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Sergio GE
Jueves, 20 de julio de 2017

Eficiencia energética en los sistemas modernizados de riegos

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El alarmante incremento de los costes energéticos en España provoca más que nunca el desarrollo de herramientas que permitan analizar no solo cuanta energía se consume, sino cómo y cuándo conviene utilizarla para aminorar no solo los costes energéticos sino la cantidad de energía consumida.

Los suministros energéticos suponen un elevado coste fijo para las Comunidades de Regantes independientemente del sector en al que pertenezcan. Esto implica una disminución evidente de la competitividad ya que los costes energéticos son frecuentemente inelásticos frente a la demanda lo que agrava el problema en el actual contexto de crisis económica.

Ante esta situación y teniendo en cuenta que la mejora de la eficiencia energética y la reducción de costes es un objetivo prioritario en Europa, se desarrolla una herramienta a partir de la cual las Comunidades de Regantes tengan la capacidad de obtener en tiempo real la información necesaria para aplicar planes PDCA (Plan – Do – Check – Act, Círculo de Deming) de mejora continua en sus sistemas de riegos modernizados.

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Ilustración 1 Sistema de información Energética (SIE). Variables eléctricas de acometida. Estado de alarmas. ©Gerencia Energética, S.L.

 

Este método de trabajo permite determinar la eficiencia energética de cada actividad así como la imputación de costes energéticos, lo que posibilita asignar cada partida de gasto en la Comunidad y la toma de decisiones conducentes con el objetivo de disminuir esos consumos.

 

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Ilustración 2 SIE. Diagrama fasorial Dinámico. Secuencia de fases. ©Gerencia Energética, S.L.

 

 

Por este motivo hemos desarrollado el SIE que permite generar, bajo demanda, una auditoria energética detallada e instantánea que abarque el período de tiempo que sea necesario. De esta forma se puede, en tiempo real, reconocer, analizar y estudiar cualquier tipo de anomalía ocurrida en las estaciones de bombeo, evaluar cualquier evento del proceso y optimizar los procedimientos con un lazo de realimentación continuo, porque  “No puedes gestionar lo que no puedes medir”

 

El reto al que se hizo frente es lograr que esta herramienta sea aplicable a cualquier tipo de riego modernizado, independientemente de cual sea su estructura, amueblamiento de las fincas o configuración de sectores e hidrantes.

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Ilustración 3 Sistema de Control de Instalaciones de Bombeo. SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).  ©Gerencia Energética, S.L.

 

Nuestras premisas para el desarrollo del SIE fueron la utilización de herramientas de software libre y nuevas tecnologías que permitan ahorrar en costes, accesibilidad total, optimización de los recursos, tecnología actualizada, flexibilidad, adaptación y gran escalabilidad.

 

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Ilustración 4 Estación de Bombeo. ©Comunidad General de Regantes del Canal del Páramo

 

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Ilustración 5 Red Hidráulica de una superficie de 3.501 Ha. Modelado de tuberías e hidrantes. ©Gerencia Energética, S.L.

La herramienta que se ha desarrollado permite englobar en un solo sistema no solo los consumos energéticos de una determinada Comunidad de regantes, sino que también permite el modelado y control de riegos de forma activa. De esta forma se consigue explotar de forma integral cualquier proceso de riego modernizado en un entorno específico.

 

Características del desarrollo

Existen numerosos sistemas de medida energética en tiempo real diseñados para su uso con un propósito general. En el presente proyecto se obtiene como resultado final un SCADA con capacidad para emitir reportes ‘a la carta’ específicamente diseñados para la optimización de consumos que tiene como principales características:

  • Capacidad de registro energético en tiempo real que contemple parámetros de calidad de suministro energético según norma UNE-EN 50160.
  • Análisis e implementación del sistema de seguridad que debe aplicarse y cuáles han de ser los algoritmos de respuesta frente a fenómenos imprevistos como fallos de alimentación, errores en los equipos de medida o mediciones fuera de rango.
  • Algoritmo predictivo de demanda para desconexión de cargas no prioritarias.
  • Base de datos con estrategia interna de clasificación, selección y filtrado de datos para registrar la información necesaria y suficiente que permita la elaboración de las previsiones de demanda eléctrica para la compra de energía eléctrica en el mercado libre como consumidor directo.
  • Capacidad bidireccional de la medida eléctrica que permitan la integración en Sistemas de Producción Distribuida, tales como plantas fotovoltaicas propias de las Comunidades de regantes y que viertan su energía hacia la red o sistemas de aero-generación implementadas con el mismo propósito y sean energías excedentarias de su propio autoconsumo.
  • Búsqueda constante del punto óptimo de funcionamiento de las estaciones de bombeo y equipos del riego modernizado.
  • Algoritmo interno que prepare paquetes de información energética clasificada y sus condiciones de contorno ligadas (horarios, lugares, red hidráulica, riegos programados…) según los requisitos que se demanden para un riego determinado.
  • Formato de datos a utilizar que garantice la seguridad de la información incluyendo capacidades de auto-recuperación y emisión de diagnósticos.
  • Capacidad de almacenamiento, actualización y clasificación de información enviada a través de la interfaz (dispositivos móviles y/o sistema S.I.G.) y posibilidad de integrar esta información con la registrada mediante el SCADA.
  • Capacidad de automatizar de forma completa la emisión de los reportes de modo que se logre la obtención de los indicadores específicamente diseñados y requeridos por cada Comunidad de regantes y sus particularidades propias.
  • Capacidad de emisión de peticiones de datos que mediante un protocolo de órdenes adecuado solicite a la base de datos de configuración los datos necesarios para realizar el informe o para la muestra en el sistema de interfaz.
  • Capacidad de muestra de información en sistemas S.I.G. con localización espacial y temporal y será capaz de mostrar en pantalla los parámetros energéticos requeridos facilitando el acceso a mediciones instantáneas, históricas, ratios  específicos.
  • Atribución real del coste energético a cada riego  obteniendo de forma detallada cuanto se gasta en cada riego programado.
  • Sistema de emisión de órdenes de compra de energía en el mercado eléctrico como consumidor directo.

De esta forma se busca que la Comunidad de regantes, sea su propio gestor energético, consiguiendo explotar sus recursos de la forma más eficiente posible.

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Este sistema permite incurrir en procesos de mejora continua (Círculo de Deming) que provoca una constante optimización de la utilización de los recursos energéticos, reduciendo los costes y aumentando así la competitividad global de cada agricultor.

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Desarrollo en Software Open Source

La totalidad del desarrollo está basado en software open source que se caracteriza por ser:

  • Configurable: Desarrollos a medida del usuario final
  • Adaptable: A cualquier tipo de entorno
  • Abierto. Se utilizan sistemas operativos, herramientas de desarrollo y protocolos libres
  • Intuitivo: Fácil de utilizar para cualquier entorno
  • Ampliable: Siempre se pueden desarrollar nuevas funcionalidades e integrarlas con lo ya existente
  • Escalable: lo que permite su implementación escalonada
  • Eficiente: Optimiza al máximo los recursos utilizados
  • Potente: Utiliza componentes de tecnología punta en el mercado.
  • Fiable: Cuenta con la mayor comunidad de desarrolladores del mundo.

Más información: www.genergetica.com

                       www.genergea.com

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