Especificaciones técnicas para sistemas de riego … · Instituto de Energía Solar Universidad...

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No640771

10/02/2017

Eduardo Lorenzo

Instituto de Energía Solar

Universidad Politécnica de Madrid

Especificaciones técnicas

para

sistemas de riego fotovoltaico


10/02/2017

- Contratos llave en mano entre el propietario y una empresa ejecutora (EPC)

- Etapas: Diseño, Ensayo de recepción; Evaluación de una campaña de riego

Generalidades


10/02/2017

- Integrar el sistema fotovoltaico en el sistema de riego preexistente

- Resolver los problemas derivados del paso de nube

- Ajustar en lo posible el bombeo a la demanda de agua

- Asegurar la fiabilidad durante, al menos, 25 años

- Favorecer la concurrencia empresarial

Objetivos


10/02/2017

- Atendiendo a la salida del agua:

- A balsa: presión y caudal variables

- Directos (goteros y aspersores): presión y caudal constantes en cada sector

- Atendiendo a la constitución:

- Autónomos (> 80%)

- Híbridos hidráulicamente ( son autónomos a efectos legales)

- Híbridos eléctricamente (con red son sujeto de RD 900/2015)

Clasificación


10/02/2017

- El caso de Alter do Chao: 200 Ha de olivo en espaldera

- Sistema preexistente

- Riego a 5 kg/cm2 durante 6 meses y 14 horas al día

- 2 bombas de 45 kW (D1 y D2) alimentadas por un grupo diesel de 250 kVA

- Consumo: 3000 litros/semana

Integración con el sistema preexistente

- Sistema fotovoltaico incorporado en 2016

- Bomba adicional (FV1) de 45 kW

- Generador de 140 kW para D2 y bomba adicional

Control automático de modos de operación

Irradiancia D1 D2 FV1

Baja Diesel Diesel NA

Media Diesel N.A Fotov.

Alta NA Fotov. Fotov.

- Consumo en 2016: 600 litros/semana (ahorro del 80%)


10/02/2017

Integración con el sistema preexistente - 2 3 Bombas centrigufas de superficie multi-rodete

MEC-MR 100/2D - 225M4-45 de 45 kW 4P 1450 rpm

Sistema FV 1

(cambiar por motor hidraulico)

Suministro eléctrico Aux. - Sistema Aislado FV 1

Listado cargas Sistema FV1

1 x Cuadro multifila -250 W Ac Paneles 1000 Wp 4x250

Cuadro variador RX Regulador 50 A 24V

Modem -router Batería 24 V 600 Ah

Anemómetro Inversor 24 V - 3000 W

Portátiles trabajo

Alarma seguidores Consumo día: 2,5 kWh

Alumbrado y control

Finca ELAIA : São BernabéSISTEMA DE BOMBEO HIBRIDO FOTOVOLTAICO -DIESEL

Balsa Comunitaria (infinito)2 Bombas sumergiblesHorizontales de 60 CV -- 70 l/s

Grupo Diesel 250 kVATrazado 2 km Cota : + 20 metros

Variador RX -3 55 kW

Motor400 V - 4P

45 KW

Motor400 V - 4P

45 kW

Motor400 V - 4P

45 kW

P =6 bar

Q

Sistema de filtrado con lavado automático

M

Depósitos

Fertilizantes

Depósito Superficie 350 m3Nivel +2 mca

Grupo Electrógeno

FV - 1 (70 kWp) 3,5 seguidores

ManómetroTransductor de Presión

PLC RX

400 V AC

(3F+N)

P =6 bar + filtro

Caudalimetro Pulsos

Q = 210 ..245 m3/h

Programador Riego

Progress (Agronic 4000)

30 Electroválvulas

zonificación riego

Zona -

Electroválvula 1

Zona -Electroválvula 2

Zona -

Electroválvula 30

Zona -

Electroválvula 30Grupo Electrógeno

1

1

1

FV - 2 (70 kWp) 3,5 seguidores

Bus común Variador RX -2 55 kW

Variador 55 kW

Conmutación AUT FV-DIESEL

Arrancador suave 55 kW

Bomba 3

Bomba 2

Bomba 1

G = xx W/m2Tamb ºC

HMIScada

10

1

2

C.Prot

FV1

C.Prot

FV2

Filtro AC

(ampliación de circuito)


10/02/2017

Especificación: Recopilación sistemática de datos de:

- Necesidades de agua

- Fuente de agua

- Sistema de bombeo

- Modificaciones

Integración con el sistema preexistente - 3

NECESIDADES DE AGUA

Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

Volumen de agua [m3]

Energía eléctrica [kWh]

Combustible [litros si

diésel, m3 si gas]

Horas de riego al día

SISTEMA DE BOMBEO - VARIADOR DE FRECUENCIA*

Tipo de variador de frecuencia

Número de variadores de frecuencia

Rango de tensiones de entrada [V]

