Organizan Co-organizan Auspician
TECNOLOGÍAS INNOVADORAS PARA MEJORAR LA EFICIENCIA ENERGÉTICA (EE) Y USO DE ENERGÍAS RENOVABLES (ERNC) EN EL SECTOR FRUTA FRESCA EN CHILE Gerardo Arancibia Moreno Dr.-Ing., M.Sc. EE & ERNC
AGROINDUSTRIA BAJO RIEGO 45% ALIMENTOS 60% 2025 8000 [Mn] 50% RECURSOS DISPONIBLE (2050) 2015 6.000 [Mn] 2050 9.000 2100 11.000 AGUA (70% AGUA DULCE DEL PLANETA 6000 [Km3] 2050) 1 caloría=1 litro de agua COMBUSTIBLES FOSILES (Comemos 4,4 litros de diesel al día) FERTILI ZANTES (x7 +q 50 años N (97% gas natural, P y K (minas) 90% No hay substitutos ) SUELOS (60s 0,45 2015 0,23 2050 0,18) RESIDUOS (40-50% perdida Producción, Distribución 1/3, Hogar ALIMENTAR 3000 [Mn] 1000 [Mn] personas escases alimentaria MENOS RECURSOS I+D AGROINDUSTRIA (1980-2006 17-3 % M.GLOBAL) ENERGIA CAMBIO CLIMATICO 2100 50% MENOS PRODUCTIVIDAD
INVESTIGAR PARA AUMENTAR LA COMPETITIVIDAD DE LOS AGRICULTORES MEDIANTE USO EFICIENTE DEL AGUA Y LA ENERGIA
Modelos energetico-productivos aplicados a la pequeña agricultura Como el uso eficiente de la energía y del agua, así como un mayor uso de fuentes de energía renovables, pueden ayudar a pequeños y medianos agricultores en la mejora de la rentabilidad y la competitividad de su negocio.
GENERACION FOTOVOLTAICA AISLADA (Valida hasta 2014) Representativo Modelo Productivo Riego RIEGO ALTAMENTE COMPETITIVO cuando sustituye generación diesel o bencina
AUTOCONSUMO FV(LEY GENERACION DISTRIBUIDA) Representativo Modelo Productivo Agrícola, 3era Edad, Retail 7
AUTOCONSUMO FV URBANO (LEY GENERACION DISTRIBUIDA) 8
ANALISIS TECNICO-ECONOMICO DE SISTEMAS DE RIEGO FOTOVOLTAICO AISLADO Y EN AUTOCONSUMO 96% del sector rural nacional cuenta con abastecimiento energético de la red eléctrica convencional (1) Aislado (off-grid) donde el sistema energético FV alimenta exclusivamente al sistema de riego. Autoconsumo (on-grid) donde el sistema energético FV esta diseñado bajo criterios de eficiencia energética en el riego y se integra a la red domiciliaria del agricultor que incluye el riego. Ambos sistemas están desarrollados para abastecer el riego directo de 0,83 [ha] de uva de mesa con un caudal diario en máxima demanda de 56 [m3/día] a 18 m.c.a. Los dos pilotos están ubicados en Vallenar, Atacama, uno en Punta Negra y el otro en Los Perales Sur. La evaluación de los modelos se realizo en la temporada de riego 2013/14 y 2014/15 Plan de medición y verificación según International Performance Measurement and Verification Protocol (IPMVP ).
Familia Carvajal Garrote Perales Sur, El Transito, Vallenar Región de Atacama
RIEGO DIRECTO FV AISLADO v/s RED SOLAR AISLADO Costo equipo 2160 [Wp] 5.000.000 Ahorro anual [$] 72.125 Periodo de retorno inversión [años] 30-50 1800 1600 1400 PERDIDA DIARIA 50% 1200 1000 800 600 400 200 PRODUCCION MODULOS CONSUMO RIEGO ENERGIA MODULOS NO UTILIZADA PERDIDA ANUAL 87% 0-200 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 11
Familia Contreras Segovia Punta Negra, El Transito, Vallenar Región de Atacama
RIEGO FV DIRECTO EN AUTOCONSUMO SOLAR AUTOCONSUMO Costo equipo 800 [Wp] 2.400.000 Ahorro anual [$] 225.680 Periodo de retorno inversión [años] 5-6 100% ENERGÍA RIEGO CON 50 % MENOS DE EQUIPOS 50-80% ENERGIA DOMICILIARIA EN INVIERNO 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Modulos Riego Casa+riego Casa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 13
Familia Benavente Figueroa Pelluhue, Cauquenes Región del Maule
BOMBEO FV DIRECTO CON RIEGO CONVECIONAL DE ALTA EFICIENCIA 50 % AHORRO AGUA Y ENERGIA 100% ENERGÍA BOMBEO FV Sup.cultivada Inicial 0,3 [ha] Actual 2,5 [ha] 800 [gr] - 1000 [gr] planta 70.000 60.000 50.000 40.000 30.000 Riego Baja Eficiencia Riego Alta Eficiencia 20.000 10.000-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15
Cámara de Frio Codegua, Rancagua Asociación Frutas de Chile Diseño eficiente de envolvente y piso (50-70% consumo energético). Reducción del consumo de energía sistema de refrigeración (variadores de frecuencia (50% consumo eléctrico anual). Motocompresor de Alta eficiencia v/s Convencional (15% consumo energético)
COMPARACION SISTEMAS DE RIEGO FV EN AUTOCONSUMO Y AISLADO EN AUTOCONSUMO : RIEGO AISLADO : -Ahorro 100% gasto energía riego anual -Cuesta la mitad que un riego solar aislado -Ahorro 70-80% gasto energía domiciliaria anual -Ahorro 100% gasto energía riego anual -Bomba trabaja directamente energizada de los paneles fotovoltaicos -Se amortiza en 1/7 del tiempo que un riego solar aislado -No requiere modificar sistema ni gestión de riego convencional -No requiere pago por energía inyectada a la red eléctrica local SOLAR AUTOCONSUMO Costo equipo 800 [Wp] 2.400.000 Ahorro anual [$] 225.680 Pago agricultor [$] 240.000 Periodo de retorno inversión [años] 5-6 SOLAR AISLADO Costo equipo 2160 [Wp] 5.000.000 Ahorro anual [$] 72.125 Pago agricultor[$] 500.000 Periodo de retorno inversión [años] 30-50
Productos para implementacion de modelos energeticos, capacitacion en EE y ERNC aplicados al riego
PROPUESTA DE VALOR Oportunidades en mejora de la productividad y competitividad que genera la implementación de medidas de eficiencia energética y energías renovables en la cadena productiva. Gestión Energética de toda la cadena productiva del producto (riego, conservación a baja temperatura, etc.) Diseño optimo de sistemas energéticos Control gestión energética (contratos con compañías eléctricas, horas punta, factor de Potencia,)
PROPUESTA DE VALOR Optimización en procesos operacionales Consumo adecuado de Agua y Energía Reducción de Pérdidas en equipos y procesos Correcta implementación de nuevas tecnologías (EE y ER) Equipos por de alta eficiencia (moto-compresores, variadores de frecuencia, bombas de agua, goteros, líneas de riego, filtros). Aporte de energías renovables según modelo optimo.
Para mayor información visite: www.agroenergiasostenible.cl Email: proyectoenergia@fdf.cl garancibia@fdf.cl Exposición 4 [s]
TECNOLOGÍAS INNOVADORAS PARA MEJORAR LA EFICIENCIA ENERGÉTICA (EE) Y USO DE ENERGÍAS RENOVABLES (ERNC) EN EL SECTOR FRUTA FRESCA EN CHILE