Carolina Barreto

RIEGO POR GOTEO CON BOMBEO FOTOVOLTAICO

Outline     

Antecedentes Objetivos Metodología Resultados del modelo Resultados del análisis económico  Discusión, conclusiones y recomendaciones

Inicio de mi trabajo en bombeo fotovoltaico Universidad Nacional de Ingeriería Managua, Nicaragua. Augosto 2002. Bombeo fotovoltaico para riego con paneles construidos localmente.

Justificación  60% de los alimentos requeridos para sustentar el mundo en el futuro deben de venir de una    

agricultura irrigada. Los países del tercer mundo tienen ¾ del área irrigada en el mundo (1/2 pequeños agricultores) Los pequeños agricultores tienen un promedio de 3-4 hectáreas 80% de los pequeños agricultores carecen de acceso a la red eléctrica. 2.1 billones de personals viven con menos de $2 al día y 880 millones con menos de $1 por día

Objetivo General

 El objetivo general es de diseñar, modelar e instalar un sistema de riego solar por goteo para regiones remotas en el mundo.

Metodología  Diseñar un sistema que utilize menos energía que la

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práctica común de riego. Instalar un prototipo que propocione agua a una pequeña parcela en la cumunidad de Turripampa, Huarmey, Peru. Revisar y comparar las diferentes alternativas de riego de manera que se determine la eficiencia del trabajo en términos de energía Estimar el tiempo de pago del sistema y su comportmiento económico Proponer estrategias de trasnferencia de la tecnologías de riego solar para pequeños productores de países en vías de desarrollo.

System’s components

Metodología

Diseño para el mes de menor radiación solar (método de diseño autónomo)

Utilizar la modularidad del bombeo FV para incrementar el área de riego a medida que incrementen los ingresos

Calcular el volumen de bombeo del sistema de un día típico de cada mes (m3/día)

Capacidad de bombeo area = paso 2/paso 4 (ha)

Calcular la evapotranspiración de la planta (ETc) (m3/día/ha)

Método de riego ETc*Kadj/Ea (m3/day/ha)

Evapotranspiratción del cultivo

Evapotranspiración del Cultivo

Evapotranspiración de referencia

Promedio de radiación mensual: datos de 3 años (Raypa)

Métodos de riego: innundación, aspersión y goteo

Capacidad de área irrigada utilizando la bomba de diafragma Shurflo Tipo de sistema de riego Riego por Goteo Aspersión

Area (m^2)

Energía kWh/ha/cosecha

6500

317

833

1798

Inundación

454

3371

PV pumping design

PV array slope and ETc

Arco Solar-53

Pump

Replacement parts

Controls

Drip Irrigation

Drip irrigation: water behavior in different types of soil

Economical Analysis: System payback  Four different scenarios  Solar Drip PV System  Diesel Drip Irrigation

 Diesel Furrow Irrigation  Gravity fed system

Farmers requirements for access to loans  Caja Municipal Paita S.A.: 51.11% (Effective

interest anual rate)  Property title (original) and topographic drawings  Agricultural experience 1 year or 1harvest  Proof of being a farmer and have as a minimum 1.5

hectares  Watering plan for the harvest

 Caja Sur Créditos y Ahorros: 55%. Most of the

requisites same as above except for  Water bill !!!  Electricity bill!!!

Initial invest Type of system ment NPV IRR Solar Drip Irrigation $5,373 $59,151 Diesel Drip Irrigation $6,108 $49,082 Diesel Furrow Irrigation $5,073 $25,867 Gravity Fed Furrow Irrigation

$2,406

$7,531

Payback period (yr) 61% 1.5 48% 1.8 29%

2.3

11%

7.5

Cumulative cash flow Diesel 1$/L, Asparagus 0.7$/kg $80.000,00 Solar Drip $70.000,00

Diesel Drip Diesel furrow

$60.000,00

Gravity $50.000,00

$40.000,00 $30.000,00

$20.000,00 $10.000,00 $0 $(10.000,00) $(20.000,00)

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Diesel 1$/L , Asparagus 0.3$/kg $40.000,00 Solar Drip

$35.000,00

Diesel Drip

$30.000,00 Diesel furrow $25.000,00

Gravity

$20.000,00

$15.000,00

$10.000,00

$5.000,00

$0 $(5.000,00)

$(10.000,00)

$(15.000,00)

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Diesel (Sensitivity Analysis) $70.000,00

$60.000,00

Diesel Drip Diesel (Furrow)

$50.000,00

Diesel Drip 2$/l Diesel (Furrow) 2$/l $40.000,00

$30.000,00

$20.000,00

$10.000,00

$0 $(10.000,00)

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Training: Key component to technology transfer, assimilation, ownership, etc.

Conclusiones  Drip irrigation is the best match to solar pumping to get more crop per drop… and per watt

 Good matching of water demand and production: PV vs Crop needs. Both depend on solar Radiation.  PV sizing with respect to crop requirements

 Irrigated Area: 5000 m^2  Solar Array: 250W  Crop yield: 5000kg/irrigated area

 Favorable financial rates of return, even with high interest rates

Recommendations  Crop Selection: High yield, high price and

establish market  Existing diesel systems can be improved with drip irrigation  More information to micro-financing institutions  Yields can be improved with good agricultural practices: mulching

Future work  Installation of a second improved prototype

system and the monitoring and analysis of the existing system along with the second one  Chain value analysis of all the system’s components including business model, microcredit partners, etc

Riego Eólico

Red para cadena de suministros

Questions? [email protected]