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”

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.

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

AGUA

•Mejorar la gestión del agua

ENERGÍA

•Reducir la dependencia energética

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

4000 5000 6000 7000 8000 9000

kWh

/ha

20112007

2000

1990

1980

1970

1950

72

8 %

14

0 % Inicio

modernización

m3/ha

Distribución de la radiación global en Europa

Distribución de la radiación global en España

Distribución de la irradiancia global

• 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

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

1. Sistemas solares autónomos (aislados)2. Sistemas conectados a red (Real Decreto 900/2015) :

• Híbridos• Balance neto ( esperable y deseable marco legal)

HIBRIDO

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

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

Suelo

Cultivo

Clima

ETcCaudal

Riego

Red

AGRONÓMICOS HIDRÁULICOS

Tiempo de riego.

Riego de precisión

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Conte

nid

o d

e h

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

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

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

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: 34 m.c.a.Caudal: 1057 L/s

Presión necesaria en hidrante: 25 m

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

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

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

500

600

700

800

900

1000

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

17 Junio

Sector 1 - 16 min

Sector 2 - 20 min

Adquisición de datos Toma de decisiones Actuaciones

Planta solar

Riego en olivar

Parcela olivar

Balsa de riego

y estación de

bombeo

- 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

H1 H2

H3 H4

H5 H6

H7 H8

H9 H10 H11

H12 H13

Caracterización hidráulica

ETcprecipitación

riego

Tiempo de riego

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

0.6

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

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

100

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

reci

pit

ació

n

efe

ctiv

a (m

m)

Corrección riegoRiego requeridoRiego aplicado

Agua SueloUmbral

• 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 )

3434

Emilio Camacho Poyato . Catedrático de Hidráulica y Riegos

(ecamacho@uco.es)

Universidad de Córdoba. Tlfn 957218513

Gracias por su atención