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Groupe opérationnel CONTROL : Optimisation et amélioration de l'efficacité de l'irrigation solaire grâce à l'utilisation de la technologie numérique, en appliquant l'intelligence artificielle

  • Taper Groupe opérationnel
  • État En cours
  • Exécution 2024 -2027
  • Budget alloué 598.597,00 €
  • Portée Supraautonómico
  • Communauté autonome Castilla y León; Comunitat Valenciana; Galicia
  • Principale source de financement PEPAC 2023-2027
Abstract

Ce projet contribuera positivement à l’amélioration des résultats économiques des trois principaux bénéficiaires : les agriculteurs, les développeurs d’installations d’énergie solaire et les développeurs de technologies numériques et d’IA.

L'objectif est de faciliter le transfert et l'application des connaissances nécessaires pour soutenir une agriculture scientifique capable de rentabiliser les cultures, d'augmenter l'efficacité de leur travail et d'optimiser les ressources naturelles ; promouvoir les technologies numériques et l’intelligence artificielle pour générer des emplois et attirer les jeunes et les femmes, promouvoir l’autoconsommation énergétique et faire progresser le développement du monde rural.

Description

Les cultures irriguées en Espagne représentent 22 % de la superficie totale cultivée, un chiffre en constante augmentation depuis 2017. Les systèmes d'irrigation goutte à goutte et par aspersion ont permis aux producteurs d'avoir un contrôle plus complet sur les ressources qu'ils consomment, même s'ils impliquent également des coûts élevés et un investissement initial important.

L’une des plus grandes limites de l’agriculture est de savoir quand irriguer et dans quelle mesure. L’innovation technologique est la clé pour résoudre ce problème, et la grande révolution des technologies de l’information et de la communication (TIC), des capteurs et des capacités de traitement automatisé a ouvert de nouvelles possibilités pour optimiser l’utilisation de l’eau et de l’énergie. La compatibilité de l’irrigation solaire avec la technologie numérique permettrait de freiner ce phénomène de dépeuplement dans les zones rurales, contribuant à l’amélioration des performances économiques et à la création de valeur dans ces espaces. Les femmes jouent un rôle essentiel dans les zones rurales, rôle qui peut être encore renforcé par des activités génératrices de revenus tirées par le principal.

Description des activités
  • 1. Définition des besoins en eau de chaque culture et analyse météorologique.
    • 1.1. Cultures, caractéristiques des parcelles et définition des besoins en eau de chacune.
    • 1.2. Analyse météorologique : obtention de données historiques.
    • 1.3. Etude du dimensionnement optimal des radeaux d'eau.
  • 2. Détermination des paramètres à mesurer. Analyse des capteurs nécessaires (température, température de l'air, température du sol, photogrammétrie, état phénologique, disponibilité de l'énergie solaire, etc.).
    • 2.1. Identification de tous les paramètres à mesurer.
    • 2.2. Analyse des capteurs les plus adaptés.
  • 3. Étude et analyse de stratégies, d’algorithmes et d’applications.
    • 3.1. Analyse de processus et enregistreurs de données.
    • 3.2. Définition des algorithmes de contrôle d'interrelation.
    • 3.3. Développement d'un système de visualisation d'informations pour les agriculteurs.
  • 4. Évaluation des besoins énergétiques.
    • 4.1. Etude des capacités énergétiques des installations photovoltaïques.
    • 4.2. Analyse des besoins énergétiques de différents systèmes d'irrigation.
    • 4.3. Etude de la capacité et de la quantité de stockage d'énergie.
  • 5. Mise en œuvre de pilotes, sensorisation et application d'algorithmes.
    • 5.1. Mise en œuvre de chacun des pilotes.
    • 5.2. Sensorisation.
    • 5.3. Application d'algorithmes.
  • 6. Validation des pilotes et reproductibilité.
    • 6.1. Validation des pilotes.
    • 6.2. Analyse et validation aéronautique avec drones.
    • 6.2. Plateforme de réplicabilité et de transfert vers d'autres cultures.
  • 7. Analyse de la réduction de l’empreinte eau et de l’empreinte carbone.
    • 7.1. Analyse des données.
    • 7.2. Informations en temps réel sur la capacité de stockage d'énergie.
    • 7.3. Mesurer la réduction de l’empreinte hydrique et de l’empreinte carbone.
  • 8. Diffusion.
Description contextuelle

