Introducción
Bienvenido al módulo de aprendizaje de Agricultura Climáticamente Inteligente (CSA) sobre Gestión de la energía y producción de energía verde.
Una gestión razonable de la energía en el sistema agroalimentario puede contribuir a la transición hacia una agricultura climáticamente inteligente y a alcanzar la seguridad alimentaria, climática y energética. La sinergia entre la energía y las prácticas agrícolas climáticamente inteligentes puede crearse mediante prácticas agrícolas eficientes en el uso de los recursos. El reto de reducir la dependencia de los combustibles fósiles puede afrontarse mediante la expansión de sistemas alimentarios energéticamente eficientes. Estos sistemas mejoran la eficiencia energética, aumentan el uso y la producción de energías renovables.
Descubra por qué en este módulo.
Al final de este módulo, no sólo sabrá qué es la gestión razonable de la energía en el sistema agroalimentario, tendrá una visión general de las distintas formas y conocerá sus beneficios, sino que también tendrá la oportunidad de poner a prueba sus conocimientos en un cuestionario y aplicarlos en otras actividades.
Resultados del aprendizaje
Resultado de aprendizaje 1
- Conocimientos: Conocer modelos de gestión energética y producción de energía verde
- Habilidades: Conectar y ver la sinergia entre energía y agricultura climáticamente inteligente
- Competencias : poder juzgar el aumento del uso y la producción de energías renovables en su cadena de valor añadido
Resultado de aprendizaje 2
- Conocimientos: Conocer la necesidad y las posibilidades de una buena gestión energética en el sistema agroalimentario
- Competencias: Ser capaz de ampliar la gestión eficiente de la energía y los recursos en su explotación y en su cadena de valor añadido.
Gestión de la energía y producción de energía verde
Lluvia de ideas
¿Qué significan para usted la gestión energética y la producción de energía verde?
Crea un mapa mental rápido colocando los distintos puntos. Más tarde podrás ampliarlo y corregirlo si es necesario.
También puedes utilizar una pizarra y reunir los puntos.
Cadena de valor en la alimentación - Energía dentro Energía fuera
Cuotas de consumo energético y emisiones de GEI a lo largo del suministro alimentario
La gestión de la energía sirve para identificar y aprovechar el potencial de ahorro energético. En primer lugar, se registran y analizan los flujos de energía en la empresa y las fuentes de energía asociadas, a continuación se desarrollan ideas de mejora sobre esta base, se evalúa su rentabilidad y posteriormente se ponen en práctica.
Si entendemos por gestión energética la aplicación de diversas medidas de optimización basadas en datos para reducir el coste del suministro energético, esta reducción de costes puede lograrse mediante el uso optimizado o la modernización de los consumidores de energía existentes. Otra posibilidad es la generación adicional de ingresos a partir de plantas propias de producción de electricidad (por ejemplo, sistemas fotovoltaicos en tejados) o de la comercialización de consumidores flexibilizados, como en la electromovilidad o el suministro electrificado de calor. Por lo tanto, la gestión energética no debe entenderse en ningún caso como sinónimo del término eficiencia energética, aunque pueda haber solapamientos entre ambos campos.
Las medidas de gestión se diferencian de las de optimización en que suelen repetirse -a menudo de forma automatizada- y no son medidas puntuales. Sin embargo, esto aumenta enormemente el nivel de complejidad, ya que la interacción de los distintos componentes puede tener objetivos contrapuestos: Por ejemplo, a la gestión dinámica de un sistema de almacenamiento en baterías para aumentar el autoconsumo de la propia instalación fotovoltaica de la vivienda se opone el objetivo puramente técnico de maximizar los ciclos de vida del sistema de almacenamiento en baterías. La gestión moderna de la energía incorpora estos objetivos contrapuestos en la gestión de los componentes y logra así un óptimo global.
Posibles acciones y medidas en la explotación para hacer frente a las necesidades y aprovechar las posibilidades
- técnica
- tecnológico
- agronómico
- financiero
A la hora de introducir acciones y medidas nuevas o mejoradas, es esencial tener en cuenta la asequibilidad y los aspectos sociales y culturales.
No es recomendable que una sola explotación vaya a la quiebra en aras de una imagen de explotación inteligente desde el punto de vista climático.
