Consumo energético en el sector agrícola chileno y potencial de integración de sistemas agrivoltaicos

Abstract

Los sistemas agrivoltaicos surgen como alternativa para destinar el uso de un mismo terreno para la producción agrícola y la generación de energía fotovoltaica. Este estudio dispone un análisis del consumo energético en el sector agrícola chileno y explora oportunidades de integración de estos sistemas para el autoconsumo. Para ello, se identifican los principales procesos que consumen energía en un predio agrícola, considerando como caso de estudio, la fruticultura de la zona central de Chile, por su consumo energético y potencial agrivoltaico.

En este trabajo se presentan metodologías para estimar la demanda eléctrica de un predio agrícola, reconociendo al riego presurizado como el proceso más relevante. Con base en esto, se incluye el procedimiento creado para estimar la demanda eléctrica del riego presurizado y su implementación en una herramienta de Excel. Además, como extensión del posible consumo eléctrico de un predio agrícola, se explora la futura posibilidad de utilizar tractores eléctricos para reemplazar a los tractores diésel actuales y se analizan los procesos involucrados en un packing de fruta. A partir de la información recopilada en base a fuentes primarias y secundarias, este estudio entrega metodologías y cuestionarios diseñados para obtener los datos necesarios para estimar la demanda de energía de estos procesos.

Como resultado general se identifica una sinergia natural entre los meses de mayor generación solar y mayor demanda eléctrica asociada al riego. En particular, los suelos que requieren riego más frecuente, como los arenosos, tienen un mayor potencial para abastecer su consumo eléctrico mediante sistemas agrivoltaicos, ya que la demanda eléctrica diaria coincide con la generación solar de mejor manera en comparación con suelos de riego menos frecuente. Además, cultivos como cítricos y paltos, que necesitan riego en invierno, son los más adecuados para aprovechar el autoconsumo de la energía generada estos meses.

Se ha establecido que los tractores eléctricos pueden reemplazar a los tractores diésel en cultivos de frutales. La electrificación de este consumo aumentará significativamente la demanda eléctrica de un predio, la cual podrá ser cubierta con energía solar durante el día, permitiendo la carga de baterías. Asimismo, la existencia de un packing predial implica un consumo considerablemente alto en la temporada de cosecha, siendo los procesos de frío los más demandantes dentro de un packing.

Se concluye que los sistemas agrivoltaicos pueden abastecer una parte considerable de los consumos actuales y futuros para la realidad de la gran mayoría de predios agrícolas, y la normativa actual de autoconsumo no representa un problema para esto. Sin embargo, existe un enorme potencial en la totalidad del terreno para la generación de energía que se limita por la normativa, pues fija la capacidad instalada a un máximo de 300 kW. Esta restricción es significativa, dado que una sola hectárea de terreno podría albergar un sistema de mayor capacidad y superar el límite de la normativa actual para autoconsumo.