Les cultures irriguées en Espagne représentent 22 % de la superficie totale cultivée, un chiffre en constante augmentation depuis 2017. Les systèmes d'irrigation goutte à goutte et par aspersion ont permis aux producteurs d'avoir un contrôle plus complet sur les ressources qu'ils consomment, même s'ils impliquent également des coûts élevés et un investissement initial important. L’une des plus grandes limites de l’agriculture est de savoir quand irriguer et dans quelle mesure. La sécheresse est devenue une menace majeure pour les campagnes et constitue l’un des défis qui nécessitent une réponse immédiate. L’innovation technologique est la clé pour résoudre ce problème.

L’irrigation présente une forte dépendance énergétique. En raison de la hausse des tarifs de l’électricité ces dernières années, les coûts de l’énergie pour l’irrigation ont grimpé en flèche, entraînant une perte de rentabilité dans l’agriculture irriguée. Cette augmentation des coûts, conjuguée à l’intensification des besoins énergétiques, a entraîné une augmentation significative des coûts de production. La modernisation des infrastructures hydrauliques a eu des effets positifs grâce à des conceptions fonctionnant à la demande, avec de l’eau disponible pour décider comment et quand irriguer. Cependant, la nécessité pour ces systèmes hydrauliques de fonctionner dans une large gamme de conditions de fonctionnement, de pressions et de débits rend la gestion de l’eau et la gestion des communautés d’irrigation extrêmement complexes.

Il existe de multiples stratégies pour optimiser le lien eau-énergie, comme la sectorisation du réseau de distribution ou le contrôle des points critiques, mais toutes réduisent la liberté des irrigants dans la définition de leurs programmes d'irrigation, compromettant ainsi certains des avantages. de la modernisation. La grande révolution des technologies TIC, des capteurs et des capacités de traitement automatisé a ouvert de nouvelles possibilités d’optimisation de l’utilisation de l’eau et de l’énergie.

L'intégration méthodologique de différentes techniques telles que les réseaux de neurones artificiels, la logique floue, les arbres de décision, etc., constitue le cœur de l'intelligence artificielle, permettant l'incorporation efficace des connaissances humaines et la conception de stratégies d'adaptation pour améliorer les performances des systèmes d'information. distribution d'eau et irrigation. L’utilisation de drones permettra de valider les résultats.

Objectifs
  • Transformer l’agriculture en un secteur intelligent et hautement technologique en appliquant les technologies numériques et l’intelligence artificielle (IA) à l’irrigation solaire et au développement des cultures.
  • Les technologies numériques et l’IA, grâce à l’utilisation de capteurs et de drones pour valider les résultats, amélioreront l’efficacité de l’irrigation solaire, maximisant l’utilisation des ressources naturelles et réduisant la consommation d’eau et d’énergie.
  • L'analyse des processus et la définition d'algorithmes de contrôle permettront le développement d'applications pour les appareils des agriculteurs.
Résultats
  • Identification des paramètres à mesurer et des capteurs appropriés associés à chaque paramètre, à travers le développement d'une base de données et d'un rapport de capteur associé aux données sélectionnées et au suivi.
  • Classification des besoins énergétiques des installations photovoltaïques et des systèmes d'irrigation à travers un rapport de faisabilité énergétique et les systèmes d'irrigation utilisés.
  • Algorithmes et applications pour les dispositifs agricoles en temps réel.
  • Mise en œuvre et validation des pilotes. Informations en temps réel sur la capacité de stockage d'énergie.
  • Mesurer la réduction des empreintes eau et carbone à travers une étude de durabilité environnementale.
  • Rapport de faisabilité technique et économique de l'irrigation solaire.
  • Plateforme de reproductibilité de l'irrigation solaire en fonction des cultures et de leur état phénologique.
Coordonnées
  • Nom du coordinateur/entité : CLUSTER DES ÉNERGIES RENOUVELABLES ET DES SOLUTIONS ÉNERGÉTIQUES EN CASTILLE-ET-LÉON (CYLSOLAR)
  • Adresse postale : Calle Kripton 18, 47012 Valladolid
  • Courriel du coordinateur/de l'entité : jimhermj@cylsolar.com
  • Téléphone : +34663700839
Informations Complémentaires

