Energía fotovoltaica en fincas pequeñas
Por: Arcadio Ríos.
El riego utilizando fuentes convencionales de energía (combustible o electricidad) resulta altamente costoso. En fincas pequeñas durante decenios se han venido explotando los molinos de viento, pero estos equipos son caros y solo pueden abastecer a pocos animales, sin que sean convenientes para fines de riego de cultivos.
Últimamente está teniendo un desarrollo impetuoso el empleo de la energía fotovoltaica tanto para generar electricidad para la red pública como para necesidades domésticas, pero aún hay dudas entre los productores agrícolas respecto a si resulta económico invertir en tales equipos para garantizar el abasto de agua para los animales, y más aún su factibilidad para el riego.
Sobre el tamaño más conveniente
Son muchos los factores que deciden la rentabilidad de estas alternativas en el caso del riego: tamaño del área a abastecer, costo del sistema fotovoltaico, costos de explotación y mantenimiento, entre otros.
En el Instituto de Investigaciones de Ingeniería Agrícola se realizó un estudio que tuvo como objetivo analizar uno de estos factores; el efecto del tamaño del sistema de riego en la viabilidad económica de ña tecnología fotovoltaica.
Para el mismo fueron diseñados cinco sistemas modulares de una, dos, tres, cuatro y cinco hectáreas, con sus respectivos arreglos fotovoltaicos, los cuales fueron evaluados desde el punto de vista económico.
Se estudió el riego durante unas 5 horas. En 1 ha el caudal requerido para la bomba se consideró como 3,36 L/s, que va aumentando proporcionalmente hasta que para 5 ha se requieren 16,80 L/s.
Los resultados indican que aunque existe un incremento de la inversión inicial y en los costos de explotación por economía de escala, los costos del kilowatt fotovoltaico instalado y por tanto del bombeo de agua anual, tienden a disminuir en la medida que se incrementa el área, con valores que oscilaron entre 24.8 miles de pesos por kW en el módulo de 1,0 hectárea, hasta 23.3 en el de 5 hectáreas.
Los tamaños más convenientes de área regar fueron las fincas de 4 y 5 ha, en que el tiempo de recuperación de la inversión es de unos 6 años.
Agua para el abasto animal
Teniendo en cuenta estos estudios de rentabilidad, en la Estación Experimental del IAgric ubicada en Alquízar, provincia de Artemisa, se instaló un sistema fotovoltaico para abastecer animales, con paneles que generaban una potencia promedio de 0,3 kW, valores de tensión de 32 V e intensidad de unos 0,5 A.
La máxima carga de altura alcanzada por la bomba fue de 40 m con un gasto de 4,21 m3/h (1,17 L/s), aunque en la evaluación de campo el mayor potencial de bombeo fue el de la carga de 2 m con 27 m3/día y el menor fue el de 20 m de carga con 10 m3/día, durante 7 horas solares pico.
Se estudió el abastecimiento de agua para cría de cerdos, vacas y ovinos, solos o en combinación. Con la menor capacidad de bombeo se puede abastecer a 38 vacas, 454 cerdos o 1 135 ovinos, y en la variante de combinación la mejor opción fue de 13 vacas, 151 cerdos y 378 ovinos.
En la evaluación económica del sistema de abasto la variante más atractiva es la de solo a vacas con una relación beneficio/costo de 2,85 y un tiempo de recuperación de 0,43 años. La variante menos atractiva fue la de solo a cerdos con una relación B/C de 1,12 y un tiempo de recuperación de 1,53 años.
Fuente: Congreso Ingeniería Agrícola 2022.
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