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Emilio Camacho Poyato.Catedrático de Hidráulica y RiegosUniversidad de CórdobaMADRID, 28 noviembre de 2017
Juan Antonio Rodríguez DíazPilar Montesinos BarriosRafael González PereaAida Mérida GarcíaJorge García Morillo
XLI Foro de Colaboración Público Privada “Indicadores de sostenibilidad en el
ámbito agrario”
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Primera Generación, es la agricultura de subsistencia y abarca desde la antigüedad hasta comienzos del siglo XX.
Segunda Generación, se inicia con la mecanización agraria e industrialización del campo.
Tercera Generación, es la incorporación de la tecnología a la agricultura para optimizar los recursos.
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Productividad limitada. Labores
manuales
Aumento productividad.
Revolución verde
1950
1970
Inicio mecanización precisión. GPS
1990
Incorporación de las TICs. Agricultura
de precisión2008
Evolución de la agricultura
• Agricultura 4.0• Sensorización ambiental• Uso drones y teledetección • Sistemas predictivos• Inteligencia artificial• Trazabilidad• Big Data
Situación actual y futura de la agricultura
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AGUA
•Mejorar la gestión del agua
ENERGÍA
•Reducir la dependencia energética
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0
200
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kWh
/ha
20112007
2000
1990
1980
1970
1950
72
8 %
14
0 % Inicio
modernización
m3/ha
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Distribución de la radiación global en Europa
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Distribución de la radiación global en España
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Distribución de la irradiancia global
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• Bajo coste de mantenimiento
• Facilidad de montaje
• Elevada vida útil de las instalaciones
• Sincronismo con la demanda
• Reducción importante del coste
• Paridad de la red (Grid parity) alcanzada
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COMPRA A RED AUTOCONSUMO
SE ALCANZÓ EN 2013
La paridad de la red se alcanza cuando el precio de producción es inferior al precio de compra
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1. Sistemas solares autónomos (aislados)2. Sistemas conectados a red (Real Decreto 900/2015) :
• Híbridos• Balance neto ( esperable y deseable marco legal)
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HIBRIDO
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1. Dimensionar adecuadamente la instalación del riego en parcela teniendo en cuenta topografía, cultivo, superficie, etc.(sectorización)
2. Manejo del riego con el tiempo de riego y necesidades adecuadas (riego de precisión)
3. Programación dinámica de la altura manométrica en la estación de bombeo (modelización de la red)
4. Automatizar la instalación
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Sector A:16 haSector B:17 ha
Sector C:16 haSector D:17 ha
33 ha(1º riego)
33 ha(2º riego)
Potencia= 15 kW= 450 W/ha
Potencia= 20 kW= 600 W/ha
Tiempo de riego 4 h
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Suelo
Cultivo
Clima
ETcCaudal
Riego
Red
AGRONÓMICOS HIDRÁULICOS
Tiempo de riego.
