Proyecto H2020 MASLOWATEN:Adopción en el mercado de una solución de riego innovadora basada en un BAJO consumo de AGUA-ENERGÍA
- Tipo Proyecto
- Status Completado
- Ejecución 2015 -2018
- Presupuesto asignado 3.996.317,83 €
- Alcance Europeo
- Principal fuente de financiación H2020
- Sitio web del proyecto RESOURCE
Descripción
El riego productivo para la agricultura es uno de los principales consumidores de agua y electricidad. Es conocida la escasez de estos dos recursos: la falta de agua en el sur de Europa se está convirtiendo en un grave problema ambiental, y la electricidad se produce mediante la quema de combustibles fósiles, lo que tiene un gran impacto en el cambio climático.
Abordar estos dos problemas es precisamente el objetivo del proyecto MASLOWATEN: la introducción en el mercado de soluciones innovadoras consistentes en sistemas de riego fotovoltaico que permiten el riego con electricidad 100% renovable y reducen el consumo de agua en un 30%.
MASLOWATEN ha instalado cinco demostradores listos para su comercialización y ha demostrado su fiabilidad técnica, rendimiento económico y beneficios ambientales. 100% renovables, ahorrando un 34% del consumo de agua y entre un 61% y un 79% en el coste de la electricidad.
Además, MASLOWATEN ha producido las herramientas necesarias para la comercialización de esta innovadora solución, que están disponibles en www.maslowaten.eu. El modelo de negocio para explotar esta innovadora solución se basa en la concesión de licencias de las tres patentes presentadas por MASLOWATEN a 22 PYME instaladoras de sistemas de riego que actualmente comercializan la solución.
Descripción de actividades
El objetivo general de MASLOWATEN se divide en tres objetivos principales:
Objetivo 1: Demostrar la viabilidad técnica y económica de sistemas de bombeo fotovoltaico a gran escala, eficientes y sin intermitencia, para riego, que permitan un consumo de energía 100% renovable.
Los 5 sistemas de primera aplicación comercial a gran escala instalados en Portugal, España, Italia y Marruecos, que cubren todas las posibles necesidades de los regantes, han sido monitoreados durante 3 años para conocer su rendimiento en condiciones reales de operación. Los resultados son los siguientes:
- Validación técnica - aspectos energéticos: incluye el uso de electricidad fotovoltaica para bombeo: 100% en las unidades de Villena, Alaejos y Uri, y entre 79% y 81% en los sistemas híbridos de Alter do Chao y Tamellalt.
- Validación económica: Los resultados mostraron ahorros en el costo de la electricidad del 61% al 79%, y tasas internas de retorno entre el 11% y el 16%.
Análisis del ciclo de vida: el periodo de recuperación de la energía oscila entre 1,9 y 5,2 años, y el periodo de recuperación de la huella de carbono, entre 1,8 y 9,3 años. La vida útil de las primeras unidades de aplicación comercial es de 25 años.
Objetivo 2: Reducir el consumo de agua mediante automatismos, TIC y soluciones basadas en la agricultura de precisión.
Se han realizado dos pruebas de validación para evaluar la reducción del consumo de agua según dos estrategias diferentes:
1- Reducción del agua de riego mediante un aumento del rendimiento del cultivo.
2- Reducción del agua de riego mediante agricultura de precisión.
La primera estrategia arroja una reducción del consumo de agua del 34%, mientras que la segunda, del 24,8%.
Objetivo 3: Aceptación y replicación en el mercado de un nuevo producto verde en TRL9 consistente en sistemas de bombeo fotovoltaico que consumen electricidad 100% renovable y un 30% menos de agua
El trabajo realizado para lograr este objetivo se ha centrado en tres líneas de trabajo diferentes:
Desarrollo de herramientas técnicas para la bancabilidad de los sistemas de riego fotovoltaico:
se produjeron especificaciones técnicas ad-hoc y procedimientos de control de calidad listos para ser incluidos en contratos y licitaciones. El documento final se puede descargar de www.maslowaten.eu en tres idiomas diferentes: inglés, español y portugués. El número de descargas ha sido de 570 descargas.
