João Coimbra

http://milhoamarelo.pt

Como poupar na

factura da energia

eléctrica

Fenareg

FNA 2017-06-14

Núcleos Agrícolas

Núcleos Florestais

Lisboa

SantarémNúcleos Agrícolas

Núcleos Florestais

Lisboa

Santarém

Campanha 2017:

Milho - 530 ha

Arroz - 50 ha

-Milho -Outros -Trigo sequeiro

Empregamos

10 Pessoas a tempo inteiro

5 pessoas a tempo parcial

Asseguramos as necessidades do país em milho durante 2,5 dias/ano

Asseguramos as necessidades de energia eléctrica do país em 22 min./ano

Mecanização21%

Custo electricidade anual 13%

Manutenção anual sistemas de rega

17%Debulha+transp.+secador

16%

Sementes10%

Adubos19%

Herbicidas insecticidas

4%

Custo total da rega: 30%

Peso da energia eléctrica na conta de cultura(custos totais da produção de milho 2100€/ha)

Eficiência por unidade produzida

O milho é uma bateria carregada de energia!

A produção de milho é um processo energético

Como se aumenta a eficiência de todo este processo ?

Aumentando a produção e reduzindo os custos

Ano 2014 2015 2016

Produção média (ton./ha) 16,6 16,5 17,3

Área semeada de milho (ha) 534 527 530

Litros de gasóleo em máquinas 3,9 4,9 5,7

Litros de gasóleo no secador 7,6 7,4 7,03

M3 de água 331 394 371

Kg de azoto 16,9 14,2 17

Kwh de electricidade 117 142 152

Km de deslocações percorridas 5,3 6,0 7,3

Horas de mão de obra 1,5 1,43 1,54

Benchmarking interno

Por cada tonelada de milho

produzida utilizamos :

Todos os ”input’s” são medidos

por unidade produzida 0,40 Kwh/m3 (2016)

Alterações profundas dos sistemas de rega

1988-2014

Produtividade da água

10000

65007800

17000

0

5000

10000

15000

20000

1988 2011

m3/ha

Kg/ha

1,28

0,38

0,00

0,50

1,00

1,50

1988 2011

1 kg milho utiliza (m3) Aumento da

produtividade da água

(1988-2011)

+ 335% en 23 anos

+ 15% por ano

100 dias de rega

6000 a 7000 m3/ha

A água é o factor mais determinante na cultura do milho

1500 a 6000 Kwh/ha

Como gastamos electricidade nas regas?(o pecado original!!!)

Cada kg de necessidade de pressão

= 50 €/ha/ano (7000m3/ano)

Nível dinâmico do furo 30 m

Pressão máxima necessária á saída do furo

Cobertura total

Pivot

Gota-a-gota 15 m

30 m

60 m 60+30 =90m=9 kg

450€/ha/ano

30+30 =60m=6 kg

300€/ha/ano

30+15 =45m=4,5 kg

225€/ha/ano

O que pode agravar ou diminuir a factura?

• Desnível máximo a vencer( nível dinâmico da água)• Distância do furo ao centro do pivot• Distância do furo ao último aspersor• Perdas de carga na tubagem (diâmetro da tubagem)• Filtros, válvulas, caudalímetros, curvas• Tubagens entupidas ou degradadas• Desgaste nas turbines da bomba• Perfurações nas condutas de aspiração• Roturas nas canalizações

Onde desaparece a carga hidráulica?(e o nosso dinheiro?!)

A importância da drenagem num sistema de rega

Um sistema de rega sem drenagem está condenado

Altimetria da parcela

Drenagem aplicada com apoio de lazer

Investimentos em drenagemObjectivo: aumentar e regularizar produções

Preparar para as alterações climáticas

Gestão da prontidão dos equipamentos

Manutenção dos rodados dos pivot´sManutenção preventiva de pivot´sManutenção de electrobombas Manutenção dos PT´s, quadros e electroválvulas

• Incorporação de matéria orgânica• Culturas de cobertura de Inverno• Aumentar a capacidade de retensão de água• Aumento da fertilidade pela melhoria biológica do solo• Redução da compactação

Investir no solo

Medição electrónica de caudaisMedição débitos dos “pivot´s”

Para evitar erros fatais como estes

Auditorias aos sistemas de rega

Equipamentos de redução de consumo

Eficiência energética

Variadores de velocidade(adaptar à pressão ideal)

Arrancadores suaves(evitar picos de tensão,destruição de motores e condutas)

Baterias de condensadores(reduzir a energia reactiva)

