Eficiencia Hídrica y Energética en riegos agrícolas

Un proyecto por y para el regadío

¿Quiénes somos?

HISPATEC es una empresa de base tecnológica moderna, 

innovadora, y competitiva, cuya actividad principal es elinnovadora, y competitiva, cuya actividad principal es el 

desarrollo y comercialización de soluciones TIC para el sector 

agroalimentario. Trabaja en exclusiva por y para este sector 

desde 1985 y pertenece al Grupo Cooperativo Cajamar , el 

primer grupo cooperativo de crédito español.

ADASA Sistemas es una empresa especializada en la 

implantación soluciones tecnológicas, innovadoras y de alta 

calidad aplicadas al ciclo integral del agua la meteorología lacalidad aplicadas al ciclo integral del agua, la meteorología, la 

agricultura y el medio ambiente. Constituida en 1988, 

actualmente forma parte de la Unidad de Negocio de Sistemas y 

Tecnología del grupo Comsa Emte.

Contexto actual

Tipología y geografía del riego en España

Tipos de regadío España 2007 (Fuente MARM)

Tipología y geografía del riego en España

GravedadAspersiónAutomotrizLocalizadoSin informaciónOtros Sistemas

Consumo medio riego: 4.950 m3/ha y año. (INE, 2006).

Consumos muy variables según cultivo y sistema de riego (12 000 m3/año en arroz y 1 500Consumos muy variables según cultivo y sistema de riego (12.000 m3/año en arroz y 1.500 

m3/año en viñedo/olivar localizado).

Crecimiento continuado del riego presurizado en detrimento del de gravedad.

Número de pozos España: 533.000 (Libro Blanco Agua. 2000. Hispagua).

En España existen unas 50.000 balsas de riego. (MARM, 2008).

Contexto actual

El incremento del consumo energético del 

riego en España ha sido muy relevante (más 

de un 60% entre 2000 y 2012). Fuente: IDAE

“La factura eléctrica para los regadíos 

españoles se ha encarecido entre un 70% y 

un 150% en los últimos tres años llegando a 

representar alrededor del 35% de los costes 

de producción”. Fuente Fenacore (Web, datos 

2011).

Es previsible un incremento de los precios 

unitarios de la energía eléctrica en elunitarios de la energía eléctrica en el 

sistema eléctrico español, debidos al actual 

déficit de tarifa y subida continua de los 

precios de importaciones de hidrocarburosprecios de importaciones de hidrocarburos.

Fuente: JCRMO y elaboración propia. Tarifa 3.1 A, < 450 KW

Contexto actual

Actualmente existe una variabilidad en la oferta y demanda eléctrica gestionada por 

un operador central, OMIE, que establece un precio a nivel horario de la electricidadun operador central, OMIE, que establece un precio a nivel horario de la electricidad

Operador ComercializadorGeneradores

Consumidor FinalpGeneradores

€/kWh €/kWh

Fijovariable variable

€/kWh€/kWh

Distribuidoras

Consumidor Directo €/kWh

Distribuidoras

Contexto actual

Como consecuencia sobre todo de la variabilidad de la producción eólica, los precios 

del mercado energético son muy variables… pero planificables con al menos 30 h de 

antelación en el mercado diarioantelación en el mercado diario.

El sector agrícola podría beneficiarse de la variabilidad de costes del sistema 

eléctrico pero es necesario introducir tecnología y un marco regulatorio queeléctrico, pero es necesario introducir tecnología y un marco regulatorio que 

favorezca un consumo inteligente de la energía eléctrica.

Contexto actual

Los riegos presurizados exigen una presión de consigna. En los riegos a demanda, 

por medio de modelización de redes y simulación, se pueden establecer algoritmos 

ál l l ó ( í )de cálculo que optimicen la presión (y energía) necesaria en cada momento.

El estado del arte de los sistemas de información y las telecomunicaciones actuales, 

nos permiten poder acceder e integrar información de terceros a través denos permiten poder acceder e integrar información de terceros, a través de 

tecnologías web ya muy consolidadas y de estándares de información.

Numerosas instituciones Europeas y Españolas están trabajando en el desarrollo deNumerosas instituciones Europeas y Españolas están trabajando en el desarrollo de 

nuevos estándares para la interoperabilidad de equipos de riego, haciendo posible 

una fácil integración en entornos reales.

vs.vs.

Contexto actual

El ministerio de Agricultura ha pedido al sector proyectos que permitan a los 

agricultores a minimizar la factura energética del riego.agricultores a minimizar la factura energética del riego.

FENACORE ha transmitido al Ministerio toda una serie de propuestas para minimizar 

el coste final de la factura eléctrica de los regantes.

Los regantes no pueden asumir una

nueva subida de la electricidad

22-03-12

¿Qué proponemos?

Digitalización de redes riego e introducción de tecnologías de información y 

comunicación (TIC) en ellas para:

–Realizar simulaciones, que permitan optimizar las presiones de consigna y los consumos energéticos, utilizando algoritmos de cálculo según tomas abiertas. 

–Observar defectos de las redes (cuellos de botella, fugas, etc) a partir de los valores medidos y generar alertas.

–Una vez determinada la programación de riego, adaptarla diaria y semanalmente en función de restricciones agronómicas o de cultivo, consumossemanalmente en función de restricciones agronómicas o de cultivo, consumos hídricos y costes energéticos.

Aunar la capacidad de compra y negociación del sector del riego agrícola por medio 

de la constitución de una central de compras de energía eléctrica. 

