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Eficiencia energética y energías renovables en el medio rural
Empresas Verdes

Antecedentes

Los elementos básicos para una agricultura son el agua y la energía. Sin un suministro sostenible de agua y energía, el futuro de la agricultura en las islas Canarias está seriamente amenazado.

Tanto el agua como la energía no han sido elementos abundantes en el archipiélago, pues ni están repartidos por igual, ni son lo suficientemente abundantes como para tener una incidencia baja en el coste agrícola. Determinadas islas occidentales tienen existencias de agua relativamente abundante, pero en particular en la provincia de Las Palmas el agua es escasa y su extracción requiere bastantes recursos energéticos.

Las necesidades energéticas en las distintas islas comenzaron a satisfacerse mediante pequeñas empresas, entidades particulares o entidades municipales que comenzaron a instalar pequeños grupos electrógenos e incipientes líneas eléctricas para el suministro puntual de energía a alumbrados públicos y centros de consumo. Por supuesto, los costes eran excesivamente altos.

En la década de los 60 del siglo XX, se comenzaron a extender las redes eléctricas, aunque de una manera ineficiente dados los altos costes de generación y de distribución. Ante la imposibilidad de realizar la electrificación de los medios rurales, fue necesaria la intervención y adquisición de los activos eléctricos por parte del Instituto Nacional de Industria, así como el establecimiento de una tarifa unificada y un sistema de compensación de costes por parte del Estado.

Ante la necesidad de agua y el crecimiento poblacional en Las Palmas, al final de la década de los años 60 del siglo pasado y principios de los 70 se instaló una planta dual que era capaz de producir energía eléctrica y agua. Las necesidades energéticas todavía eran escasas y el suministro eléctrico no estaba garantizado, por lo que se comenzaron a instalar diversos grupos generadores de mayor potencia y a extender las redes a los distintos núcleos poblacionales para así ir eliminando los pequeños grupos existentes extendidos por toda la isla. La instalación de la citada planta potabilizadora tenía como objetivo, en cuanto al suministro de agua, impedir que el agua que se extraía de los pozos en medios rurales no fuera consumida por la ciudad, sino que fuera destinada al campo. De todos modos, la continuidad en el suministro de ambos fluidos era muy precario y con continuos cortes.

En el periodo comprendido entre los años 70 y 90  se llevó a cabo un amplio programa de expansión de las redes eléctricas mediante la colaboración de Unelco, Ayuntamientos, Mancomunidad y Cabildo y Consejería de Industria. Se llegaron a conectar prácticamente todos los núcleos poblacionales de un determinado tamaño. Posteriormente se ha continuado con esa expansión así como el reforzamiento de las redes eléctricas mediante la instalación de nuevas subestaciones y la interconexión entre ellas con líneas de mayor tensión y de mayor capacidad de transporte.

Igualmente, la producción de energía eléctrica, dado el crecimiento de la demanda, obligó a la instalación de nuevos centros de producción, por lo que aumentó el número de grupos generadores en Jinámar y se instaló la Central de Juan Grande. El sistema de producción se basaba en calderas generadoras de vapor a alta presión, su expansión en una turbina y la condensación del vapor mediante unos condensadores refrigerados por agua de mar. De igual manera, se utilizaban grupos diésel (tipo motores marinos) conectados a alternadores. Con la llegada del Instituto Nacional de Industria (INI) y dada la apremiante necesidad de energía eléctrica, hubo que instalar, por la rapidez en suministro y la posibilidad de un arranque rápido (pues los apagones eran relativamente frecuentes), diversas turbinas de gas que eran una adaptación de motores de avión con una turbina movida por los gases de escape. En el año 1971 comenzaron a instalarse turbinas de gas en versiones mas industriales, pero todas ellas estaban diseñadas para consumir gas-oil, con el consiguiente coste de generación.

Cambio energético

Debido al alto coste energético de producir en el archipiélago con medios convencionales, en la década de los 90 se comenzaron a montar los primeros generadores con energías alternativas mediante la instalación de aerogeneradores por parte de iniciativas privadas. Dada la escasa estabilidad de la red, principalmente por ser sistemas aislados, esta iniciativa contó con escasos apoyos por parte de la empresa eléctrica, por lo que se estableció una normativa bastante restrictiva. A medida que el sistema eléctrico ha ido incrementándose y estabilizándose, se han podido instalar potencias superiores de energías alternativas.

