Central híbrida para un sistema de bombeo agrícola en Tunuyán, Mendoza, Argentina
Tipo de intervención
Estudio previo, auditoría, estudio, puesta en marchaFecha de finalización
Lugar
Tunuyán, Mendoza, ArgentinaAntecedentes y retos del cliente
1. Antecedentes de la instalación
En el corazón de la región argentina de Mendoza, conocida mundialmente por su viticultura y agricultura intensiva, el riego eficiente es esencial para mantener la productividad de los cultivos. Sin embargo, muchas explotaciones rurales se enfrentan a dificultades debido a un acceso limitado o poco confiable a la red eléctrica.
En este contexto, una instalación local de Tunuyán ha implantado una solución energética híbrida para mejorar la confiabilidad y rentabilidad de su sistema de bombeo de agua. Este sistema depende en gran medida de una bomba sumergible, esencial para garantizar el riego continuo de los cultivos, sobre todo durante la estación seca. El objetivo era reducir la dependencia del gasóleo, mejorar la autonomía operativa y permitir la futura integración en la red nacional.
2. Problemas del cliente
El proyecto se llevó a cabo en una instalación agrícola que utilizaba una bomba sumergible como elemento central de su sistema de riego. Inicialmente, la instalación funcionaba exclusivamente con un grupo electrógeno de 200 kW.
Para reducir los costos de funcionamiento y permitir la futura integración en la red eléctrica, se instalaron paneles solares, junto con dos inversores de 100 kW.
El cliente se enfrentaba a tres grandes retos:
- Reducción del consumo de combustible: La instalación original utilizaba un grupo electrógeno de 200 kW que funcionaba continuamente, lo que suponía un gasto excesivo de combustible y un mantenimiento frecuente.
- Proporcionar una conexión a la red eléctrica: Es posible una futura conexión, por lo que la solución debía ser compatible con la importación/exportación de la red.
- Continuidad operativa: El sistema de riego debía seguir funcionando independientemente de las condiciones solares o las fallas de los equipos.
En respuesta a estos problemas, el cliente buscaba un sistema híbrido de gestión de la energía confiable e inteligente que permitiera una coordinación fluida entre las fuentes diésel y solar, y que pudiera actualizarse con el futuro acceso a la red.
La solución que aportamos
Para cumplir con estos requisitos, nuestro distribuidor DMA Energía Ltda. instaló un sistema de control CRE para gestionar todo el sistema de producción híbrido. El sistema consta de una central fotovoltaica de 200 kW y un generador de respaldo de 200 kW. La arquitectura implementada permite una gestión automatizada y optimizada de las distintas fuentes de energía, con el objetivo de reducir costos, disminuir las emisiones y garantizar la estabilidad operativa.
Visión general del sistema :
- Inversores: 2 x Growatt MAX 100KTL3-X LV (100 kW cada uno)
- Capacidad solar: 200 kW de producción fotovoltaica
- Generador diesel de respaldo: Caterpillar 200 kW (modelo DE250E0)
1. Productos instalados
Para garantizar una gestión óptima del sistema híbrido, se han instalado dos módulos de control CRE en versión CORE:
GENSYS COMPACT PRIME (versión CORE) – para la gestión de grupos electrógenos diesel, con las siguientes funciones:
- Gestión de secuencias de arranque/parada y sincronización con inversores fotovoltaicos.
- Supervisión completa, protección integrada y reparto de cargas.
- Activación automática del generador en caso de baja producción solar o indisponibilidad de la energía renovable.
HYBRID COMPACT (versión CORE) – para la gestión de inversores fotovoltaicos, con las siguientes funciones:
- Comunicación con los inversores Growatt a través de Modbus TCP.
- Monitoreo y control de la producción solar.
- Implementa una limitación para evitar la potencia inversa al grupo electrógeno.
- Optimización de la contribución solar sin comprometer la estabilidad del grupo electrógeno.
Gracias a la integración de estos dos módulos, la distribución de energía entre las fuentes solar y diésel es dinámica, automatizada y segura. El sistema da prioridad a las energías renovables al tiempo que garantiza la continuidad de las operaciones de riego, incluso en condiciones de baja producción solar.
Para garantizar un control preciso de la potencia producida por el grupo electrógeno y los inversores fotovoltaicos, se ha implementado una topología de comunicación CANBus, como se ilustra en el siguiente diagrama:
La puesta en marcha y la supervisión de la central se facilitaron gracias al diagrama unifilar generado automáticamente por el software i4Gen Suite (conexión del controlador a un PC).
Beneficios y resultados
1. Optimización energética
- Durante el día, el sistema fotovoltaico cubre una parte importante de la demanda energética de la bomba.
- El controlador híbrido reduce automáticamente la potencia del grupo electrógeno o incluso lo apaga por completo cuando la potencia solar es suficiente.
- Esto se traduce en un importante ahorro de combustible, una mayor vida útil del generador y una reducción de las emisiones de CO₂.
2. Arquitectura escalable
- El sistema es compatible con una futura integración en la red eléctrica.
- Los controladores pueden gestionar los límites de importación/exportación y dar prioridad a la fuente de energía más rentable.
3. Alta confiabilidad
- Las protecciones integradas y los modos de reserva (por ejemplo, el modo de caída (droop) en caso de pérdida de comunicación) garantizan la continuidad del servicio.
- El sistema garantiza un riego ininterrumpido, protegiendo el rendimiento de los cultivos.
Conclusión
La solución híbrida implantada en Tunuyán representa un gran paso adelante para la agricultura sostenible en zonas remotas.
Combinando de forma inteligente la energía diésel y la solar implementando los controladores modulares de CRE Technology, la granja ha podido:
- Reducir los costos de operación,
- Aumentar su autonomía energética,
- Prepararse para una futura conexión a la red.
Este logro demuestra que los sistemas híbridos no solo son beneficiosos para el medio ambiente, sino que también representan una opción estratégica desde el punto de vista económico, especialmente para las empresas agrícolas que dependen en gran medida de sus sistemas de riego.
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