Donde no llega la red, puede llegar la energía: soluciones autónomas para la ganadería extensiva
Bombeo de agua, puestos rurales, comunicaciones, cámaras y sistemas de monitoreo pueden encontrarse a kilómetros de una conexión eléctrica. La generación solar combinada con almacenamiento permite pensar una infraestructura energética descentralizada, capaz de llevar energía directamente hasta el lugar donde la producción la necesita.
En muchas actividades productivas, hablar de energía significa analizar tarifas, potencia contratada, calidad del suministro o posibilidades de reducir el consumo de red. En la ganadería extensiva aparece un desafío diferente.
Muchas veces la energía simplemente no está donde se la necesita.
La producción se desarrolla sobre grandes superficies y las necesidades pueden encontrarse distribuidas en distintos puntos del establecimiento: una perforación, un tanque, un bebedero, una manga, un puesto, una cámara de seguridad, un sensor o un equipo de comunicaciones. La red eléctrica, en cambio, tiene una localización determinada.
Durante décadas, resolver esa diferencia implicó recurrir a extensiones eléctricas, grupos electrógenos, motores a combustión u otras alternativas adaptadas a cada situación.
La evolución de la generación fotovoltaica, las baterías y los sistemas electrónicos de control permite hoy abordar el problema desde otra perspectiva:
no siempre es necesario extender la red para disponer de energía.
El territorio cambia las reglas
Una industria concentra buena parte de sus consumos dentro de una planta.
Un establecimiento ganadero extensivo puede tener exactamente la situación contraria.
El agua puede estar a kilómetros de las instalaciones principales. Los animales pueden rotar entre potreros. Los puntos de manejo pueden encontrarse dispersos. Y la infraestructura de comunicaciones debe cubrir superficies cada vez mayores.
Esta característica territorial hace que la energía descentralizada resulte particularmente interesante para el agro.
En lugar de transportar electricidad desde un único punto central hacia cada necesidad, es posible analizar si conviene generarla directamente donde será utilizada.
El cambio conceptual es importante.
La pregunta deja de ser:
“¿Cómo hacemos llegar la red hasta acá?”
y pasa a ser:
“¿Qué energía necesitamos en este punto y cuál es la mejor forma de disponer de ella?”
El agua: una de las aplicaciones más evidentes
Probablemente uno de los ejemplos más claros sea el bombeo.
El ganado necesita disponer de agua en cantidad y calidad adecuadas, pero las fuentes de abastecimiento no necesariamente coinciden con los lugares donde existe infraestructura eléctrica.
Perforaciones, bombas, tanques australianos, reservorios y bebederos forman parte de un sistema hidráulico que debe diseñarse en función de las necesidades del establecimiento.
Cuando el punto de extracción está alejado de la red, la generación solar puede utilizarse para alimentar sistemas de bombeo.
Pero el análisis no debería comenzar por la cantidad de paneles.
Primero hay que entender el agua.
¿Qué caudal se necesita?
¿Desde qué profundidad debe bombearse?
¿Existe desnivel?
¿A qué distancia debe transportarse?
¿Cuánta capacidad de almacenamiento tiene el establecimiento?
¿Cuándo se necesita disponer de ese volumen?
Estas variables determinan las características hidráulicas y, posteriormente, las necesidades energéticas del sistema.
Almacenar agua también es almacenar capacidad operativa
Existe además una particularidad interesante en los sistemas de bombeo.
En determinadas aplicaciones no resulta imprescindible almacenar primero electricidad para después bombear.
Puede aprovecharse la disponibilidad de generación solar durante el día para elevar o trasladar agua y utilizar el propio almacenamiento hidráulico como parte de la estrategia operativa.
Tanques y reservorios permiten desacoplar parcialmente el momento del bombeo del momento en que los animales consumen el agua.
Esto no elimina la utilidad del almacenamiento eléctrico en aquellas aplicaciones que lo requieran, pero demuestra por qué la ingeniería debe analizar el sistema completo.
La solución no es necesariamente:
panel + batería + bomba.
Puede existir una combinación más adecuada según caudal, reserva disponible, horas de funcionamiento y requerimientos de continuidad.