También hemos desarrollado una herramienta de simulación de acceso gratuito capaz de diseñar y simular sistemas de riego fotovoltaico. La herramienta está disponible en www.sisifo.info e incluye varios aspectos innovadores como la descarga automática de las curvas características de los convertidores de frecuencia y las motobombas o un nuevo método de selección de bombas para sistemas de riego fotovoltaico.
Sólo en 2018, se realizaron 9.836 simulaciones de sistemas de riego fotovoltaico en 1.121 ubicaciones diferentes, con 5.731 visitantes diferentes de 154 países distintos.
Desarrollo de herramientas económicas para la bancabilidad de los sistemas de riego fotovoltaico:
Hemos desarrollado cuatro herramientas económicas para facilitar la bancabilidad y la aceptación en el mercado de los sistemas de riego fotovoltaico:
• Evaluación de mercado y plan de negocio: se ha evaluado un mercado potencial de 8 GWp y 12 000 M€. El plan de negocio se ha orientado a las PYME interesadas en instalar sistemas de riego fotovoltaico, mostrando una TIR del 17 %.
• Esquemas de financiación: se han propuesto un conjunto de esquemas de financiación y, además, MASLOWATEN colaboró ??con otro proyecto H2020 (RESFARM) para proponer un modelo de contratos PPA. Esta propuesta de financiación se identificó como una oportunidad de negocio que se presentó en el Investor Cafe organizado por la CE y fue galardonada con el primer premio por los inversores presentes en el evento.
• Recomendaciones regulatorias y políticas: se propuso un conjunto de recomendaciones con respecto al uso de la electricidad fotovoltaica y el uso del agua.
Difusión y transferencia de tecnología a al menos 20 PYMES
Hemos desarrollado una estrategia de comunicación basada en llegar a los usuarios finales y las PYMES que quieren explotar nuestras soluciones. Como resultado, hemos llegado a 364.069 usuarios finales potenciales a través de la difusión en línea.
Hemos organizado 5 seminarios y 15 visitas técnicas a las 5 primeras unidades de aplicación del mercado, con un total de 1861 participantes. Hemos participado en 32 conferencias y seminarios diferentes con una audiencia total que supera los 10.000 asistentes. También hemos organizado cinco seminarios internacionales para abrir mercados internacionales en Bulgaria, Ghana, Sudáfrica y Chile con 252 participantes y hemos participado en exposiciones con un impacto potencial de más de 700.000 visitantes.
Además, se han presentado 3 patentes y ya se han publicado 20 publicaciones en revistas internacionales y en las actas de conferencias científicas internacionales. Se han elaborado un vídeo y tres presentaciones para la concienciación del público general sobre el alto valor ambiental y social de la energía y el agua.
Finalmente, más de 100 PYMES solicitaron la transferencia de tecnología, 27 PYMES fueron capacitadas en la tecnología MASLOWATEN a través de cuatro talleres técnicos y las tres patentes fueron licenciadas a 22 PYMES.
