Використання сонячної енергії для іригації багаторічних культур – EastFruit

Зрошення критично необхідне для розвитку садівничого виробництва. Попри багатство водних ресурсів Грузії, з 14 тис. кубометрів поверхневих вод на душу населення, порівняно із середнім європейським показником у 9,3 тис. кубометрів [1], доступні водні ресурси розподілено в Грузії нерівномірно, і вони здебільшого акумулюються в західній частині країни. Таким чином, грузинські фермери стикаються з серйозними проблемами через ризики зміни клімату.

Оскільки грузинська іригаційна інфраструктура була пристосована до великих земельних ділянок через радянську сільськогосподарську практику, наразі зрошувальні канали недоступні для багатьох дрібних землевласників, які з’явилися в цьому секторі після приватизації в 90-х роках. Крім того, віддалені земельні ділянки часто не мають доступу до електропостачання, що також обмежує використання ресурсів підземних вод. Водночас у Грузії середньоєвропейський рівень сонячної радіації, який менший, ніж в Іспанії та Італії, але більший, ніж у Німеччині та Нідерландах. Це відкриває можливості для застосування іригаційних рішень на сонячній енергії в садах, впевнені фахівці EastFruit.

Завдання

Мигдальний інтенсивний сад на площі 120 га, розташований між Сабатло і селом Піросмані, на грузинському кордоні муніципалітету Дедопліцкаро й Азербайджану. Муніципалітет відомий відсутністю зрошуваних сільськогосподарських угідь. Садівниче виробництво (переважно виноград) у муніципалітеті скоротилося на 89% після розпаду Радянського Союзу через деградацію зрошувальних каналів. Через брак поливної води фермери вирощують тільки невеликі сади й городи – в основному для місцевого споживання [2].

Обраний район вирощування знаходиться в субтропічному кліматичному поясі (Cfa), що характеризується спекотним і вологим літом і прохолодною або м’якою зимою. Найспекотніший місяць – липень із середньою температурою 26,2°C.

Ділянка розташована всього за три кілометри від річки Алазані, яка слугує кордоном між Грузією та Азербайджаном. Сад був закладений 2021 року і, попри близькість до джерела води, у перший сезон власники були змушені постачати іригаційну воду в систему крапельного зрошення за допомогою резервуара на 2 тис. тонн, куди воду закачували та розподіляли за системою за допомогою двох дизельних насосів потужністю 90 кВт/год, оскільки в окрузі немає джерела електроенергії. Робота дизельних моторів такої потужності коштувала власникам трохи понад $400 на день, що за 100 днів іригації виразилося в $41,5 тис.

• Як знизити витрати на полив?

Для такої системи було обрано автономну занурювальну насосну систему Lorentz – PSk2-100, що працює на сонячних батареях. Занурювальна насосна система призначена для забору води зі свердловини, яка розташована безпосередньо біля річки, і перекачування її в зрошувальний резервуар за три кілометри, звідки вода самопливом розподіляється по системі. Система зрошення розбита на сектори таким чином, що кожне дерево поливається кожні три дні та вимагає тиску в системі 4 бар. Насос підключений до сонячних модулів потужністю 108 кВт через контролер. Сонячні панелі розміщуються на території близько 500 кв. м біля саду. Завдяки системі воду вдалося підняти в сумі на 130 м на відстані 3 км.

Висновки

Хоча інвестиція в сонячні панелі та придбання насоса була майже втричі вищою, ніж купівля двох нових дизельних насосів, обравши систему на сонячних батареях, власники уникнули щорічних витрат на дизель у $41,5 тис. (не враховуючи витрат на дизель). (не враховуючи витрати на його доставку та обслуговування обладнання), що в довгостроковій перспективі (10 років) дало змогу знизити вартість 1 куб м води з $0,7 до $0,17, собівартість 1 кг ядра мигдалю на $0,20, а також зробити проєкт не тільки CO2-нейтральним, а й внаслідок поглинання вуглекислого газу багаторічними насадженнями – CO2-негативним.

Переваги проєкту

• Сонячні насосні системи не потребують палива. Це усуває витрати на електроенергію або паливо, а також час і витрати на заправку паливних баків і доставку палива.
• Сонячні насосні системи мають мало рухомих частин, що робить непотрібним технічне обслуговування і продовжує термін їхньої служби. Ці елементи забезпечують такому рішенню хорошу окупність інвестицій і краще співвідношення ціни та користі порівняно зі звичайними насосними системами, особливо у віддалених районах.
• Сонячна енергія – це чисте невичерпне джерело енергії. Сонячна енергія забезпечує довгострокове надійне постачання енергії без забруднення навколишнього середовища.

Катерина Побережна, міжнародний консультант ФАО

[1] Georgia, MEPA 2019

[2] Стратегія місцевого розвитку муніципалітету Дедоплицкаро