Energía solar para riego: caso de Sri Lanka

Sri Lanka se encuentra dentro del cinturón ecuatorial, una región donde existen importantes recursos de energía solar durante todo el año en cantidades adecuadas para muchas aplicaciones, incluido el calentamiento solar de agua, la electricidad solar y la desalinización.

Es necesario obtener energía a partir de recursos energéticos renovables además de hacer uso de ella. Actualmente se utilizan muchas aplicaciones de la energía solar para hacer frente a cargas eléctricas remotas en muchas de las regiones no electrificadas de Sri Lanka.

La extensión de los recursos solares en Sri Lanka se estimó en el pasado en base a un estudio del total diario de horas de sol directo registradas en varias estaciones meteorológicas y agrícolas en todo el país. Estos datos se han aplicado a la conocida relación de Angstrom para obtener una estimación de la distribución del recurso solar total medio diario mensual en estas estaciones. Se han desarrollado varios modelos climáticos para su uso en la predicción de la radiación solar global promedio mensual, siendo el más popular la ecuación de regresión de tipo Angstrom desarrollada por Angstrom en 1924. Esto se relaciona con la radiación global diaria promedio mensual con el promedio diario de horas de sol, y es dada por la siguiente expresión:

Ecuación de regresión tipo Angstrom

donde Hh es la radiación global media diaria mensual sobre una superficie horizontal (MJ·m–2día–1), ho es la radiación extraterrestre diaria media mensual sobre una superficie horizontal (MJ·m–2·día–1), n es el número diario promedio mensual de horas de sol brillante, N es el número máximo diario promedio mensual de horas de sol posible (o duración del día), y a y b son constantes de regresión. Según un estudio establece que, el distribución de los recursos solares anuales varía de 4,2 a 5,6
kWh·m-2·día-1 en todo el país, donde los valores más bajos se dan en la zona montañosa de la región centro-sur. Los resultados también mostraron que el país no experimenta cambios estacionales bruscos en los recursos solares. (Evaluación de recursos solares para Sri Lanka y Maldivas)

Figura 01: Producción de energía a lo largo del 01.01.2016 al 31.12.2016

La figura 01 muestra la producción de energía eléctrica durante un período de un año de una planta de 5,5kWp en el área de Hambanthota. En Sri Lanka, el proceso agrícola consta de varios pasos importantes a los que se debe prestar mucha atención. El riego es uno de los procesos más importantes y complejos en la agricultura. Durante los períodos de riego se utiliza una gran cantidad de energía. La economía de Sri Lanka todavía depende de la agricultura. Por lo general, los agricultores de la zona seca se enfrentan a muchos problemas al regar sus cultivos. La mayoría de las veces, utilizan métodos convencionales como canales, pozos y motobombas que utilizan combustible de petróleo para regar sus cultivos. Las fuentes para dicho riego son las lluvias, el petróleo y la mano de obra. Los agricultores no podían depender de la lluvia debido a su incertidumbre. Según los registros anteriores, las temporadas de lluvia y la cantidad de lluvia han cambiado. A veces experimentan un período muy largo de estación seca, por lo que no pueden utilizar el agua de los canales o ríos. El otro método de riego se realiza mediante motobombas accionadas por motores. El combustible para esas bombas accionadas por motor es básicamente queroseno y diésel. Los sistemas convencionales como los sistemas de bomba de agua diésel o queroseno tienen altos costos de funcionamiento y mantenimiento, incluso el costo de capital es bajo. Además, el aumento del precio del combustible derivado del petróleo ha reducido el margen de beneficio que obtienen los agricultores del riego, ya que, en general, se ha impedido que los precios de los alimentos aumenten en consonancia con los costos de la energía. El costo de la mano de obra también está en la tendencia positiva que también contribuirá al costo de producción.

Por lo tanto, operar un sistema de riego con energía solar sería una solución atractiva para los métodos de riego convencionales que se usan comúnmente en Sri Lanka. Además, esta sería la mejor solución para la crisis energética que repercutirá con el riego.

Lecturas adicionales

  • George R., Heimiller D., Marion B., Renné D. (Laboratorio Nacional de Energía Renovable) y Gueymard C. (Servicios de Consultoría Solar) (agosto de 2003): Evaluación de recursos solares para Sri Lanka y Maldivas.

Continuación a: Energía solar para riego de un país en desarrollo como Sri Lanka Cont.