Nexo agua-energía: optimización energética en sistemas de distribución. Aplicación Postrasvase Júcar-Vinalopó , España

Abstract

[ES] En ocasiones, la realización de transferencias de volúmenes de agua entre cuencas es la única solución al déficit hídrico para algunas zonas agrícolas. Tal es el caso del mediterráneo español, concretamente el sur de la provincia de Alicante. De manera histórica, esta área ha presentado un balance hídrico deficitario entre necesidades de riego y recursos, provocando la sobreexplotación de sus acuíferos. Para paliar este impacto medioambiental se articuló una transferencia de volúmenes entre las cuencas de los ríos Júcar y Vinalopó. Un sistema hidráulico a presión fue el encargado de trasvasar agua entre cuencas y distribuirlas a las superficies de regadío. En el presente artículo se describe la metodología utilizada para optimizar el sistema agua-energía, basado en Epanet, para que una vez calibrado se utilice como herramienta de explotación del sistema. Dicho modelo permite analizar la distribución de volúmenes y caudales en función de la demanda agrícola existente en cada balsa receptora. Unido a la distribución hidráulica se realiza un estudio profundo de las posibles relaciones hidroenergéticas en el sistema conjunto, llegando a obtener un valor máximo de energía recuperable teórica de 18 418 MWh/año. Así, se determina la viabilidad de aprovechar saltos hidráulicos para aumentar la eficiencia conjunta en la distribución.

[EN] Nowadays, making interbasin transfers of water is the only solution to the water shortage for some agricultural areas. This is the case of the Spanish Mediterranean region, namely the southern province of Alicante. This area has historically presented a water balance deficit between irrigation needs and resources, resulting in overexploitation of aquifers. To alleviate this environmental impact, some water volumes between the basin of the Júcar and Vinalopó rivers were transferred. A hydraulic pressure system was responsible for transferring water between basins and distributing it to the irrigated areas. In this article, a methodology used to optimize water-energy system is described, developing a calibrated model using Epanet as a tool operating system. This model allows managers to analyze the distribution of volumes and flow dependence on the existing agricultural demand in each receiver reservoir. Attached to the hydraulic distribution, a thorough study of the possible hydro-energy relations in the whole system is carried out, obtaining a maximum theoretical value of recoverable energy 18 418 MWh/year. This way, the feasibility of using hydraulic heads is determined so to increase overall efficiency in the whole distribution system.