Riego de precisión
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0.2
0.3
0.4
0.5
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Conte
nid
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um
edad,
m3m
-3
10/05/2016 30/05/2016 20/06/2016 10/07/2016 31/07/2016 20/08/2016 09/09/2016 30/09/2016 0
2
4
6
8
10
Rie
go,
m3/h
a
Riego
0
100
200P
recip
itació
n,
m3 h
a-1
Precipitación
30 cm 70 cm 40-40 cm CC
PMP
Control de la humedad a lo largo de la campaña mediante sondas
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Pressure
25.00
50.00
75.00
100.00
m
Flow
25.00
50.00
75.00
100.00
LPS
Hidrante crítico abierto
ESTACIÓN DE BOMBEOPresión: 39 m.c.a.Caudal: 1152 L/s
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Pressure
25.00
50.00
75.00
100.00
m
Flow
25.00
50.00
75.00
100.00
LPS
Hidrante crítico abierto
ESTACIÓN DE BOMBEOPresión: 38 m.c.a.Caudal: 1146 L/s
Presión necesaria en hidrante: 25 m
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Pressure
25.00
50.00
75.00
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m
Flow
25.00
50.00
75.00
100.00
LPS
Hidrante crítico abierto
ESTACIÓN DE BOMBEOPresión: 34 m.c.a.Caudal: 1057 L/s
Presión necesaria en hidrante: 25 m
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0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350
Ra (kWh/m2)
Eto (mm)
Día
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0
100
200
300
400
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6:00:00 9:00:00 12:00:00 15:00:00 18:00:00 21:00:00 0:00:00
Irra
dia
nci
a (W
/m2
)
Hora
Valores tomados cada 5 minutos
10/05/2013 10/07/2013
0
100
200
300
400
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1100
6:00:00 9:00:00 12:00:00 15:00:00 18:00:00 21:00:00 0:00:00
Irra
dia
nci
a (W
/m2
)
Hora
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17 Junio
Sector 1 - 16 min
Sector 2 - 20 min
Adquisición de datos Toma de decisiones Actuaciones
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Planta solar
Riego en olivar
Parcela olivar
Balsa de riego
y estación de
bombeo
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- Canal del Guadalmellato
- Distancia a parcela: 1 km
- Cota bomba: 153,7 m
- Potencia bomba: 13 kW
Sector 3 (4.2 ha)
Sector 2 (3 ha)
Sector 1 (6.1 ha)
-Plantación joven de olivar
- Red de riego ya instalada
-Multitud de parcelas con
diferentes ensayos
- 128 módulos
- Bloques de 16 módulos en
serie
-Total de 8 bloques en paralelo
- Potencia Instalada 15360 W
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H1 H2
H3 H4
H5 H6
H7 H8
H9 H10 H11
H12 H13
Caracterización hidráulica
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ETcprecipitación
riego
Tiempo de riego
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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
Time, h
Pow
er,
W
Photovoltaic Power
S1 operating
S2 Operating
S3 Operating
S1 Threshold
S2 Threshold
S3 Threshold
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240
0.2
0.4
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0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2x 10
4
Time, h
Pow
er,
W
Photovoltaic Power
S1 operating
S2 Operating
S3 Operating
S1 Threshold
S2 Threshold
S3 Threshold
S1 < S3 < S2
30 de Junio de 2013
20 de mayo de 2013
- Umbrales de entrada para
cada sector.
- Establecemos orden de
prioridad.
3.Potencia por sectores
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Precipitación efectiva, contenido de humedad en suelo, agua
requerida y aplicada para la campaña de riego del 2013 y para el
sector 1 en Rabanales.
100 120 140 160 180 200 220 240 260 2800
20
40
Eff
ective
pre
cip
itation
(mm
)
100 120 140 160 180 200 220 240 260 2800
0.5
1
1.5
Irrigation d
epth
(m
m)
100 120 140 160 180 200 220 240 260 2800
50
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Day of year
Soil W
ate
r
Conte
nt
(mm
)
Irrigation correction depth
Required irrigation depth
Applied irrigation depth
SW
Threshold
Día juliano
Co
nte
nid
o d
e ag
ua
en e
l su
elo
(m
m)
Rie
go (
mm
)P
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n
efe
ctiv
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m)
Corrección riegoRiego requeridoRiego aplicado
Agua SueloUmbral
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• Existe una fuerte dependencia entre el riego y la energía• El ahorro energético es posible y pasa por una mejora en la
gestión del riego y por la incorporación de energías alternativas. • Desvinculación de la rentabilidad del agricultor de la subida en las
tarifas energética• Las tecnologías de riego están lo suficientemente desarrolladas
como para apoyar un manejo del riego preciso basado en un conocimiento del mismo.
• Es necesario y fundamental sincronizar la ingeniería del riego con la disponibilidad energética (gran reto)
• El manejo de riego basado en el conocimiento ofrece una gran oportunidad para establecer en el regadío la gestión sostenible(ahorro de agua, reducción de emisiones de CO2 )
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3434
Emilio Camacho Poyato . Catedrático de Hidráulica y Riegos
Universidad de Córdoba. Tlfn 957218513
Gracias por su atención