del sistema, salvo el campo fotovoltaico.

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Gráfica del sistema de monitorización del variador. En el recuadro señalado se puede ver cómo, al caer la radiación (línea azul claro) por debajo de un determinado umbral, se activa el grupo electrógeno (línea amarilla), que aparece como un cambio de consigna de 1 a 0. Al volver a subir la radiación en unos segundos, el generador se desactiva y deja que actúe la fotovoltaica.

Próximos pasos

Actualmente estamos trabajando con Bosque de Matasnos para ampliar la producción energética con fotovoltaica y mejorar el suministro y la eficiencia con baterías y con la inclusión de un controlador inteligente que sustituya el control del variador. Este controlador gestionará los flujos de energía, incluyendo la generación y los consumos de la bodega, y tendrá en cuenta la previsión meteorológica y los precios de la energía, entre otros parámetros. De esta forma, la bodega y los viñedos contarán con un suministro eléctrico fiable, seguro, rentable y sostenible sin estar conectado a la red.