Diseño óptimo de de sistemas autónomos fotovoltaicos para bombeo en riegos deficitarios de olivar de riego foautónomo

Optimal design of a standalone direct pumping photovoltaic system for deficit irrigation of olive orchards

  • AUTORES: López-Luque, R.; Reca, J.; Martínez, J.
  • REVISTA: Applied Energy
  • EDITORIAL: Science Direct
  • VOLUMEN: 149 (13-23)
  • ISSN: 0306-2619
  • PALABRAS CLAVE: Photovoltaics Opportunity Irrigation (PVOI),Solar energy, Photovoltaic energy, Olive orchard, Deficit irrigation, PV optimal design
  • BASE DE DATOS: JCR
  • AÑO DE INDEXACIÓN: 2015
  • ÍNDICE DE IMPACTO: 5.75
  • ÍNDICE DE IMPACTO EN PLUMX:
  • CATEGORIA: ENERGY & FUELS
  • PUESTO EN LA CATEGORÍA: 10
  • Nº TOTAL DE ELEMENTOS EN LA CATEGORIA: 88
  • CUARTIL: Q1
  • Nº CITAS: 

REVISTA:

En este trabajo se propone un sistema de riego fotovoltaico autónomo óptimo de bombeo directo para el riego deficitario de olivares. Se ha desarrollado un modelo de simulación del sistema para obtener el diseño económicamente óptimo de este sistema. Este modelo se compone de diferentes submodelos: el submodelo de capacidad de generación de energía fotovoltaica, el submodelo de gestión del bombeo directo y el submodelo que evalúa la respuesta económica y productiva del cultivo a la aplicación de agua. El modelo simula, para valores crecientes de la potencia pico del sistema fotovoltaico, el balance de agua y energía en el sistema de riego fotovoltaico y el rendimiento del cultivo. También calcula las inversiones y los costes operativos del sistema y, por último, los rendimientos económicos netos para el agricultor. El modelo permite seleccionar el diseño óptimo del sistema que consigue su máxima rentabilidad económica.

Los diseños económicamente óptimos proporcionados por el modelo no se consiguen para un riego completamente completo del cultivo, sino para un riego deficitario. De este modo, proponemos un nuevo enfoque para el diseño y la gestión de los sistemas de riego FV que denominamos riego de oportunidad FV (PVOI). El PVOI aprovecha la capacidad de muchos cultivos de sufrir cierto estrés hídrico sin experimentar una pérdida significativa de rendimiento con el fin de reducir el tamaño del sistema de riego FV. La estrategia operativa del enfoque PVOI consiste en regar siempre que el conjunto fotovoltaico suministre suficiente energía. A diferencia de cualquier otro método de diseño convencional disponible en la literatura, la cantidad total de agua aplicada al cultivo depende de la energía suministrada por el conjunto fotovoltaico y no del cumplimiento estricto de los requisitos de riego del cultivo preestablecidos. La aplicación del enfoque PVOI implica no sólo una reducción de los costes de inversión del sistema, sino también un cierto ahorro de agua, lo cual es muy importante en zonas con escasez de agua.