Una nueva técnica reduce los costes energéticos al optimizar la programación del riego en tiempo real

El trabajo ha sido desarrollado por investigadores del Grupo de Redes Hidráulicas y Sistemas a Presión del IIAMA, Joan Carles Alonso Campos, Miguel Ángel Jiménez Bello y Fernando Martínez Alzamora


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Investigadores del Grupo de Redes Hidráulicas y Sistemas a Presión (REDHISP) del Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente de la Universitat Politècnica de València (IIAMA-UPV) han desarrollado una metodología que reduce los costes energéticos derivados de las demandas de presión del riego localizado, al optimizar en tiempo real su programación.

Este es el resultado principal obtenido en el artículo “Real-time energy optimization of irrigation scheduling by parallel multi-objective genetic algorithms”, realizado por Joan Carles Alonso Campos, Miguel Ángel Jiménez Bello y Fernando Martínez Alzamora, que ha sido publicado en la revista científica, “Agricultural Water Management”.

“La investigación busca reducir el sobrecoste energético del funcionamiento de la red de riego”

El estudio busca reducir el sobrecoste energético derivado del funcionamiento de la red de riego, así como por el aumento del precio de la energía en los últimos años, tal y como señala Joan Carles Alonso.

“La sustitución de los regadíos tradicionales por riego localizado ha supuesto un importante incremento en los costes de operación, debido principalmente al consumo energético adicional de los equipos de bombeo para elevar la presión de trabajo hasta el nivel requerido por las subunidades de riego. Además, tanto los crecientes precios de la energía como el cambio en las estructuras tarifarias de los últimos años, incrementan dichos costes”, afirma el investigador valenciano, Joan Carles Alonso.

“La nueva técnica optimiza el programa de riego a partir de un conjunto de peticiones preestablecidas, contemplando tanto el término de energía como la penalización por exceso de potencias en los diferentes periodos tarifarios”

Ante esta realidad, los investigadores del IIAMA han desarrollado una técnica que optimiza los costes asociados al bombeo.

“Hemos diseñado una nueva formulación para optimizar el programa de riego a partir de un conjunto de peticiones preestablecidas, contemplando tanto el término de energía como la penalización por exceso de potencias en los diferentes periodos tarifarios”, explica el investigador del IIAMA.

 

Técnica desarrollada

Concretamente, la metodología reordena la programación del riego, incorporando como restricción el volumen diario a entregar en cada hidrante, de tal forma que se minimice el coste de energía y a su vez, se maximicen las presiones en los hidrantes.

El estudio reduce significativamente el tiempo de computación necesario para la obtención de soluciones con respecto a metodologías anteriores”

De hecho, el avance más significativo que aporta el trabajo es la reducción del tiempo de computación necesario para la obtención de las soluciones, con respecto a metodologías anteriores.

“Combinar la reducción en el número de evaluaciones, gracias a la convergencia más rápida del enfoque multiobjetivo, junto a una disminución del tiempo de cálculo por la paralelización del cálculo de la función objetivo permitió alcanzar resultados eficientes”, destaca el estudiante doctoral.

De esta forma, se disminuyó en un 80% el tiempo de cálculo, mejorando la eficiencia computacional al plantear el problema desde un enfoque multiobjetivo y establecer la evaluación paralela de la función objetivo, por el otro.

“El nuevo sistema puede ser integrado en cualquier plataforma de gestión de comunidades de regantes, tal y como se ha implementado en la del Pantano Estrecho de Peñarroya (Ciudad Real) y en la red de riego del Realón de Picassent (València)”

Por todo ello, resaltan que este nuevo sistema puede ser integrado en cualquier plataforma de gestión de comunidades de regantes, “tal y como ha se ha demostrado en la implementación realizada en la comunidad de regantes del Pantano Estrecho de Peñarroya (Ciudad Real), donde se alcanzaron reducciones de costes de alrededor del 6% al 7% para escenarios sin déficit de presión al determinar el mejor momento del día para satisfacer cada una de dichas peticiones”, concluye afirmando Joan Carles Alonso.  

En un estudio más reciente desarrollado con motivo de un TFM, aplicando la misma metodología a la red de riego del Realón, ubicada en el Sector XI del Canal Júcar-Turia, el ahorro conseguido llegó a situarse “en el 24,4 % de la energía y el 35,5 % de los costes asociados para el mismo volumen de agua suministrado, gracias en este caso a la posibilidad adicional de convertir algunas tomas que regaban por bombeo a un riego por gravedad”, concluyen destacando los autores del artículo.

RRSS


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