Gestão eficiente da rega

Gestão informatizada de apoio à decisão

• Medir para gerir

• Aumentar a pluviosidade instantânea

• Prontidão do sistema de rega

• Peças de substituição

• Investimento nos técnicos de campo

• Poupar com o solo(o solo como bateria )

A nossa estratégia para a eficiência e para a poupança na energia

Como determinar as necessidades regaComo gerir os consumos de energiaRegistar as aplicações de rega Detectar e antecipar avariasDespistar consumos e facturação erradas

Rede de recolha de informação(Rádio e GPRS)

38 Sondas de humidade14 emissores fixos nas casas de bombagem26 contadores de energia20 caudalímetros electrónicos4 trasdutores de pressão1 Estação meteorológica1 dendometro4 sensores nos secadores de milho

Equipamentos a recolher e a enviar informação no milho e na floresta

43 Electrobombas19 Pivot´s (15 com telemetria)10 coberturas totais

2 regas gota a gota em eucaliptos e pinheiros mansos

Gestão de informação(actualização 15 em 15 min.)

Ligação na nuvem via API

Tomada dedecisão

Determinação das necessidades hídricas em tempo real

Necessidades de rega =ET0 x Kc x Qu

Prescrição das necessidades de rega pelo horário mais económico

Registos de rega, gestão de consumos e acompanhamento da água no solo

Registo on-line com alarmística para desvios nos consumos

Registo diário das aplicações(mm/ha)

Últimos 7 dias

Gestão da Energia

Contadores de Kwh electrónicos com registo on-line

Excel de controlo de custos e desvios ao consumo ideal

Contracto de BTN semanal (41 Kw)

Antecipação de avarias e falta de água

Trasdutores de pressão on-line

0

1

2

3

4

00:30 00:45 01:00 01:15 01:30 01:45 02:00 02:15 02:30 02:45 03:00 03:15 03:30 03:45 04:00 04:15 04:30 04:45 05:00

Pressão no manómetro do pivot (Kg/cm2)

2016 2017

Variação anual e interanual da pressão e do caudal do pivot

Como poupar em Kwh e € ?

Aumento do diâmetro das condutas (reduzir a perda de pressão)Cada Kg = 50€/ha/ano

Aumento do débito instantâneo (quando a água não é limitante)

Mínimo recomendável 1,3 l/s/ha

ex: Pivot 25 ha deve ter uma dotação instantânea de 115 m3 /h

Soluções para a redução da factura

Escolha dos tarifários (Mt ,BTE, BTN) semanal vs diáriohorário especial de horas de ponta (14-17 horas)

Gestão dos horários

Picos de potência (reduzir a potência contractada)

A negociação com os fornecedores (negociar de Fevereiro a Março)

Preços horários e tipos de contractos

Média Tensão (MT) Tetra horário com feriados

MT BTE BTE eficaz BTN

Energia+ redes 84% 78% 87% 74%

Taxa de Potência 9% 8% 9% 24%

P.Horas de Ponta 5% 13% 3% 0

Energ. Reactiva 0% 0% 1% 0

Taxa Audio +Tx DGE 0% 1% 1% 2%

Imposto S.Elect 1% 0% 0% 1%

Preço total(cent.Kwh) 0,103 0,126 0,084 0,101

Preço s/taxas (cent.Kwh) 0,087 0,098 0,073 0,074

Energia +redes 84% 78% 87% 74%

Taxas 16% 22% 13% 26%

Aquisição de energia à redePreço médio de compra e peso das

taxas(cent./Kwh)

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Preço Kwh

1200 Horas

30 Kw 24 ha 50000 kw

dias horas kw €

Ponta 0,3046 4 50 200 30 1827,6

Cheias 0,1504 10 50 500 30 2256

Vazias 0,0775 10 50 500 30 1162,5

Potencia contractada 600

243,5875 €/ha 5846,1

Baixa Tensão (BTN) diária

Variação do custo pelos diferentes horários

Rega em contínuo

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Preço Kwh

1200 Horas

30 Kw 24 ha 50000 kw

dias horas kw €

Ponta 0,3046 4 0 0 30 0

Cheias 0,1504 10 40 400 30 1804,8

Vazias 0,0775 10 80 800 30 1860

Potencia contractada 600

177,7 €/ha 4264,8

Baixa Tensão (BTN) diária Rega sem utilizar as horas de ponta

1200 Horas

30 Kw 24 ha 50000 kw

dias horas kw €

Ponta 0,3046 4 86 344 30 3143

Cheias 0,1504 10 86 860 30 3880

Vazias 0,0775 10 0 0 30 0

600

318 €/ha 7624

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Preço Kwh

Rega só diurna Baixa Tensão (BTN) diária

244

178

318

0

50

100

150

200

250

300

350

Continuo Máximaoptimização

Pior cenário

(€/ha/ano)