Pero el panorama de las explotaciones agrícolas climáticamente inteligentes es una línea de desarrollo, por lo que es muy recomendable considerar opciones de producción y uso de energías renovables.
Gestión de la energía y producción de energía verde
Lluvia de ideas
¿Qué tipo de producción de energía verde ha implantado ya?
¿Qué otros tipos de producción y gestión conoce?
¿Qué innovaciones espera en un futuro próximo?
Crea un mapa mental rápido colocando los distintos puntos. Más tarde podrás ampliarlo y corregirlo si es necesario.
También puedes utilizar una pizarra y reunir los puntos.
¿Por qué no hacer una tabla +/-?
Un enfoque integrado de las energías renovables para los sistemas agrarios
Producción de energías renovables, fuentes pertinentes para los agricultores
Sol/ Paneles solares
La luz solar es uno de los recursos energéticos más fácilmente disponibles en el planeta, por lo que cabría suponer que es la fuente de energía renovable más importante. Pero, por supuesto, la cantidad de luz solar que recibimos puede variar mucho en función de la ubicación, la estación y la hora del día.
Bioenergía/ Plantas de biomasa/ Producción de biogás
La electricidad puede generarse quemando materia orgánica como fuente de combustible. Estos combustibles se denominan biomasa e incluyen desde plantas hasta madera y residuos alimentarios. La producción de bioenergía libera dióxido de carbono (CO2), pero estos combustibles se consideran renovables, ya que pueden volver a crecer y absorber tanto carbono como el que liberan durante su vida útil.
Molinos eólicos
Los parques eólicos terrestres y marinos generan electricidad poniendo en movimiento las palas de las turbinas eólicas. Las turbinas convierten la energía cinética de las palas giratorias en energía eléctrica haciendo girar un eje de transmisión y una caja de engranajes conectada a un generador. La electricidad se convierte entonces en voltajes más altos y se introduce en la red nacional.
Energía hidroeléctrica
Las centrales hidroeléctricas están situadas en presas y generan electricidad mediante turbinas submarinas que accionan un generador. La energía hidroeléctrica también incluye las centrales undimotrices y mareomotrices, que aprovechan las fuerzas del mar para generar electricidad en la desembocadura de grandes masas de agua utilizando una tecnología similar.
Flexibilidad/Batería
La mayor parte de la electricidad procedente de energías renovables depende de las condiciones meteorológicas. Se produce independientemente de la demanda, es decir, cuando sopla el viento y brilla el sol o la planta de biogás «digiere».
Esto significa que las turbinas eólicas y las plantas solares se comportan de forma completamente diferente a las centrales eléctricas de combustibles fósiles existentes, que básicamente pueden suministrar electricidad en cualquier momento.
Para conciliar la oferta y la demanda, las centrales térmicas convencionales de carbón y gas deben reaccionar con mayor flexibilidad y adaptar su producción de electricidad, tanto a las fluctuaciones de la demanda como a las de la generación eólica y solar. En concreto, esto significa que tienen que cambiar su producción más rápidamente y con más frecuencia, es decir, aumentar y disminuir la producción.
Si la oferta de electricidad es especialmente amplia y los precios de intercambio son bajos, también puede merecer la pena aumentar la demanda. Por ejemplo, la electricidad puede utilizarse para calefacción.
Así se puede ahorrar gasóleo de calefacción o gas. Los coches eléctricos también pueden reaccionar con flexibilidad a un aumento de la generación de electricidad y cargar sus baterías precisamente en esos momentos.
La electricidad no puede almacenarse. Los kilovatios hora no pueden almacenarse hasta que se necesitan. Para almacenar la electricidad, hay que convertirla temporalmente, por ejemplo en centrales de bombeo o baterías..
Cuando las tecnologías de generación inflexibles se encuentran con consumidores inflexibles, surge la necesidad de almacenamiento.
Existen, por ejemplo, grandes instalaciones de almacenamiento por bombeo en los Alpes o instalaciones de almacenamiento situadas, por ejemplo, en Escandinavia, que podrían conectarse mediante cables submarinos adicionales y comparativamente baratos.
Los sistemas de almacenamiento en baterías son bastante más pequeños y resultan especialmente útiles cuando hay muchas desviaciones pequeñas entre la oferta y la demanda, es decir, fluctuaciones de frecuencia. Esto significa que también pueden contribuir a un alto nivel de seguridad del suministro.