El aumento de generación mediante energías alternativas, como es lógico, ha dado como resultado un abaratamiento de los costes de producción de estos sistemas de generación hasta el extremo de ser competitivos con los sistemas tradicionales e incluso los ha mejorado, con la ventaja de que, mediante estos sistemas, la generación se puede llegar a producir en los puntos de consumo, evitando así la necesidad de realizar nuevas líneas de transmisión y distribución, lo que permite la autogeneración y el autoconsumo y luego verter el excedente a la red.

Dada la disminución de los costes de paneles fotovoltaicos y equipos asociados, en estos momentos es factible la utilización de generadores fotovoltaicos asociados a sistemas de acumulación de energía, pudiendo generar la energía y su acumulación para verterlo a la red o al punto de consumo en el momento en que se necesite, con lo que se salva el inconveniente de que la generación solo se produce en horas diurnas.

La producción de agua ha pasado también por cambios tecnológicos notables. Inicialmente, la producción de agua se realizaba mediante sistemas de evaporación de agua de mar y su posterior condensación. Mas tarde, aparecieron sistemas de electrodiálisis así como compresión de vapor y ósmosis inversa. Estos avances tecnológicos han tenido como consecuencia un abaratamiento notable de costes, hasta el punto de que el coste energético del metro cúbico es actualmente inferior en una 10 veces al coste que tenían los sistemas basados en la evaporación.

Otra ventaja es la producción de agua en sistemas pequeños y asociados al punto de consumo, generada donde hace falta y con sistemas de coste reducido. Así no son necesarias esas redes de transporte y distribución de agua que tantas pérdidas tienen.

Hemos visto, pues, la posibilidad de producir agua y energía en los puntos de consumo mediante procedimientos alternativos a los convencionales y con unos costes totalmente competitivos con los tradicionales e incluso con ventajas.

Soluciones

En la actualidad, los costes energéticos siguen constituyendo uno de los principales factores que lastran la viabilidad de las empresas agrarias. Como acción principal e inmediata, se debe de llevar a cabo un análisis individualizado según el proceso productivo. Este análisis energético sectorial permitirá conocer el estado en el que se encuentran los sectores económicos para proponer la aplicación de medidas dirigidas a reducir el consumo de energía y promover que haya un menor impacto sobre el medioambiente.

Una vez que se conozca la situación energética de las empresas rurales, hay que estudiar y determinar cuáles son las tecnologías con mayor potencial de aplicación en el sector de las industrias agrarias y agroalimentarias, servicios, etc. y que colaboren para rebajar sus costes energéticos, además de servir de base para proponer recomendaciones específicas para cada una de las actividades agrícolas con mayor gasto energético.

Solar

La energía solar se configura como la principal fuente renovable del sector agrario debido a la capacidad de producir electricidad a costes muy competitivos y por la madurez de su tecnología. El uso de solar fotovoltaica en las estaciones de bombeo, además de generar energía en el propio punto de consumo, elimina las perdidas energéticas asociadas al proceso de transporte y distribución de la energía, incrementa la eficiencia del sistema de riego, reduce los costes energéticos de maquinaria en la industria ganadera, proporciona autoabastecimiento en términos de energía al reducir la dependencia exterior y elimina las emisiones de gases de efecto invernadero.

Estas instalaciones permiten aislar la explotación agraria de la red eléctrica general, por lo que se puede llegar a ser autosuficiente en el consumo energético. Con ello disminuye la factura eléctrica de la explotación y aumenta la rentabilidad en el sector. Estos sistemas también pueden ser aplicados en zonas aisladas con un acceso deficiente a la red eléctrica. Esto permite el desarrollo de estas áreas marginales y fijar población en el medio rural.

Además, como ejemplo, con la instalación de sistemas de monitorización se consigue una mayor eficiencia en el uso del agua ya que no solo se puede tener un control casi total de la instalación de riego desde dispositivos móviles, sino también acceso a un histórico de datos de uso y gasto. Si a estos sistemas les sumamos tecnologías que ajustan la disponibilidad eléctrica con las necesidades de riego, tenemos una combinación perfecta que aumenta de forma considerable la eficiencia.