Objetivos
El mundo del riego requiere soluciones innovadoras, menos dependientes del agua y la energía. UPM desarrolló en 2013 soluciones para sistemas de bombeo fotovoltaicos (FV) de gran potencia en TRL5 que fueron probadas con éxito en una Comunidad de Regantes (CI) real del Alto Vinalopó (España). Los resultados mostraron una gran fiabilidad técnica (resolviendo el problema de la variabilidad de la energía solar), adaptando las necesidades de riego CI únicamente a las de electricidad solar (gracias a los sistemas de seguimiento solar) y reduciendo drásticamente el coste de la energía (un 60% respecto al consumo de la red convencional). Paralelamente, ELAIA ha integrado sistemas con, por un lado, automatismos y soluciones TIC que reducen el consumo de agua (30%), detectando en tiempo real las necesidades reales del cultivo concreto en un momento determinado, y por otro, sistemas de baja presión que reducen la Necesidades energéticasEste proyecto propone actividades para integrar ambos desarrollos en un TRL9 para la primera aplicación y replicación en el mercado de un nuevo producto verde en TRL9 que consiste en sistemas de bombeo fotovoltaicos para riego agrícola productivo que consumen cero electricidad convencional y un 30% menos de agua. Objetivos principales:1 Mostrar la viabilidad técnica y económica de sistemas de bombeo fotovoltaicos a gran escala, eficientes y libres de intermitencias, que permitan un consumo de energía 100% renovable2 Reducir el consumo de agua, utilizando Automatismos y soluciones basadas en TIC y Agricultura de Precisión3 Mercado Adopción y replicación en el mercado de un nuevo producto verde para riego en TRL9 que consume 100% electricidad renovable y un 30% menos de agua. El impacto esperado es, en primer lugar, la penetración en el mercado de esta solución innovadora a través de cinco sistemas de primer mercado a escala real (en España, Italia, Portugal y Marruecos) y otras acciones técnicas, económicas y de difusión para la adopción en el mercado. Y segundo, la generación de un mercado real de 6GW de sistemas de gran escala que supone un negocio real de 9.000M€. MASLOWATEN es la iniciativa de una AG de EIP Agua (PVAIZEC)
Resultados
MASLOWATEN ha ampliado la potencia de los sistemas de riego fotovoltaico para satisfacer las necesidades del usuario final. Los hemos integrado con la automatización del riego mediante soluciones informáticas para que el usuario final aplique técnicas de agricultura de precisión, lo que permite no solo el uso de energías renovables, sino también la reducción del consumo de agua. Hemos protegido esta solución con tres patentes que solucionan el tradicional obstáculo técnico de la intermitencia de la energía fotovoltaica para el riego.
El impacto de estas innovadoras soluciones reside en su gran potencial de mercado y en la reducción de hasta un 79 % del coste de la electricidad para riego, un 34 % del consumo de agua y la mitigación del cambio climático, con periodos de recuperación de la inversión en CO2 inferiores a un tercio de su vida útil. La tecnología MASLOWATEN ya se ha transferido a 22 pymes mediante licencias de patentes que actualmente comercializan la solución. De esta manera, MASLOWATEN tendrá también impacto en la economía de la UE: si esta solución se extiende al sector agrícola europeo, estimamos que la creación de empleo con este mercado potencial puede alcanzar los 290.000 puestos de trabajo, se podrían ahorrar 20.000 millones de m3 de agua para riego y 16 millones de toneladas de CO2 al año.
Coordinadores
- UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID (UPM)
Colaboradores
- TSK ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD SA (TSK)
- QSIL INGENIEURKERAMIK GMBH (FCT-I)
- FUNDACION TEKNIKER (TEKNIKER)
- ELECTRICITE DE FRANCE (EDF)
- FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG EV (Fraunhofer)
- COMMISSARIAT A L ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES (CEA)
- EUREC EESV (EUREC)
- CENTRO DE INVESTIGACIONES ENERGETICAS MEDIOAMBIENTALES Y TECNOLOGICAS (CIEMAT)
- QUERDENKFABRIK AG (QUERDENKFABRIK AG)
- HAVER & BOECKER OHG (HAVER & BOECKER OHG)
- BLUEBOX ENERGY LTD (Bluebox Energy Ltd)
- TSK FLAGSOL ENGINEERING GMBH (TSK FLAGSOL)
- K CONTROLS LTD (KCO)
- SOCIETE INDUSTRIELLE DE SONCEBOZ SA (SONCEBOZ SA)
- CERA SYSTEM VERSCHLEIßSCHUTZ GMBH (CERA SYSTEM)
- Web del proyecto
- Noticia
- Documentación (informes, guías y artículos) del Proyecto
- Cuenta del Proyecto en Facebook
- Cuenta del proyecto en X
- Cuenta del Proyecto em YouTube
- Cuenta del Proyecto en Instagram
- Web de UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID
- Web de QSIL INGENIEURKERAMIK GMBH
- Web de FUNDACION TEKNIKER
- Web de ELECTRICITE DE FRANCE
- Web de FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG EV
- Web de COMMISSARIAT A L ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES
- Web de EUREC EESV
- Web de CENTRO DE INVESTIGACIONES ENERGETICAS MEDIOAMBIENTALES Y TECNOLOGICAS