El desarrollo de las baterías se ha acelerado mucho en los últimos años.
| Directamente | Indirectamente | |
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Detrás de la puerta de la granja |
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Más allá de la puerta de la granja |
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Beneficios de la gestión energética y la producción de energía verde
Lluvia de ideas
¿Cómo es su DAFO de la energía verde en la granja?
Crea un mapa mental rápido colocando los distintos puntos. Más tarde podrás ampliarlo y corregirlo si es necesario.
También puedes utilizar una pizarra y reunir los puntos.
¿Por qué no hacer una tabla +/-?
DAFO del enfoque en la explotación
El elevado y fluctuante coste de la energía ha creado retos económicos para muchos agricultores, tanto agricultores como ganaderos. Por ello, cada vez más productores buscan fuentes de energía alternativas para mejorar su independencia energética y sus ingresos.
El ahorro y el margen de beneficios pueden ser aún mayores a medida que suben los precios de la energía y el combustible.
A medida que los agricultores más innovadores buscan formas de reducir el consumo de energía y aumentar la eficiencia de la agricultura, recurren a fuentes de energía renovables y a biocombustibles producidos de forma sostenible.
Utilizando energías sostenibles en la agricultura, como la eólica, la solar y la de biomasa, los agricultores no sólo pueden reducir sus costes, sino también desarrollar fuentes de ingresos a largo plazo.
El papel clave de los agricultores
Teniendo en cuenta los datos y cifras anteriores, los sistemas alimentarios energéticamente eficientes no parecen ser muy importantes para el tercer pilar de la CSA, la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y la captura de carbono. La producción primaria es responsable de la mayor parte de las emisiones agrícolas, pero la mayor parte de la energía utilizada en el sector agroalimentario no se emplea en la producción primaria. Esto también se aplica a la energía utilizada directamente en la cadena alimentaria.
Sin embargo, existen vínculos adicionales que hacen que los sistemas alimentarios energéticamente eficientes sean importantes para la CSA. Muchos de estos vínculos se ponen de manifiesto cuando se analiza el potencial de mitigación en lugar de las emisiones reales de gases de efecto invernadero y el uso de energía.
Reducir el consumo de energía en la cadena alimentaria reducirá las emisiones de CO2.
Existe una relación entre las emisiones de óxido nitroso (N2O) procedentes de la aplicación de fertilizantes y el consumo de energía (y, por tanto, las emisiones de CO2) de la producción de fertilizantes. La agricultura de precisión, incluido un uso más eficiente de los fertilizantes, reducirá las emisiones de CO2 y N2O, así como el consumo de combustibles fósiles. Las emisiones de metano pueden reducirse utilizando estiércol para la producción de biogás, lo que también puede mejorar el acceso a la energía o reducir el uso de combustibles fósiles en las explotaciones.
Consideraciones como éstas demuestran que existen muchos vínculos entre los sistemas alimentarios energéticamente eficientes y la CSA que van más allá de la reducción de las emisiones de CO2 procedentes de los combustibles fósiles.
Cuestionario
Resumen
Aunque las energías renovables desempeñan un papel clave en los futuros planes de bajas emisiones de carbono para limitar el calentamiento global, su dependencia de las condiciones climáticas también las hace vulnerables al cambio climático.
Esto también se aplica a los sistemas alimentarios energéticamente eficientes. Por ejemplo, el cambio climático afectará a muchos aspectos de la producción de energías renovables, como el cultivo de biocombustibles, la disponibilidad de agua y la estacionalidad de la energía hidroeléctrica, las condiciones atmosféricas para la energía eólica y solar, y las fluctuaciones en la demanda de energía para calefacción y refrigeración.
El suministro de energía debe ser lo más «resistente al clima» posible para garantizar que el uso de la energía en el sistema agrícola y alimentario sea compatible con el clima.
Agroforestería
Imagínate en una granja hecha de cero:
Usted está allí, gestionando una explotación lechera de más de 240 vacas de raza propia.
Tiene suerte, porque gestiona una explotación de 180 ha redondeadas de 100 ha de tierras de cultivo y 80 ha de praderas.
Hasta ahora sólo has construido el establo y sólo tienes la maquinaria para los procesos en la granja.
Discute y calcula cuál sería tu diseño energético optimizado para esta explotación:
- Suministro de energía
- Demanda de energía (en la explotación y a terceros)
- Sistema energético