Ce projet contribuera positivement à améliorer les résultats économiques des trois principaux bénéficiaires : les agriculteurs, les développeurs d’énergie solaire et les développeurs de technologies numériques et d’IA. L’objectif est de faciliter le transfert et l’application des connaissances nécessaires pour soutenir une agriculture fondée sur la science qui peut rendre les cultures rentables, augmenter l’efficacité du travail et optimiser les ressources naturelles ; Promouvoir les technologies numériques et l’intelligence artificielle pour générer des emplois et attirer les jeunes et les femmes, stimuler l’autoconsommation énergétique et faire progresser le développement des zones rurales. Exploiter le potentiel de l’énergie solaire est essentiel pour atteindre les objectifs de réduction de la part des émissions de CO2 provenant de la production d’énergie fixés dans l’Accord de Paris.

De plus, l’utilisation de l’énergie solaire pour des activités agricoles typiques, comme l’irrigation, permettrait de réduire l’empreinte carbone de plus de 50 %. D’autre part, l’utilisation de nouvelles technologies permettra de réduire la consommation d’eau et de traiter et de capturer des informations utiles sur les conditions du sol et l’état phénologique des cultures, améliorant ainsi la productivité. Au niveau social, les zones rurales de l’intérieur de l’Espagne s’appauvrissent, les cultures sont abandonnées et l’âge moyen de la population augmente de façon alarmante à mesure que les jeunes abandonnent les fermes. Cet exode vers les zones urbaines montre que la population rurale présente deux caractéristiques fondamentales : elle est masculinisée et vieillissante. Pour changer cette tendance, vous devez ajouter de la valeur à votre entreprise.

La solution consiste à tirer parti des facteurs favorables pour promouvoir un modèle économique basé sur la stabilité de la population, en maximisant l’utilisation des ressources disponibles et en favorisant les activités économiques centrées sur la production agricole. La compatibilité de l’irrigation solaire avec la technologie numérique permettrait de freiner ce phénomène de dépeuplement dans les zones rurales, contribuant à l’amélioration des performances économiques et à la création de valeur dans ces espaces. Les femmes jouent un rôle essentiel dans les zones rurales, rôle qui peut être encore renforcé par des activités génératrices de revenus tirées par le principal.

Coordonnateurs
  • CLUSTER DE ENERGÍAS RENOVABLES Y SOLUCIONES ENERGÉTICAS EN CASTILLA Y LEÓN (CYLSOLAR)
Les bénéficiaires
  • CLUSTER DE ENERGÍAS RENOVABLES Y SOLUCIONES ENERGÉTICAS EN CASTILLA Y LEÓN (CYLSOLAR)
Externalisé
  • CONFEDERACIÓN ABULENSE DE EMPRESARIOS (CEOE ÁVILA)
  • COMUNIDAD DE REGANTES RIO ADAJA
  • FUNDACIÓN INSTITUTO TECNOLÓGICO DE GALICIA
  • LA UNIO LLAURADORA I RAMADERA DEL PAIS VALENCIA
  • INGENIERÍA Y DESARROLLOS RENOVABLES, S.L.
  • FUNDACIÓN CIDAUT