O setor agrícola está entre aqueles setores que dependem da água para seus processos essenciais, como o de irrigação. Para isso, utiliza-se bombas d’água e pivôs de irrigação centrais para distribuir a água de forma uniforme nos campos. No entanto, este fato nos leva a algo valioso para o bolso dos agricultores e proprietários rurais: a gestão de recursos hídricos, e isso faz com que agricultores busquem por soluções energéticas mais limpas e eficientes. Em meio a uma incansável busca por soluções energéticas mais limpas, eficientes e inteligentes, o setor agrícola se deparou com o uso de energia fotovoltaica e tecnologias avançadas de controle, como os inversores de frequência dedicados ao bombeamento.
A partir disso, tornou-se possível extrair o máximo de desempenho da geração solar e, ao mesmo tempo, reduzir a dependência da rede elétrica tradicional. Isso trouxe ganhos resumidos em economia financeira e contribuição direta para a redução de emissões de gases poluentes, forçando o cenário da agricultura a se tornar mais verde ainda.
Neste contexto, que combina um caminho de sustentabilidade e modernização de processos produtivos, decidimos trazer um texto que explora um caso relacionado em que mostra o consumo de energia dessa tecnologia, chamando atenção de qualquer agricultor que anseie por investimentos assertivos.
O papel da energia fotovoltaica no bombeamento de água
Painéis fotovoltaicos estão cada vez mais presentes em propriedades, comércios e indústrias. No setor agrícola, o bombeamento solar surgiu como uma solução estratégica para enfrentar o alto consumo energético em atividades da agricultura que demandam grandes volumes de recursos, como a água.
Se não entendeu a relação entre as tecnologias, veja só:
- Ao recorrer a bombas hidráulicas para movimentar a água, através de pressão positiva, para locais que precisam ser irrigados, a utilização da energia fotovoltaica nesse tipo de aplicação oferece vantagens significativas na redução da dependência da rede elétrica convencional, além de garantir um fornecimento contínuo, mesmo em regiões remotas.
Além de representar uma alternativa sustentável, o sistema contribui para a diminuição das emissões de gases de efeito estufa e proporciona economia financeira ao longo do tempo.
O uso de tecnologias de controle inteligentes, como inversores de frequência específicos para bombeamento, otimiza o aproveitamento da energia solar ao máximo, tornando o processo de irrigação ainda mais eficiente e acessível.
O exemplo concreto comprova a eficácia
Um exemplo da aplicação eficiente do bombeamento solar em grande escala pode ser observado no projeto desenvolvido pela Sumsol, na Espanha. Essa empresa, visando atender os 150 hectares de cultivo de milho e beterraba, implementou o primeiro sistema de bombeamento solar com backup automático da rede elétrica do país.
O que foi considerado um retrofit do sistema, pôde ser resumido ao objetivo em comum a agricultores: reduzir energia proveniente da rede e também os custos da irrigação intensiva.
Cenário anterior
Antes da energia solar e do sistema inteligente serem implementados, este era o cenário:
- O sistema contava com quatro bombas submersíveis, as quais enchiam um reservatório de 49.000 m3, além de duas bombas de eixo vertical que distribuem água para o sistema de irrigação;
Solução adotada #1: energia solar
Para solucionar o problema do alto consumo de energia elétrica exigida pelo processo, foi instalado um sistema fotovoltaico de 300 kWp, formado por 944 módulos de 320 Wp cada, em estrutura com rastreamento solar horizontal e com integração completa e automatizada.
Solução adotada #2: sistema de controle inteligente
Sobre a parte do controle operacional, cinco inversores de frequência VACON® 100 INDUSTRIAL foram empregados com potências variando entre 30 e 110 kW. A alimentação desses dispositivos ocorria tanto pelos painéis solares quanto pela rede elétrica.
Com isso, obteve-se flexibilidade para diferentes cenários, como na possibilidade de conexão a um gerador de emergência em casos extremos — caso não houvesse energia solar nem disponibilidade da rede.
Além disso, foi adicionado um VACON® 100 FLOW de 37 kW, conectado exclusivamente à rede, para operar uma bomba jockey de apoio durante a noite ou em períodos de baixa radiação solar.
O diferencial
No entanto, os drives não seriam úteis sem a utilização da aplicação Solar Pump com o algoritmo MPPT4 (Maximum Power Point Tracking). Este algoritmo simplesmente garantiu a extração da máxima potência possível dos módulos solares em cada momento do dia.
Assim, não houve a necessidade de superdimensionar o campo fotovoltaico, o que aumentou a eficiência do bombeamento em até 35%, que podem ser traduzidas em mais horas de operação e maior volume de água bombeada.
Resultados
Beleza! Agora, estamos cientes de que um sistema de bombeamento solar com inversores de frequência pode capacitar o abastecimento e a irrigação da agricultura.
Mas, e os resultados financeiros?
Bom, queremos falar mais do que somente resultados financeiros.
Graças à modificação do sistema, foi possível gerar cerca de 478.100 kWh anuais, reduzindo a dependência da rede elétrica e, ao mesmo tempo, evitando a emissão de 285 toneladas de CO₂, 635 kg de SO₂ e 798 kg de NOx por ano.
Quanto ao aspecto financeiro, a economia foi estimada em 52 mil euros por ano, o que garantiu um payback em aproximadamente 8 anos, considerando os custos de instalação e equipamentos.
Conclusão
O texto de hoje mostra, acima de tudo, que a combinação de tecnologias inteligentes com o bombeamento solar pode trazer ganhos expressivos, tanto financeiros quanto na redução de emissões em modelos agrícolas, que podem ser mais sustentáveis.
Além disso, devemos enaltecer os dispositivos Vacon utilizados junto do algoritmo MPPT4, que não apenas garantiu a extração máxima da energia solar, mas também trouxe flexibilidade ao sistema ao permitir operação híbrida com rede elétrica e gerador de backup.