Puesta en marcha con  implantaciones piloto en al menos tres comunidades de 

t t i di id l d t CCAA dif tregantes y regantes individuales de tres CCAA diferentes.

Objetivos y alcance del proyecto

Definir un sistema que permita al agricultor y a la comunidad de regantes reducir el 

consumo hídrico y energético, así como optimizar el coste de la energía.

Para ello el sistema tiene en cuenta una serie de variables:

Demanda hídrica del cultivo en cada momento.

Restricciones de la infraestructura de riego.Restricciones de la infraestructura de riego.

Tarifas horarias eléctricas.

Programación del riego actual (condicionada, por turnos, etc…).

El sistema ofrece al agricultor y a la comunidad de regantes, en tiempo real, unas 

recomendaciones de programación de sus actividades, así como una mejora del 

j d d ti i t híd i étimanejo de redes para optimizar costes hídricos y energéticos.

El sistema llega a poder automatizar las operaciones de riego, y a generar las alertas 

e informes correspondientes ante cualquier situación no previstae informes correspondientes ante cualquier situación no prevista.

Descripción Funcional

El sistema está compuesto por tres tipos de módulos:

Módulo de configuración de la información de base de las infraestructuras del regante o de laMódulo de configuración de la información de base de las infraestructuras del regante o de la 

comunidad de regantes. Se pueden definir las diferentes parcelas de cultivo con una serie de datos 

básicos de cada una de ellas, incluyendo la demanda hídrica en cada fase del cultivo.

Módulo de optimización, es el modelo que debe ejecutarse periódicamente, para lograr la 

optimización hídrica, energética y económica, a partir de los datos de configuración inicial, de las 

t i i ó i d l t lé t i l l d l ió d l i lrestricciones agronómicas y de los costes eléctricos, calculando la programación de los riegos y las 

operaciones requeridas en cada elemento de red.

Módulos de recepción o visualización de resultados. Es la aplicación habitual por donde la comunidad 

y el regante reciben los datos y parámetros a utilizar. Puede disponer de un espacio de análisis 

geográfico, un área de  informes de análisis, …. Los canales disponibles son vía email, SMS, web o 

smartphone, y con una interfaz sencilla e intuitiva para acceso directo a la información, o bien vía 

integración transaccional máquina‐máquina en los casos de automatización de operaciones de riego.

Descripción Funcional

Configuración del reganteConfiguración de la comunidad Datos 

t l t l

Necesidades hídricas y restriccionesNecesidades hídricas y restricciones

Definición de la parcela y cultivoDefinición de la parcela y cultivo

Criterios de operaciónCriterios de operación

Infraestructura hidráulicaInfraestructura hidráulicatelecontrol

yypp

Optimización

Visualización comunidad Visualización regantesEnvío consignas 

al telecontrolal telecontrol

Descripción Funcional 

Entradas

Disponibilidad 

hídrica

Costes 

eléctricos

Demandas de 

riego

Desviaciones 

demanda

Limitaciones 

de servicio

Estado del 

telecontrol

Validación de datos

Optimización

Consignas a sistemas de regulación hidráulica Programación del riego

Salidas

Arquitectura tecnológica

Aplicaciones Web y Smartphone

Módulos  MódulosMódulos Visualización COMUNIDAD

visualizaciónREGANTE

configuración REGANTE

Comercializadora í lé

l d

InternetAplicaciones Cliente

Módulos

energía eléctrica

Aplicaciones Servidor

Servicios WEB Servicios WEB Servicios WEBServicios WEB

Configuración COMUNIDAD

OPTIMIZADOR

Motor de cálculo y

BASES DE DATOS

TMP

Int. SistemasComunidad Reg.

SCADA cálculo y algoritmia

TMPSCADA

GIS

Beneficios para el Sector

Mejora de la eficiencia hídrica (menor consumo de agua) tanto 

en comunidades de regantes como en regantes individuales.en comunidades de regantes como en regantes individuales.

Mejora de eficiencia energética (menos kwh/m3 de agua).

Reducción significativa de costes energéticos unitarios (€/Kwh) 

y totales.

Coordinación  del sector de riego creando una central de 

compras de energía a ni el nacional soportada en la sol cióncompras de energía a nivel nacional, soportada en la solución 

tecnológica propuesta.

… Y de cara al futuro

Supone un vector de innovación tecnológica y mejora 

medioambiental del regadío.medioambiental del regadío.

Mejora de la capacidad de adaptación del sector a nuevas 

tarifas de energía o marcos regulatorios diferentes.

Facilidad de integración de la producción energética distribuida 

a partir de renovables.

Como consec encia se persig e na ma or competiti idad delComo consecuencia, se persigue una mayor competitividad del 

regadío  a medio y largo plazo.

¿Por qué ahora?

El coste energético del riego agrícola es muy elevado y tiende a subir. Y el 

regadío reclama soluciones de futuro para este problema, y ya ha habido 

importantes adhesiones al proyecto.

La agricultura de regadío española es la parte más dinámica y competitiva del sector 

i i ñ l l VAB iprimario español y la que genera mayor VAB y exportaciones.

El sector eléctrico afronta retos y cambios a los que el regadío agrario puede 

contribuir positivamentecontribuir positivamente.

Las TIC  están maduras, llegan a toda España, ofrecen soluciones robustas y costes 

que se justifican por la mejoras aportadas.que se justifican por la mejoras aportadas.

La solución puede contribuir de forma decisiva y progresiva a lo largo del tiempo a 

la mejora de la eficiencia operativa y la unidad de acción del sector.j p y

G óGracias por su atención