Sistemas aislados: producir energía en el lugar
El bombeo es solamente una de las aplicaciones posibles.
Un sistema energético aislado puede diseñarse para abastecer diferentes consumos en puntos donde no existe conexión eléctrica convencional.
El principio básico consiste en integrar generación, electrónica de control y, cuando la operación lo requiere, almacenamiento.
De esta manera, una instalación remota puede disponer de su propia infraestructura energética.
Cladan Energy incorpora los sistemas aislados dentro de sus capacidades y reporta en su presentación corporativa más de 150 sistemas aislados instalados y operativos, junto con soluciones solares, almacenamiento e infraestructura energética.
Esa experiencia resulta especialmente relevante en el ámbito rural, donde las condiciones reales de instalación son tan importantes como el diseño realizado sobre un plano.
Storage: disponer de energía más allá de las horas de sol
La generación fotovoltaica tiene una característica evidente: produce energía cuando existe radiación solar disponible.
Pero determinados consumos rurales no siguen necesariamente ese mismo horario.
Una cámara debe poder funcionar durante la noche. Un sistema de comunicación puede necesitar disponibilidad permanente. Una instalación puede requerir iluminación fuera de las horas solares.
Aquí aparece el papel del storage.
Las baterías permiten almacenar parte de la energía generada y utilizarla posteriormente, extendiendo la autonomía del sistema.
El concepto puede resumirse de manera sencilla:
el sol genera; el almacenamiento permite administrar cuándo utilizar esa energía.
Sin embargo, dimensionar correctamente una batería requiere conocer el consumo que debe abastecerse, su potencia, las horas de funcionamiento y el nivel de autonomía requerido.
Sobredimensionar aumenta innecesariamente la inversión. Subdimensionar puede comprometer la disponibilidad.
Una vez más, la solución comienza con el diagnóstico y no con el producto.
Del alambrado a la conectividad
La ganadería también está incorporando una infraestructura que décadas atrás tenía poca presencia en el campo: datos.
Cámaras, sensores, telemetría, comunicaciones y diferentes sistemas de monitoreo permiten conocer lo que ocurre en puntos alejados sin necesidad de desplazarse permanentemente hasta ellos.
Pero toda esa infraestructura digital necesita algo básico para funcionar:
energía.
En determinados proyectos, disponer de una pequeña fuente autónoma de generación y almacenamiento puede habilitar un punto de conectividad donde anteriormente no existía infraestructura eléctrica.
Esto amplía considerablemente el concepto de electrificación rural.
Ya no hablamos únicamente de iluminar un puesto o hacer funcionar una bomba.
Hablamos también de llevar capacidad de monitoreo y control hacia lugares remotos del establecimiento.
Energía y comunicaciones: dos infraestructuras que empiezan a converger
La digitalización del agro hace que energía y conectividad sean cada vez más interdependientes.
Un sensor sin energía no mide.
Una cámara sin energía no transmite.
Una antena sin energía no comunica.
Un sistema de telemetría sin suministro confiable pierde buena parte de su utilidad.
Por eso, a medida que los establecimientos incorporan herramientas de agricultura y ganadería de precisión, la infraestructura energética descentralizada puede convertirse en uno de los habilitadores de esa transformación.
El desafío no consiste solamente en conectar el campo a Internet.
También hay que conseguir que los dispositivos que generan y transmiten información puedan permanecer operativos.
¿Batería o no batería?
Una de las preguntas frecuentes en sistemas aislados es si todas las instalaciones solares necesitan almacenamiento.
La respuesta es no.
Depende de la aplicación.
Un sistema diseñado exclusivamente para realizar una determinada tarea durante las horas de generación puede tener requerimientos muy diferentes de otro que deba alimentar cargas durante la noche o mantenerlas disponibles permanentemente.
Por eso conviene separar dos conceptos:
generación y autonomía.
Los paneles generan energía.
El storage permite conservar parte de ella para utilizarla posteriormente.
La necesidad y dimensión de cada componente dependen del proceso que debe abastecerse.
No todos los consumos remotos son iguales
Un error frecuente consiste en hablar de «sistema aislado» como si se tratara de un producto estandarizado.
