presentación de powerpoint temporales... · 2019-02-14 · - presión requerida hidrantes: 25 mca...

Jornada técnica sobre tecnologías innovadoras de reducción de costes energéticos en el regadío

Zaragoza 7-2-2019

La gestión del agua y la energía: implementación de la tecnología en las Comunidades de Regantes

Ricardo Abadía Sánchez

Universidad Miguel Hernández

Escuela Politécnica Superior de Orihuela

Departamento de Ingeniería.

Grupo AEAS: http://aeas.umh.es

Tf. 96 6749746. e-mail: [email protected]

Asociación Española de Riegos y Drenajes-AERYD, General Arrando, 38, 28010 Madrid – 915332253 [email protected]

http://aeas.umh.es/

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mailto:[email protected]

EJEMPLOS DE APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA

LA TECNOLOGIA EN LAS COMUNIDADES DE REGANTES

RESUMEN CONTENIDO

• Retos actuales de las CCRR

• Procesos de gestión en las CCRR

• Equipamiento tecnológico de las CCRR

• Gestion de agua y energía de forma eficiente

• Red con funcionamiento por turnos

• Red con funcionamiento a la demanda

• Red de distribución de riego tradicional

Retos actuales de las CCRR

Realizar inversiones en procedimientos de gestión

Necesidad de aprovechar las prestaciones de la infraestructura ya

modernizada para mejorar la gestión

Gestionar el consumo de agua y energía de forma conjunta

Mejorar la eficiencia del uso del agua con sensores de campo

Utilizar una única herramienta informática para gestionar todos los

procesos de forma conjunta


Centro de Gestion y Control


Procesos de gestión en las CCRR

Energía Agua

Parcelas

Regantes

Trabajadores Contabilidad

Infraestructura

Mantenimiento

Gestion clásica:

Centro de Gestion y Control


Energía Agua

Parcelas Regantes

Trabajadores

Contabilidad

Infraestructura

Mantenimiento

Gestion modernizada:

Procesos de gestión en las CCRR


Equipamiento tecnológico en las CCRR

Gestion Agua:

• Sensores de humedad de suelo, radiación, temperatura y precipitación para programación

de riegos

• Contadores con lectura automática en toda la red

• Transductores de presión en puntos críticos

• Establecimiento de cupos

Gestión de energía:

• Analizadores de redes eléctricas en cada estación de bombeo

• Equipo de transmisión remota de datos de analizadores de redes, contadores y transductores

• Software de análisis de consumo agua y energía de equipos



Gestion de parcelas y regantes:

• Base de datos actualizada del parcelario

• Base de datos actualizada de regantes propietarios y arrendatarios

• Visor grafico del parcelario e integración en un SIG (multiagente)

Gestión de infraestructura:

• Base de datos de toda la infraestructura y equipamiento.

• SIG con toda la infraestructura y equipamiento

Gestión de mantenimiento:

• Protocolo de gestión preventiva de equipos

• Implementación de un GMAO



Gestión de personal:

• Protocolos de procedimientos de todas las funciones del personal

• Realizar evaluaciones del desempeño

Gestión de contabilidad:

• Facturación conectada directamente a la base de datos de consumo

• Contabilidad integrada

• Control presupuestario

Herramienta informática que implemente todos estos procesos


Gestion de agua y energía de forma eficiente

Formación y capacitación continua del personal de la CRR

Monitorización y registro de parámetros de funcionamiento: indicadores de seguimiento y

diagnóstico

Definición y ejecución de un programa de mantenimiento periódico de instalaciones

Herramienta informática de gestión integral de la CRR



Monitorización y registro de parámetros de funcionamiento

― Indicadores de seguimiento: miden la evolución del consumo mensual de agua y

energía en la comunidad de regantes. Detectan anomalías de consumo pero no la

causa. Datos mensuales.

― Indicadores de diagnóstico: sirven para identificar la causa que origina una anomalía

en el consumo de agua o energía detectada mediante los parámetros de

seguimiento. Datos cada 15 minutos. Sistema automático de captación.



― Indicadores de seguimiento: Datos necesarios

- Volumen de agua en todos los contadores

- kWh consumidos en el periodo de facturación

- Potencia máxima registrada por los maxímetros en cada periodo horario

- Precio total de la factura eléctrica.



― Indicadores de seguimiento: Periodicidad mensual. Definición:

- Eficiencia global de distribución de agua:

- Eficiencia de almacenamiento de agua:

- Eficiencia de distribución de la red:

entrada de puntos losen agua de volumeneslos de Suma

regante de tomaslas de agua de volumeneslos de SumaED

entrada de puntos losen agua de volumeneslos de Suma

balsas las de salida la a agua de volúmeneslos de SumaEalm

ón distribuci de red la de inicio al agua deVolumen

regante de tomaslas de agua de volúmeneslos de SumaEDr




- Energía específica global:

- Energía específica por bombeo o contrato:

- Coste energético específico:

(kWh/m³) entrada de puntos losen agua de volúmeneslos de Suma

consumidoskWh Eav

(kWh/m³) bombeado agua deVolumen

consumidoskWh bombaEav

³)/(€entrada de puntos losen agua de volúmeneslos de Suma

totalenergético CostemCev




- Coste energético por bombeo o contrato:

- Rendimiento de potencia:

³)m/(€bombeoCevbombeado agua deVolumen

bombeo energético Coste

i periodo maximetro registrada Potencia

i periodo contratada PotenciaRp



― Indicadores de diagnóstico: Datos necesarios

− Datos hidráulicos: requieren la instalación de caudalímetros con emisión de señal, y

transductores de presión de tipo resistivo (analógicos 4-20 mA).