Variação dos custos em função dos horários diários utilizados

nome do pivot --- VALADA 2

AREA REGADA 25 hectares rega (h) aplica (mm)

DÉBITO DA BOMBA (L)115550 Dia Semana

1 0,46 3

TEMPO POR VOLTA (%) 2 0,92 6

HORAS mm 3 1,39 10

100 6,10 2,82 4 1,85 13

90 6,78 3,13 5 2,31 16

80 7,63 3,52 6 2,77 19

70 8,71 4,03 7 3,24 23

60 10,17 4,70 8 3,70 26

50 12,20 5,64 9 4,16 29

40 15,25 7,05 10 4,62 32

30 20,33 9,40 11 5,08 36

20 30,50 14,10 12 5,55 39

5,65 108,0 49,90 13 6,01 42

14 6,47 45

15 6,93 49

16 7,40 52

17 7,86 55

18 8,32 58

19 8,78 61

20 9,24 65

21 9,71 68

22 10,17 71

23 10,63 74

24 11,09 78

Prescrição semanal 50 mm=108 horas de rega

Gestão das prioridades horárias

Horário 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 T

Sabado 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 16

Domingo 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24

Segunda-Feira1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14

Terça-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14

Quarta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14

Quinta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13

Sexta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13

Como programamos os horários da rega?

Prescrição semanal 50 mm=108 horas de regaMédia Tensão (MT) Tetra horário com feriados

Vazio 8,41

Super vazio 8,30

Ponta 24,00

Cheia 11,49

Preço Kwh (cent)

Necessidade semanal em rega -50 mm custo da rega nesta semana 3,96 €/mm 1,6 cent/m3 Débito horário 0,48 mm/hora Horas necessárias 108 x 115m3/h

1 - pivot a regar0 - sistema parado

Horário 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 T

Sabado 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 16

Domingo 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24

Segunda-Feira1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14

Terça-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14

Quarta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14

Quinta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13

Sexta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13

Optimização máxima

Necessidade semanal rega 50 mm custo da rega nesta semana 3,96 €/mm 1,6 cent/m3

Débito horário 0,48 mm/hora Horas necessárias 108 x 115m3/h +10%108 h

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Sabado 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14

Domingo 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 22

Segunda-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 8

Terça-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 8

Quarta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 8

Quinta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 8

Sexta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 8

Necessidade semanal rega 35 mm custo da rega nesta semana 3,63€/mm 1,45 cent. /m3 Débito horário 0,48 mm/hora Horas necessárias 76 x 115m3/h

Pivot 25 ha MT (tarifário tetra horário com feriados)

168 h

76 h

Horário 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 T

Sabado 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24

Domingo 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24

Segunda-Feira1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24

Terça-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24

Quarta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24

Quinta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24

Sexta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24

Necessidade semanal rega 65 mm custo da rega nesta semana 5,74 €/mm 1,9 cent./m3

Débito horário 0,48 mm/hora Horas necessárias 108 x 115m3/h +31%

Ter garantia que a matriz horária está certa com o relógio

Controlar os débitos directos duplicados e incorrectos

Só devemos pagar o que consumimos

Verificar as suposições

Supervazio

vazio

Ponta

Cheias

Impossível

Tarifário tetra horáriocom feriados

Necessidade

de regar 10 mm

Se A B

Sistema emite alarme

(atascamento, programador)

Regar 10 mm o motor

tem que gastar Kwh

Prescrição dos

horários de rega

por preço crescente

Registo da rega

efectuadaSe B C

Sistema emite alarme

(erro de programação horário)

H

A

FD

B C

Registo consumos

reais em Kwh

Regar 10 mm = x Kwh

Nas horas mais baratas = x€

Leitura comparada

com EDP

Se D F

Sistema emite alarme

(avaria na electrobomba)

Se D H

Sistema emite alarme

(erro ou avaria nos

contadores ou contractos)

D

Plataforma de optimização e alarmegestão de rega em volume e em custo

Apoio de plataformas de imagens de satélite para a gestão da rega

Imagens de satélite com a evapotranspiração diária

Sondas virtuais, ET0 máx e min

Qual a rentabilidade das energias renováveisnas explorações agrícolas?

Por mais eficientes que sejamos nunca seremos competitivos com os produtores sequeiro

(Mar negro, EUA, Brasil, Argentina)

Temos hipóteses de produzir a energia eléctrica que consumimos?