En realidad, las necesidades pueden ser completamente diferentes.
Una bomba puede representar una carga relativamente importante durante períodos definidos.
Una cámara puede consumir poca energía pero necesitar funcionar las 24 horas.
Una antena puede requerir un consumo reducido pero una alta disponibilidad.
Un puesto rural puede combinar iluminación, comunicaciones y pequeños equipos.
Por eso, cada aplicación requiere caracterizar al menos tres variables fundamentales:
potencia, energía y autonomía.
La potencia indica cuánto debe poder entregar el sistema en un determinado momento.
La energía representa cuánto se consume durante un período.
La autonomía determina cuánto tiempo debe funcionar sin depender de nueva generación.
Estas variables permiten comenzar a dimensionar técnicamente la solución.
La ventaja de generar donde se consume
En puntos remotos existe otro aspecto importante: la generación local evita la necesidad de transportar energía desde grandes distancias.
Esto puede reducir infraestructura eléctrica asociada, pero además modifica la lógica de expansión del establecimiento.
Un nuevo punto de agua, una instalación de monitoreo o una pequeña infraestructura productiva dejan de estar necesariamente condicionados por la proximidad inmediata de la red.
En otras palabras, la energía puede empezar a adaptarse al territorio productivo y no únicamente el territorio a la infraestructura energética existente.
Para la ganadería extensiva, donde la distancia forma parte natural del sistema, este cambio es especialmente relevante.
La ingeniería sigue siendo la pieza central
Que un sistema sea pequeño o aislado no significa que deba diseñarse de manera improvisada.
Radiación disponible, orientación, temperatura, potencia de los equipos, consumo diario, autonomía requerida, características hidráulicas, condiciones del sitio y posibilidades de mantenimiento forman parte del proyecto.
Además, una instalación rural está expuesta a condiciones ambientales exigentes y debe diseñarse pensando en operación real, no solamente en funcionamiento teórico.
La propuesta de Cladan Energy comprende relevamiento, diagnóstico, prefactibilidad, ingeniería, suministro, construcción, puesta en marcha y mantenimiento de infraestructura energética.
En sistemas distribuidos sobre grandes territorios, esa capacidad de ejecución adquiere una importancia particular.
Del establecimiento conectado al territorio conectado
La evolución tecnológica permite imaginar algo más amplio que una colección de sistemas solares independientes.
Bombas, cámaras, sensores, puestos y otras instalaciones pueden convertirse progresivamente en nodos de una infraestructura productiva distribuida.
Algunos necesitarán únicamente generación.
Otros, generación y storage.
Otros combinarán energía con comunicaciones y monitoreo.
El resultado es un establecimiento donde la infraestructura energética comienza a acompañar geográficamente a la producción.
No todo necesita estar conectado físicamente a una misma red para formar parte de una misma estrategia.
La distancia deja de ser la única condición
Esto no significa que cualquier aplicación aislada sea automáticamente conveniente.
Cada proyecto debe analizarse técnica y económicamente.
Pero sí modifica una limitación histórica: estar lejos de la red ya no implica necesariamente estar lejos de una fuente eléctrica.
La generación distribuida permite estudiar alternativas donde antes las opciones eran mucho más limitadas.
Y para un sector que produce sobre kilómetros de territorio, esta posibilidad tiene un valor particular.
Cladan Energy en Expo Ganadera del Centro
Durante Expo Ganadera del Centro, Cladan Energy estará presentando soluciones energéticas aplicadas a diferentes sistemas ganaderos.
En el caso de la producción extensiva, queremos poner el foco especialmente en aquellos lugares donde la necesidad productiva existe, pero la infraestructura eléctrica no acompaña.
Bombeo de agua.
Puestos e instalaciones rurales.
Storage.
Comunicaciones.
Cámaras.
Sensores y monitoreo remoto.
El punto de partida es entender qué necesita hacer cada instalación, qué consumo requiere y qué nivel de autonomía necesita.
A partir de allí puede diseñarse el sistema.
Porque producir lejos de la red no necesariamente significa producir sin energía.
La distancia no tiene por qué ser una limitación.
Donde no llega la red, puede llegar la energía.
Cladan Energy — Energía para producir.