− Datos eléctricos: Requieren analizadores de redes eléctricas instalados en los cuadros de

accionamiento y maniobra de los bombeos.

− Los captación de datos de tipo hidráulico y eléctrico debe estar sincronizada para que se

almacenen en el mismo instante, con una periodicidad cada 15 minutos.



― Indicadores de diagnóstico: Análisis indicadores de diagnóstico

• Parámetros hidráulicos:

− Excesos de caudal: indicativos de roturas o utilización indebida de las instalaciones

− Fluctuaciones de la presión: anomalías en el funcionamiento de la instalación, como

cierres no controlados de válvulas de maniobra que elevan la presión en determinados

puntos, excesiva pérdida de carga en las estaciones de filtrado, caídas de presión

excesiva en puntos singulares de la red, etc.



― Indicadores de diagnóstico: Análisis indicadores de diagnóstico

• Parámetros eléctricos:

− Permiten conocer la eficiencia energética de cada bombeo al compararlos con sus

parámetros hidráulicos, mediante la siguiente expresión:

− Permiten conocer la calidad del suministro eléctrico, mediante el control de los armónicos,

las interrupciones y las sobretensiones. Estos fallos son responsabilidad del la compañía

suministradora, pero para poder reclamar es necesario que el analizador de redes esté

homologado.

10081,9

(%)

a

ii

iN

HQEEB



Definición y ejecución de un programa de mantenimiento periódico de instalaciones

― Rehabilitación de bombeos programadas

― Realizar revisiones periódicas de válvulas de corte, ventosas, válvulas de desagüe,

válvulas de retención, válvulas de alivio, etc.

― Realizar revisiones periódicas de los sistemas de limpieza de filtros.

― Revisar el funcionamiento de las válvulas de pie de los bombeos.

― Evitar la proliferación de algas en las balsas de riego.


1. Red a presión con distribución por turnos: CRR Almassora. Castellón


COTA +24,3

PARTIDORES REALES

MAR

MEDITERRÁNEO

RÍO MIJARES

COTA +10,0

CORONACIÓN

BALSA CABECERA

TANQUE

FERTILIZANTE

FOSO

FILTRADO

COTA +4,1

EJE BOMBEO

CONTADORES

https://www.comunidadregantesalmassora.org/



1. Red a presión con distribución por turnos: CRR Almassora. Castellón.

Características actuales:

- Superficie regable/regada: 1212 / 1162 ha

- Número de parcelas/regantes: 4252 / 2018

- Reparto en 4 sectores de 2,5 horas de duración, de 20:00 h a 07:00h

- Tiempo de riego hidrantes fijo 2,5 h. Riegos semanales: 6-2 verano-invierno

- Presión requerida hidrantes: 25 mca

- Altura manométrica del bombeo: 60 mca

- E.B. 6 bombas (2 + 4): (570m³/h – 65m – 160kW + 500m³/h – 50m – 110kW)

- Tarifa 6,0. P1:15 kW – P2-P6: 655 kW





1. Red a presión con distribucón por turnos: CRR Almassora. Castellón





1. Red a presión con distribucón por turnos: CRR Almassora. Castellón


Sector 1 Sector 2

Sector 3 Sector 4





Optimizador de turnos EPANET:

- Escenario 2017: escenario actual sobre el que se compararán el resto

- Escenario 0: optimizar la potencia contratada según el patrón de consumo

- Escenario 1: optimizar los turnos de riego con los horarios actuales y potencia

contratada

- Escenario 2: optimizar turnos, se amplia los días de riego a 7 días/semana y se optimiza

potencia contratada

- Escenario 3: optimizar turnos, se amplia los días de riego a 7 días/semana, se optimiza

la potencia contratada y se concentra el riego exclusivamente en P6





Red a presión con distribución por turnos: CRR Almassora. Castellón.

Optimizador de turnos EPANET:






Resultados:


PERIODO

ESCENARIO

Actual 0 1 2 3

P1 15 15 15 15 15

P2 655 110 95 15 15

P3 655 110 95 15 15

P4 655 555 95 15 15

P5 655 555 95 15 15

P6 655 655 655 655 655





Resultados:






Nuevas propuestas para ahorro de agua y energía:

Ajuste del agua aportada a las necesidades reales de riego, y reorganización mensual de turnos.


