La energía solar fotovoltaica se viene aplicando desde hace unos años a los sistemas de bombeo de agua. En la actualidad, hay instalaciones, pero “son pequeñas. El reto es hacer que estos sistemas de bombeo funcionen con potencias grandes, por encima de los 100 kilovatios, con los problemas hidráulicos asociados” que esto conlleva, según explica Carlos Gómez, responsable de Contratación de Elecnor, grupo dentro del que se encuentra la empresa Ehisa, con sede en Zaragoza, que ha realizado este desarrollo de bombeo de agua con energía solar fotovoltaica y que cuenta con más de 25 años de experiencia en sistemas hidráulicos.

“Conocíamos el problema del bombeo como los golpes de ariete en parada repentina. Este golpe es una contraonda derivada de la parada del caudal, que ejerce esfuerzos mecánicos sobre la bomba y la tubería, pudiendo dar lugar a averías”. A esto se añaden los problemas de la energía solar fotovoltaica porque “no es gestionable. El sol brilla cuando considera”, lo que se solventa con la tecnología, que permite disponer de una predictividad bastante precisa.

La resolución de estos problemas ha dado como resultado esta nueva solución para elevar agua, que permite cubrir cualquier rango de potencia y con la que se ha logrado superar el reto de “que la parte de la hidráulica y la energía solar fotovoltaica trabajasen en conjunto y de una forma transparente para el cliente”.

Esta solución se caracteriza, además, por ser válida para nuevas instalaciones, aparte de poder implementarse en las ya existentes en las zonas de riego. En cada caso, siempre se realiza el estudio y se dimensiona la instalación de forma específica.

Una vez resuelto el binomio hidráulica-fotovoltaica desde el punto de vista técnico, “lo siguiente es hacer un cálculo concreto de la instalación fotovoltaica para cubrir las necesidades diarias del cliente a lo largo de la campaña de riego”. Este cálculo se realiza con un software desarrollado por la empresa Artesa, también del Grupo Elecnor, que está especializada en fabricar módulos fotovoltaicos.

En este software se trabaja con una serie de parámetros. Los datos de entrada son las necesidades diarias que varían a lo largo de la campaña (cuántos metros cúbicos de agua se necesitan) y la curva de la bomba existente (curva de funcionamiento a distintas potencias donde se ve el comportamiento de la bomba y la relación de metros cúbicos elevados en cada una de esas frecuencias). Esta información es analizada para realizar el dimensionamiento de la instalación fotovoltaica óptima en cada caso.

La potencia disponible en cada instante en la instalación depende de la radiación solar. El sistema es capaz de analizar en cada momento cómo trasladar esa potencia a la bomba. “Es importante hacer una gestión adecuada de los pasos de nube” porque la radiación que incide en la instalación es muy sensible a estos pasos, pudiendo caer de manera drástica la potencia disponible”.

No obstante, el sistema es inteligente para hacer una gestión que no derive en problemas hidráulicos porque, por ejemplo, si una nube es muy opaca y la potencia disponible es inferior a la mínima de arranque, la bomba se detiene. “Esto es lo que hay que evitar”.

El sistema desarrollado por Ehisa tiene la ventaja añadida de que se adapta bien a las necesidades y periodicidad de las campañas de riego “porque los meses de mayor radiación coinciden con los de mayor necesidad de agua”.

Esta solución se está implementando ahora en una instalación en Estadilla (Huesca) con una bomba nueva de 150 kilovatios. Además, ya se ha puesto en marcha en la Finca Torre de Baños, en la localidad zaragozana de Chiprana. “Es una instalación que se ha adaptado a la existente”. En concreto, se ha diseñado y ejecutado el suministro eléctrico para alimentar una de las dos bombas que ya había en un bombeo para regadío, mediante la instalación de un generador fotovoltaico de 137 kWp.

En esta instalación se ha reutilizado una bomba existente de casi 96,8 kilovatios y se eleva el agua 52 metros a través de una tubería de dos kilómetros desde una toma en la cola del pantano de Mequinenza hasta una balsa de copa. Además, se realiza una monitorización a distancia y el análisis de todos los datos de riego de 2017.

De momento, los primeros proyectos se están haciendo en instalaciones de agua a balsa elevada y, en paralelo, “estamos desarrollando los sistemas que solventan las dificultades y problemas de soluciones fotovoltaicas para sistemas de riego directo”.

El próximo paso es que esta solución se complemente con sistemas de almacenamiento porque se produce energía excedente, sobre todo, en los meses fuera de la campaña de riego, que se podría emplear para otros fines.