+- Kwh/ano)

Vantagens competitivas do Sul da Europa

Área utilizada nos parques, representa menos 0,1 % da área regada

Por cada hectare regado necessitamos cerca 1 Kwp com 6 m2 de painéis

No campo existem muitos espaços sem utilização

Pivot 12 ha

456 50

240208

866

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

Potência instalada na exploração 1424 (Kwp)

Produção actual de energia eléctrica injectada na rede

2.100 Mwh/ano 2016 Auto-suficiência em 166%

Quais os modelos possíveis com a legislação existente?

UPACUPPOff-grid

O modelo de negócio da UPAC na agricultura de regadioserá viável? (autoconsumo)

Sazonalidade dos consumos na agricultura

Parque fotovoltaico (parque de 115 Kwp) dimensionado para a autossuficiência anual em energia eléctricapara sistema de rega pivot de 105 ha milho (50 mca total)

Estudo de caso prático

-80000

-70000

-60000

-50000

-40000

-30000

-20000

-10000

0

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Consumo efectivo do sistema rega de 105 ha milho pivot (Kwh)

172.000 Kwh/ano

1638 Kwh /ha/ano

Caso prático

Caso prático

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

172.000 Kwh/ano

Produção de energia eléctrica mensal (Kwh)

Parque com 115 Kwp

Regime de Autoconsumo

-80000.0

-70000.0

-60000.0

-50000.0

-40000.0

-30000.0

-20000.0

-10000.0

0.0

10000.0

20000.0

30000.0

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

produção consumo

Autoconsumo não viável para a agricultura (rega só no verão)

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

consumo Produção

Produção vs consumo (mês julho em Kwh parque 105 KW vs rega de 105 ha)

Autoconsumo sómente com armazenagem de água

Só é rentável com a possibilidade de armazenar a águaem altura e em grandes volumes

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Elevação de água a 40 mca(m3/mês) electrobomba submersível

Volume de armazenagem necessário para irrigar 17 ha de milhoelectrobomba de 15 Kw+Parque fotovoltaico 20KW

Estudo de caso prático

-60000

-40000

-20000

0

20000

40000

60000

80000

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

m3/mês

Elevação Armazenagem Consumo

Barragem vazia no fim de Agosto

Custo do sistema de rega com reserva em barragem

Custo comparado por cent./m3

UPAC

Off-grid

Custo convencional

Zona da Vale do Tejo 0.05 Zona do Alqueva(pressão) 0.11

Custos PDR 40%

Parque solar 20 KW 24000 18000

Electrobomba 15 KW 6000 3600

Canalizações e quadros 5000 3000

Manutenção total ( 5% ano) 18000 18000

Barragem (60.000 m3) 30000 18000

Custo total para 17 ha 83000 60600

Custo por ha para 15 anos 4882 3565

Custo por ha/ano 325,49 237,65

Custo por m3 (8000 m3/ha/ano) 0,041 0,030

•Retorno dependente do preço do investimento, juros, produtividade

•Os aumentos da energia são um factor de incerteza enormalmente acima da inflação

•Possibilidade de apoio do PDR ou Qren e/ou Crédito fiscal

Viabilidade da UPPvenda total à rede com tarifa

Custo de produção numa UPP(venda total à rede a 10 cent/Kwh) 15 anos

Custo de produção de energia consoante juros pagos(cêntimos/Kwh)

Investimento 1,2 €/wp , manutenção 2,5%, produção 1500 kwh/ano em 25 anos

Competitividade da energia fotovoltaica

Cent./kwh

14,6

12

9,9

8,2

6,9

8,8

7,2

5,94,9

4,1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

5 4 3 2 1

Custo PDR 40%

Juros(%)

Investimento 1,2 €/wp , manutenção 2,5%, produção 1500 kwh/ano em 25 anos

Competitividade da energia fotovoltaica

Custo de produção de energia consoante juros pagos(cêntimos/Kwh)

Juros(%)

Cent./kwh

Vantagem competitiva com a fixação do preço de custo da energia

14,6

12

9,9

8,2

6,9

8,8

7,2

5,94,9

4,1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

5 4 3 2 1

•Tarifa 10 cêntimos/Kwh

UPP

•Investimento de 1100 a 1300 €/ha•Retorno do investimento varia entre 5 a 10 anos•Tarifa garantida durante 15 anos•Injecção autorizada durante 25 anos•Possibilidade de apoio do PDR ou Qren (Novo QCA)•Crédito fiscal

Muito obrigado

milhoamarelo.pt

A gestão eficaz da energia e da regaé fundamental para o sucesso do regadio