Corriente máxima [A]

Potencia máxima [kW]


10/02/2017

El paso por nube - 1

Los ciclos descenso/ascenso rápido de la irradiancia pueden ocasionar ciclos

parada/arranque perniciosos para la fiabilidad


10/02/2017

Especificación: - Parada/arranque prohibido para Δt (s) ≥ l(m)/20 Comprobación - Ensayo: registros rápidos de la irradiancia y de la frecuencia de la alimentación - Operación: registros de paro/arranque

El paso por nube - 2

Los ciclos descenso/ascenso rápido de la irradiancia pueden ocasionar ciclos

parada/arranque perniciosos para la fiabilidad


10/02/2017

Evolución anual del bombeo a balsa en Villena

El riego a lo largo del año

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

0 2 4 6 8 10 12 14

10

00

m3

Mes

1 Eje 2 Ejes Estático


10/02/2017

Evolución anual del bombeo a balsa en Villena

El riego a lo largo del año

Para el mismo volumen a balsa en julio:

- Seguidor en un eje horizontal P*

- Estático (S, 20º) 1,45 P*

- Seguidor en dos ejes 0,9 P*

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

0 2 4 6 8 10 12 14

10

00

m3

Mes

1 Eje 2 Ejes Estático


10/02/2017

Perfil diario del bombeo en Villena

El riego a lo largo del día


10/02/2017

Perfil diario del bombeo en Villena

El riego a lo largo del día

Para el mismo volumen a balsa en julio, las horas con potencia superior a 0,8 p.u.

- Seguidor en un eje horizontal, P* 11

- Estático (S, 20º); 1,42P* 7

- Estático (E y O, 60º); 2P* 11

Para el mismo volumen en bombeo directo P* ESTÁTICA ≈ P* SEGUIDOR


10/02/2017


10/02/2017

- Sólo equipamientos tecnológicos bien probados

- Excluidos: Híbridos fotovoltaico/eólicos, capas delgadas y baterías

- Seguidores que cuenten con experiencia probada

- Protecciones eléctricas

- Protecciones mecánicas

La fiabilidad a 25 años


10/02/2017

Del sistema fotovoltaico: 𝑃𝑅𝐸𝐿𝐸 =𝐸𝐸𝐿𝐸𝐶𝑇𝑅𝐼𝐶𝐴

𝑃∗ 𝐺/𝐺∗

Sobre un PR para riego fotovoltaico


10/02/2017



Del bombeo: 𝑃𝑅𝐵𝑂𝑀 =𝐸𝐻𝐼𝐷𝑅𝐴𝑈𝐿𝐼𝐶𝐴




10/02/2017



Del bombeo: 𝑃𝑅𝐵𝑂𝑀 =𝐸𝐻𝐼𝐷𝑅𝐴𝑈𝐿𝐼𝐶𝐴

𝑃∗ 𝐺/𝐺∗ 𝑥

𝐸𝐸𝐿𝐸𝐶𝑇𝑅𝐼𝐶𝐴




10/02/2017



Del bombeo: 𝑃𝑅𝐵𝑂𝑀 =𝐸𝐸𝐿𝐸𝐶𝑇𝑅𝐼𝐶𝐴


𝐸𝐻𝐼𝐷𝑅𝐴𝑈𝐿𝐼𝐶𝐴




10/02/2017



Del bombeo: 𝑃𝑅𝐵𝑂𝑀 =𝐸𝐸𝐿𝐸𝐶𝑇𝑅𝐼𝐶𝐴


𝐸𝐻𝐼𝐷𝑅𝐴𝑈𝐿𝐼𝐶𝐴



Especificación: - Inclusión de la instrumentación necesaria para medir:

- Irradiancia y temperatura de módulo - Energía eléctrica entregada por el variador - Caudal y altura


10/02/2017

• Versión actual disponible en www.maslowaten.eu

• Abiertas a consultas hasta el 31 de marzo

• Versión definitiva prevista para el 30 de abril

• Software de simulación on-line para el 30 de junio

• Seminario de formación abril/mayo

Especificaciones técnicas

http://www.maslowaten.eu/


10/02/2017

Muchas gracias por su atención

Información: www.maslowaten.eu

http://www.maslowaten.eu/


Thanks for your attention, for more information please visit:

www.maslowaten.eu

Eduardo Lorenzo, Instituto de Energía Solar, Universidad Politécnica de Madrid

[email protected]

Ignacio Berdugo, Communications Manager, EIC

[email protected]

+34 915636318

Place for

other logos

(optional

Especificaciones técnicas para sistemas de riego … · Instituto de Energía Solar Universidad...

Documents

Transcript of Especificaciones técnicas para sistemas de riego … · Instituto de Energía Solar Universidad...