Las bombas de agua solares son cruciales para los agricultores, reduciendo significativamente los costos de energía y proporcionando independencia de los combustibles convencionales. Su adopción se ve incentivada aún más por subsidios gubernamentales, lo que las convierte en una opción práctica que se alinea con las prácticas agrícolas sostenibles. Sin embargo, el costo de los paneles solares requeridos para la potencia elegida hace que sea esencial optimizar los sistemas de bombeo de agua solar (SWPS) para la viabilidad económica. Este estudio mejora la eficiencia y la fiabilidad de los sistemas SWPS impulsados por motores síncronos de imán permanente (PMSM) en áreas rurales utilizando algoritmos híbridos de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) y una estrategia de control de voltaje a frecuencia (V/f). Investiga el método de control escalar sin sensor para bombas de agua basadas en PMSM y evalúa varios algoritmos MPPT, incluidos la optimización de lobo gris (GWO), la optimización por enjambre de partículas (PSO), la perturbación y observación (PO) y la conductancia incremental (INC), junto con combinaciones híbridas. El estudio, realizado utilizando MATLAB Simulink, evalúa estos algoritmos en tiempo de convergencia, precisión de MPPT, ondulación de par y eficiencia del sistema bajo diferentes condiciones de sombreado parcial. Los hallazgos revelan que INC-GWO sobresale, proporcionando mayor precisión, convergencia más rápida y oscilaciones en estado estacionario reducidas, lo que aumenta la eficiencia del sistema. La estrategia de control V/f simplifica los mecanismos de control y mejora el rendimiento. Considerando las no idealidades del sistema y las limitaciones del ciclo de trabajo máximo, los SWPS basados en PMSM logran una eficiencia y estabilidad superiores, lo que los hace viables para aplicaciones de bombeo de agua fuera de la red.