This thesis quantifies where and how multi-megawatt photovoltaic (PV) irrigation upgraded by Solaqua’s ride-through control delivers the most economic and environmental value in Spain and builds a minute-resolution model to compare it with conventional grid and PV-hybrid operation. WP1 maps the irrigated surfaces, water use, water intensity (dam³/ha), and electricity intensity (kWh/ha) by Autonomous Community, irrigation method, crop group, and water source, showing an advanced shift to pressurized, electricity-dependent systems (~82% of surface), with drip dominant in perennials (olives, vineyards, citrus, nuts) and sprinklers/center-pivots prevalent in cereals; energy intensity is higher for groundwater (lift) and for spray methods (pressure). Three priority implementation roads emerge: first, spraydominated, groundwater-reliant cereals in Castilla y León/Aragón (with Navarra/Extremadura); second, large drip perennials in Andalucía, Castilla-La Mancha, and the citrus axis (Valenciana/Murcia); third, high-duty pockets in vegetables/root crops. WP2 develops a 1- minute PV–demand–tariff model and evaluates: all-grid; a conventional PV hybrid system that draws energy in P1–P6; and a PV+Solaqua hybrid that eliminates P1–P5 reliance by tolerating cloud-driven dips without hydraulic/electrical risk. At the study site, a real case situation of near 2.34 MWp is simulated, cutting annual costs by 12.62% (conventional PV) and 55.35% (PV+Solaqua) versus the all-grid baseline while avoiding 26.28% and 60.67% of CO₂e emissions respectively; compared with the conventional PV scenario, Solaqua saves 48.89% of the costs. In the sensitivity analysis, the savings vs subsidy coverage behaves in a linear way, reflecting how public funding is fundamental to make conventional PV systems economically feasible. Overall, the implementation of solar energy in the industry is proven to reduce both costs and emissions and help achieving SDG 6, SDG 7 and SDG 9, while implementing multi-MW PV plants with control systems that guarantee the system’s stability.

Denna avhandling kvantifierar var och hur flermegawatt-fotovoltaisk (PV) bevattning, uppgraderad med Solaquas ride-through-kontroll, levererar det största ekonomiska och miljömässiga värdet i Spanien och bygger en minutupplöst modell för att jämföra den med konventionell nät- och PV-hybriddrift. WP1 kartlägger de bevattnade ytorna, vattenanvändning, vattenintensitet (dam³/ha) och elintensitet (kWh/ha) per autonom region, bevattningsmetod, grödgrupp och vattenkälla. Resultaten visar ett avancerat skifte mot trycksatta, elberoende system (~82 % av ytan), där droppbevattning dominerar i fleråriga grödor (oliver, vinrankor, citrus, nötter) och sprinklers/centerpivots är vanligast i spannmål; energiintensiteten är högre för grundvatten (lyft) och för spridningsmetoder (tryck). Tre prioriterade implementeringsvägar framträder: för det första, spridningsdominerade, grundvattenberoende spannmål i Castilla y León/Aragón (samt Navarra/Extremadura); för det andra, stora droppbevattnade fleråriga grödor i Andalucía, Castilla-La Mancha och citrusaxeln (Valenciana/Murcia); för det tredje, högintensiva fickor i grönsaker/rotfrukter. WP2 utvecklar en 1-minuts PV–efterfråge–tariffmodell och utvärderar: helt nätbaserad drift; ett konventionellt PV-hybridsystem som tar energi i P1–P6; samt ett PV+Solaqua-hybridsystem som eliminerar P1–P5-beroendet genom att tolerera molndrivna dippar utan hydrauliska/elektriska risker. På studieplatsen simuleras en verklig situation på nära 2,34 MWp, vilket minskar de årliga kostnaderna med 12,62 % (konventionell PV) respektive 55,35 % (PV+Solaqua) jämfört med den helt nätbaserade referensen, samtidigt som 26,28 % respektive 60,67 % av CO₂eutsläppen undviks; jämfört med det konventionella PV-scenariot sparar Solaqua 48,89 % av kostnaderna. I känslighetsanalysen beter sig besparingarna i förhållande till subventionsnivån på ett linjärt sätt, vilket visar att offentlig finansiering är avgörande för att göra konventionella PV-system ekonomiskt genomförbara. Sammantaget visar implementeringen av solenergi i industrin att både kostnader och utsläpp kan minskas, samt att det bidrar till att uppnå SDG 6, SDG 7 och SDG 9, samtidigt som fler-MW PV-anläggningar kan implementeras med kontrollsystem som garanterar systemets stabilitet.