 

Eficiencia energética

Según la documentación extraída del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), las medidas de eficiencia energética en la agricultura se basan en las siguientes pautas:

  • Mecanismos de formación e información de técnicas de eficiencia energética

Para la ejecución de cualquier cambio en el hábito productivo, se debe empezar por modificar los hábitos adquiridos durante décadas normalmente transferidos de generación en generación, pero que no están ligados a la evolución tecnológica y por lo tanto no se adaptan a las circunstancias de cada momento.

Con el fin de gestionar de una manera eficiente, eliminar procedimientos energéticamente obsoletos y optimizar la producción, es necesario elaborar documentación, organizar jornadas y cursos para responder a la creciente demanda informativa de la comunidad agraria en materia de eficiencia energética y/o medioambiental.

  • Planes de modernización de maquinaria agrícola y ganadera

La revisión, estudio y catalogación de la maquinaria agraria en función de su uso energético ayuda a identificar cuál es ineficiente y la necesidad de adaptarla a las nuevas circunstancias energéticas y medioambientales. Para ello, es fundamental apoyarse en los programas, ayudas y subvenciones que el Ministerio de Agricultura, Pesca y Ganadería y otras entidades, premian para que agricultores compren nueva maquinaria y velen por la eficiencia energética en sus terrenos.

  • Optimización del riego

Como hemos comentado anteriormente, los principales retos a los que se enfrenta el mundo rural en las próximas décadas están relacionados con el agua y la energía. Es fundamental limitar el gasto de agua y usar el recurso de manera eficiente. Se deben sustituir sistemas de riego tradicionales por sistemas de regadío localizado con el fin de fomentar la eficiencia hídrica de la finca.

La instalación de depósitos abiertos unido a un sistema de adquisición de datos proporcionaría un mayor control sobre el gasto de agua así como un sistema de almacenaje del agua de lluvia. Lo sistemas de riego inteligente pueden establecer el momento, la frecuencia y el tiempo de riego adecuados según las características del cultivo y la configuración de la red de riego, dando de esta forma el agua que la planta necesita en el momento adecuado.

 

Biomasa

 La biomasa se entiende como el residuo de origen animal o vegetal que se obtiene de un proceso natural, ganadero o agrícola. Atendiendo a su origen, se puede clasificar en:

  • Biomasa natural: la que se produce en los ecosistemas naturales
  • Biomasa residual: se consideran aquellos residuos o subproductos de las actividades agrícola, ganadera y forestal de industrias agrarias
  • Cultivos energéticos: cultivos implantados con el fin exclusivo de obtener materiales destinados a su aprovechamiento energético

Una vez identificado y clasificado el tipo de residuo a tratar, se debe realizar un estudio técnico para evaluar las posibilidades de transformación del residuo en una fuente energética. Existe una gran cantidad de posibles aplicaciones entre las que se destacan:

  • Producción de energía térmica para el apoyo de calderas, bombas de calor u otros sistemas de generación de calor
  • Producción de energía eléctrica, obtenida principalmente a partir de biomasa residual de tipo agrícola que se utilizará para la optimización del consumo eléctrico y para reducir el coste energético del proceso productivo
  • Producción de biocombustibles, existe la posibilidad de alimentar motores de gasolina con bioalcoholes y motores diésel con bioaceites. De esta forma, se reduce el coste energético de maquinaria pesada agrícola

 

 

Conclusión

El archipiélago canario se enfrenta a retos energéticos sin precedentes debido a una creciente dependencia de las importaciones de energía, limitación de los recursos propios y la obligación de reducir el cambio climático así como superar la duradera crisis económica. Para ello se debe actuar inmediatamente con el objetivo de alcanzar las metas descritas por el Consejo Europeo para el 2030 que son: una reducción del 40 % de las emisiones de gases de efecto invernadero, al menos un 32 % de cuota de energías renovables y al menos un 32,5 % de mejora de la eficiencia energética. Con estas actuaciones, se podrá mejorar la productividad del mundo rural y a su vez crear un archipiélago más sostenible.

 

Aitor Larrucea Chinesta. Ingeniero industrial. Técnico de Pathfinder Clean Energy 

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