MES Aporte actual Necesidades agua ENERO 6% 2%

FEBRERO 6% 4% MARZO 6% 5% ABRIL 6% 10% MAYO 8% 11% JUNIO 10% 14% JULIO 13% 19%

AGOSTO 13% 17% SEPTIEMBRE 13% 11%

OCTUBRE 6% 5% NOVIEMBRE 6% 1% DICIEMBRE 6% 1%




2. Red a presión con distribución a la demanda: CRR Baix Priorat. Tarragona


https://www.crbaixpriorat.cat/ca_ES





Red a presión con distribución a la demanda: CRR Baix Priorat. Tarragona



- Superficie regable/regada: 1347/1018 ha

- Número de regantes: 446

- 7 sectores de riego independientes. 5 necesitan bombeo y 2 por gravedad.

- Dotación anual 1098 m³/ha

- 64 hidrantes multiusuarios con 824 tomas de riego.

- Reparto a la demanda en periodos P2 y P3

- Presión requerida hidrantes: 25 mca

- Tarifa 3.1A.









SECTOR

SUPERFICIE REGABLE

(ha)

NECESIDAD BOMBEO

Astallades 131,6 NO

Garcia 49,7 NO

Masroig 356,3 SÍ

Mora 292,5 SÍ

Serra 75,2 SÍ

Tivissa 325,6 SÍ

Tosseta 116,1 SÍ

TOTAL 1.347,0

Bombeo

Potencia instalada

(kW)

Número bombas

(Unidades)

Caudal nominal unitario (m³/h)

Altura manométrica

nominal (mca)

Tosseta 75x4 4 117 141

Masroig 160x4 4 371 107

Tivissa 132x4 4 202 142

Mora 90x4 4 295 74

Serra 22x3 3 70 60






2. Red a presión con distribución

a la demanda: CRR Baix Priorat. Tarragona









Monitorización de bombeos:

21% 21% 23%

24%

11%

35%

39%

45%

49%

29%

22%

38% 40%

34%

47%

37%

40%

26%

29%

35%

38%

31%

22%

9%

36%

19%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

19 20 21 22 23 24 25 26 27 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

EE

B (

%)

SEMANA

Evolución eficiencia energética-Mora









BOMBEO

Hm

nominal

(mca)

Hm

registrad

a

(mca)

Sobredim

ensionad

o

Altura

(%)

Caudal nominal bomba actual (m³/h)

Caudal registrad

o (m³/h)

Número de bombas

necesarias

Tosseta 141 113 24% 117 44 0,4

Masroig 107 77 40% 371 106 0,3

Tivissa 142 127 12% 202 151 0,7

Mora 74 68 9% 295 84 0,3

Serra 60 54 12% 70 36 0,5








Propuestas de mejora:

BOMBEO

CONSUMO ENERGÉTICO ANUAL (kWh/año)

AHORRO ANUAL

(kWh/año) SITUACIÓN

ACTUAL SITUACIÓN

MEJORA

Tosseta 57.285 37.514 19.771

Masroig 139.691 94.152 45.539

Tivissa 362.745 223.804 138.941

Mora 122.935 70.119 52.816

Serra 39.196 27.384 11.812

TOTAL (kWh/año) 721.852 452.973 268.879









BOMBEO

PARTIDA AHORRO ANUAL (€/año)

TÉRMINO ENERGÍA (€/año)

TÉRMINO POTENCIA

(€/año)

Tosseta 1.758 4.959 10.836

Masroig 4.119

Tivissa 12.681 13.736 31.237

Mora 4.820

Serra 1.129 401 1.530

TOTAL (€/año) 24.507 19.096 43.603









CONTRATO PERIODO HORARIO

POTENCIA CONTRATADA

ACTUAL (kW)

TÉRMINO DE POTENCIA

ACTUAL (€/año)

POTENCIA CONTRATADA

MEJORA (kW)

TÉRMINO DE POTENCIA MEJORA (€/año)

AHORRO ECONÓMICO (€/año)

TIVISSA-MORA

P1 5

32.074 € 8

18.338 € 13.736 € P2 280 256

P3 280 280

TOSSETA-MASROIG

P1 5

15.761 € 5

10.802 € 4.959 € P2 200 160

P3 200 200

SERRA

P1 3,46

3.578 € 12

2.220 € 401 € P2 24,25 20

P3 44,00 44

51.413 € 31.360 € 19.096 €









Estación bombeo

Ahorro energético respecto al consumo

energético total de CRR

(%)

Ahorro económico respecto a los

gastos energéticos totales anuales

(%)

Tosseta 2,7% 3,1%

Masroig 6,3% 6,0%

Tivissa 19,1% 17,3%

Mora 7,3% 9,0%

Serra 1,6% 1,3%

TOTAL 37,0% 36,6%





3. Red a presión con distribución de Riego Tradicional: CRR ARGOS. Calasparra. Murcia.




http://crargos.org/

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- Herramienta de Entande, para organizar la distribución de agua

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- Herramienta de Entande, para organizar la distribución de agua



http://crargos.org/

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Jornada técnica sobre tecnologías innovadoras de reducción de costes energéticos en el regadío

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